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一、简答题

1． 为什么平面铰链四杆机构一般只能近似地实现给定的运动规律和轨迹？

【答案】因为平面铰链四杆机构最多只能实现五个精确位置。如给定的运动规律和轨迹要求超过五个精确位置，则平面铰链四杆机构将无法满足所有的要求。因而只能精确地满足某些位置要求，而另一些只能近似地予以满足。

2． 由式你能总结出哪些重要结沦（希望能作较全面的分析）？

【答案】（1）为计算出飞轮的转动惯量（2

）当

（3

）由于（4）当

与

一定时，

若

首先要求出最大盈亏功

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

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。

3． 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。 4． 既然虚约束对机构的运动实际上不起约束作用，那么在实际机构中为什么又常常存在虚约束？

【答案】为了改善相同的受力情况，增加机构刚度或保证机构运动的顺利等目的。

5． 利用矩阵法对机构进行运动分析，在写位置方程、速度方程和加速度方程时应注意哪些问题，才能有利于分析工作的进行和保证计算结果的正确性。

【答案】为了保证分析工作的进行和计算结果的正确性，应注意以下方面的问题： （1）合理建立直角坐标系，使机构的位置方程尽量简单；

（2）各杆矢量的方向可自由确定，但各杆矢量的方位角均应由x 轴开始，并以逆时针方向计量为正；

（3）正确区分已知参数，未知参数； （4）保证求导过程的正确运算。

6． 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。

二、计算分析题

7． 某机组作用在主轴上的阻力矩变化曲线均角速度

（1）驱动力矩（2）最大盈亏功

和最小角速度

己知，主轴上的驱动力矩

求解:

为常数，主轴平

安装在主轴上的飞轮转动惯量

（3）稳定转动时主轴的最大角速度

图

【答案】（1）由平衡条件可得：

则驱动力矩为

（2）计算各点处动能：

综上所述，最大盈亏功为

（3）由公式可得，运动不均匀系数为

由

可得主轴运动时的最大角速度和最小角速度分别为

8． 现有一渐开线标准直齿圆柱齿轮与一标准齿条实现无齿侧间隙的啮合传动。已知模数压力角

齿顶高系数

主动齿轮1顺时针方向转动，角速度试按1:1的比例作图，并在图上标明：

从动齿条2

沿水平方向移动，速度

（1）齿轮1的分度圆、齿顶圆、基圆与节圆。 （2）齿条2的中线（即分度线）、齿顶线与节线。 （3）节点P 、理论啮合线（4）实际啮合线

与啮合角

与单对齿啮合区。

，又根据

（1）齿轮1: 分度圆直径齿顶圆直径基圆直径

节圆与分度圆重合，则其直径（2）齿轮的法向齿距对于齿条：齿顶高

，解得

【答案】齿轮与齿条啮合传动，有

由于是标准齿轮与标准齿条之间的啮合，故齿轮的分度圆与齿条的分度线相切，齿轮的分度圆与节圆重合，齿条的分度线与节线重合，各几何参数如图所示。