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一、简答题

1． 有一四工位料架，供应四种不同的原材料，为节省时间，料架可以正、反转，每次步进(前进或后退)90°，该料架的转动惯量较大，每次停歇的位置应较为准确，每次转位的时间

计此传动系统的方案。

【答案】该传动系统的方案设计为：异步交流电动机(实现正、反转) →槽轮机构(转位) →执行构件。

2． 何谓工业机器人? 什么是智能机器人? 机器人与一般自动控制机器有何本质的区别？

【答案】工业机器人是一种能自动定位控制并可重复编程予以变动的多功能机器。

智能型机器人具有感知和理解外部环境的能力，能够自主设定目标，规划并执行自己的动作，使自己不断适应环境的变化，是工业机器人发展过程的第三代，尚处于研究实验阶段。

机器人在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其是体现了人的智能和适应性。

3． 图1(a)所示为建筑结构抗震试验的振动发生器。

该装置装在被试建筑的屋顶。由一电动机通过齿轮拖动两偏心重异向旋转(偏心重的轴在铅垂方向), 设其转速为150r/min,偏心重的质径积为

总不平衡惯性力和惯性力矩的大小及变化情况。

图1(b)为大地重力测量计(重力计) 的标定装置, 设r=150mm, 为使标定平台的向心加速度近似于重力加速度

() , 同步带轮的角速度应为多大? 为使标定平台上升和下降均能保持相同的匀速回转, 在设计中应注意什么事项？

, 求两偏心重同相位时和相位差为180°时, 1s 。试设

图1

【答案】(1)①两个偏心重同相位时, 任一时刻的位姿如图2(a)所示, 此时有:

总惯性力:

惯性力矩:

(a) (b)

图2 ②两个偏心重相位差为

总惯性力:

惯性力矩:

时, 任一时刻的位姿如图(b)所示, 此时有:

(c)

图2

(2)如图2(c)所示, 连接AB 两点, 由题知标定平台作平移运动, 则平台的速度和加速度与AB 连线上任一点的速度和加速度相同, 则当标定平台的向心加速度等于重力加速度时有

可得: 。

注意事项:(1)两齿轮应保持同步旋转；(2)同步带与齿轮啮合一致；(3)标定平台与两个齿轮的铰接点位置应相同。

4． 具有自锁性的机构与自由度为零的机构有何本质上的区别？

【答案】机构的自锁是指其效率小于等于0时, 所能克服的生产阻抗力小于等于0, 使机构无法运动的现象。若将阻抗力反向变为驱动力, 则机构仍可运动。

自由度为零的构件组合不能成为机构, 因为各构件之间无相对运动, 其仍为构件。

5． 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:

①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；

②串联机器的数目越多, 机械效率也越低；

③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。

6． 何谓当量摩擦系数？它的作用是什么？

【答案】作匀速相对运动的两物体, 如果其接触面为槽面, 且载荷Q 不是垂直作用于其中的一面上, 则这时总摩擦力(等于驱动力P) 的计算按公式

7． 试设计一棘轮机构，要求每次送进量为进行, 称为当量摩擦系数。 它的作用是对不同接触形状可用统一的公式求摩擦力。 棘轮齿距。

【答案】根据设计要求，应该采用三个棘爪。三个棘爪的排列情况如图所示，有两种情况： 图(a)中所示三个棘爪尖在棘轮齿圈上的位置相互差

图(b)中所示，三个棘爪尖相差个齿距。

个齿距。

图

8． 何谓构件？何谓零件？

【答案】从运动角度看, 将组成机械的每一个运动的单元体称为构件。构件可以是单一的整体, 也可以是由几个零件组成的刚性结构。因此, 构件是独立的运动单元。

从制造角度看, 将组成机械的每一个能单独加工的单元体称为零件。因此, 零件是制造的单元。

9． 图1所示机构中，已知

作反向移动，试求机构在位置时的速度之比，滑块1及2

分别以匀速且的大小。

图1

【答案】根据已知条件和机构的几何性质可知，C 、F 的速度水平向右，构件3与机架的绝对瞬心P37的位置如图2所示。