2017年贵州师范大学机械原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 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
2. 什么是静平衡? 什么是动平衡? 各至少需要几个平衡平面? 静平衡、动平衡的力学条件各是什么?
【答案】(1)静平衡
定义:
对于轴向尺寸较小的盘类转子(宽径比,其所有质量都可以认为在垂直)
于轴线的同一平面内,其不平衡的原因是其质心位置不在回转轴线上,回转时将产生不平衡的离心惯性力。对这种不平衡转子,只需设法将其质心移至回转轴线上,转子即可达到平衡状态。这种移动质心的平衡方法可在转子处于静止状态下进行,称为静平衡。
静平衡至少需一个平衡平面。
条件:其惯性力的矢量和应等于零或质径积的矢量和应等于零,即(2)动平衡
定义:对于轴向尺寸较大的转子(. ),其所有质量就不能再被认为分布在同一垂直于轴线的平面内,回转时各偏心质量产生的离心惯性力是一空间力系,将形成惯性力偶。由于这种惯性力偶只有在转子转动时才能表现出来,故需要在转子转动时达到平衡,把这种平衡称为动平衡。
动平衡至少需要两个平衡平面。
条件:各偏心质量与平衡质量所产生的惯性力矢量和为零,且其惯性力矩的矢量和也为零,
即
3. 由式
(2
)当
(3
)由于与 你能总结出哪些重要结沦(希望能作较全面的分析)? 首先要求出最大盈亏功 一定时,
若降低,
则飞轮的转动惯量和又都是有限值,就需很大,所以,过分追求均不可能为零,即安装飞轮或者 时,就称为少齿【答案】(1)为计算出飞轮的转动惯量机械运转速度的均匀性,将会使飞轮过于笨重。 不可能为无穷大
,
后机械运转的速度仍有周期波动,只是波动的幅度减小了而已。
(4)当与一定时,与的平方值成反比,所以为减小最好将飞轮安装在机械的高速轴上。当然,在实际设计中还必须考虑安装飞轮轴的刚性和结构上的可行性等。
4. 何谓最小阻力定律? 试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。
【答案】如果机构的原动件数目小于机构的自由度,机构的运动将不完全确定。这时机构的运动遵循最小阻力定律,即优先沿阻力最小的方向运动。例如,空调水系统冷热水循环泵的变转速运行即运用了最小阻力控制,它是根据空调冷热水循环系统中各空调设备的调节阀开度,控制冷热水循环泵的转速,使这些调节阀中至少有一个处于全开状态。
5. 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项?
【答案】在计算平面机构的自由度时应注意的事项:
(1)正确计算运动的数目。
①两个以上构件同在一处以转动副相连接的复合铰链,m 个构件组成的复合铰链有(m —1)个转动副;
②若两构件在多处接触而构成转动副,且转动轴线重合; 或在多处接触而构成移动副,且移动方向彼此平行;或两构件成为平面高副,且各接触点处的公法线彼此重合,则只能算作一个运动副;
③若两构件在多处相接触而构成平面高副,且各接触点处的公法线方向彼此不重合,则只能算作一个低副。
(2)要除去局部自由度。
(3)要除去虚约束。
6. 当作用在转动副中轴颈上的外力为一单力,并分别作用在其摩擦圆之内、之外或相切时,轴颈将作何种运动? 当作用在转动副中轴颈上的外力为一力偶矩时,也会发生自锁吗?
【答案】(1)外力作用在其摩擦圆之内,外力对轴颈中心的力矩小于最大摩擦力矩,轴颈发生自锁;外力作用在摩擦圆之外,则外力对轴颈中心的力矩大于本身引起的最大摩擦力矩,轴颈将加速转动;外力作用线与摩擦圆相切,则外力对轴颈中心的力矩等于本身引起的摩擦力矩,轴颈在轴承中处于临界状态,轴颈作等速转动(如果原来轴颈是转动的)或静止不动(若轴颈原本就未转动)。
(2)会,当此外力偶矩小于自身最大摩擦力矩时即发生自锁。
二、计算分析题
7. 如图1所示铰链四杆机构中,已知各杆长度
要求:
(1)试确定该机构为何种机构;
(2)若以构件AB 为原动件,试用作图法求出摇杆CD 的最大摆角此机构的极位夹角
并确定行程速比系数K ;
(3)若以构件AB 为原动件,试用作图法求出该机构的最小传动角
(4)试分析此机构有无死点位置。
图1
【答案】(1)由已知条件知最短杆为AB 连架杆
最长杆为AD 杆
故AB 杆为曲柄,此机构为曲柄摇杆机构。
(2)当原动件曲柄AB 与连杆BC 两次共线时,摇杆CD 处于两极限位置。适当选取长度比
例尺作出摇杆CD
分别处于两极限位置时的机构位置图
可求得:
(3)当原动件曲柄AB 与机架AD 两次共线时,是最小传动角
法作出机构的这两个位
置
存在由图量
得可能出现的位置。用作图所以可
得由图中量得 (4)若以曲柄AB 为原动件,机构不存在连杆BC 与从动件摇杆CD 共线的两个位置,即不的位置,故机构无死点位置。若以摇杆CD 为原动件,存在连杆BC 与从动件曲柄AB 共线的两位置,即存在的位置,故机构存在两个死点位置。
8. 在一机床的主轴箱中有一直齿圆柱渐开线标准齿轮,发现该齿轮已经损坏,需要重做一个齿轮更换,试确定这个齿轮的模数。经测量,其压力角5齿的公法线长度
【答案】根据公式跨6齿的公法线长度齿数齿顶圆直径 和题给条件估算m ,可得:
又齿顶圆直径:
跨 因此,根据标准模数表取得最为接近的标准值: