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2017年沈阳工业大学J601机械原理(同等学力加试)考研复试核心题库

  摘要

一、简答题

1. 什么是速度影像?什么是加速度影像?有何用途?

【答案】速度影像是指同一构件上三个点在速度矢量图上组成的图形;加速度影像是指同一构件上三个点在加速度矢量图上组成的图形。如果已知一构件上两点的速度、加速度,可利用速度影像、加速度影像来求第三点的速度、加速度。

2. 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况?

【答案】机构具有确定运动的条件:机构的原动件数目等于机构的自由度。

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;如果原动件数目大于机构的自由度,将导致机构中最薄弱环节的损坏。

3. 简要叙述三心定理的内容。

【答案】当两构件直接组成运动副时,其瞬心的位置可以很容易地通过直接观察加以确定;如果两构件没有直接连接形成运动副,则它们的瞬心位置需要用三心定理来确定。作平面平行运动的三个构件共有三个速度瞬心,它们位于同一直线上。

4. 图所示为一机床上带动溜板2在导轨3上移动的微动螺旋机构。螺杆1上有两段旋向均为右旋的螺纹,A 段的导程B 段的导程试求当手轮按K 向顺时针转动一周时,溜板2相对于导轨3移动的方向及距离大小。又若将A 段螺纹的旋向改为左旋,而B 段的旋向及其他参数不变,试问结果又将如何?

【答案】A 、B 均为右旋时,溜板2相对于导轨3沿K 相同方向作轴向移动,大小为:

当A 改为左旋,B 为右旋时,溜板2相对于导轨3沿K 反方向作轴向移动,大小为:

5. 在什么情况下机械才会作周期性速度波动? 速度波动有何危害? 如何调节?

【答案】周期性速度波动:作用在机械上的等效驱动力矩与等效阻力矩并不时时相等,某一

时段内其驱动功和阻抗功往往不相等,致使机器出现盈功或亏功,等效构件的角速度也随之上升和下降,产生速度波动。若在一个循环中等效驱动力矩作的功和等效阻力矩所作的功相等,机器动能增量为零,则等效构件的速度在一个运动循环的始末是相等的,将发生周期性速度波动。

危害:速度波动会导致在运动副中产生附加的动压力,并引起机械的振动,降低机械的寿命、效率和工作质量。

调节方法:周期性速度波动的调节方法是増加等效构件的质量或转动惯量,使等效构件的角加速度ct 减小,从而使机器的运转趋于平衡,通常用安装飞轮来实现;

对非周期性速度波动的调节是设法使驱动力矩和阻力矩恢复平衡关系,常用调速器来调节非周期性速度波动。

6. 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。

【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。

二、计算分析题

7. 图所示为一个型行星传动,已知轮为标准齿轮。求轮3的变位系数、各齿轮分度圆和节圆的大小。并问该轮系要满足均布条件和邻接条件,行星轮的个数应取为多少? 并问轮2有几个节圆?

【答案】该轮系可看作由两个周转轮系组成,其中一个是由行星轮2、行星架H 和太阳轮1、3组成的行星轮系;另一个是由行星轮2、行星架H 和太阳轮1、4组成的差动轮系,两轮系的转化轮系传动比为:

联立以上两式,代入

齿轮3的分度圆半径为:

节圆半径为:

齿轮3的变位系数为:

齿轮的分度圆和节圆相重合,分别为:

解得:

齿轮3的分度圆半径和节圆半径:

均布条件:取公共因子,即其中和均为整数。 时满足均布安装条件,行星轮的个数为两个。