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一、简答题

1． 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）。

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

2． 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。

3． 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。

4． 通过对串联机组及并联机组的效率计算，对设计机械传动系统有何重要启示？

【答案】通过对串联机组及并联机组的效率计算，得出以下结论： 只要串联机组中任一机器的效率很低，就会使整个机组的效率极低； 串联机器的数目越多，机械效率也越低；

并联机组的总效率主要取决于传递功率最大的机器的效率。

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． 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。

二、计算分析题

7． 平行轴和交错轴斜齿轮传动有哪些异同点？

【答案】相同点：二者都为斜齿圆柱齿轮传动，运转时都会产生轴向推力。

不同点：前者是传递两平行轴之间的运动，后者是传递两交错轴之间的运动；后者沿齿长方向有较大的相对滑动，齿面间为点接触，轮齿磨损快，传动效率较低。

8． 试标出图在图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过

【答案】如图（a ）（b ）所示。

后推杆的位移；并标

出图（b ）推杆从图示位置升高位移时，凸轮的转角和凸轮机构的压力角。

图

9． 如图所示为一机床的矩形-V 形导轨副，拖板1与导轨2组成复合移动副。已知拖板1的运动方向垂直纸面，重心在S 处，几何尺寸如图所示，各接触面的滑动摩擦系数副的当量摩擦系数

试求该导轨

图

【答案】设拖板所受的总负荷为Q , 将Q 分解成作用在两导轨上的力。由于拖板重心到矩形和V 形导轨副的作用力方向的距离相等，所以

拖板所受的总摩擦力为：该导轨副的当量摩擦系数为：

各导轨所受的摩擦力分别为：

10．图所示为某仪表中采用的摇杆滑块机构，若已知滑块和摇杆的对应位置

为

摇杆的第位置在铅垂方向上。滑块上铰链

点取在B 点，偏距

试确定曲柄和连杆长度。