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2017年沈阳建筑大学机械原理考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

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,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。

2. 一高速回转轴有动平衡要求,但由于轴的结构特殊不便于作动平衡实验。该轴的材料为电渣

,轴的几何尺寸公差和形状位置公差均控制得很严,该轴欲不作重熔的(能保证轴材料的均匀性)

动平衡实验,问是否可行?

【答案】不可行。虽然能保证该轴材料的均匀性,且轴的几何尺寸公差和形状位置公差控制得很严格,但是高速回转轴具有很高的动平衡要求,这是因为轴可能存在的较小的不平衡质量,将会使轴在高速回转过程中产生极大的惯性力和惯性力矩,因此,必须进行动平衡实验。

3. 棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构及凸轮式间歇运动机构均能使执行构件获得间歇运动,试从各自的工作特点、运动及动力性能分析它们各自的适用场合。

【答案】(1)棘轮机构

特点:结构简单,制造方便,运动可靠,棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大的范围内调节,但是工作时有较大的冲击和噪声;运动精度差;因此适用于速度较低和载荷不大的场合。

(2)槽轮机构

特点:结构简单,外形尺寸小,机械效率高,能较平稳地、间歇地进行转位,但传动中存在柔性冲击;因此适用于中速场合。

(3)不完全齿轮机构

特点:结构简单,容易制造,工作可靠,设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可以在较大范围内变化,但有较大冲击;故适用于低速、轻载的场合。

(4)凸轮式间歇运动机构

特点:结构紧凑、运转可靠、传动平稳,转盘可以实现任意的运动规律,并能适用于高速转动,但加工精度要求高,安装调整较困难;适用于高速高精度的场合。

4. 由式

(2

)当

(3

)由于

(4)当与你能总结出哪些重要结沦(希望能作较全面的分析)? 首先要求出最大盈亏功 一定时,

若降低,

则飞轮的转动惯量和与又都是有限值,就需很大,所以,过分追求均不可能为零,即安装飞轮最好将飞轮安装在机【答案】(1)为计算出飞轮的转动惯量机械运转速度的均匀性,将会使飞轮过于笨重。 不可能为无穷大

与一定时,后机械运转的速度仍有周期波动,只是波动的幅度减小了而已。 的平方值成反比,所以为减小

械的高速轴上。当然,在实际设计中还必须考虑安装飞轮轴的刚性和结构上的可行性等。

5. 何谓少齿差行星传动? 摆线针轮传动的齿数差是多少? 在谐波传动中柔轮与刚轮的齿数差如何确定?

【答案】行星轮系中,当行星轮1与内齿轮2的齿数差

差行星齿轮传动。摆线针轮传动的齿数差为l 。

谐波传动中,刚轮与柔轮的齿数差通常等于波数,即

6. 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是什么? 为什么说当行星轮系为高速时,用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差?

【答案】理论基础:机械中的输入功率和输出功率总有一个是己知的,所以只要能求出摩擦损失功率,就可计算出机械的效率。而机械中的摩擦损失功率主要取决于各运动副中的作用力、运动副元素间的摩擦系数和相对运动速度的大小。行星轮系的转化轮系和原行星轮系的上述三个参量除因构件回转的离心惯性力有所不同外,其余均不会改变。因而,在可以不考虑构件回转的离心力时,行星轮系与其转化轮系中的摩擦损失功率应相等。

当行星轮系为高速时,因各构件的回转速度快,所产生的离心惯性力大,不能够被忽略,所以用转化轮系法来计算行星轮系的效率会带来较大的误差。

时,就称为少齿

二、计算分析题

7. 求如图所示机构全部瞬心位置,构件3的角速度

【答案】

的大小和方向。

方向:逆时针方向

8. 对于图1所示四构件机构,设P 为主动力,Q 为工作阻力,各移动副处的摩擦角为动构件的质量忽略不计。

(1)试建立P 与Q 之间的关系。

(2)求正行程的效率和反行程的效率

各活

图1

【答案】(1)首先在机构图上画出各运动副总反力的方向,然后画出各活动构件力封闭矢量三角形,三个三角形相邻布置,如图2所示。 /

图2

以滑块1为研究对象,有

以滑块2为研究对象,有

以滑块3为研究对象,有