2017年上海理工大学材料科学与工程学院820机械原理考研冲刺密押题
● 摘要
一、简答题
1. 在计算周转轮系的传动比时,式何确定其大小和
【答案】
号? 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。
2. 在图示的凸轮一连杆组合机构中,(尺寸和位置如图所示)拟使C 点的运动轨迹为图示的曲线。试说明该机构中的凸轮1和凸轮2的轮廓线设计的方法和步骤。
中的是什么传动比,如
图
【答案】根据题意,各个连杆及铰接点的相对位置关系已经确定,可以根据C 点的轨迹计算两凸轮推杆位移与凸轮线转角的关系,然后可按照一般凸轮设计方法确定出
而设计出凸轮1和凸轮2的轮廓线。
设计步骤:
C 点沿预定轨迹运动,(1)设在凸轮1和凸轮2等速回转的同时,此时可完全确定构件
的运动,于是可求得构件ED 和构件AG 上点F 和点G 的运动曲线,即凸轮2和凸轮1的理论廓线。
(2)根据凸轮1和凸轮2的理论廓线,并根据实际应用条件选择合适的滚子半径,便能得到凸轮1和凸轮2的实际廓线。
的运动曲线,进
3. 简述铰链四杆机构存在曲柄的充分条件。
【答案】铰链四杆机构存在曲柄的充分条件:最长杆长度与加上最短杆长度之和不大于其余两杆长度之和,且最短杆为连架杆或者机架。
4. 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。
5. 为何要对平面高副机构进行“高副低代”?“高副低代”应满足的条件是什么?
【答案】为了便于对含有高副的平面机构进行分析研究,需要对平面高副机构进行“高副低代”。
“高副低代”满足的条件:
⑴代替前后机构的自由度完全相同:
(2)代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。
6. 机器人学与哪些学科有密切的关系? 机器人学的发展对机械学科会产生什么影响?
【答案】机器人学与生物学、力学、机械学、电气液压技术、自控技术、传感技术和计算机等学科有密切联系。随着现代技术和工业生产自动化的不断快速发展,机器人的应用越来越多。而机器人学是机器人的主要基础理论和关键技术,也是现代机械原理研究的主要内容。随着机器人学的发展,机械学科将逐渐涵盖多学科的相关知识,成为一门综合性学科。
7. 既然动平衡的构件一定是静平衡的,为什么一些制造精度不高的构件在作动平衡之前需先作静平衡?
【答案】(1)静平衡所需的设备简单、操作过程快捷,易方便地确定出构件的偏心质量。 (2)经过静平衡后,各偏心质量所产生的惯性力和惯性力偶矩大大减小,可方便地控制在动平衡设备的测量范围内。经过动平衡后,可进一步提高构件的动平衡精度。
8. 具有自锁性的机构与自由度为零的机构有何本质上的区别?
【答案】机构的自锁是指其效率小于等于0时,所能克服的生产阻抗力小于等于0, 使机构无法运动的现象。若将阻抗力反向变为驱动力,则机构仍可运动。
自由度为零的构件组合不能成为机构,因为各构件之间无相对运动,其仍为构件。
9. 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。
10.何谓机构的组成原理? 何谓基本杆组? 它具有什么特性? 如何确定基本杆组的级别及机构的级别?
【答案】机构的组成原理:任何机构都是可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。
基本杆组:不能再拆的最简单的自由度为零的构件组。
特性:自由度为零、不可再分。
杆组的级别的确定:杆组中包含有最多运动副的构件的运动副数目。
机构的级别的确定:机构中最尚级别基本杆组的级别。
二、计算分析题
11.何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象? 它对凸轮机构的工作有何影响? 如何加以避免?
【答案】对于外凸的凸轮轮廓曲线,当其理论廓线的曲率半径等于滚子半径时,工作廓线的曲率半径为零,此时工作廓线将出现尖点,这种现象称为变尖现象;当理论廓线的曲率半径小于滚子半径时,工作廓线的曲率半径为负值,此时工作廓线将出现交叉,余出部分在制造中将被切去,致使推杆不能按预期的运动规律运动,这种现象称为失真。
变尖的工作廓线极易磨损,使推杆运动失真;而失真时,推杆的运动规律完全达不到设计要求,因此应加以避免。
避免措施:对于外凸的凸轮轮廓曲线,应使滚子半径小于理论廓线的最小曲率半径;凸轮工
作廓线的最小曲率半径一般不应小于如果不满足此要求,就应增大基圆半径或适当减小滚子半径;有时则必须修改推杆的运动规律,使凸轮工作廓线出现尖点的地方代以合适的曲线;滚子的尺寸还受到其强度,结构的限制,因而也不能太小。
12.已知一条渐开线,其基圆半径为试求:
(1)渐开线在向径
(2)渐开线在展角(1)曲率半径.
展角
(2)
的点K 处的曲率半径时的压力角值。 压力角及展角 【答案】根据渐开线的性质,有:
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