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一、简答题

1． 在什么情况下机械才会作周期性速度波动? 速度波动有何危害? 如何调节？

【答案】周期性速度波动：作用在机械上的等效驱动力矩与等效阻力矩并不时时相等，某一时段内其驱动功和阻抗功往往不相等，致使机器出现盈功或亏功，等效构件的角速度也随之上升和下降，产生速度波动。若在一个循环中等效驱动力矩作的功和等效阻力矩所作的功相等，机器动能增量为零，则等效构件的速度在一个运动循环的始末是相等的，将发生周期性速度波动。

危害：速度波动会导致在运动副中产生附加的动压力，并引起机械的振动，降低机械的寿命、效率和工作质量。

调节方法：周期性速度波动的调节方法是増加等效构件的质量或转动惯量，使等效构件的角加速度ct 减小，从而使机器的运转趋于平衡，通常用安装飞轮来实现；

对非周期性速度波动的调节是设法使驱动力矩和阻力矩恢复平衡关系，常用调速器来调节非周期性速度波动。

2． 双万向铰链机构为保证其主、从动轴间的传动比为常数，应满足哪些条件? 满足这些条件后，当主动轴作匀速转动时，中间轴和从动轴均作匀速转动吗？

【答案】双万向铰链机构为保证其主、从动轴间的传动比为常数，应满足的条件：

（1）主、从动轴和中间轴应位于同一平面之内。

（2）主、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角相等。

（3）中间轴两端的叉面应位于同一平面内。

满足以上条件后，当主动轴作匀速转动时，中间轴的转速不均匀，从动轴作匀速转动。

3． 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。

4． 自锁机械根本不能运动，对吗? 试举2〜3个利用自锁的实例。

【答案】不对。自锁机械只有在满足自锁条件的状态下不能运动，在其他的情况下是可以运动的。自锁常用于螺旋千斤顶、斜面压榨机、偏心夹具，凸轮机构的推杆等。

5． 一对平行轴斜齿圆柱齿轮外啮合的条件是什么，其重合度分为哪两部分？

【答案】

模数相等

或

压力角相等

或螺旋角大小相等，旋向相反。其重合度由端面重合度和轴面重合度两部分组成。

6． 在用解析法进行运动分析时，如何判断各杆的方位角所在的象限? 如何确定速度、加速度、角速度和角加速度的方向？

【答案】在用解析法作运动分析时，根据方位角正弦值分子及分母的正负情况来判断各杆的方位角所在象限。首先设定杆矢的正向，将杆矢量对时间求导得到速度，若值为正，表示速度方向与杆矢正向相同，否则相反；首先设定速度的正向，将速度对时间求导得到加速度，若值为正，表示加速度方向与速度正向相同，否则相反；首先设定方位角的正向，一般为逆时针方向，将方位角对时间求导得到角速度，若值为正，表示角速度方向与方位角正向相同，否则相反；首先设定角速度的正向，将角速度对时间求导得到角加速度，若值为正，表示角加速度方向与角速度正向相同，否则相反。

7． 造成机械振动的原因主要有哪些? 常采用什么措施加以控制？

【答案】（1）造成机械振动的原因是多方面的，主要有：

机械运转的不平衡力形成扰动力，造成机械运转的振动；

作用在机械上的外载荷的不稳定引起机械的振动；

高副机械中的高副形状误差（如齿廓误差，凸轮轮廓误差）引起的振动；

其他。如锻压设备引起的冲击振动、运输工具的颠簸摇摆等。

（2）常用的用于控制、减小设备的振动和噪声的方法有：

减小扰动，即提高机械的制造质量，改善机械内部的平衡性和作用在机械上的外载荷的波动幅度；

防止共振，通过改变机械设备的固有频率、扰动频率，改变机械设备的阻尼等；

采用隔振、吸振、减振装置。

8． 何谓周期性速度波动？其产生的原因是什么？用什么方法加以调节？能否完全消除周期性速度波动？

【答案】机械在稳定运转时，通常由于驱动力与阻力的等效力矩或（和）机械的等效转动惯量的周期性变化所引起的主动轴角速度的周期性波动。

产生的原因是等效力矩、等效转动惯量呈周期性变化。可以用加飞轮的方法加以调节。但是不能完全消除周期性速度波动。

9． 简要叙述三心定理的内容。

【答案】当两构件直接组成运动副时，其瞬心的位置可以很容易地通过直接观察加以确定；如果两构件没有直接连接形成运动副，则它们的瞬心位置需要用三心定理来确定。作平面平行运动的三个构件共有三个速度瞬心，它们位于同一直线上。

10．在计算周转轮系的传动比时，式何确定其大小和

【答案】

号? 中的是什么传动比，如是周转轮系所对应的转化轮系的传动比，计算公式为:

“士”号用箭头法确定，周转轮系中，m , n 两轮的轴线彼此平行，当两轮转向相同时规定其传动比为正，反之为负。

二、计算分析题

11．如图（a ）所示的凸轮机构中，已知

以等角速度逆时针转动。

（1）试用瞬心法求从动件2的角速度

【答案】选定比例尺凸轮1（2）试用低副代替高副，用矢量方程图解法求从动件2的角速度作机构运动简图，如图（a ）所示。

图

（1）瞬心法。 由三心定理求出所需的瞬心则可得从动件2的角速度

（2）矢量方程图解法。

先用低副代替高副，得如图1（b ）所示的AOBC 四杆机构。在此四杆机构中，构件2和4组成移动副，因此应通过选取构件2和4上的重合点用矢量方程图解法求解。取平面一般运动的构件4上的转动副0作为重合点，为了使构件2和4能在O 点重合，需要把构件2向0点扩大，则有

m 点处的速度为