机械原理试卷及答案

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大学学年第二学期考试卷(B卷) 课程名称: 机械原理课程类别: 必修考试方式: 闭卷注意事项:1、本试卷满分100分。

2、考试时间 120分钟。

题号一二三四五六七八得分

得分

评阅人

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确得分答案,并将正确答案的选项填在题后的括号内。每小题2

分,共10题,总分为20分)

1. 机器中的运动单元称为 ( B )

A、零件

B、构件

C、部件

D、组件 2. 当两个构件以纯转动副相联,瞬心就在其 (A ) A. 转动副中心处 B. 垂直于导路的无穷远处

C. 接触点处

D. 过接触点处两高副元素的公法线上 3. 当机构出现死点时,其传动角为 ( A )

A. 0?

B. 30?

C. 45?

D. 90?

4. 两构件组成低副,则其接触形式为 ( C ) A、点或线接触 B、点或面接触

C、面接触

D、线或面接触

5. 齿轮不发生根切现象的最少齿数为 ( D )

A. 14

B. 15

C. 16

D. 17 系(部): 专业班级: 姓名: 学号:

6. 在平面机构中,每增加一个高副将引入约束数目为 ( B ) 装订线内不要答题

A、0个

B、1个

C、2个

D、3个

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7. 行星轮系的自由度为 ( B )

A. 0

B. 1

C. 2

D. 3

8. 凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动 ( C ) A、将产生柔性冲击 B、既有刚性冲击又有柔性冲击 C、将产生刚性冲击 D、没有冲击

9. 当某一个力与其作用点的速度方向反或成钝角时,其功为 ( B ) A. 驱动功 B. 负功

C. 阻抗功

D.损失功

10. 自行车后轴上的超越离合器是 ( C ) A、槽轮机构 B、凸轮机构

C、棘轮机构

D、曲柄滑块机构

二、填空题(每小题2分,共10题,总分为20分)

得分

1、铰链四连杆机构当最短杆与最长杆长度之和__大于_____其

它两杆长度之和时,则一定是双摇杆机构。

2、机构中的构件数目为6时,则其瞬心总数目为___15____。

3、凸轮机构中,从动件的运动规律取决于___凸轮____的形状。

4、齿轮切制的方法有范成法和仿形法。

5、槽轮机构是由主动拨盘、从动槽轮和机架等组成。

6、由4个构件组成的复合铰链应包括 3 个转动副。

7、移动副发生自锁的条件是传动角小于摩擦角。

大小。 8、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角

9、一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是模数和压力角相等。 10、当采用范成法切制渐开线齿廓时,可能会产生根切。

得分三、简答题(每小题4分,共5题,总分为20分)

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1. 轮系在机械中的功用有哪几种(写出四种即可),

答:(1)实现分路传动;(2)获得较大的传动比;(3)实现变速传动;(4)实现换向传动;(5)用作运动的合成;(6)用作运动的分解。

评分标准:每小点一分,四点即可。

2. 铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是什么,

答:(1)各杆长度满足杆长条件(即最短杆长度+最长杆长度?其余两杆长度之和;

(2)最短杆为机架;

评分标准:每小点两分。

3. 为何对齿轮进行变位修正,

答:标准齿轮具有以下缺点:

(1)齿轮齿数小于不发生根切的最少齿数时会发生根切现象;

(2)标准齿轮中心距小于标准值,无法安装;

(3)标准齿轮中心距大于标准值,会产生过大的齿侧间隙;

(4)小齿轮参与啮合次数较多,强度较低。

因此,需要对标准齿轮进行变位修正。

评分标准:每小点一分。

4. 如何提高串联和并联机组的效率,

答:(1)对于串联机组,尽量提高各个机器的效率,并且减少串联机器的数目;

(2)对于并联机组,要提高效率,应着重提高传递功率大的传动路线的效率。

评分标准:每小点两分。

5. 虚约束对于机构的运动起到约束作用吗,机构中的虚约束常发生在什么情况, 答:虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用(1分)

虚约束存在于下列情况:

(1)用转动副连接的是两构件上运动轨迹相重合的点;(1分)

(2)用双转动副杆连接的是两运动构件上某两点之间的距离始终保持不变的

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两点;(1分)

(3)不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为虚约束。(1分)

四、计算题(共3题,每题10分,共30分)

1(计算图示机构自由度,计算过程应列出活动构件数目、低副数目、高副数

目,若有局部自由度也需说明。 D

F C

答:机构自由度为:

F = 3n-2P-P=3×8 - 2×11-1= 1 (8分) lh E

G B 在K处有局部自由度。(2分)

H J A I K

z,z,z,20z,z,25z,100i23412'H412、如图所示轮系,已知,,。求传动比。

解:(1)1-2-2’-3-H组成行星轮系,其传动比为

n,nz,zH1H23i,,,1,i 131Hn,nz,z3H12'

20209z,z,223111,,i,,,,,, 1H252525z,z,12'

(5分)

(2)由齿轮4和行星架H组成定轴轮系,

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nz201H4 (2分) i,,,,,,,H4nz1005H4

919n,,1(3) (2分) i,,i,i,,,,,,,141HH4255125n,,4

125= 齿轮1和齿轮4的转向相反。 (1分) ,i419

3、已知图示机构中,L=72mm,L=50mm,L=100mm,L=120mm问: ABBCCDAD(1)此机构中,当取构件AD为机架时,是否存在曲柄,如果存在,指出是哪一构件,(必须根据计算结果说明理由)

(2)当分别取构件AB、BC、CD为机架时,各将得到什么机构, 答:由于LAD+ LBC,LAB+ LCD 满足杆长条件 (5分) (1)AD为机架时,不存在曲柄;(2分)

(2)AB为机架时,得到曲柄摇杆机构;(1分) BC为机架时,得到双曲柄机构;(1分)

CD为机架时,得到曲柄摇杆机构。(1分)

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五、作图题(每题10分,共2题,总分20分)

1、作出图示机构的全部瞬心。

评分标准:P,P,P,P 每个1.5分,共6分。P,P 每个2分,共4分。121423341324

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永磁交流伺服电机位置反馈传感器检测相位与电机磁极相位的对齐方式 2008-11-07 来源:internet 浏览:504

主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器,绝对式编码器,正余弦编码器,旋转变压器等。为支持永磁交流伺服驱动的矢量控制,这些位置反馈元件就必须能够为伺服驱动器提供永磁交流伺服电机的永磁体磁极相位,或曰电机电角度信息,为此当位置反馈元件与电机完成定位安装时,就有必要调整好位置反馈元件的角度检测相位与电机电角度相位之间的相互关系,这种调整可以称作电角度相位初始化,也可以称作编码器零位调整或对齐。下面列出了采用增量式编码器,绝对式编码器,正余弦编码器,旋转变压器等位置反馈元件的永磁交流伺服电机的传感器检测相位与电机电角度相位的对齐方式。

增量式编码器的相位对齐方式

在此讨论中,增量式编码器的输出信号为方波信号,又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器,普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号A和B,以及零位信号Z;带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外,还具备互差120度的电子换相信号UVW,UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位,或曰电角度相位之间的对齐方法如下:

1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;

2.用示波器观察编码器的U相信号和Z信号;

3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;

4.一边调整,一边观察编码器U相信号跳变沿,和Z信号,直到Z信号稳定在高电平上(在此默认Z信号的常态为低电平),锁定编码器与电机的相对位置关系;

5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,Z信号都

能稳定在高电平上,则对齐有效。

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撤掉直流电源后,验证如下:

1.用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形;

2.转动电机轴,编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高

的过零点重合,编码器的Z信号也出现在这个过零点上。

上述验证方法,也可以用作对齐方法。

需要注意的是,此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV线反电

势的相位零点对齐,由于电机的U相反电势,与UV线反电势之间相差30度,因而这样对齐后,增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势的-30度相位

点对齐,而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致,所以此时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的-30度点对齐。

有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对齐,为达到此目的,可以:

1.用3个阻值相等的电阻接成星型,然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线;

2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点,就可以近似得到电机的U相反电势波形;

3.依据操作的方便程度,调整编码器转轴与电机轴的相对位置,或者编码器外壳与电机外壳的相对位置;

4.一边调整,一边观察编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点,最终使上升沿和过零点重合,锁定编码器与电机的相对位置关系,完成对齐。

由于普通增量式编码器不具备UVW相位信息,而Z信号也只能反映一圈内的一个点位,不具备直接的相位对齐潜力,因而不作为本讨论的话题。

绝对式编码器的相位对齐方式

绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言,差别不大,其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。早期的绝对式编码器会以单独的引脚给出单圈相位的最高位的电平,利用此电平的0和1的翻转,也可以实现编码器和电机的相位对齐,方法如下:

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1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;

2.用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号;

3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;

4.一边调整,一边观察最高计数位信号的跳变沿,直到跳变沿准确出现在电机轴的定向平衡位置处,锁定编码器与电机的相对位置关系;

5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,跳变沿都能准确复现,则对齐有效。

这类绝对式编码器目前已经被采用EnDAT,BiSS,Hyperface等串行协议,以及日系专用串行协议的新型绝对式编码器广泛取代,因而最高位信号就不符存在了,此时对齐编码器和电机相位的方法也有所变化,其中一种非常实用的方法是利用编码器内部的EEPROM,存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位,具体方法如下:

1.将编码器随机安装在电机上,即固结编码器转轴与电机轴,以及编码器外壳与电机外壳;

2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;

3.用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值,并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的EEPROM中;

4.对齐过程结束。

由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向,因此存入的编码器内部EEPROM中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位。此后,驱动器将任意时刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差,并根据电机极对数进行必要的换算,再加上-30度,就可以得到该时刻的电机电角度相位。

这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器的支持和配合方能实现,日系伺服的编码器相位之所以不便于最终用户直接调整的根本原因就在于不肯向用户提供这种对

齐方式的功能界面和操作方法。这种对齐方法的一大好处是,只需向电机绕组提供确定相序和方向的转子定向电流,无需调整编码器和电机轴之间的角度共17页第 10 页

关系,因而编码器可以以任意初始角度直接安装在电机上,且无需精细,甚至简单的调整过程,操作简单,工艺性好。

如果绝对式编码器既没有可供使用的EEPROM,又没有可供检测的最高计数位引脚,则对齐方法会相对复杂。如果驱动器支持单圈绝对位置信息的读出和显示,则可以考虑:

1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;

2.利用伺服驱动器读取并显示绝对编码器的单圈位置值;

3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;

4.经过上述调整,使显示的单圈绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的单圈绝对位置点,锁定编码器与电机的相对位置关系;

5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,上述折算位置点都能准确复现,则对齐有效。

如果用户连绝对值信息都无法获得,那么就只能借助原厂的专用工装,一边检测绝对位置检测值,一边检测电机电角度相位,利用工装,调整编码器和电机的相对角位置关系,将编码器相位与电机电角度相位相互对齐,然后再锁定。这样一来,用户就更加无从自行解决编码器的相位对齐问题了。

个人推荐采用在EEPROM中存储初始安装位置的方法,简单,实用,适应性好,便于向用户开放,以便用户自行安装编码器,并完成电机电角度的相位整定。

正余弦编码器的相位对齐方式

普通的正余弦编码器具备一对正交的sin,cos 1Vp-p信号,相当于方波信号的增量式编码器的AB正交信号,每圈会重复许许多多个信号周期,比如2048等;以及一个窄幅的对称三角波Index信号,相当于增量式编码器的Z信号,一圈一般出现一个;这种正余弦编码器实质上也是一种增量式编码器。另一种正余弦编码器除了具备上述正交的sin、cos信号外,还具备一对一圈只出现一个信号周期的相互正交的1Vp-p的正弦型C、D信号,如果以C信号为sin,则D信号为cos,通过sin、cos信号的高倍率细分技术,不仅可以使正余弦编码器获得比共17页第 11 页

原始信号周期更为细密的名义检测分辨率,比如2048线的正余弦编码器经2048细分后,就可以达到每转400多万线的名义检测分辨率,当前很多欧美伺服厂家都提供这类高分辨率的伺服系统,而国内厂家尚不多见;此外带C、D信号的正余弦编码器的C、D信号经过细分后,还可以提供较高的每转绝对位置信息,比如每转2048个绝对位置,因此带C、D信号的正余弦编码器可以视作一种模拟式的单圈绝对编码器。

采用这种编码器的伺服电机的初始电角度相位对齐方式如下:

1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;

2.用示波器观察正余弦编码器的C信号波形;

3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;

4.一边调整,一边观察C信号波形,直到由低到高的过零点准确出现在电机轴的定向平衡位置处,锁定编码器与电机的相对位置关系;

5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,过零点都能准确复现,则对齐有效。

撤掉直流电源后,验证如下:

1.用示波器观察编码器的C相信号和电机的UV线反电势波形;

2.转动电机轴,编码器的C相信号由低到高的过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。

这种验证方法,也可以用作对齐方法。

此时C信号的过零点与电机电角度相位的-30度点对齐。

如果想直接和电机电角度的0度点对齐,可以考虑:

1.用3个阻值相等的电阻接成星型,然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线;

2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点,就可以近似得到电机的U相反电势波形;

3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;

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4.一边调整,一边观察编码器的C相信号由低到高的过零点和电机U相反电势波形由低到高的过零点,最终使2个过零点重合,锁定编码器与电机的相对位置关系,完成对齐。

由于普通正余弦编码器不具备一圈之内的相位信息,而Index信号也只能反映一圈内的一个点位,不具备直接的相位对齐潜力,因而在此也不作为讨论的话题。

如果可接入正余弦编码器的伺服驱动器能够为用户提供从C、D中获取的单圈绝对位置信息,则可以考虑:

1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;

2.利用伺服驱动器读取并显示从C、D信号中获取的单圈绝对位置信息;

3.调整旋变轴与电机轴的相对位置;

4.经过上述调整,使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的绝对位置点,锁定编码器与电机的相对位置关系;

5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,上述折算绝对位置点都能准确复现,则对齐有效。

此后可以在撤掉直流电源后,得到与前面基本相同的对齐验证效果:

1.用示波器观察正余弦编码器的C相信号和电机的UV线反电势波形;

2.转动电机轴,验证编码器的C相信号由低到高的过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。

如果利用驱动器内部的EEPROM等非易失性存储器,也可以存储正余弦编码器随机安装在电机轴上后实测的相位,具体方法如下:

1.将正余弦随机安装在电机上,即固结编码器转轴与电机轴,以及编码器外壳与电机外壳;

2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;

3.用伺服驱动器读取由C、D信号解析出来的单圈绝对位置值,并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM等非易失性存储器中;

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4.对齐过程结束。

由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向,因此存入的驱动器内部EEPROM等非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位。此后,驱动器将任意时刻由编码器解析出来的与电角度相关的单圈绝对位置值与这个存储值做差,并根据电机极对数进行必要的换算,再加上-30度,就可以得到该时刻的电机电角度相位。

这种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现,而且由于记录电机电角度初始相位的EEPROM等非易失性存储器位于伺服驱动器中,因此一旦对齐后,电机就和驱动器事实上绑定了,如果需要更换电机、正余弦编码器、或者驱动器,都需要重新进行初始安装相位的对齐操作,并重新绑定电机和驱动器的配套关系。

旋转变压器的相位对齐方式

旋转变压器简称旋变,是由经过特殊电磁设计的高性能硅钢叠片和漆包线构成的,相比于采用光电技术的编码器而言,具有耐热,耐振。耐冲击,耐油污,甚至耐腐蚀等恶劣工作环境的适应能力,因而为武器系统等工况恶劣的应用广泛采用,一对极(单速)的旋变可以视作一种单圈绝对式反馈系统,应用也最为广泛,因而在此仅以单速旋变为讨论对象,多速旋变与伺服电机配套,个人认为其极对数最好采用电机极对数的约数,一便于电机度的对应和极对数分解。

旋变的信号引线一般为6根,分为3组,分别对应一个激励线圈,和2个正交的感应线圈,激励线圈接受输入的正弦型激励信号,感应线圈依据旋变转定子的相互角位置关系,感应出来具有SIN和COS包络的检测信号。旋变SIN和COS输出信号是根据转定子之间的角度对激励正弦信号的调制结果,如果激励信号是

sinωt,转定子之间的角度为θ,则SIN信号为sinωt×sinθ,则COS信号为sinωt×cosθ,根据SIN,COS信号和原始的激励信号,通过必要的检测电路,就可以获得较高分辨率的位置检测结果,目前商用旋变系统的检测分辨率可以达到每圈2的12次方,即4096,而科学研究和航空航天系统甚至可以达到2的20次方以上,不过体积和成本也都非常可观。

商用旋变与伺服电机电角度相位的对齐方法如下:

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1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出;

2.然后用示波器观察旋变的SIN线圈的信号引线输出;

3.依据操作的方便程度,调整电机轴上的旋变转子与电机轴的相对位置,或者旋变定子与电机外壳的相对位置;

4.一边调整,一边观察旋变SIN信号的包络,一直调整到信号包络的幅值完全归零,锁定旋变;

5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,信号包络的幅值过零点都能准确复现,则对齐有效。

撤掉直流电源,进行对齐验证:

1.用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形;

2.转动电机轴,验证旋变的SIN信号包络过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。

这个验证方法,也可以用作对齐方法。

此时SIN信号包络的过零点与电机电角度相位的-30度点对齐。

如果想直接和电机电角度的0度点对齐,可以考虑:

1.用3个阻值相等的电阻接成星型,然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线;

2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点,就可以近似得到电机的U相反电势波形;

3.依据操作的方便程度,调整编码器转轴与电机轴的相对位置,或者编码器外壳与电机外壳的相对位置;

4.一边调整,一边观察旋变的SIN信号包络的过零点和电机U相反电势波形由低到高的过零点,最终使这2个过零点重合,锁定编码器与电机的相对位置关系,完成对齐。

需要指出的是,在上述操作中需有效区分旋变的SIN包络信号中的正半周和负半周。由于SIN信号是以转定子之间的角度为θ的sinθ值对激励信号的调制结果,因而与sinθ的正半周对应的SIN信号包络中,被调制的激励信号与原始激励信号同相,而与sinθ的负半周对应的SIN信号包络中,被调制的激励信共17页第 15 页

号与原始激励信号反相,据此可以区别和判断旋变输出的SIN包络信号波形中的正半周和负半周。对齐时,需要取sinθ由负半周向正半周过渡点对应的SIN包络信号的过零点,如果取反了,或者未加准确判断的话,对齐后的电角度有可能错位180度,从而造成速度外环进入正反馈。

如果可接入旋变的伺服驱动器能够为用户提供从旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息,则可以考虑:

1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;

2.利用伺服驱动器读取并显示从旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息;

3.依据操作的方便程度,调整旋变轴与电机轴的相对位置,或者旋变外壳与电机外壳的相对位置;

4.经过上述调整,使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的绝对位置点,锁定编码器与电机的相对位置关系;

5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,上述折算绝对位置点都能准确复现,则对齐有效。

此后可以在撤掉直流电源后,得到与前面基本相同的对齐验证效果:

1.用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形;

2.转动电机轴,验证旋变的SIN信号包络过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。

如果利用驱动器内部的EEPROM等非易失性存储器,也可以存储旋变随机安装在电机轴上后实测的相位,具体方法如下:

1.将旋变随机安装在电机上,即固结旋变转轴与电机轴,以及旋变外壳与电机外壳;

2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡位置;

3.用伺服驱动器读取由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值,并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM等非易失性存储器中;

4.对齐过程结束。

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由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向,因此存入的驱动器内部EEPROM等非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位。此后,驱动器将任意时刻由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值与这个存储值做差,并根据电机极对数进行必要的换算,再加上-30度,就可以得到该时刻的电机电角度相位。

这种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现,而且由于记录电机电角度初始相位的EEPROM等非易失性存储器位于伺服驱动器中,因此一旦对齐后,电机就和驱动器事实上绑定了,如果需要更换电机、旋变、或者驱动器,都需要重新进行初始安装相位的对齐操作,并重新绑定电机和驱动器的配套关系。

注意

1.以上讨论中,所谓对齐到电机电角度的-30度相位的提法,是以UV反电势波形滞后于U相30度的前提为条件。

2.以上讨论中,都以UV相通电,并参考UV线反电势波形为例,有些伺服系统的对齐方式可能会采用UW相通电并参考UW线反电势波形。

3.如果想直接对齐到电机电角度0度相位点,也可以将U相接入低压直流源的正极,将V相和W相并联后接入直流源的负端,此时电机轴的定向角相对于UV相串联通电的方式会偏移30度,以文中给出的相应对齐方法对齐后,原则上将对齐于电机电角度的0度相位,而不再有-30度的偏移量。这样做看似有好处,但是考虑电机绕组的参数不一致性,V相和W相并联后,分别流经V相和W相绕组的电流很可能并不一致,从而会影响电机轴定向角度的准确性。而在UV相通电时,U相和V相绕组为单纯的串联关系,因此流经U相和V相绕组的电流必然是一致的,电机轴定向角度的准确性不会受到绕组定向电流的影响。

4.不排除伺服厂商有意将初始相位错位对齐的可能性,尤其是在可以提供绝对位置数据的反馈系统中,初始相位的错位对齐将很容易被数据的偏置量补偿回来,以此种方式也许可以起到某种保护自己产品线的作用。只是这样一来,用户就更加无从知道伺服电机反馈元件的初始相位到底该对齐到哪儿了。用户自然也不愿意遇到这样的供应商。

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机械原理试题及答案试卷答案

机械原理试题及答案试 卷答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

2013年机械原理自测题(一) 一.判断题(正确的填写“T”,错误的填写“F”)(20分) 1、根据渐开线性质,基圆内无渐开线,所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。 ( F ) 2、对心的曲柄滑块机构,其行程速比系数K一定等于一。 ( T ) 3、在平面机构中,一个高副引入二个约束。 ( F ) 4、在直动从动件盘形凸轮机构中,若从动件运动规律不变,增大基圆半径, 则压力角将减小 ( T ) 5、在铰链四杆机构中,只要满足杆长和条件,则该机构一定有曲柄存在。( F ) 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 ( T )7、在机械运动中,总是有摩擦力存在,因此,机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。 ( T ) 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。( T ) 9、一对直齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大。 ( F ) 10、在铰链四杆机构中,若以曲柄为原动件时,机构会出现死点位置。。( F ) 二、填空题。(10分) 1、机器周期性速度波动采用(飞轮)调节,非周期性速度波动采用(调速器)调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于( 0 )所以(没有)急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是(重合度大于或 等于1 )。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是(齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 )。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦(大),故三角螺纹多应用(

联接 ),矩形螺纹多用于( 传递运动和动力 )。 三、选择题 (10分) 1、齿轮渐开线在( )上的压力角最小。 A ) 齿根圆 ; B )齿顶圆; C )分度圆; D )基圆。 2、静平衡的转子( ① )是动平衡的。动平衡的转子( ②)是静平衡的 。 ①A )一定 ; B )不一定 ; C )一定不。 ②A )一定 ; B )不一定: C )一定不。 3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮,当传动比不等于一时,他们的渐开线齿形是( )。 A )相同的; B )不相同的。 4、对于转速很高的凸轮机构,为了减小冲击和振动,从动件运动规律最好采用( )的运动规律。 A )等速运动; B )等加等减速运动 ; C )摆线运动。 5、机械自锁的效率条件是( )。 A )效率为无穷大: B )效率大于等于1; C )效率小于零。 四、计算作图题: (共60分) 注:凡图解题均需简明写出作图步骤,直接卷上作图,保留所有作图线。 1、计算下列机构的自由度。 (10分) F = 3×8-2×11 = 2 F = 3×8-2×11 - 1 = 1 2、在图4-2所示机构中,AB = AC ,用瞬心法说明当构件1以等角速度转动时,构件3与机架夹角Ψ为多大时,构件3的 ω3 与ω1 相等。 (10分) 当ψ = 90°时,P13趋于无穷远处, 14 133413P P P P =∴

机械原理试题1doc资料

机械是(机器和机构)的总称。 1.构件是机构中的(运动)单元体。 2.在平面机构中若引入一个高副将引入(1)个约束,而引入一个低副将引入(2)个约束。 3.从机构结构观点来看,任何机构都是由机架、原动件和从动件三部分组成。 5.构件的自由度是指(构件的独立运动参数);机构的自由度是指(机构的独立运动参数)。 6.由两个构件直接接触而组成的(可动联接)称为运动副。 7.两个构件通过(点或线)接触而构成的运动副称为高副。 8.两个构件通过(面)接触而构成的运动副称为低副。 9.运动链是指构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为运动链。 10.两个以上的构件在同一处以(转动)副相联接,就构成复合铰链。 11.机构中某些构件所具有的不影响其他构件运动的自由度称为 (局部自由度)。 12.不产生实际约束效果的重复约束称为(虚约束)。 13.当两个构件组成移动副时其瞬心位于(垂直于导路的无穷远处)。 14.当两个构件组成转动副时其瞬心位于(转动副的中心)。 15.当两个构件组成纯滚动高副时其瞬心位于接触点处。 16.两互作平面运动的构件上绝对速度相等的瞬时重合点称为(速度瞬心)17.求机构的不直接相联接的各构件的瞬心时,可应用三心定理来求。 18.从受力观点分析,移动副的自锁条件是驱动力作用线位于摩擦角内。转动副的自锁条件是驱动力作用线与摩擦圆相交。 19.槽面摩擦力比平面摩擦力大,是因为当量摩擦系数大 精品文档 20. 机械中,V带比平带应用广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是 V带为槽面摩擦。,当量摩擦系数 fv 大

21. 运动副中法向反力(或正压力)和摩擦力的合力,称为运动副中的总反力。] 22. 总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角。 23. 驱使机械运动的力称为驱动力阻止机械运动的力称为阻抗力。 24. 机械的输出功与输入功之比称为机械效率。 25. 速度影象原理和加速度影象原理只能应用于同一构件上的各点。 26. 一个运动矢量方程只能求解 2 个未知量。 27. 从效率来分析,机械的自锁条件是n< 0 o 28. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为—连架杆。 29 .在平面四杆机构中,作平面复杂运动的构件称为一连杆。 30. 在平面四杆机构中,与机架构成整转副的连架杆称为—曲柄, 与机架构成摆转副的连架杆称为一摇杆。 31. 铰链四杆机构的三基本形式为曲柄摇杆机构;双曲柄机构;双摇杆机构o 32. 对心曲柄滑块机构中若以曲柄为机架,则将演化成—导杆机构 33. 在铰链四杆机构中,当最短杆和最长杆长度之和大于其他连杆长度之和时,只能得到—双摇杆机构。 34. 在曲柄摇杆机构中,若将摇杆的长度增到无穷大就演化为—曲柄滑块机构。 35. 凸轮机构的压力角是从动件所受的力与力作用点速度方向所夹的锐角。 36. 凸轮机构推杆常用的四种运动规律为:A.等速运动,B.等加等减运动,C.余弦加速度,D.正弦加速度。其中,仅适用于低速运动的运动规律为等速运动规律。有刚性冲击的运动规律为等速运动规律。有柔性冲击的运动规律为等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律。适用于高速运动的运动规律为正弦加速度运动规律。 37. 用于平行轴间传动的齿轮机构有直齿;斜齿和人字齿轮机构精品文档 38.用于相交轴间传动的齿轮机构有(圆锥齿轮机构)。 39.用于交错轴间传动的齿轮机构有交错轴斜齿轮机构和蜗杆蜗轮机构。40.过两啮合齿廓接触点所做的两齿廓公法线与两轮连心线的交点称为两轮的节点。

机械原理试题及答案(试卷+答案)

2013年机械原理自测题(一) 一.判断题(正确的填写“ ”,错误的填写“ ”) ( 分) 、根据渐开线性质,基圆内无渐开线,所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。 ( ) 、对心的曲柄滑块机构,其行程速比系数 一定等于一。 ( ) 、在平面机构中,一个高副引入二个约束。 ( ) 、在直动从动件盘形凸轮机构中,若从动件运动规律不变,增大基圆半径, 则压力角将减小 ( ) 、在铰链四杆机构中,只要满足杆长和条件,则该机构一定有曲柄存在。 ( ) 、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 ( ) 、在机械运动中,总是有摩擦力存在,因此,机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。 ( ) 、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。 ( ) 、一对直齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大。 ( ) 、在铰链四杆机构中,若以曲柄为原动件时,机构会出现死点位置。。

( ) 二、填空题。 ( 分) 、机器周期性速度波动采用( 飞 轮 )调节,非周期性速度波动采用( 调 速 器 )调节。 、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于( )所以(没有 )急回特性。 、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是( 重合度大于或 等于 )。 、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是(齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点 )。 、三角螺纹比矩形螺纹摩擦( 大 ),故三角螺纹多应用( 联接 ),矩形螺纹多用于( 传递运动和动力 )。 三、选择题 ( 分) 、齿轮渐开线在( )上的压力角最小。 ) 齿根圆 ; )齿顶圆; )分度圆; )基圆。 、静平衡的转子( ① )是动平衡的。动平衡的转子( ②)是静平衡的 。 ① )一定 ; )不一定 ; )一定不。 ② )一定 ; )不一定: )一定不。

《机械原理》试题及答案

试题 1 3、 转动副的自锁条件是 驱动力臂≤摩擦圆半径 。 一、选择题(每空 2 分,共 10 分) 4、 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点: 啮合性能好,重合度大,结构紧凑 。 1、平面机构中,从动件的运动规律取决于 D 。 A 、从动件的尺寸 B 、 机构组成情况 C 、 原动件运动规律 D 、 原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ,60mm ,80mm ,100mm ,当以 30mm 5、 在周转轮系中,根据其自由度的数目进行分类:若其自由度为 2,则称为 差动轮 系 ,若其自由度为 1,则称其为 行星轮系 。 6、 装有行星轮的构件称为 行星架(转臂或系杆) 。 7、 棘轮机构的典型结构中的组成有: 摇杆 、 棘爪 、 棘轮 等。 三、简答题(15 分) 1、 什么是构件? 的杆为机架时,则该机构为 A 机构。 答:构件:机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件;从运动角度讲是不可再分的 A 、双摇杆 B 、 双曲柄 C 、曲柄摇杆 单位体。 2、 何谓四杆机构的“死点”? 答:当机构运转时,若出现连杆与从动件共线时,此时γ=0,主动件通过连杆作用于从 D 、 不能构成四杆机构 动件上的力将通过其回转中心,从而使驱动从动件的有效分力为零,从动件就不能运动, 3、凸轮机构中,当推杆运动规律采用 C 时,既无柔性冲击也无刚性冲击。 A 、一次多项式运动规律 B 、 二次多项式运动规律 C 、正弦加速运动规律 D 、 余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中,对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A 、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B 、 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 机构的这种传动角为零的位置称为死点。 3、 用范成法制造渐开线齿轮时,出现根切的根本原因是什么?避免根切的方法有哪 些? 答:出现根切现象的原因:刀具的顶线(不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m )超过 了被切齿轮的啮合极限点 N 1,则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。 避免根切的方法:(a )减小齿顶高系数 ha*.(b)加大刀具角α.(c)变位修正 四、计算题(45 分) 1、 计算如图 1 所示机构的自由度,注意事项应说明?(5*2) C 、静不平衡针对轴尺寸较小的转子(转子轴向宽度 b 与其直径 D 之比 b/D<0.2) D 、 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A 、模数 C D E C D B B F G B 、 分度圆上压力角 A A C 、齿数 D 、 前 3 项 a b 二、填空题(每空 2 分,共 20 分) 1、 两构件通过面接触而构成的运动副称为 低副 。 2、 作相对运动的三个构件的三个瞬心必 在同一条直线上 。 图 1 小题 a :其中 A 、B 处各有一个转动副,B 处有一个移动副,C 、D 处的移动副记作一个 1 《机械原理》试题及答案

机械原理考试试题及答案详解 (1)

机械原理模拟试卷 一单向选择(每小题1分共10分) 1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时,可采用措施来解决。 (A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向) 2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。 (A 基圆 B 分度圆 C 节圆) 3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。 (A 端面 B 法面 C 平面) 4. 加工渐开线齿轮时,刀具分度线与轮坯分度圆不相切,加工出来的齿轮称为齿轮。 (A 标准 B 变位 C 斜齿轮) 5. 若机构具有确定的运动,则其自由度原动件数。 ( A 大于 B 小于 C 等于) 6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差,则两轮传动比__ _____。 ( A 变大 B 变小 C 不变 ) 7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构,应取原机构的_____ __作机架。 ( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 ) 8. 行星轮系是指自由度。 ( A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系) 9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉,可滚子半径。 ( A 增大 B 减小 C 不变) 10.平面连杆机构急回运动的相对程度,通常用来衡量。 ( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α) 二、填空题(每空1分共10分) 1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 2. 图(a),(b),(c)中,S为总质心,图中转子需静平衡,图中转子需动平衡。

3. 平面移动副自锁条件是,转动副自锁条件是。 4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。 5. 惰轮对并无影响,但却能改变从动轮的。 6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。 三、简答题(每小题6分共24分) 1. 什么是运动副、低副、高副?试各举一个例子。平面机构中若引入一个高副将带入几个约束?若引入一个低副将带入几个约束? 2.何谓曲柄?铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么?当以曲柄为主动件时,曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置? 3.什么是渐开线齿廓的根切现象?产生根切原因是什么?标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少? 4.如图所示平面四杆机构,试回答: (1) 该平面四杆机构的名称; (2) 此机构有无急回运动,为什么? (3) 此机构有无死点,在什么条件下出现死点; (4) 构件AB为主动件时,在什么位置有最小传动角。 四、计算题(共36分) 1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构,有箭头标记的为原动件,试判断此机构运动是否确定。(若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来)(8分) 2. 在电动机驱动的剪床中,作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示,等效驱动力矩I H

机械原理试题及答案1

第2章机构的组成原理与结构分析 第3章平面机构的运动分析 一、填空题 1、在平面机构中具有一个约束的运动副是副。 2、使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为。 3、平面机构中的低副有转动副和副两种。 4、平面机构中的低副有副和移动副两种。 5、机构中的构件可分为三类:固定构件(机架)、原动件(主动件)、件。 6、机构中的构件可分为三类:固定构件(机架)、从动件。 7、机构中的构件可分为三类:、原动件(主动件)、从动件。 8、在平面机构中若引入一个高副将引入个约束。 9、在平面机构中若引入一个低副将引入个约束。 10、在平面机构中具有两个约束的运动副是副。 11、速度瞬心是两刚体上为零的重合点。 12、当两构件组成回转副时,其相对速度瞬心在。 13、当两构件不直接组成运动副时,其瞬心位置用确定。 二、判断题 1、具有局部自由度的机构,在计算机构的自由度时,应当首先除去局部自由度。() 2、具有虚约束的机构,在计算机构的自由度时,应当首先除去虚约束。() 3、虚约束对运动不起作用,也不能增加构件的刚性。() 4、若两个构件之间组成两个导路平行的移动副,在计算自由度时应算作两个移动副。() 5、若两个构件之间组成两个轴线重合的转动副,在计算自由度时应算作两个转动副。() 6、六个构件组成同一回转轴线的转动副,则该处共有三个转动副。() 7、当机构的自由度F>0,且等于原动件数,则该机构具有确定的相对运动。() 8、虚约束对机构的运动有限制作用。() 9、瞬心是两构件上瞬时相对速度为零的重合点。() 10、利用瞬心既可以求机构的速度,又可以求加速度。() 三、选择题 1、机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间产生相对运动。 A、可以 B、不能 C、不一定能 2、原动件的自由度应为。 A、0 B、1 C、2 3、在机构中原动件数目机构的自由度时,该机构具有确定的运动。 A、大于 B、等于 C、小于 4、机构具有确定运动的条件是。 A、自由度大于零 B、自由度等于原动件数 C、自由度大于1 5、由K 个构件汇交而成的复合铰链应具有个转动副。 A、K-1 B、K C、K+1

机械原理试题及答案

第七章齿轮机构及其设计 一、选择题 1.渐开线在______上的压力角、曲率半径最小。 A.根圆 B.基圆 C.分度圆 D.齿顶圆 2.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线相切于______。 A.两分度圆 B.两基圆 C.两齿根圆 D.两齿顶圆 3.渐开线齿轮的标准压力角可以通过测量_______求得。 A.分度圆齿厚 B.齿距 C.公法线长度 D.齿顶高 4.在范成法加工常用的刀具中,________能连续切削,生产效率更高。 A.齿轮插刀 B.齿条插刀 C.齿轮滚刀 D.成形铣刀 5.已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮,齿数z=25,齿顶高系数h a*=1,齿顶圆直径D a=135mm,则其模数大 小应为________。 A.2mm B.4mm C.5mm D.6mm 6.用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时,刀具的中线与齿轮的分度圆__________。 A.相切 B.相割 C.相离 D.重合 7.渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角__________法面压力角。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 8.斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角βb与分度圆上的螺旋角β相比_________。 A.βb >β B.βb =β C.βb <β D. βb =>β 9.用齿条型刀具加工,αn=20°,h a*n =1,β=30°的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少数是_________。 A.17 B.14 C.12 D.26 10.渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数z v=__________。 A.z/cosβ B.z/cos2β C.z/cos3β D.z/cos4β 11.斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的_________。 A.端截面中 B.法截面中 C.轴截面中 D.分度面中 12.在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时,齿廓接触处所受的法向作用力方_________。 A.不断增大 B.不断减小 C.保持不变 D.不能确定 13.渐开线齿轮齿条啮合时,其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时,其啮合角_____。 A.加大 B.不变 C.减小 D.不能确定 14.一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中,一对齿廓上的接触线长度________变化的。 A.由小到大 B.由大到小 C.由小到大再到小 D.保持定值 15.一对渐开线齿廓啮合时,啮合点处两者的压力角__________。 A.一定相等 B.一定不相等 C.一般不相等 D.无法判断 16在渐开线标准直齿圆柱齿轮中,以下四个参数中________决定了轮齿的大小及齿轮的承载能力。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 17.在渐开线标准直齿圆柱齿轮中,以下四个参数中________决定了齿廓的形状和齿轮的啮合性能。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 18和标准齿轮相比,以下变位齿轮的四个参数中________已经发生了改变。 A.齿距p B.模数m C.压力角α D.分度圆齿厚 二、判断题 1.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱,其啮合角一定是20°。()

机械原理试题及答案份

一、填空题(每小题2分,共20分) 1、平面运动副的最大约束数为__2 ________ 个,最小约束数为 _____________ 个。 2、当两构件组成转动副时,其相对速度瞬心在转动副中心处。 3、对心曲柄滑块机构,若以连杆为机架,则该机构演化为__________ 。 4、传动角越大,贝U机构传力性能越好。 5、凸轮机构推杆的常用运动规律中,二次多项式运动规律具有柔性冲击。 6 蜗杆机构的标准参数从中间平面中取。 7、常见间歇运动机构有:棘轮机构、槽轮机构等。 8、为了减小飞轮的重量和尺寸,应将飞轮装在高速轴上。 9、实现往复移动的机构有:_______ 曲柄滑块机构_______ 、_______ 凸轮机构________ 等。 10、外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为: _________________________________ 1 2,m n1 m n2,n1 n2 __________________________________________________ 。 二、简答题(每小题5分,共25分) 1、何谓三心定理? 答:三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。 2、简述机械中不平衡惯性力的危害? 答:机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力,这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力,降低机械效率和使用寿命,而且会引起机械及其基础产生强迫振动。 3、铰链四杆机构在死点位置时,推动力任意增大也不能使机构产生运动,这与机构的自锁现象是 否相同?试加以说明? 答:(1)不同。 (2)铰链四杆机构的死点指:传动角=0度时,主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心,而不能使从动件转动,出现了顶死现象。 死点本质:驱动力不产生转矩。机械自锁指:机构的机构情况分析是可以运动的,但由于摩擦的存在,却会出现无论如何增大驱动力,也无法使其运动的现象。 自锁的本质是:驱动力引起的摩擦力大于等于驱动力的有效分力。 4、棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动,但在具体的使用选择上,又有什么 不同? 答:棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合,而且棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平稳,但转角不能改变。 5、简述齿廓啮合基本定律。 答:相互啮合传动的一对齿轮,在任一位置时的传动比,都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。 三、计算题(共45分) 1、绘制偏心轮机构简图(草图),并求机构自由度。(10分)

机械原理试卷答案

《机械原理与设计》(一)(答案) 班级: 姓名: 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 一、填空题(共25分,每一空1分) 1. 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 2H P 个约束,而引入L P 个 低副将引入 L P 个约束,则活动构件数n 、约束数与机构自由度 F 的关系是32L H F n P P =--。 2. 机构具有确定运动的条件是: 机构的原动件数等于机构的自由度 数;若机构自由度F>0,而原动件数0,而原动件数>F ,则各构件之间不能运动或产生破坏。 3. 下图为一对心曲柄滑块机构,若以滑块3为机架,则该机构转化 为 移动导杆 机构;若以构件2为机架,则该机构转化为曲柄摇块机构。 题一、3小题图 4. 移动副的自锁条件是 驱动力与接触面法线方向的夹角β小于摩 擦角? ;转动副的自锁条件是驱动力的作用线距轴心偏距e 小于摩擦圆半径ρ。 5. 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中,等速运动规律具有刚 性冲击;等加速等减速或余弦加速度运动规律具有柔性冲击; 而 正弦加速度 运动规律无冲击。 6. 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是模数相等 ;

压力角相等 ; 螺旋角大小相等且旋向相同 。 7. 能实现间歇运动的机构有棘轮机构 ;槽轮机构;不完全齿轮机构。 8.当原动件为整周转动时,使执行构件能作往复摆动的机构有 曲柄摇杆机构 ;摆动从动件圆柱凸轮机构;摆动从动件空间凸轮机构或多杆机构或组合机构等 。 9.等效质量和等效转动惯量可根据等效原则:等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确定。 10.刚性转子静平衡条件是 不平衡质量所产生的惯性力的矢量和等 于零 ;而动平衡条件是不平衡质量所产生的惯性力和惯性力矩的矢量都等于零 。 二、 (5分)题二图所示,已知: BC //DE //GF ,且分别相等,计算平面机构的自由度。若存在复合铰链、局部自由度及虚约束,请指出。 题二图 n= 6 P L = 8 P H =1 3236281L H F n P P =--=?-?-=1 三、(10分)在图示铰链四杆机构中,已知:l BC =50mm ,l CD =35mm , l AD =30mm ,AD 为机架,若将此机构为双摇杆机构,求l AB 的取值范围。

机械原理试题及答案试卷答案

机械原理试题及答案试卷 答案 Newly compiled on November 23, 2020

2013年机械原理自测题(一) 一.判断题(正确的填写“T”,错误的填写“F”)(20分) 1、根据渐开线性质,基圆内无渐开线,所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。( F ) 2、对心的曲柄滑块机构,其行程速比系数K一定等于一。( T ) 3、在平面机构中,一个高副引入二个约束。( F ) 4、在直动从动件盘形凸轮机构中,若从动件运动规律不变,增大基圆半径, 则压力角将减小 ( T ) 5、在铰链四杆机构中,只要满足杆长和条件,则该机构一定有曲柄存在。( F ) 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 ( T )7、在机械运动中,总是有摩擦力存在,因此,机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。( T ) 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。( T ) 9、一对直齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大。 ( F ) 10、在铰链四杆机构中,若以曲柄为原动件时,机构会出现死点位置。。( F ) 二、填空题。(10分) 1、机器周期性速度波动采用(飞轮)调节,非周期性速度波动采用(调速器)调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于( 0 )所以(没有)急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是(重合度大于或 等于1 )。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是(齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 )。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦(大),故三角螺纹多应用( 联接),矩形螺纹多用于(传递运动和动力)。 三、选择题(10分) 1、齿轮渐开线在()上的压力角最小。

机械原理题库1(公开课)

1 绪论 1.组成机构的要素是和;构件是机构中的单元体。 2.具有、、 等三个特征的构件组合体称为机器。 3.机器是由、、 所组成的。 4.机器和机构的主要区别在于。 5.从机构结构观点来看,任何机构是由三部分组成。 6.运动副元素是指。 7.构件的自由度是指; 机构的自由度是指。 8.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为副,它产生个约束,而保留了个自由度。 9.机构中的运动副是指。 10.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。 11.在平面机构中若引入一个高副将引入 ______ 个约束,而引入一个低副将引入 _____ 个约束,构件数、约束数与机构自由度的关系是。 12.平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。 13.当两构件构成运动副后,仍需保证能产生一定的相对运动,故在平面机构中,每个运动副引入的约束至多为,至少为。 15.计算机机构自由度的目的是 ___________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________。 16.在平面机构中,具有两个约束的运动副是副,具有一个约束的运动副是副。 17.计算平面机构自由度的公式为F ,应用此公式时应注意判断:(A) 铰链,(B) 自由度,(C) 约束。 18.机构中的复合铰链是指;局部自由度是指;虚约束是 指。 19.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑,机构的级别按杆组中的 级别确定。 20.机构运动简图是 的简单图形。 21.在图示平面运动链中,若构件1 为机架,构件5 为原动件,则成为级机构;若以构件2为机架,3为原动件,则成为级机构;若以构件4为机架,5 为原动件,则成为级机构。

机械原理试卷及答案

XX 大学学年第二学期考试卷(A 卷) 课程名称: 机械原理 课程类别: 必修 考试方式: 闭卷 注意事项:1、本试卷满分100分。 2、考试时间 120分钟。 : 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确 答案,并将正确答案的选项填在题后的括号内。每小题2分,共20分) 1. 以移动副相连接的两构件的瞬心在 ( B ) / A .转动副中心处 B. 垂直于导路方向的无穷远处 C. 接触点处 D. 过接触点两高副元素的公法线上 2. 有一四杆机构,其极位夹角为11°,则行程速比系数K 为 ( D ) A. 0 B. C. 1 D. 3. 以下哪种情况不会发生机械自锁 ( D ) A. 效率小于等于零 B. 作用在移动副上的驱动力在摩擦角之内 C. 生产阻抗力小于等于零 D. 轴颈上的驱动力作用在摩擦圆之外 4. 有一四杆机构,杆长分别为17mm ,38mm ,42.5mm ,44.5mm ,长度为17mm 的杆为连架杆,长度为44.5mm 的杆为机架,则此四杆机构为 ( A ) A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 ^ C. 双摇杆机构 D. 无法确认 5. 下列凸轮推杆运动规律中既无刚性冲击也无柔性冲击的是 ( C ) 系(部) : 专业 班级: 姓名: 学号: 装 订 线 内 不 要 答 题

A. 一次多项式 B. 二次多项式 C. 五次多项式 D. 余弦加速度 6. 直齿圆柱齿轮的齿数为19,模数为5mm ,* a h =1,则齿顶圆半径为 ( C ) A. 47.5 mm B. 50 mm C. 52.5 mm D. 55 mm 7. 连杆机构的传动角愈大,对机构的传力愈 ( B ) A. 不利 B. 有利 C. 无关 D. 不确定 ( 8. 当凸轮轮廓出现失真现象时,凸轮理论廓线的曲率半径ρ与滚子半径r r 满足以下关系 ( A ) A. ρr r D. 不确定 9. 一对啮合齿轮的重合度愈大,则对传动的平稳性和承载能力都愈 ( B ) A. 不利 B. 有利 C. 无关 D. 不确定 10. 以下哪项不是轮系的作用 ( D ) A. 实现分路传动 B. 获得较大的传动比 C. 实现变速传动 D. 实现间歇运动 | 二、填空题(每小题1分,共10分) 1. 机构具有确定运动的条件是,机构的原动件数目等于自由度数目。 2. 机构中的构件数目为5时,则其瞬心总数目为__10__。 3. 凸轮轮廓曲线设计所依据的基本原理是 反转法 原理。 4. 一对渐开线齿轮正确啮合的条件是两轮的模数和 压力角 分别相等。 5. 由于在轴端中心部分的压强非常大,极易压溃,故对于载荷较大的轴端常做成 空心 的。

机械原理试题及答案

机械原理自测题(二) 一、判断题。(正确的填写“T”,错误的填写“F”)(20分) 1、一对相啮合的标准齿轮,小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。( F ) 2、在曲柄滑块机构中,只要原动件是滑块,就必然有死点存在。( T ) 3、两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副称为高副,它产生两个约 束,而保留一个自由度。( F) 4、一对直齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大。(F) 5、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。(T) 6、对于刚性转子,已满足动平衡者,也必满足静平衡。(T) 7、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径和压力角应在凸轮的理论轮廓上度量。 (T) 8、在考虑摩擦的转动副中,当匀速转动时,总反力作用线永远切于摩擦圆。 (T) 9、当机构的自由度数大于零,且等于原动件数,则该机构具有确定的相对运动。(T) 10、对于单个标准齿轮来说,节圆半径就等于分度圆半径。(F) 二、填空题;(10分) 1、机器产生速度波动的类型有(周期性)和(非周期性)两种。 2、铰链四杆机构的基本型式有(曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构)三种。 3、从效率观点分析,机械自锁的条件是(效率小于零)。 4、凸轮的形状是由(从动件运动规律和基圆半径)决定的。 5当两机构组成转动副时,其瞬心与(转动副中心)重合。 三、选择题(10分) 1、为了减小机器运转中周期性速度波动的程度,应在机器中安装(B)。 A)调速器; B)飞轮; C)变速装置。

2、重合度εα = 1.6 表示在实际啮合线上有(C)长度属于双齿啮合区。 A) 60% ; B)40% ; C)75%。 3、渐开线齿轮形状完全取决于(C)。 A)压力角; B)齿数; C)基圆半径。 3、在从动件运动规律不变的情况下,对于直动从动件盘形凸轮机构,若缩小 凸轮的基圆半径,则压力角(B)。 A)保持不变; B)增大; C)减小。 5、在计算机构自由度时,若计入虚约束,则机构自由度数(B)。 A)增多; B)减小; C)不变。 四、计算作图题(共60分) (注:凡图解题均需简明写出作图步骤,直接在试卷上作图,保留所有作图线。)1、计算下列机构的自由度(10分) A B C D E F G A B C D E F G H M N 图4-1 图4-1 a) b) H F = 3×6-2×8-1=1 F = 3×5-2×6-2 = 1

(完整版)机械原理题库一

机械原理题库一 一. 判断下列各结论的对错。对者画“√”号,错者画“×”号。 1.一个构件可以由多个零件组成。 (√) 2.三级杆组必定是四件六副杆组。 (×) 3.曲柄滑块机构中,若曲柄为原动件则滑块一定无急回特性。 (×) 4.国产标准斜齿轮的齿根圆一定比基圆大。 (×) 5速度瞬心是构件上速度为零的点。 (×) 6平面高副连接的两构件间,只允许有相对滑动。 (×) 7在曲柄滑块机构中,只要滑块做主动件,就必然有死点存在。 (√) 8锥齿轮的标准摸数是指大端摸数。 (√) 9自由度为1的周转轮系是行星轮系。 (√) 10 等效力矩的值一定大于零。 (×) 11根据渐开线性质,基圆内无渐开线,所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基 圆大。 (×) 12对心的曲柄滑块机构,其行程速比系数K 一定等于一。 (√) 13在平面机构中,一个高副引入二个约束。 (×) 14在直动从动件盘形凸轮机构中,若从动件运动规律不变,增大基圆半径, 则压力角将减小 (√) 15在铰链四杆机构中,只要满足杆长和条件,则该机构一定有曲柄存在。 (×) 二、填空题。 1. 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 2H P 个约束,而引入L P 个低副将引 入 L P 个约束,则活动构件数n 、约束数与机构自由度F 的关系是 32L H F n P P =--。 2. 机构具有确定运动的条件是: 机构的原动件数等于机构的自由度数;若机构 自由度F>0,而原动件数0,而原动件数>F ,则各构件之间不能运动或产生破坏。 3. 用一个平面低副联两个做平面运动的构件所形成的运动链共有4个自由度。 4.速度瞬心是相对运动的两构件的相对速度为零的重合点,亦即瞬时绝对速度相等的重合点。若这点的速度为零则为绝对瞬心;若不等于零,则为相对瞬

机械原理试卷及答案

机械原理试卷 一、计算图示机构的自由度(10分) 二、如下图所示行程速度变化系数为1 的曲柄摇杆机构,已知曲柄连架杆固定铰链 中心处图示机架平面(直线OO’)位置上,并已知摇杆的两个极限位置C1D,C2D及摇杆长度CD= C1D=C2D,求其余三个构件的杆长。(15 分) 三、如图所示凸轮机构,凸轮廓为以A为圆心,R为半径的圆,凸轮逆时针方向回 转,要求:(15分) 1.说出该凸轮机构的名称; 2.标出凸轮基圆半径r0; 3.标出从动件从B点接触到C点接触凸轮转过的角度Φ; 4.标出从动件从B点接触到C点接触从动件位移S; 5.标出从动件从B点接触时从动件压力角αB;

四、图示复合轮系中,各齿轮齿数如图中括号中所示,求传动比i1H。(10分) 五、图示曲柄滑块机构中,曲柄1上作用驱动力距M,滑块3上作用阻力F。若不 计各活动构件质量,标出机构在图示位置时各运动副总反力作用线(给定摩擦角)(15分)

φ 六、某内燃机的曲柄输出力矩M d与曲柄转角φ关系曲线如图所示,运动周期为 T=180度,曲柄转速为600r/min,如用此内燃机驱动一阻力为常量的机械,并要求不均匀系数δ=0.01,求在主轴上应装的飞轮转动惯量J F(不考虑其它构件的转动惯量)(15分) 七、摆动导杆机构,已知机构运动简图,原动件为1以等角速度ω1逆时针方向回转,用相对运动图解法求在图示位置时, 1.构件3的角速度ω3,角加速度α3的大小及方向; 2.构件3 上D点的速度和加速度的大小和方向; (注:所求各量大小用公式表示,不必计算出数值大小)(20分)

机械原理试卷答案 一、解:------------------------------------------------------------------------------------------10分 F=3×7-2×10-0=1 二、解:------------------------------------------------------------------------------------------15分 AB +BC =AC 2=42.5 BC -AB =AC 1=20.5, ∴AB =11, BC =31.5 三、解-------------------------------------------------------------15分 1)它是滚子从动件盘形凸轮机构------------------------------3分 2)如图所示------------------------------------------------3分 3)如图所示------------------------------------------------3分 4)如图所示------------------------------------------------3分 5)如图所示------------------------------------------------3分 四、解-------------------------------------------------------------------------------------------10分 区分轮系----------------------------------------------------5分 行星轮系H K ------541321' 分别计算----------------------------------------------------5分 在K ---321中 20 60233113-=-=--=z z n n n n i k k K

机械原理试题及答案(试卷和答案)

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(完整版)机械原理期末题库(附答案)

机械原理期末题库(本科类) 一、填空题: 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中,偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有,其上作用有的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构,极位夹角等于,行程速比系数等于。 6.平面连杆机构中,同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构,极位夹角等于36o,则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角,应该凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时,在运动阶段的前半程作运动,后半程 作运动。 10.增大模数,齿轮传动的重合度;增多齿数,齿轮传动的重合度。 11.平行轴齿轮传动中,外啮合的两齿轮转向相,内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时,如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变,这种轮系是轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心,且位于。 14.铰链四杆机构中传动角γ为,传动效率最大。 15.连杆是不直接和相联的构件;平面连杆机构中的运动副均为。 16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时,其机械效率。 18.刚性转子的动平衡的条件是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为,压力角越大,其传力性能越。 22.一个齿数为Z,分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮,其当量齿数为。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值,且与其相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。

机械原理复习试题与答案1

中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 机械原理 一、填空题: 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必相似于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中,偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有等效转动惯量,其上作用有等效力矩的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构,极位夹角等于,行程速比系数等于。 6.平面连杆机构中,同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构,极位夹角等于36o,则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角,应该增大凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时,在运动阶段的前半程作等加速运动,后半程 作等减速运动。 10.增大模数,齿轮传动的重合度不变;增多齿数,齿轮传动的重合度增大。 11.平行轴齿轮传动中,外啮合的两齿轮转向相,内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时,如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变,这种轮系是轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有 3 个速度瞬心,且位于同一条直线。 14.铰链四杆机构中传动角γ为90度,传动效率最大。 15.连杆是不直接和机架相联的构件;平面连杆机构中的运动副均为低副。 16.偏心轮机构是通过扩大转动副半径由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时,其机械效率小于等于0 。 18.刚性转子的动平衡的条件是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的位置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为余角,压力角越大,其传力性能越。 22.一个齿数为Z,分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮,其当量齿数为z/cos3β。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值,且与其模数相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于 2 的周转轮系。

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