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2017年东北大学机械原理复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 何谓机器的“运转速度不均匀系数”?机械的周期性速度波动调节的实质和方法是什么?

【答案】角速度的变化量和其平均角速度的比值来反映机械运转的速度波动程度,此比值即机械的运转速度不均勾系数。

机械的周期性速度波动调节实质是将其速度波动限制在许可的范围之内。方法是在机械系统中安装一个具有较大转动惯量的盘状零件即安装一个飞轮。

2. 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。

3. 何谓构件? 何谓运动副及运动副元素? 运动副是如何进行分类的?

【答案】构件是由一个或者多个零件刚性连接而成的独立运动的单元体,它是组成机构的基本要素之一。

运动副是由两构件直接接触而组成的可动的连接;运动副元素是两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。

运动副的分类:

根据运动副引入的约束的数目可分为:I 级副、II 级副、III 级副、IV 级副和V 级副; 根据构成运动副的两构件的接触形式可分为:高副和低副;

根据构成运动副的两构件之间的相对运动形式可分为:转动副或回转副(也称铰链)、移动副、螺旋副、球面副等;还可分为平面运动副和空间运动副。

4. 图所示是一个光缆或电缆的收卷装置,为加快收卷辊的装卸,图中采用了快卸螺母,快卸螺母的内部结构如图b 所示

你知道此螺母是如何快速装卸的吗?

【答案】如图所示,螺母内孔由光孔部分与螺纹部分组成。安装时,使光孔中心线与螺杆中

心线重合,螺母向前推一部分距离,然后顺时针转动一定角度,使螺母中心线与螺杆轴线重合,再拧紧螺母,可以实现快速安装。同理,拆卸螺母时,先向外拧出,然后逆时针转动一定角度,再直接取出螺母,实现快速拆卸。

5. 自锁机械根本不能运动,对吗? 试举2〜3个利用自锁的实例。

【答案】不对。自锁机械只有在满足自锁条件的状态下不能运动,在其他的情况下是可以运动的。自锁常用于螺旋千斤顶、斜面压榨机、偏心夹具,凸轮机构的推杆等。

6. 利用矩阵法对机构进行运动分析,在写位置方程、速度方程和加速度方程时应注意哪些问题,才能有利于分析工作的进行和保证计算结果的正确性。

【答案】为了保证分析工作的进行和计算结果的正确性,应注意以下方面的问题: (1)合理建立直角坐标系,使机构的位置方程尽量简单;

(2)各杆矢量的方向可自由确定,但各杆矢量的方位角均应由x 轴开始,并以逆时针方向计量为正;

(3)正确区分已知参数,未知参数; (4)保证求导过程的正确运算。

二、计算分析题

7. 图示两个回转构件是否符合静平衡条件?是否符合动平衡条件?为什么?

【答案】如图

所示转子符合静平衡条件:

但惯性力偶矩不等于0, 不符合动平衡条件。 如图与

所示转子符合动平衡条件

惯性力合力与

惯性力等值共线反向。惯性力偶矩等于0。

试求当

时,试求其中心距

时,两轮的

8.

设有一对外啮合齿轮的啮合角

又当啮合角

【答案】根据题意,标准中心距:

由公式①中心距

可得: 时的啮合角:

②当啮合角时的中心距:

9. 设计一对外啮合圆柱齿轮机构,用于传递中心距为138mm 的两平行轴之间的运动。要求其传动比传动。

【答案】方案一:用直齿圆柱齿轮正传动

取则

传动比误差心距为

选择变位系数

和连接这两点得一条位系

具体方法是:在封闭图的两个坐标轴上分别取

曲线与

斜线交点的坐标值,即为应选择的两轮变

的斜线,则此斜线上任意一点所对应的变位系数之和均为1.1025, 为了满足

由封闭图可以看出,此组变位系数可以满足重合

的要求,也不会发生过渡曲线干涉。中心距变动系数为:

齿高变动系数为:

根据以上基本参数,可以算出这两个齿轮的几何尺寸。分度圆半径

传动比误差不超过已知

顶圆齿厚

,两轮材

试设计这对齿轮

质相同。若要求两轮的齿根磨损情况大致相同,重合度

则传动比误差为

)。则标准中

两轮齿根部分滑动磨损相等的要求,取