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一、简答题

1． 为什么说在锻压设备等中安装飞轮可以起到节能的作用？

【答案】锻压机械在一个工作周期中，工作时间很短，峰值载荷很大，安装飞轮不但可以调速，而且还利用飞轮在机械非工作时间所储存的能量来帮助克服其尖峰载荷，从而可以选用较小功率的原动机来拖动，进而达到减少投资及降低能耗的目的。

2． 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。

3． 如图1所示为牛头刨的一个机构设计方案简图。设计者的意图是动力由曲柄1输入，通过滑块2使摆动导杆3作往复摆动，带动滑枕4往复移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构

，若有，应如何修改？（试提出四种修改方案，可直接在给出图组成原理上的错误（须说明理由）

上修改）。

进行，称为当量摩擦系数。

图1

【答案】此方案有组成原理上的错误。因为机构的自由度为零，

不能运动。该机构中

则该机构的自由度为

修改方案如图2（a ）、（b ）、（c ）、（d ）所示。

图2

4． 何谓三心定理? 何种情况下的瞬心需用三心定理来确定？

【答案】三心定理是指三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。对于不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置，可借助三心定理来确定。

5． 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是什么? 为什么说当行星轮系为高速时，用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差?

【答案】理论基础:机械中的输入功率和输出功率总有一个是己知的，所以只要能求出摩擦损失功率，就可计算出机械的效率。而机械中的摩擦损失功率主要取决于各运动副中的作用力、运动副元素间的摩擦系数和相对运动速度的大小。行星轮系的转化轮系和原行星轮系的上述三个参量除因构件回转的离心惯性力有所不同外，其余均不会改变。因而，在可以不考虑构件回转的离心力时，行星轮系与其转化轮系中的摩擦损失功率应相等。

当行星轮系为高速时，因各构件的回转速度快，所产生的离心惯性力大，不能够被忽略，所以用转化轮系法来计算行星轮系的效率会带来较大的误差。

6． 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。

二、计算分析题

7． 图所示为一钢制圆盘，盘厚b=50mm。位置I 处有一直径.

质量m2=0.5kg的重块。为了使圆盘平衡，拟在圆盘上

位置。（钢的密度）

的通孔，位置II 处有一处制一通孔，试求此孔的直径与

图

【答案】该问题为静平衡问题，在位置I 处的质径积为

其中，

可得：

位置II 处质径积为：

根据静平衡条件可得：

代入数据得：

所需平衡质量的大小为：

孔的直径为：

方向：

即孔的质心与X 轴正方向的夹角为72.23°。

8． 图所示摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一半径为R 的偏心圆盘，几何中心距凸轮旋转中心的距离滚子半径

（1）作图求出C 点接触到D 点接触过程中，凸轮转角5和从动件摆角； （2）在图中标出从动件在D 点接触时的压力角

（3）如果压力角超标，改变那些基本尺寸可以改变压力角的大小？

图

【答案】（1）如图所示，凸轮转角（2）压力角如图所示。

从动件摆角

图

（3）如果压力角过大，可通过增大基圆半径的方法来减小压力角。