2017年西南交通大学理论力学、机械原理之机械原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 为什么槽轮机构的运动系数k 不能大于1?
【答案】当主动拨盘回转一周时,槽轮的运动时间与主动拨盘转一周的总时间(之比,称为槽轮机构的运动系数,即
又因为槽轮为间歇运动机构,则
所以槽轮机构的运动系数&不能大于1。
2. 在图所示的蜗杆蜗轮机构中,已知蜗杆的旋向和转向,试判断蜗轮的转向。
图
【答案】在蜗杆蜗轮机构中,通常蜗杆是主动件,从动件蜗轮的转向主要取决于蜗杆的转向和旋向。可以用左、右手法则来确定,右旋用右手判定,左旋用左手断定。
图(a )所示是右旋蜗杆蜗轮,
用右手四指沿蜗杆角速度图(b )所示是左旋蜗杆蜗轮,
用左手四指沿蜗杆角速度
方向弯曲,则拇指所指方向的相逆时针方向转动。
方向弯曲,则拇指所指方向的相
反方向即是蜗轮上啮合接触点的线速度方向,所以蜗轮以角速度
反方向即是蜗轮上啮合接触点的线速度方向,所以蜗轮以角速度顺时针方向转动。
如果把图(b )的蜗轮放在蜗杆下方,如图(c )所示,则蜗轮逆时针方向转动,这说明蜗轮转向还与蜗杆蜗轮相对位置有关。
蜗杆蜗轮转动方向也可借助于螺旋方向相同的螺杆螺母来确定,即把蜗杆看作螺杆,蜗轮看作螺母,当螺杆只能转动而不能作轴向移动时,螺母移动的方向即表示蜗轮上啮合接触点的线速度方向,从而确定了蜗轮转动方向。
3. 何谓机构的压力角?其值对机构效率有何影响?
【答案】机构的压力角指的是从动件所受的正压力方向与受力点的速度方向间所夹的锐角。其值越大,机构的效率越低。
4. 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。
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。
5. 何谓机构的动态静力分析? 对机构进行动态静力分析的步骤如何?
【答案】动态静力分析是指将惯性力视为一般外力加于相应构件上,再按静力学分析的方法进行分析。其分析步骤如下:
(1)对机构作运动分析以确定各构件的角加速度和质心加速度,求各构件的惯性力; (2)对机构进行拆杆组,如有高副,应先进行高副低代; (3)从外力全部已知的构件组开始分析,逐步推算出未知构件;
(4)对机构进行动态静力计算,求出运动副反力和平衡力的变化规律。如需考虑摩擦,可采用逐次逼近的方法。
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. 在如图(a
)所示机构中0B 的角位置
各轮齿数
试求
与构件4固连的杆
等效到构件1上的等效力矩
作用在构件6上的阻力
图
【答案】根据等效力矩的一般计算公式:
等效到构件1
上的等效力矩
为:
由图(b )知
又由
将②,③代入①式,则
变形得:
8. 在如图所示减速器中,已知各轮的齿
数
(1)试求选取I 轴为等效构件时,该机构的转动惯量和(2)若要加装飞轮,应该装在哪一个轴上,为什么?
的等效阻力矩
各轮的转动惯
量
,作用在III
轴上的阻力矩(忽略各轴的转动惯量)
图
【答案】(1)机构的转动惯量为
的等效阻力矩为
(2
)因为
当
与
一定时
,
与
的平方成反比,为减小飞轮的转
动惯量,也即减小飞轮尺寸,飞轮应装在高速轴(轴)上。
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