机械原理习题-(附答案)整理电子教案

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《机械原理》课后习题附答案

《机械原理》课后习题附答案

CB D BC平面机构结构分析专业———班级———学号———姓名——— 1.图示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是:动力由齿轮1 输入,使轴A连续回转;而固装在轴A 上的凸轮与杠杆3 组成的凸轮机构将使冲头4 上下运动以达到冲压目的。

试绘出其机构运动简图,分析其运动是否确定,并提出修改措施。

C B 35 A 24 1解:1)取比例尺μ1=1mm/mm 绘制机构运动简图2)分析是否能实现设计意图由图:n=3 pι=4 p h=1因为:F=3n-2pι-p h =3x3-2x4-1=0因此,此简易冲床不能运动。

因为由构件3,4,5 及运动副B,C,D 组成不能运动的刚性机架3)提出修改方案为了使此机构能运动,应增加机构的自由度。

修改方案:D(1 (2DG7D 64C EF9 38B 2 A122如图所示为一小型压力机。

图中齿轮 1与偏心轮 1’为同一构件,绕固定轴心 o 连续转动。

在齿轮 5上开有凸轮凹槽,摆杆 4上的滚子 6嵌在凹槽中,从而使摆杆 4 绕 C 轴上下摆动。

同时,又通过偏心轮 1’、连杆 2、滑杆 3使 C 轴上下移动。

最后通过在摆杆 4的叉槽中的滑块 7和铰链 G 使冲头 8实现冲压运动。

试绘制其机构运动简图,并计算自由度。

b)解:计算该机构的自由度n=7, p ι=9, p h =2 F=3n-2p e -p h =3x7-2x8-2=13. 试计算下列二图所示齿轮连杆组合机构的自由度。

图中相切的圆周表示一对齿轮传动的节圆;凡局部自由度、复合铰链和虚约束均需明确指出。

解:a )解n=4 P ι=5 Ph=1F=3x4-2x5-1=134 C A复合铰链1a)BD 5b)解:n=6 Pι=7 Ph=3F=3×6-2×7-3=14.试计算下列二图所示压榨机的自由度。

图a 中,左右两半完全对称;图b 中,CD = FI = KL = KM = FJ = CE,LI =KF = MJ = JE = FC = ID。

《机械原理》练习册及答案

《机械原理》练习册及答案

《机械设计基础》习题网上选答第3章平面机构的结构分析1判断:(1)大多数的常用机构是空间机构(×)(2)一个作平面运动的构件有2个独立运动参数(×)(3)一个作平面运动的构件有5个自由度(×)(4)转动副的约束数为2(√)(5)高副的约束数为1(√)(6)由于两构件接触,便限制了构件的某些独立运动。

(√)(7)为了定性的表述个构件间的相互关系,不按比例尺绘制的机构图形称为机构运动简图。

(×) (8)采用复合铰链,可以使机构工作起来省力。

(×)(9)机构采用局部自由度会影响机构的输出运动的自由度。

(×)(10)机构的自由度大于零是机构具有确定相对运动的必要条件。

(×)(11)为了定性的表述各构件间的相互关系,不按比例尺绘制的机构图形称为机构简图。

(√) (12)机构自由度数目就是机构杆组的数目。

(×)2填空:(1)2 个以上的构件以运动副联接构成的系统称为运动链。

(2)机构中输入运动的构件称为主动件。

(3)机构是由(主动件)、(从动件)和(机架)三部分组成。

(4)构件上参与接触的点、线、面称为运动副元素。

(5)移动副保留1个自由度。

(6)两构件组成平面高副时其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓。

(7)一个构件具有多个转动副时,则应在两条线交接处涂黑。

(8)机构是具有确定的相对运动的实物组合。

(9)作为平面运动构件的位置,可由三个独立参数来决定。

3名词解释:(1)机构运动简图(2).运动副:两构件接触而形成的可动联接称为运动副。

(3).转动副:允许构件作相对转动的运动副。

(4)移动副:允许构件作相对移动的运动副。

(5)..机构:一个构件固定并使另几个构件按给定的运动规律运动,这样的运动链构成机构。

(6).原动件:也称主动件,机构中按外部给定的运动规律运动的构件。

(7).高副:由两构件点接触或线接触构成的运动副。

(8).自由度:允许外部给与机构独立位置参数的数目。

机械原理课后习题答案部分

机械原理课后习题答案部分

第二章2-1 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:参考教材5~7页;2-2 机构运动简图有何用处它能表示出原机构哪些方面的特征答:机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,也可用来进行动力分析;2-3 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:参考教材12~13页;2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项答:参考教材15~17页;2-6 在图2-22所示的机构中,在铰链C、B、D处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的,那么能说该机构有三个虚约束吗为什么答:不能,因为在铰链C、B、D中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用,所以只能算一处;2-7 何谓机构的组成原理何谓基本杆组它具有什么特性如何确定基本杆组的级别及机构的级别答:参考教材18~19页;2-8 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:参考教材20~21页;2-11 如图所示为一简易冲床的初拟设计方案;设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴 A连续回转;而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压目的;试绘出其机构运动简图,分析其是否能实现设计意图并提出修改方案;解:1取比例尺绘制机构运动简图;2分析其是否可实现设计意图;F=3n- 2P l +P h –p’ -F’=3×3-2×4+1-0-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图;3修改方案;为了使此机构运动,应增加一个自由度;办法是:增加一个活动构件,一个低副;修改方案很多,现提供两种;※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵;其偏心轮1绕固定轴心A转动,与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动;当偏心轮按图示方向连续回转时可将设备中的空气吸入,并将空气从阀5中排出,从而形成真空;1试绘制其机构运动简图;2计算其自由度;解:1取比例尺作机构运动简图如图所示;2 F=3n-2p1+p h-p’-F’=3×4-2×4+0-0-1=12-14 解:1绘制机构运动简图1)绘制机构运动简图F=3n-2P l +P h –p’-F’=3×5-2×7+0-0-0=12)弯曲90o 时的机构运动简图※2-15试绘制所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图以手掌8作为相对固定的机架,井计算自由度;解:1取比倒尺肌作机构运动简图;2计算自由度1⨯=-F210⨯73=2-17 计算如图所示各机构的自由度;aF=3n- 2P l +P h–p’-F’=3×4-2×5+1 -0-0=1A处为复合铰链bF=3n-2P l +P h–p’-F’=3×7-2×8+2-0-2=12、4处存在局部自由度cp’= 2P l ’+P h ’-3n’=2×10+0-3×6=2,F=3n-2P l +P h–p’-F’=3×11-2×17+0-2-0=1C、F、K 处存在复合铰链,重复部分引入虚约束※2-21图示为一收放式折叠支架机构;该支架中的件1和5分别用木螺钉连接于固定台板1’和括动台板5’上.两者在D处铰接,使活动台板能相对于固定台极转动;又通过件1,2,3,4组成的铰链四杆机构及连杆3上E点处的销子与件5上的连杆曲线槽组成的销槽连接使活动台板实现收放动作;在图示位置时,虽在活动台板上放有较重的重物.活动台板也不会自动收起,必须沿箭头方向推动件2,使铰链B,D重合时.活动台板才可收起如图中双点划线所示;现已知机构尺寸l AB=l AD=90 mm;l BC=l CD=25 mm,其余尺寸见图;试绘制该机构的运动简图,并计算其自由度;解:F=3n-2p1+p b-p’-F’=3×5-2×6+1-0-1=12-23 图示为一内燃机的机构简图,试计算其自由度,并分析组成此机构的基本杆组;有如在该机构中改选EG为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同;解:1计算自由度F=3n-2P l +P h–p’-F’=3×7-2×10+0-0-0=12拆组3EG 为原动件,拆组2-24 试计算如图所示平面高副机构的自由度,并在高副低代后分析组成该机构的基本杆组;1、解:1计算自由度F=3n-2P l +P h –p ’-F ’=3×5-2×6+1-0-1=12从结构上去除局部自由度、虚约束、多余的移动副、转动副如图2所示 3高副低代如图3所示 4拆组如图4所示 2、解:1计算自由度F=3n-2P l +P h –p ’-F ’=3×-2×9+1-0-1=12从结构上去除局部自由度、虚约束、多余的移动副、转动副如图b 所示 3高副低代如图c 所示 4拆组如图d 所示第三章3—1 何谓速度瞬心相对瞬心与绝对瞬心有何异同点 答:参考教材30~31页;3—2 何谓三心定理何种情况下的瞬心需用三心定理来确定 答:参考教材31页;※3-3机构中,设已知构件的尺寸及点B 的速度v B 即速度矢量pb,试作出各机构在图示位置时的速度多边形;※3-4 试判断在图示的两机构中.B 点足否都存在哥氏加速度又在何位置哥氏加速度为零怍出相应的III 级组II 级组II 级组II 级组机构位置图;并思考下列问题;1什么条件下存在氏加速度2根椐上一条.请检查一下所有哥氏加速度为零的位置是否已全部找出;3图 a 中,a kB2B3=2ω2v B2B3对吗为什么;解:1图 a 存在哥氏加速度,图 b 不存在;2由于a kB2B3==2ω2v B2B3故ω3,v B2B3中只要有一项为零,则哥氏加速度为零;图 a 中B 点到达最高和最低点时构件1,3.4重合,此时v B2B3=0,当构件1与构件3相互垂直.即_f=;点到达最左及最右位置时ω2=ω3=0.故在此四个位置无哥氏加速度;图 b 中无论在什么位置都有ω2=ω3=0,故该机构在任何位置哥矢加速度都为零; 3对;因为ω3≡ω2;3-5 在图示的曲柄滑块机构中,已知mm l mm l mm l mm l DE BD A AB 40,50,100,30C ====,曲柄以等角速度s rad /101=ω回转,试用图解法求机构在︒=451ϕ位置时,点D 、E 的速度和加速度以及构件2的角速度和角加速度;解:1以选定的比例尺l μ作机构运动简图(2)速度分析AB)(m/s 3.01⊥==AB B l v ωBCBCv v v v v C C C B C B C //32322⊥∨∨+=+=?方向:?0?大小:?根据速度影像原理,作BC BD bc bd //2=求得点d,连接pd;根据速度影像原理,作BDE bde ∆≈∆求得点e,连接pe,由图可知)(/r 2/m/s,175.0m/s,173.0,m/s 23.0223232顺时针s ad l bc c c v pe v pd v BC v v C C v E v D ========μωμμμ (3)加速度分析A)(B m/s 3221→==AB B l a ω根据速度影像原理作BC BD c b d b /''/''2=求得点'd ,连接''d p ;根据速度影像原理,作BDE e d b ∆≈'''∆求得点e ',连接e p '',由图可知)(/36.8//,m/s 8.2'',m/s 64.2''2'2'22222顺时针s rad l c n l a e p a d p a BC a BC B C a E a D =======μαμμτ 3-6 在图示机构中,设已知各构件的尺寸,原动件1以等角速度1ω顺时针方向转动,试用图解法求机构在图示位置时构件3上C 点速度和加速度比例尺任选;abc3-7 在图示机构中,已知mm l mm l mm l mm l mm l BC CD EF A AE 50,75,35,40,70B =====,曲柄以等角速度s rad /101=ω回转,试用图解法求机构在︒=501ϕ位置时,C 点的速度c v 和加速度c a ; 解:1以选定的比例尺l μ作机构运动简图;速度分析m/s 72.0m/s,4.01111====AF F AB B l v l v ωω AFAF EFv v v v F F F F F //15145⊥⊥∨+==方向:大小:v d 用速度影响法求2速度分析CD ED v v v CDD C ⊥⊥∨+=方向:大小: BC AB v v v CBB C ⊥⊥∨+=方向:大小:3加速度分析)(m/s 2.7A),(B m/s 42211221A F l a l a AF F AB B →==→==ωω AFA F v a a a a a F F rF F k F F F F F ///21511515145→→∨++==方向:大小:ω EFEF l a a a a a EFEF n E F E F F ⊥→++==方向:大小:2444450ωτa d 用加速度影像法求CD D C l a a a a CDCDnCD D C ⊥→∨∨++=方向:大小:23ωτ CBB C l a a a a CB CBnCB B C ⊥→∨∨++=方向:大小:22ωτ 2m/s 3''=⋅=a C c p a μ3-8 在图示凸轮机构中,已知凸轮1以等角速度s rad /101=ω转动,凸轮为一偏心圆,其半径︒====90,50,15,251B ϕmm l mm l mm R AD A ;试用图解法求构件2的角速度2ω和角加速度2α; 解:1以选定的比例尺l μ作机构运动简图;2速度分析:将机构进行高副低代,其替代机构如图b 所示;m/s 15.0141===AB B B l v v ωCDAB BD v v v B B B B //4242⊥⊥∨+=方向:大小:??)(/3.2//222逆时针s rad l pb l v BD v BD B ===μω3加速度分析A)m/s(B 5.12141→===AB B B l a a ω其中,)(顺时针222222222242242rad/s 9.143/''/,m/s 286.0,m/s 746.02=======BD a BD D B BD n D B B B k B B l b n l a l a v a μαωωτ 3-11 试求图示机构在图示位置时的全部瞬心; 解:a 总瞬心数:4×3/2=6对P 13:P 12、P 23、P 13在同一直线上, P 14、P 34、P 13在同一直线上 对P 24:P 23、P 34、P 24在同一直线上,P 12、P 14、P 24在同一直线上 d 总瞬心数:4×3/2=6对P 13:P 12、P 23、P 13在同一直线上, P 14、P 34、P 13在同一直线上 对P 24:P 23、P 34、P 24在同一直线上,P 12、P 14、P 24在同一直线上※3-12 标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心,并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3; 解:1瞬新的数目:K=NN-1/2=66-1/2=152)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置,3)ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK,由构件1、3在K 点的速度方向相同,可知ω3与ω1同向;3-13 在图示四杆机构中,s rad mm l mm l CD AB /10,90,602===ω,试用瞬心法求:1当︒=165ϕ时点C 的速度C v ;当︒=165ϕ时构件3的BC 线上或其延长线上速度最小的一点E 的位置及其速度大小;3当0=C v 时ϕ角之值有两解;解:1以选定的比例尺l μ作机构运动简图(2)因P 24为构件2、4的顺心,则m/s 4.0rad/s 5.4424242242424=⋅==⋅=⋅=CD C D P A P l v DP AP l l ωωωω,对P 24:P 23、P 34、P 24在同一直线上,P 12、P 14、P 24在同一直线上(3)因构件3的BC 线上速度最小的点到绝对瞬心P 13的距离最近,故从P 13作BC 线的垂线交于E 点; 对P 13:P 12、P 23、P 13在同一直线上, P 14、P 34、P 13在同一直线上,故m/s 357.0131321313133313=⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅=⋅=E P B P l E P u B P v E P l v ABl l B l E P E ωμμωω(4)若0=C v ,则04=ω,DP AP l l DP A P 24242242424⋅=⋅=ωωω若024=A P ,则P 24与P 12重合,对P 24:P 23、P 34、P 24在同一直线上,P 12、P 14、P 24在同一直线上 若024=A P ,则A 、B 、C 三点共线;︒=⋅-++︒=︒=⋅-+=6.226)2arccos(1804.26)2arccos(22222221212211ADAC D C AD AC AD AC D C AD AC ϕϕ, ※3-15 在图示的牛头刨机构中,l AB =200 mnl,l CD =960 mm,l DE =160 mm, h=800mm,h 1=360mm,h 2=120mm;设曲柄以等角速度ω1=5 rad /s .逆时针方向回转.试以图解法求机构在φ1=135o 位置时.刨头点的速度v C ;sm AP v v P P P l p c l /24.1,,)2(151********===μωμ出瞬心利用顺心多边形依次定所示作机构运动简图,如图(1)以:解。

机械原理习题及答案

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机械原理习题及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1兰州2017年7月4日于家属院复习资料第2章平面机构的结构分析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.从机构结构观点来看,任何机构是由三部分组成。

4.运动副元素是指。

5.构件的自由度是指;机构的自由度是指。

6.两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,而保留个自由度。

7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。

8.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。

9.平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。

10.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。

11.计算机机构自由度的目的是______。

12.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。

13.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。

14.机构中的复合铰链是指;局部自由度是指;虚约束是指。

15.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。

16.图示为一机构的初拟设计方案。

试:(1〕计算其自由度,分析其设计是否合理如有复合铰链,局部自由度和虚约束需说明。

(2)如此初拟方案不合理,请修改并用简图表示。

23题16图 题17图17.在图示机构中,若以构件1为主动件,试:(1)计算自由度,说明是否有确定运动。

(2)如要使构件6有确定运动,并作连续转动,则可如何修改说明修改的要点,并用简图表示。

18.计算图示机构的自由度,将高副用低副代替,并选择原动件。

19.试画出图示机构的运动简图,并计算其自由度。

对图示机构作出仅含低副的替代机构,进行结构分析并确定机构的级别。

机械原理习题及答案(1-1至4-3) ppt课件

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7
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8
1-4 试绘出偏心回转油泵机构简图,并计算其自由度。
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9
1-2 计算图示平面机构的自由度,并拆杆组, 确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。 机构中的原动件用箭头表示。
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10
1-2a
解:
依次拆下2-3,5-6,4-7,9-8,四个II级组,
故为II级机构。
2-3
1-4b (答案)
(答案a)(答案b)
1-4c (答案)
(答案c)(答案d)
(答案e)(答案f)
2-4 (答案a)(答案b)
3-1 (答案) 3-2(答案a)(答案b) 3-3 (答案)
2-5 (答案) 2-6答案 2-7答案
3-4 (答案)
(答案) (答案) (答案)
ppt课件
1
1-1 试画出下列各机构的运动简图,并分别计算其自由度。
A为复合铰链。
n 10, pL 14, pH 0,
F 310 21p4pt课件 2.
11
ppt课件
12
1-2b
解: 依次拆下6-7,4-5,2-3 三个II级组,故为II级机构。 C为复合铰链。
n 7, pL 10, pH 0,
F 37 210 ppt课件 1.
ppt课件
51
3-4 4-7 用作图法求凸轮的各参数尺寸:
基圆半径 rb
最大压力角 max
行程 h
推程角
远休止角
10mm
30
23mm
180
0
ppt课件

52
4-1
5-3 当 20的正常齿渐开线标准齿轮的齿根圆和基圆相

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5-4 何谓重合度 ?重合度的大小与齿数 z 、模数 m、压力角 α 、齿顶高系数 ha* 、顶隙系数 c*
及中心距 a 之间有何关系 ?
答 通常把一对齿轮的实际啮合线长度与齿轮的法向齿距
pb 的比值 ε α。称为齿轮传动的重
合度。重合度的表达式为:
εα =[z 1(tan α al — tan α ’ ) ± z2(tan α a2-tan α’ )/2 π
解:
题图 2-7
1)分析 该机构包括 6 个活动构件,其中导杆与扇形齿轮固联在一起组成构件 联在一起组成构件 6。
2)计算自由度
5,齿轮与指针固
活动构件数为 n 6 ,机构中低副数 PL 8 ,高副数 PH 1 于是求得机构的自由度为:
F 3n 2PL PH 3 6 2 8 1 1
故该机构具有确定的运动。
5-5 齿轮齿条啮合传动有何特点 ?为什么说无论齿条是否为标准安装, 啮合线的位置都不会
改变 ?
答 由于不论齿条在任何位置, 其齿廓总与原始位置的齿廓平行. 而啮合线垂直于齿廓, 因
此,不论齿轮与齿条是否按标准安装,其啮合线的位置总是不变的,节点位置确定,齿轮的
节圆确定; 当齿轮与齿条按标准安装时, 齿轮的分度圆应与齿条的分度线相切。 这时齿轮的
由重合度的计算公式可见, 重合度 ε α与模数 m无关. 随着齿数 z 的增多而加大, 对于
按标准中心距安装的标准齿轮传动, 当两轮的齿数趋于无穷大时的极限重合度 ε α=1.981 此
外重合度还随啮合角 α ’的减小和齿顶高系数 ha* 的增大而增大。 重合度与中心距 a 有关 ( 涉
及啮合角 α’ ) ,与压力角 α、顶隙系数 c* 无关。
节圆与其分度圆重合,齿条的常节线也与其分度线重合。

机械原理习题(附标准答案)

机械原理习题(附标准答案)

第二章一、单项选择题:1.两构件组成运动副的必备条件是。

A.直接接触且具有相对运动; B.直接接触但无相对运动;C.不接触但有相对运动; D.不接触也无相对运动。

2.当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将确定的运动。

A.有; B.没有; C.不一定3.在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为。

A.虚约束; B.局部自由度; C.复合铰链4.用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有个自由度。

A.3; B.4; C.5; D.65.杆组是自由度等于的运动链。

A.0; B.1; C.原动件数6.平面运动副所提供的约束为A.1; B.2; C.3; D.1或27.某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是。

A.含有一个原动件组; B.至少含有一个基本杆组;C.至少含有一个Ⅱ级杆组; D.至少含有一个Ⅲ级杆组。

8.机构中只有一个。

A.闭式运动链; B.原动件; C.从动件; D.机架。

9.要使机构具有确定的相对运动,其条件是。

A.机构的自由度等于1; B.机构的自由度数比原动件数多1;C.机构的自由度数等于原动件数二、填空题:1.平面运动副的最大约束数为_____,最小约束数为______。

2.平面机构中若引入一个高副将带入_______个约束,而引入一个低副将带入_____个约束。

3.两个做平面平行运动的构件之间为_______接触的运动副称为低副,它有_______个约束;而为_______接触的运动副为高副,它有_______个约束。

4.在平面机构中,具有两个约束的运动副是_______副或_______副;具有一个约束的运动副是_______副。

5.组成机构的要素是________和________;构件是机构中的_____单元体。

6.在平面机构中,一个运动副引入的约束数的变化范围是_______。

7.机构具有确定运动的条件是____________________________________________。

机械原理包含课后答案

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第一章绪论一、教学要求(1)明确本课程研究的对象和内容,及其在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。

(2)对机械原理学科的发展现状有所了解。

二、主要内容1.机械原理课程的研究对象机械原理(Theory of Machines and Mechanisms)是以机器和机构为研究对象,是一门研究机构和机器的运动设计和动力设计,以及机械运动方案设计的技术基础课。

机器的种类繁多,如内燃机、汽车、机床、缝纫机、机器人、包装机等,它们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。

机械原理是研究机器的共性理论,必须对机器进行概括和抽象内燃机与机械手的构造、用途和性能虽不相同,但是从它们的组成、运动确定性及功能关系看,都具有一些共同特征:1)人为的实物(机件)的组合体。

2)组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。

3)能完成有用机械功或转换机械能。

机构是传递运动和动力的实物组合体。

最常见的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、螺旋机构、开式链机构等。

它们的共同特征是:(1)人为的实物(机件)的组合体。

(2)组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。

2.机械原理课程的研究内容1、机构的分析1)机构的结构分析(机构的组成、机构简图、机构确定运动条件等);2)机构的运动分析(机构的各构件的位移、速度和加速度分析等);3)机构的动力学分析(机构的受力、效率、及在外力作用下机构的真实运动规律等);2、机构的综合(设计):创新的过程1)常用机构的设计与分析(连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、常用间歇机构等);2)传动系统设计(选用、组装、协调机构)通过对机械原理课程的学习,应掌握对已有的机械进行结构、运动和动力分析的方法,以及根据运动和动力性能方面的设计要求设计新机械的途径和方法。

3 机械原理课程的地位和作用机械原理是以高等数学、物理学及理论力学等基础课程为基础的,研究各种机械所具有的共性问题;它又为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础。

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第二章4.在平面机构中,具有两个约束的运动副是移动副或转动副;具有一个约束的运动副是高副。

5.组成机构的要素是构件和转动副;构件是机构中的_运动_单元体。

6.在平面机构中,一个运动副引入的约束数的变化范围是1-2。

7.机构具有确定运动的条件是_(机构的原动件数目等于机构的自由度)。

8.零件与构件的区别在于构件是运动的单元体,而零件是制造的单元体。

9.由M个构件组成的复合铰链应包括m-1个转动副。

10.机构中的运动副是指两构件直接接触所组成的可动联接。

1.三个彼此作平面平行运动的构件共有3个速度瞬心,这几个瞬心必定位于同一直线上。

2.含有六个构件的平面机构,其速度瞬心共有15个,其中有5个是绝对瞬心,有10个是相对瞬心。

3.相对瞬心和绝对瞬心的相同点是两构件相对速度为零的点,即绝对速度相等的点,不同点是绝对瞬心点两构件的绝对速度为零,相对瞬心点两构件的绝对速度不为零。

4.在由N个构件所组成的机构中,有(N-1)(N/2-1)个相对瞬心,有N-1个绝对瞬心。

5.速度影像的相似原理只能应用于同一构件上_的各点,而不能应用于机构的不同构件上的各点。

6.当两构件组成转动副时,其瞬心在转动副中心处;组成移动副时,其瞬心在移动方向的垂直无穷远处处;组成纯滚动的高副时,其瞬心在高副接触点处。

7.一个运动矢量方程只能求解____2____个未知量。

8.平面四杆机构的瞬心总数为_6__。

9.当两构件不直接组成运动副时,瞬心位置用三心定理确定。

10.当两构件的相对运动为移动,牵连运动为转动动时,两构件的重合点之间将有哥氏加速度。

哥氏加速度的大小为a*kc2c3,方向与将vc2c3沿ω2转90度的方向一致。

1.从受力观点分析,移动副的自锁条件是驱动力位于摩擦锥之内,转动副的自锁条件是驱动力位于摩擦圆之内。

2.从效率的观点来看,机械的自锁条件是η<0。

3.三角形螺纹的摩擦力矩在同样条件下大于矩形螺纹的摩擦力矩,因此它多用于联接。

4.机械发生自锁的实质是无论驱动力多大,机械都无法运动。

F方向的方法是与2构件相5.在构件1、2组成的移动副中,确定构件1对构件2的总反力12R对于1构件的相对速度V12成90度+fai。

6.槽面摩擦力比平面摩擦力大是因为槽面的法向反力大于平面的法向反力。

7.矩形螺纹和梯形螺纹用于传动,而三角形(普通)螺纹用于联接。

8.机械效率等于输出功与输入功之比,它反映了输入功在机械中的有效利用程度。

9.提高机械效率的途径有尽量简化机械传动系统,选择合适的运动副形式,尽量减少构件尺寸,减少摩擦。

1.机械平衡的方法包括、平面设计和平衡试验,前者的目的是为了在设计阶段,从结构上保证其产生的惯性力最小,后者的目的是为了用试验方法消除或减少平衡设计后生产出的转子所存在的不平衡量_。

2.刚性转子的平衡设计可分为两类:一类是静平衡设计,其质量分布特点是可近似地看做在同一回转平面内,平衡条件是。

∑F=0即总惯性力为零;另一类是动平衡设计,其质量分布特点是不在同一回转平面内,平衡条件是∑F=0,∑M=0。

3.静平衡的刚性转子不一定是动平衡的,动平衡的刚性转子一定是静平衡的。

4.衡量转子平衡优劣的指标有许用偏心距e,许用不平衡质径积Mr。

1.机械中安装飞轮的目的是减少周期性的速度波动。

2.某机器的主轴平均角速度ωm=100rad/s,机器运转的速度不均匀系数δ=0.05,则该机器的最大角速度ωmax等于102.5rad/s,最小角速度ωmin等于97.5_rad/s。

3.最大盈亏功是指机械系统在一个运动循环中___动能_____变化的最大差值。

4.某机械主轴实际转速在其平均转速的±3%范围内变化,则其速度不均匀系数δ=__0.06______。

5.机械产生速度波动的主要原因是在某瞬时,驱动力所做的功与阻抗力所做的功不等,速度波动类型有周期性和非周期性两种。

6.周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别是安装飞轮和调速器。

7.为了减少飞轮的重量和尺寸,应将飞轮装在高速轴上1.铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是符合杆长和条件且最短杆为机架。

2.在摆动导杆机构中,当以曲柄为原动件时,该机构的压力角0度,其传动角为90度。

3.在对心曲柄滑块机构中,若改选滑块为机架,则将演化成直动导杆机构。

4.在曲柄摇杆机构中,当摇杆为原动件,曲柄与连杆构件两次共线时,则机构出现死点位置。

5.在曲柄摇杆机构中,当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。

6.右图的铰链四杆机构中,若机构以AB杆为机架时,则为双曲柄机构;以CD杆为机架时,则为双摇杆机构;而以AD杆为机架时,则为曲柄摇杆机构。

7.机构的压力角是指从动件的受力方向与速度方向所夹的锐角,压力角愈大,则机构传动性能差。

8.机构处于死点位置时,其传动角γ为0,压力角α为90。

9.右图所示的运动链中,当AD杆为机架时为双曲柄机构;选择BC杆为机架时为双摇杆机构;选择AB或CD杆为机架时为曲柄摇杆机构。

10.在平面四杆机构中,能实现急回运动的机构有:偏置曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构等。

11.在对心曲柄滑块机构中,若改选曲柄为机架,则将演化成_回转导杆机构。

12.铰链四杆机构演化成其它型式的四杆机构有4种方法,它们是改变构件的形状和运动尺寸,改变运动副的尺寸,选不同构件为机架,运动副元素逆换。

13.机构倒置是指变换原动件。

倒置以后相对运动不变,其原因是相对尺寸未变。

1.凸轮的基圆半径是从凸轮回转轴心_到理论轮廓的最短距离。

2.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构,其压力角恒等于0。

3.在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中,等速运动规律有刚性冲击;等加速减速运动规律有柔性冲击;正弦加速度_运动规律无冲击。

4.凸轮机构推杆运动规律的选择原则为:满足工作对从动件的运动要求,保证凸轮机构具有良好的动力特性,考虑所设计出的凸轮廓线便于加工_。

5.设计滚子推杆盘形凸轮轮廓时,若发现工作廓线有变尖现象时,则尺寸参数上应采取的措施是增大基圆半径。

6.尖底直动推杆盘形凸轮机构的基圆半径加大时,压力角将减少。

7.滚子从动件盘形凸轮,它的实际廓线是理论廓线的内等距曲线。

8.凸轮机构的压力角是从动件的所受正压力方向和速度方向所夹的锐角。

1.以渐开线作为齿轮齿廓的优点是能保证定传动比传动、齿廓间的正压力方向不变、传动具有可分性。

2.用标准齿条型刀具加工标准齿轮时,其刀具的分度线与轮坯分度圆之间做纯滚动;加工变位齿轮时,其刀具的分度线平行的直线与轮坯的分度圆之间做纯滚动。

3.正变位齿轮与标准齿轮比较其分度圆齿厚增大,齿槽宽减小,齿顶高依毛胚大小而定,一般增大,齿根高减小。

4.蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是中间平面内蜗杆与蜗轮的模数与压力角分别相等且分别为标准值;γ1=β2,且旋向相同。

5.决定渐开线圆柱直齿轮尺寸的参数有齿数,模数,压力角,齿顶高系数,顶隙系数_。

6.一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时,两轮的节圆总是相切并相互作纯滚动的,而两轮的中心距不一定总等于两轮的分度圆半径之和。

7.斜齿轮在法面上具有标准模数和标准压力角。

8.若两轴夹角为900的渐开线直齿圆锥齿轮的齿数为Z 1 = 25,Z 2 = 40,则两轮的分度圆锥角δ1= 32度,δ2=58度。

9.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮非标准安装时,节圆与分度圆不重合,分度圆的大小取决于齿数与模数,而节圆的大小取决于安装位置。

10.一对斜齿圆柱齿轮的重合度是由端面重合度和轴面重合度两部分组成。

11.已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其主动轮齿数Z 1 = 20,基圆直径d b1 = 93.969mm ,从动轮齿数Z 2 = 67,则从动轮的基圆直径d b2 = 314.80mm 。

12.用标准齿条型刀具加工标准直齿轮时,在其它条件不变时,只改变刀具的移动线速度,则影响被切齿轮的齿数。

1.周转轮系的基本构件是作为输入或输出运动的构件。

2.差动轮系和行星轮系的最本质区别是行星轮中有一个太阳轮是固定不动的。

3.具有确定运动的差动轮系中其原动件数目为2。

2.微动螺旋机构的两段螺纹的旋向应相同,两导程应不相等。

3.在单万向联轴节中,主、从动轴传动比2112ωω=i 的变化范围是1/cos α~cos α,其变化幅度与两轴夹角α有关。

机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为原动件;而其余活动构件称为从动件。

转动副的自锁条件是:驱动力作用在摩擦圆内。

对心曲柄滑块机构,若以曲柄为机架,则该机构演化为导杆机构。

齿轮机构的重合度愈大,表明同时参加啮合的轮齿对数愈多。

棘轮机构的主要组成构件有:棘轮、棘爪、止动爪等。

设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时,若发现工作廓线有变尖现象时,则尺寸参数上应采取的措施是:加大基圆半径。

在曲柄摇杆机构中,当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。

当两构件组成兼有滑动和滚动的高副时,其瞬心在过接触点高副元素的公法线处渐开线的形状取决于基圆的大小。

直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是:模数相等、压力角相等。

转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。

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。

一、判断题:1.机构的自由度一定是大于或等于1。

T2.虚约束是指机构中某些对机构的运动无约束作用的约束。

在大多数情况下虚约束用来改善机构的受力状况。

T3.局部自由度是指在有些机构中某些构件所产生的、不影响机构其他构件运动的局部运动的自由度。

T4.只有自由度为1的机构才具有确定的运动。

F5.任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。

T6.运动链要成为机构,必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度数。

F7.任何机构都是由机架加原动件,再加自由度为零的杆组组成的。

因此杆组是自由度为零的运动链。

T1.瞬心是作平面运动的两构件上瞬时相对速度为零的重合点,也就是绝对速度相等的点。

T 2.作平面运动的三个构件之间共有三个速度瞬心,它们不一定位于同一直线上。

F3.在平面机构中,有n个活动构件,则该机构的瞬心总数为2)1(-nn。

F4.速度瞬心是两刚体上相对速度为零的重合点。

F5.当两构件不直接组成运动副时,瞬心位置用三心定理来确定T。

6.速度瞬心是指两构件相对运动时相对速度相等的点。

F1.三角螺纹比矩形螺纹的摩擦大,故三角螺纹多用应于联接,矩形螺纹多应用于传动。

T 2.提高机械效率的途径有:尽量简化机械传动系统、选择合适的运动副形式、尽量减少构件尺寸、减少摩擦。

T3.平面摩擦的自锁条件是压力角大于摩擦角。

F4.平面摩擦的总反力方向恒与运动方向成一钝角。

T5.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。

T6.在外载荷和接触表面状况相同的条件下,三角螺纹的摩擦力要比矩形螺纹的大,是因为摩擦面上的法向反力更大。

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