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2017年太原理工大学化学化工学院机械原理考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 一对平行轴斜齿圆柱齿轮外啮合的条件是什么,其重合度分为哪两部分?

【答案】

模数相等

压力角相等

螺旋角大小相等,

旋向相反。其重合度由端面重合度和轴面重合度两部分组成。

2. 构件组的静定条件是什么? 基本杆组都是静定杆组吗?

【答案】构件组的静定条件为高副个数。 由于基本杆组符合

所以基本杆组都满足静定条件,都是静定杆组。

3. 何谓封闭功率流? 在什么情况下才会出现? 有何危害?

【答案】在封闭式行星轮系中,可能有一部分只在轮系内部循环流动的功率称为封闭功率流。在选用封闭式行星轮系,当其型式及有关参数选择不当时,可能会形成封闭功率流。 危害:封闭功率流将增大摩擦损失功率,降低轮系强度,对传动十分不利。

4. 什么样的转子只需进行静平衡?什么样的转子必须进行动平衡?

【答案】对于径宽比需进行静平衡;

对于径宽比

的转子,可近似地认为其不平衡质量分布在同一回转平面内,只的转子,由于其轴向宽度较大,不平衡质量分布在几个不同的

其中n 为构件组中构件数目

为低副个数

回转平面内,必须进行动平衡。

5. 何谓机构的压力角?其值对机构效率有何影响?

【答案】机构的压力角指的是从动件所受的正压力方向与受力点的速度方向间所夹的锐角。其值越大,机构的效率越低。 6. 何谓质量代换法? 进行质量代换的目的何在? 动代换和静代换各应满足什么条件? 各有何优缺点? 静代换两代换点与构件质心不在一直线上可以吗?

【答案】(1)质量代换法是把构件的质量按一定条件用集中于构件上某个选定点的假想集中质量来代替的方法。质量代换法是设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替的方法称为质量代换法。

(2)目的:质量代换法只需求各集中质量的惯性力,无需求惯性力偶矩,简化了惯性力的确定。

(3)动代换满足的条件:①代换前后构件的质量不变;②代换前后构件的质心位置不变;③代换前后构件对质心轴的转动惯量不变。

优点:代换后,构件的惯性力和惯性力偶都不会发生改变;

缺点:一代换点确定后,另一代换点位置不能随意选择,否则会给工程计算带来不便。 (4)静动代换满足的条件:①代换前后构件的质量不变;②代换前后构件的质心位置不变。 优点:两个代换点位置均可以任一选取,引起的误差能被一般工程接受,常为工程上所采纳;缺点:代换后,构件的惯性力偶会产生一定误差。

(5)静代换时,两代换点与构件质心必在一条直线上,因为两代换点的质心在两代换点的连线上,如果两代换点不与构件质心共线,则无法满足代换前后构件的质心位置不变这个条件。

二、计算分析题

7. 在图所示的电动三爪卡盘传动轮系中,设已知各轮齿数为动比

试求传

在解题前应先思考下列问题:图示轮系为何种轮系,其自由度F 等于多少? 要求这种轮系的传动比i 14,至少必须列出几个计算式?

【答案】图中轮系由两个周转轮系组成,自由度为2。其中一个周转轮系由行星轮2、行星架H 和太阳轮1、3组成,是行星轮系;另一个行星轮系由双联行星轮的传动比:

联立以上两式,并带入

解得

为常数,其

行星架H 和太阳轮1、

4组成,是差动轮系。要求复合轮系的传动比需列两个等式,分别求两个周转轮系的转化轮系

8. 某机组主轴转一周为一个运动循环,

取主轴为等效构件。已知等效驱动力矩大小等于

等效阻力矩

为减小主轴的速度波动,在其上装有一转动惯量

组中其他构件的质量和转动惯量,试求:(1)最大盈亏功和最小角速度

发生在何处。

在一个运动循环中的变化规律如图1所示,

主轴的平均角速度

的飞轮。若不计机

(2)不均匀系数(3)主轴的最大

【答案】(1)由题意可知,在一个稳定运动循环中,等效驱动力矩功等于等效阻力矩功的条

件得:

解得

图1

将等效驱动力矩、等效阻力矩画在线的交点,如图2

所示。

坐标中,并标出等效驱动力矩曲线与等效阻力矩曲

图2

因为所以即:

取比例尺从图中可以看出

故最大盈亏功(2)求不均匀系数 因为

作能量指示图如图1所示。