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一、简答题

1． 为什么渐开线齿轮机构能满足定传动比要求？

【答案】渐开线某点的法线是基圆的切线，接触点的法线必然是基圆的公切线，基圆不动，则接触点的法线固定不动，它与连心线的交点固定，所以渐开线齿轮机构能满足定传动比要求。

2． 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

3． 铰链四杆机构的基本形式有哪几种？

【答案】铰链四杆机构有三种基本形式：曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。

4． 何谓封闭功率流? 在什么情况下才会出现? 有何危害?

【答案】在封闭式行星轮系中，可能有一部分只在轮系内部循环流动的功率称为封闭功率流。在选用封闭式行星轮系，当其型式及有关参数选择不当时，可能会形成封闭功率流。

危害:封闭功率流将增大摩擦损失功率，降低轮系强度，对传动十分不利。

5． 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。

6． 何谓正号机构、负号机构? 各有何特点，各适用于什么场合?

【答案】正号机构和负号机构分别指其转化轮系的传动比为正号或负号的周转轮系。 正号机构的特点:当用作减速时，无论减速比为多少均不会发生自锁，但在某些情况下效率很低; 当用作增速时，在某些情况下会发生自锁。负号机构的特点:无论用作增速还是减速，都具有较高的效率，但其传动比较小。

适用场合:正号机构一般用在传动比大，而对效率要求不高的辅助传动中，负号机构一般用十动力传动。

二、计算分析题

7． 如图所示的行星轮系中，已知各轮的齿数为轴线上，

它们的转动惯量为

作用在行星架H 上的力矩

动惯量

各构件的质心均在其相对回转行星轮2

的质量

求构件1为等效构件时的等效力矩

模数和等效转

图

【答案】（1）求等效力矩根据功率等效的原则在该行星轮系中，

：知，问题归结为求速比则其转化机构的传动比为

则故

即

为正值，表明其方向与

相同。

（2）求等效转动惯量

在此轮系中，轮1和系杆H 为定轴转动构件，而齿轮2为平面运动构件。因而，轮2的动能应包括两部分：

轮2绕自身轴线作相对转动所具有的动能以及质心绕

轴转动所具有的动能，故得

式中故又故

已经求出，又因因此

8． 图示为一曲柄滑块机构的三个不同位置，F 为作用在滑块上的力，转动副A 和B 上作画的虚线圆为摩擦圆，试确定在此三个位置时，连杆AB 上所受作用力的方向。

图1

【答案】