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2017年郑州轻工业学院机械原理复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 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

它的作用是对不同接触形状可用统一的公式求摩擦力。

2. 为什么不完全齿轮机构主动轮首、末两轮齿的齿高一般需要削减? 加上瞬心线附加杆后,是否仍需削减? 为什么?

【答案】(1)在不完全齿轮机构中,为了保证主动轮的首齿能顺利地进入啮合状态而不与从动轮的齿顶相碰,需将首齿齿顶高作适当的削减;同时,为了保证从动轮停歇在预定的位置,主动轮的末齿齿顶高也需要适当的修正。

(2)加上瞬心线附加杆后仍需要削减。在两轮上加装瞬心线附加杆后,减轻了从动轮在开始运动和终止运动时的冲击,改善了从动轮的动力特性,并不能避免首齿啮合的干涉现象,故齿高仍需削减。

3. 为了实现定传动比传动,齿轮的齿廓曲线应满足什么要求?

【答案】为实现定传动比传动,齿轮的齿廓曲线应满足的要求是:两齿廓任一接触点处的公法线必须与两齿轮连心线交于一定点。

4. 何谓齿轮的“根切现象”?它是怎么产生的?有何危害?

【答案】开线齿轮传动时,齿轮A 的齿顶与啮合线的交点超过被切齿轮的极限啮合点时,被切齿轮齿根的渐开线齿廓被切去一部分,这种现象叫根切。用范成法加工渐开线齿轮过程中,有时刀具齿顶会把被加工齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分,这种现象称为根切。

根切现象的产生是因为刀具齿顶线(齿条型刀具)或齿顶圆(齿轮插刀)超过了极限啮合点。

根切将削弱齿根强度,甚至可能降低传动的重合度,影响传动质量,应尽量避免。

5. 为什么作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡,而必须在基座上平衡?机构在基座上平衡的实质是什么?

【答案】对于机构中作往复运动或平面复合运动的构件,其各运动构件所产生的惯心力往往难以捕捉,其所产生的惯性力无法在构件本身上平衡。当机构运动时,其各运动构件所产生的惯性力可以合成为一个通过机构质心的总惯性力和一个总惯性力偶矩,这个总惯性力和总惯性力偶矩全部由基座承受,可设法平衡此总惯性力和总惯力偶矩,所以作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡,而必须在基座上平衡。

第 2 页,共 25 页 进行,称为当量摩擦系数。

机构在基座上平衡的实质就是消除机构在基座上引起的动压力,设法平衡这个总惯性力和总惯性力偶矩,使作用于机构的总惯性力F1和总惯性力偶矩M 分别为零。

6. 何谓少齿差行星传动? 摆线针轮传动的齿数差是多少? 在谐波传动中柔轮与刚轮的齿数差如何确定?

【答案】行星轮系中,当行星轮1与内齿轮2的齿数差

差行星齿轮传动。摆线针轮传动的齿数差为l 。

谐波传动中,刚轮与柔轮的齿数差通常等于波数,即

时,就称为少齿

二、计算分析题

7. 设计一个曲柄摇杆机构ABCD , 利用连杆上点P

的轨迹拨动摄像胶片如图所示。已知

定机构中各个构件的杆长,并检验机构是否存在曲柄。

【答案】已知杆AB 的位移矩阵为

则设计变量为

连杆上点B 和P 满足B 、P 之间的距离保持不变的运动约束,为此建立约束方程为

同时,铰链点B 又是构件AB 上的点,铰链点B 还满足位移矩阵方程

将③式代入运动约束方程②就得到仅含设计变量代入具体数值,得:

和 和两个方程,从而可解出

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所以由式有

所以由式有

分别代入' 式有

由上式可以解出

从而可以求出

在确定出 后,就可建立连杆的位移矩阵为:

式中

摇杆上铰链点C 和D 满足C 、D 之间的距离保持不变的运动约束,为此建立约束方程为:

式中铰链点C 还满足位移矩阵方程

将|式代入运动约束方程就得到仅含设计变量

代入具体数值,得:

和两个方程,从而可解出.

所以

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