2017年北京理工大学04机械设计理论与方法之机械原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 何谓当量摩擦系数？它的作用是什么？
【答案】作匀速相对运动的两物体，如果其接触面为槽面，且载荷Q 不是垂直作用于其中的一面上，则这时总摩擦力（等于驱动力P ）的计算按公式
它的作用是对不同接触形状可用统一的公式求摩擦力。
2． 齿轮变位有哪些用途？
【答案】正变位：主要是为了防止根切现象的发生，增加轮齿的抗弯强度，提高齿轮的承载能力，但会使齿顶变尖，需要校核；
负变位：主要是为了配合正变位齿轮使用，并配凑中心距。
3． 在图所示的蜗杆蜗轮机构中，已知蜗杆的旋向和转向，试判断蜗轮的转向。
进行，称为当量摩擦系数。
图
【答案】在蜗杆蜗轮机构中，通常蜗杆是主动件，从动件蜗轮的转向主要取决于蜗杆的转向和旋向。可以用左、右手法则来确定，右旋用右手判定，左旋用左手断定。
图（a ）所示是右旋蜗杆蜗轮，
用右手四指沿蜗杆角速度
图（b ）所示是左旋蜗杆蜗轮，
用左手四指沿蜗杆角速度方向弯曲，则拇指所指方向的相逆时针方向转动。 方向弯曲，则拇指所指方向的相反方向即是蜗轮上啮合接触点的线速度方向，所以蜗轮以角速度反方向即是蜗轮上啮合接触点的线速度方向，所以蜗轮以角速度顺时针方向转动。
如果把图（b ）的蜗轮放在蜗杆下方，如图（c ）所示，则蜗轮逆时针方向转动，这说明蜗轮转向还与蜗杆蜗轮相对位置有关。
蜗杆蜗轮转动方向也可借助于螺旋方向相同的螺杆螺母来确定，即把蜗杆看作螺杆，蜗轮看作螺母，当螺杆只能转动而不能作轴向移动时，螺母移动的方向即表示蜗轮上啮合接触点的线速度方向，从而确定了蜗轮转动方向。
4． 在什么情况下机械才会作周期性速度波动? 速度波动有何危害? 如何调节？
【答案】周期性速度波动：作用在机械上的等效驱动力矩与等效阻力矩并不时时相等，某一时段内其驱动功和阻抗功往往不相等，致使机器出现盈功或亏功，等效构件的角速度也随之上升和下降，产生速度波动。若在一个循环中等效驱动力矩作的功和等效阻力矩所作的功相等，机器动能增量为零，则等效构件的速度在一个运动循环的始末是相等的，将发生周期性速度波动。
危害：速度波动会导致在运动副中产生附加的动压力，并引起机械的振动，降低机械的寿命、效率和工作质量。
调节方法：周期性速度波动的调节方法是増加等效构件的质量或转动惯量，使等效构件的角加速度ct 减小，从而使机器的运转趋于平衡，通常用安装飞轮来实现；
对非周期性速度波动的调节是设法使驱动力矩和阻力矩恢复平衡关系，常用调速器来调节非周期性速度波动。
5． 何谓机器的“运转速度不均匀系数”？机械的周期性速度波动调节的实质和方法是什么？
【答案】角速度的变化量和其平均角速度的比值来反映机械运转的速度波动程度，此比值即机械的运转速度不均勾系数。
机械的周期性速度波动调节实质是将其速度波动限制在许可的范围之内。方法是在机械系统中安装一个具有较大转动惯量的盘状零件即安装一个飞轮。
6． 如何划分一个复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分? 在图所示的轮系中，既然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中，在计算周转轮系部分的传动比时，是否应把齿轮5的齿数z 5计入
?
图
【答案】将复合轮系划分成定轴轮系部分和周转轮系部分，关键是把其中的周转轮系部分找出来。周转轮系的特点是具有行星轮和行星架，故先要找到轮系中的行星轮和行星架。每一行星架，连同行星架上的行星轮和与行星轮相啮合的太阳轮就组成一个基本周转轮系。在一个复合轮
系中可能包含有几个基本周转轮系，当将这些周转轮系一一找出之后，剩下的就是定轴轮系部分。
计算周转轮系的传动比时，只与转化轮系中各主、从动轮的齿数有关，与行星架无关，因此计算周转轮系中的传动比时，不应把齿轮5的齿数计入。
二、计算分析题
7． 速度多边形和加速度多边形有哪些特性? 试标出图1中
向？
的方
图1
【答案】速度多边形：由极点p 向外放射的矢量，代表构件上相应点的绝对速度，而连接两绝对速度矢端的矢量，则代表构件上相应两点间的相对速度。
加速度多边形：由极点P 向外放射的矢量，代表构件上相应点的绝对加速度，而连接两绝对速度矢端的矢量，则代表构件上相应两点间的相对加速度。
构件的速度图及加速度图和其几何形状相似。此特性只适用于构件，不适用于整个机构。
的方向如图2所示。
图2
8． 什么是斜齿轮的当量齿轮? 为什么要提出当量齿轮的概念？
【答案】当量齿轮：其为一假想直齿轮，以所要研宄的斜齿轮的法面模数为模数，法面压力角为压力角，其齿形就是该斜齿轮的法面近似齿形。提出当量齿轮概念的原因：
引入当量齿轮，即可得知当量齿数，就可以确定基圆的大小，从而可确定斜齿轮的法面齿形；
在用仿形法切制斜齿轮时引入当量齿轮，就容易选择刀具号码和决定齿形系数，同时也简化了强度计算。