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一、简答题

1． 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。

2． —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。该轴的材料为电渣重熔的(能保证轴材料的均匀性) , 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． 为什么说在锻压设备等中安装飞轮可以起到节能的作用？

【答案】锻压机械在一个工作周期中, 工作时间很短, 峰值载荷很大, 安装飞轮不但可以调速, 而且还利用飞轮在机械非工作时间所储存的能量来帮助克服其尖峰载荷, 从而可以选用较小功率的原动机来拖动, 进而达到减少投资及降低能耗的目的。

4． 为避免槽轮机构工作时的刚性冲击和非工作时的游动，在设计时必须注意什么? 应如何确定缺口弧的尺寸(如图

)?

图

【答案】(1)为避免刚性冲击，应保证圆销开始进入或脱出径向槽的瞬时，其线速度方向应沿着径向槽的中心线。

(2)为避免非工作时的游动，应保证槽轮机构的锁止弧能使槽轮在停歇过程中保持静止，但定位精度不高，因此在自动化机床和精密机械和仪表中应设计专门的精确定位装置。

(3)缺口弧的尺寸应根据锁止弧的半径大小来确定，而锁止弧的半径大小根据槽轮轮叶齿顶

。 厚度b 来确定，通常取

(4)随着槽数z 的增加，槽轮运转将趋于平稳，动力特性也将得到改善，但槽数太多，将使槽轮体积过大，产生较大的惯性力矩，因此为保证性能，一般设计中，槽数的正常选用值为4〜8。

二、分析计算题

5． 试用解析法对图所给的机构进行运动分析。写出机构运动的位置、速度及加速度方程。

图

【答案】对机构取坐标系及各构件矢量的方向如上图所示, 可按两个矢量封闭形ABDEA 和EDCFE , 写出以下四个方程式

将上式对时间求一次、二次导数, 并写成矩阵形式, 即得以下速度和加速度方程式

在给定其运动机构尺寸参数和原动件运动参数后, 便可通过编程并应用计算机进行求解。方程①需要用数值逼近法进行迭代求解, 而方程式②及③可用高斯消元法求解。

6． 如图所示为一对作标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合区间图。问：

(1)用图解法求解时，实际啮合线的长度(即

(2)这对齿轮传动的重合度、啮合角

小) ？

是多少？ 将如何变化(变大还是变点在理论啮合线上的位置) 是如何确定的？ (3)若安装时的实际中心距大于标准中心距，

其重合度

和啮合角

图

【答案】(1)两轮齿顶圆分别与理论啮合线相交的交点

.

度。

(2)重合度为：

标准安装时，啮合角与压力角相等，即：

而由可知，实际啮合角变大。 ； 。 之间的距离即为实际啮合线长(3)实际中心距变大时，实际啮合线会缩短，因此重合度减小；

7． 某装配线需设计一输送工件的四杆机构，要求将工件从传递带C 1经图1 所示中间位置输送到传送带C 2上。给定工件的三个方位为：

。

初步预选两个固定铰链的位置为A(0, 0) 、D(34, -83) 。试用解析法设计此四杆机构。