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一、简答题

1． 机构运动简图有何用处? 它能表示出原机构哪些方面的特征？

【答案】机构运动简图通过对机构的组成和运动传递情况的表示，使得了解机构的组成和对机构进行运动和动力分析变得十分简便。

机构运动简图能够正确的表达出机构的组成构件和组成形式。

2． 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。

3． 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。

4． 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

或

压力角相等

或螺旋角大小相等，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。

5． 什么是静平衡? 什么是动平衡? 各至少需要几个平衡平面? 静平衡、动平衡的力学条件各是什么？

【答案】（1）静平衡

定义：

对于轴向尺寸较小的盘类转子（宽径比

第 2 页，共 44 页 ，其所有质量都可以认为在垂直）

于轴线的同一平面内，其不平衡的原因是其质心位置不在回转轴线上，回转时将产生不平衡的离心惯性力。对这种不平衡转子，只需设法将其质心移至回转轴线上，转子即可达到平衡状态。这种移动质心的平衡方法可在转子处于静止状态下进行，称为静平衡。

静平衡至少需一个平衡平面。

条件：其惯性力的矢量和应等于零或质径积的矢量和应等于零，即（2）动平衡

定义：对于轴向尺寸较大的转子（. ），其所有质量就不能再被认为分布在同一垂直于轴线的平面内，回转时各偏心质量产生的离心惯性力是一空间力系，将形成惯性力偶。由于这种惯性力偶只有在转子转动时才能表现出来，故需要在转子转动时达到平衡，把这种平衡称为动平衡。

动平衡至少需要两个平衡平面。

条件：各偏心质量与平衡质量所产生的惯性力矢量和为零，且其惯性力矩的矢量和也为零，

即

6． 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或者 【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。

二、计算分析题

7． 图所示摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一半径为R 的偏心圆盘，几何中心距凸轮旋转中心的距离滚子半径

（1）作图求出C 点接触到D 点接触过程中，凸轮转角5和从动件摆角； （2）在图中标出从动件在D 点接触时的压力角

（3）如果压力角超标，改变那些基本尺寸可以改变压力角的大小？

图

第 3 页，共 44 页

【答案】（1）如图所示，凸轮转角（2）压力角如图所示。

从动件摆角

图

（3）如果压力角过大，可通过增大基圆半径的方法来减小压力角。

8． 在图1所示的齿轮一连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3

的传动比

图1

【答案】齿轮1、3的绝对瞬心分别为图2中

连线与过的连线的交点根据三心定理，过瞬心的

即为齿轮1、3的等速重合点即相对瞬心。

图2 因此传动比为

9． —机器作稳定运转，

其中一个运动循环中的等效驱动力矩

示。机器的等效转动惯量

（1

）等效构件的最大角速度和最小角速度

第 4 页，共 44 页 和等效阻力矩的变化如图所求： 在运动循环开始时，等效构件的角速度