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2017年河北工程大学机电工程学院813机械原理Ⅱ[专业硕士]考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、简答题

1. 何谓机构的动态静力分析? 对机构进行动态静力分析的步骤如何?

【答案】动态静力分析是指将惯性力视为一般外力加于相应构件上,再按静力学分析的方法进行分析。其分析步骤如下:

(1)对机构作运动分析以确定各构件的角加速度和质心加速度,求各构件的惯性力;

(2)对机构进行拆杆组,如有高副,应先进行高副低代;

(3)从外力全部已知的构件组开始分析,逐步推算出未知构件;

(4)对机构进行动态静力计算,求出运动副反力和平衡力的变化规律。如需考虑摩擦,可采用逐次逼近的方法。

2. 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况?

【答案】机构具有确定运动的条件:机构的原动件数目等于机构的自由度。

如果机构的原动件数目小于机构的自由度,机构的运动将不完全确定;如果原动件数目大于机构的自由度,将导致机构中最薄弱环节的损坏。

3. 棘轮机构除常用来实现间歇运动的功能外,还常用来实现什么功能?

【答案】棘轮机构除了常用的间歇送进功能外,其它主要功能有:制动、转位分度、超越离合。

4. 飞轮为什么可以调速? 能否利用飞轮来调节非周期性速度波动,为什么?

【答案】飞轮之所以能调速,是利用了它的储能作用,由于飞轮具有很大的转动惯量,故其转速只要略有变化,就可储存或者释放很大的能量。当机械出现盈功时,飞轮可将多余的能量储存起来,而当出现亏功时,飞轮又可将能量释放出来以弥补能量的不足,从而使机械速度波动的幅度降下来。

非周期性速度波动不能利用飞轮来调节,通常靠安装调速器的方法来调节。非周期性速度波动的机械的驱动功和阻抗功已失去平衡,机械已不再是稳定运转,机械运转的速度将持续升高或持续下降,此时必须利用调速器从机器的外部来调节输入机器的能耗,飞轮只能在机器内部起转化和调节功能的作用。

5. 简要叙述三心定理的内容。

【答案】当两构件直接组成运动副时,其瞬心的位置可以很容易地通过直接观察加以确定;

如果两构件没有直接连接形成运动副,则它们的瞬心位置需要用三心定理来确定。作平面平行运动的三个构件共有三个速度瞬心,它们位于同一直线上。

6. 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。

7. 自锁机械根本不能运动,对吗? 试举2〜3个利用自锁的实例。

【答案】不对。自锁机械只有在满足自锁条件的状态下不能运动,在其他的情况下是可以运动的。自锁常用于螺旋千斤顶、斜面压榨机、偏心夹具,凸轮机构的推杆等。

8. 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。

9. 何谓正号机构、负号机构? 各有何特点,各适用于什么场合?

【答案】正号机构和负号机构分别指其转化轮系的传动比为正号或负号的周转轮系。

正号机构的特点:当用作减速时,无论减速比为多少均不会发生自锁,但在某些情况下效率很低; 当用作增速时,在某些情况下会发生自锁。负号机构的特点:无论用作增速还是减速,都具有较高的效率,但其传动比较小。

适用场合:正号机构一般用在传动比大,而对效率要求不高的辅助传动中,负号机构一般用十动力传动。

10.在精密机械中,要获得准确的微位移或匀速的极低速运动,为什么不能简单地依靠增大机械传动系统的传动比来实现? 什么是“爬行现象”?消除或减小爬行现象的主要措施有哪些?

【答案】(1)在精密机械中,要获得准确的微位移或匀速的极低速运动,如果只是简单地依靠增大机械传动系统的传动比来实现,就会出现“爬行现象”。

(2)“爬行现象”是指机构的执行构件不能紧随其原动件的运动而运动,而是时动时停,时快时慢地爬行。产生这种现象的主要原因是由于运动副元素间的摩擦力不稳定和传动构件的弹性变形所造成的。

(3)消除或减小爬行现象的主要措施:提高系统的刚度;降低运动副中的摩擦阻力;减小动、静摩擦系数的差;采用柔性铰链。

进行,称为当量摩擦系数。

二、计算分析题

11.图所示为纺织机中的差动轮系,设

求等于多少?

【答案】图中周转轮系是由行星轮

化轮系的传动比为:

解得:

将 代入,解得

摩擦因数,

求使构件1行星架H 和太阳轮组成的差动轮系,其转 12.如图1所示,已知作用在滑块1上的外力等速上升的水平力Fd 及该机构的机械效率

图1

【答案】由题意可得,摩擦角

可得:

联立式①②可得

(1)对滑块进行受力分析,如图2所示,分别向水平和竖直方向投影,并根据力的平衡条件