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2017年辽宁科技大学机械原理考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 一对啮合的标准齿轮,如果不按标准中心距安装时,啮合角和压力角有什么关系?节圆和分度圆有什么关系?

【答案】一对啮合的标准齿轮,如果不按标准中心距安装时,中心距变大时,啮合角恒等于节圆压力角,大于分度圆压力角;节圆和分度圆不重合。

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. 通过对串联机组及并联机组的效率计算,对设计机械传动系统有何重要启示?

【答案】通过对串联机组及并联机组的效率计算,得出以下结论: 只要串联机组中任一机器的效率很低,就会使整个机组的效率极低; 串联机器的数目越多,机械效率也越低;

并联机组的总效率主要取决于传递功率最大的机器的效率。

4. 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。

5. 何谓最小阻力定律? 试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。

【答案】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。这时机构的运动遵循最小阻力定律,即优先沿阻力最小的方向运动。例如,空调水系统冷热水循环泵的变转速运行即运用了最小阻力控制,它是根据空调冷热水循环系统中各空调设备的调节阀开度,控制冷热水循环泵的转速,使这些调节阀中至少有一个处于全开状态。

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

?

【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. 图所示为DC 伺服电机驱动的立铣数控工作台,已知工作台及工件的质量为丝杠的导程l=6mm, 转动惯

滚珠

齿轮1、2的转动惯量分别

在选择伺服电机时,伺服电机允许的负载转动惯量必

须大于折算到电动机轴上的负载等效转动惯量,试求图示系统折算到电动机轴上的等效转动惯量。

【答案】根据题意,可得

:其中

由于

因此有

则等效转动惯量:

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

综上可得