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一、简答题

1． 在计算行星轮系的传动比时，式

【答案】在计算行星轮系的传动比时，式

只有在什么情况下才是正确的?

只有在所研究的轮系为具有固定轮的行

星轮系，且固定轮为n 时，才是正确的。

2． 如图1所示为牛头刨的一个机构设计方案简图。设计者的意图是动力由曲柄1输入，通过滑块2使摆动导杆3作往复摆动，带动滑枕4往复移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构，若有，应如何修改？（试提出四种修改方案，可直接在给出图组成原理上的错误（须说明理由）上修改）。

图1

【答案】此方案有组成原理上的错误。因为机构的自由度为零，

不能运动。该机构中

则该机构的自由度为

修改方案如图2（a ）、（b ）、（c ）、（d ）所示。

图2

3． 在确定行星轮系各轮齿数时，必须满足哪些条件，为什么?

【答案】（1）尽可能近似地实现给定的传动比。

（2）满足同心条件:三个基本构件的回转轴线必须在同一直线上，即保证行星轮系能够正常运转。

（3）满足均布安装条件:使各行星轮能均布装配。

（4）满足邻接条件:相邻两行星轮中心距大于两轮齿顶圆半径之和，即保证相邻两行星轮不致相互碰撞。

4． 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。

5． 铰链四杆机构的基本形式有哪几种？

【答案】铰链四杆机构有三种基本形式：曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。

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。

二、计算分析题

7． 已知机器一个运动循环内的等效阻力矩平均角速度试问：

（1）等效驱动力矩（3）最大盈亏功

和最小角速度

发生在什么位置？

的大小。

（2

）等效构件的最大角速度

的变化曲线如图1所示，其等效驱动力矩为恒定值，

若忽略除飞轮以外的等效转动惯量，

，要求运转速度不均匀系数

（4）安装在等效构件上的飞轮转动惯量

图1

【答案】（1）如图2所示，由于等效驱动力矩所作的功与等效阻力矩所的功相等，则有：

图2

（2）求各点的盈亏功如下： O 点，a 点，b 点，c 点，

可知a 点盈功最大，

点亏功最大，

（4）由速度不均匀系数公式，有：

（3）由上面分析可知，最大盈亏功为：