1、蘭州2017年7月4日于家屬院復習資料第2章 平面機構的結構分析1.組成機構的要素是和；構件是機構中的單元體。2.具有、等三個特征的構件組合體稱為機器。3.從機構結構觀點來看，任何機構是由三部分組成。4.運動副元素是指。5.構件的自由度是指； 機構的自由度是指。6.兩構件之間以線接觸所組成的平面運動副，稱為副，它產生個約束，而保留個自由度。7.機構具有確定的相對運動條件是原動件數機構的自由度。8.在平面機構中若引入一個高副將引入_個約束，而引入一個低副將引入_個約束，構件數、約束數及機構自由度的關系是。9.平面運動副的最大約束數為，最小約束數為。10.當兩構件構成運動副后，仍需保證能產生一定的

2、相對運動，故在平面機構中，每個運動副引入的約束至多為，至少為。11.計算機機構自由度的目的是_。12.在平面機構中，具有兩個約束的運動副是副，具有一個約束的運動副是副。13.計算平面機構自由度的公式為=，應用此公式時應注意判斷：(A)鉸鏈，(B)自由度，(C)約束。14.機構中的復合鉸鏈是指；局部自由度是指；虛約束是指。15.劃分機構的桿組時應先按的桿組級別考慮，機構的級別按桿組中的級別確定。16.圖示為一機構的初擬設計方案。試：(1計算其自由度，分析其設計是否合理？如有復合鉸鏈，局部自由度和虛約束需說明。(2)如此初擬方案不合理，請修改并用簡圖表示。題16圖 題17圖17.在圖示機構中，若以

3、構件1為主動件，試：(1)計算自由度，說明是否有確定運動。(2)如要使構件6有確定運動，并作連續轉動，則可如何修改？說明修改的要點，并用簡圖表示。18.計算圖示機構的自由度，將高副用低副代替，并選擇原動件。19.試畫出圖示機構的運動簡圖，并計算其自由度。對圖示機構作出僅含低副的替代機構，進行結構分析并確定機構的級別。題19圖 題20圖20.畫出圖示機構的運動簡圖。21. 畫出圖示機構簡圖，并計算該機構的自由 度。構件3為在機器的導軌中作滑移的整體構件，構件2在構件3的導軌中滑移，圓盤1的固定軸位于偏心處。題21圖 題22圖22.對圖示機構進行高副低代，并作結構分析，確定機構級別。點為在圖示位置

4、時，凸輪廓線在接觸點處的曲率中心。第3章 平面機構的運動分析1.圖示機構中尺寸已知(L=0.05m/mm，機構1沿構件4作純滾動，其上S點的速度為vS(V=0.6m/S/mm)。(1)在圖上作出所有瞬心； (2)用瞬心法求出K點的速度vK。題1圖 題2圖2.畫出圖示機構的指定瞬心。(1)全部瞬心。(2)瞬心P24，P26。3.在機構圖示位置時(ABBC)有無哥氏加速度akC2C3？為什么？題3圖 題4圖4.圖示機構中已知1=100rad/s，1=0，試分析3及3為多大。5.圖示機構有無哥氏加速度akB2B3？為什么？題5圖 題6圖題8圖6.圖示為曲柄導桿機構，滑塊2在導桿3(CD)中作相對滑動

5、，AB為曲柄。當在圖示位置時，即曲柄AB (構件1)和導桿CD (構件3)重合時，有無哥氏加速度akB2B3？為什么？7.什么叫機構運動線圖？8.已知六桿機構各構件的尺寸、位置及原動件的角速度1常數，欲求5，5。如采用相對運動圖解法時，此題的解題順序應如何？9.圖示機構的運動簡圖取長度比例尺L=0.004m/mm，其中lAB=0.06m，lBD=0.26m，lAC=0.16m，構件1以1=20rad/s等角速度順時針方向轉動，試用相對運動圖解法求圖示位置：(1) 2，3，4和5的大小和方向；(2) 2，3，4和5的大小和方向；(3)在機構運動簡圖上標注出構件2上速度為零的點I2，在加速度多邊形

6、圖上標注出構件2上點I2的加速度矢量i2，并算出點I2的加速度a12的大小。在畫速度圖及加速度圖時的比例尺分別為：v=0.02m/s/mm，a=0.5m/s2/mm。(要列出相應的矢量方程式和計算關系式。)題9圖題10圖10.試按給定的機構運動簡圖繪制速度多邊形、加速度多邊形。已知：1=10rad/s，LAB=100mm，lBM=lCM=lMD=200mm，L=0.01m/mm。試求：(1)2， 4，2， 4大小和方向；(2)v5，a5大小和方向。第4章 平面機構的力分析 第五章 機械的效率和自鎖1.舉出在工程實際中驅動力的一個例子。2.舉出在工程實際中生產阻力的一個例子。3.以轉動副聯接的兩

7、構件，當外力(驅動力)分別作用在摩擦圓之內、之外，或及該摩擦圓相切時，兩構件將各呈何種相對運動狀態？4.圖示軸頸1在軸承2中沿方向轉動，Q為驅動力，為摩擦圓半徑。(1)試判斷圖A、B、C中哪個圖的總反力R21是正確的？(2)針對正確圖形，說明軸頸是勻速、加速、減速運動還是自鎖？題4圖題5圖5.圖a、b給出運轉著軸頸受力的兩種情況，Q為外力，為摩擦圓半徑。試畫出軸承對軸頸的總反力R21，并說明在此兩種情況下該軸的運動狀態(勻速、加速或減速轉動)。6.若機器的輸出功為Ar，損耗功為Af，試寫出用Ar，Af表達的機器輸入功Ad，并給出機器效率的公式。7.何謂機械自鎖？舉出兩種工程中利用機械自鎖完成工

8、作要求的實例。8.圖示滑塊1受到驅動力P的作用，移動副間的摩擦系數為f。試：(1)在圖上標出壓力角；(2)寫出自鎖條件。題8圖題11圖9.具有自鎖性的蝸桿蝸輪傳動，工作時應以哪個構件為主動件？自鎖的幾何條件是什么？10.具有自鎖性的機構其正、反行程的機械效率是否相等？為什么？11.圖示鉸鏈四桿機構，在鉸鏈B，C處的細線大圓為該處之摩擦圓。Md為驅動力矩，Q為生產阻力。試畫出在圖示位置時，連桿2所受力的作用線及方向。12.在圖示的曲柄滑塊機構中，細線小圓表示轉動副處的摩擦圓。試在圖上畫出圖示瞬時作用在連桿BC上的運動副總反力的方向。題12圖題13圖13.圖示杠桿起重機構中，A，B，C處的細實線圓

9、為摩擦圓，驅動力P作用于桿1上以提起重物Q。試求：(1)用圖解法求驅動力P (由力多邊形表示)。(2)寫出瞬時機械效率計算式。第6章 機械的平衡1.為什么說經過靜平衡的轉子不一定是動平衡的，而經過動平衡的轉子必定是靜平衡的？2.舉出工程中需滿足靜平衡條件的轉子的兩個實例，需滿足動平衡條件的轉子的三個實例。3.何謂轉子的靜平衡及動平衡？對于任何不平衡轉子，采用在轉子上加平衡質量使其達到靜平衡的方法是否對改善支承反力總是有利的？為什么？4.圖示剛性轉子是否符合動平衡條件，為什么？題4圖題5圖5.在圖示曲軸上，四個曲拐位于同一平面內，若質徑積m1r1=m2r2=m3r3=m4r4，l1=l3l2，試

10、判斷該曲軸是否符合動平衡條件？為什么？6.圖示盤狀轉子上有兩個不平衡質量：m1=1，5kg，m2=0.8kg，r1=140mm，r2=180mm，相位如圖。現用去重法來平衡，求所需挖去的質量的大小和相位(設挖去質量處的半徑r=140mm)。題6圖題7圖題8圖7.如圖所示一單缸臥式煤氣機，在曲柄軸的兩端裝有兩個飛輪A和B。已知曲柄半徑R=250mm及換算到曲柄銷S的不平衡質量為50kg。欲在兩飛輪上各裝一平衡質量mA，mB，其回轉半徑r=600mm，試求mA，mB的大小和位置。8.圖示為繞O點回轉的薄片圓盤，在位置1、2處鉆孔，r1=0.1m，r2=0.2m，孔部分材料質量分別為m1=1kg，m

11、2=0.5kg。為進行靜平衡，欲在半徑rb=0.5m的圓周上鉆一孔。試表示出孔的方向rb，并求出鉆去材料的質量mb。第7章 機械的運轉和速度波動的調節1.試述機器運轉過程中產生周期性速度波動及非周期性速度波動的原因，以及它們各自的調節方法。2.分別寫出機器在起動階段、穩定運轉階段和停車階段的功能關系的表達式，并說明原動件角速度的變化情況。3.何謂機器的周期性速度波動？波動幅度大小應如何調節？能否完全消除周期性速度波動？為什么？4.何謂機器運轉的周期性速度波動及非周期性速度波動？兩者的性質有何不同？各用什么方法加以調節？5.機器等效動力學模型中，等效質量的等效條件是什么？試寫出求等效質量的一般表

12、達式。不知道機構的真實的運動，能否求得其等效質量？為什么？6.機器等效動力學模型中，等效力的等效條件是什么？試寫出求等效力的一般表達式。不知道機器的真實運動，能否求出等效力？為什么？7.在圖示曲柄滑塊機構中，設已知各構件的尺寸、質量m、質心位置S、轉動慣量JS，構件1的角速度1。又設該機構上作用有常量外力(矩)M1，R3，F2試：(1)寫出在圖示位置時，以構件1為等效構件的等效力矩和等效轉動慣量的計算式。(2)等效力矩和等效轉動慣量是常量還是變量？若是變量則需指出是機構什么參數的函數，為什么？題7圖題8圖8.圖示車床主軸箱系統中，帶輪半徑R0=40mm，R1=120mm，各齒輪齒數為z1=z2

13、=20，z2=z3=40，各輪轉動慣量為J1=J2=0.01kgm2，J2=J3=0.04kgm2，J0=0.02kgm2，J1=0.08kgm2，作用在主軸上的阻力矩M3=60Nm。當取軸為等效構件時，試求機構的等效轉動慣量J和阻力矩的等效力矩Mr。9.如圖所示，AB為一機器的主軸，在機器穩定運轉時，一個運動循環對應的轉角d=2，等效驅動力矩Md以及轉化轉動慣量J均為常數，等效阻力矩Mr的變化如圖b所示。試求：(1) Md的大小。(2)當主軸由0=0轉至1=7/8時，Md及Mr所作的盈虧功(剩余功)W=?(3)若0=20rad/s，J=0.01kgm2，當主軸由01時主軸角速度1=?(4)在

14、一個運動循環中，主軸最大和最小角速度發生在哪些位置？(在圖b中標出。)題9圖題10圖10.圖示機構中，齒輪1、2的齒數z1=20，z2=40，lAB=0.1m，lBC=0.25m，=90，滑塊的質量m4=50kg，齒輪2繞軸線A的轉動慣量JS2=1kgm2，忽略其他構件的質量和轉動慣量。又知作用在輪1上的驅動力矩M1=50Nm，滑塊上作用有力F5=500N。設機構在圖示位置起動，求起動時輪1的角加速度1。第8章 連桿機構及其設計1.鉸鏈四桿機構的基本形式有哪幾種？已知鉸鏈四桿機構各構件的長度分別為 a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。試問當分別取a、b、c、d為機架

15、時，將各得到何種機構？2.鉸鏈四桿機構各桿長如圖示，分別以1、2、3構件為機架時將演化成何種機構？題2圖題3圖3.圖示為偏置曲柄滑塊機構。問：(1)此機構有無急回運動？為什么？(2)其行程速度變化系數K=?？(需列出計算公式)4.試問圖示各機構是否均有急回運動？以構件1為原動件時，是否都有死點？在什么情況下才會有死點？題4圖 題5圖5.寫出圖a、b所示機構的名稱？試述圖a所示機構是如何轉化為圖b所示機構的？6.指出下列機構中，哪些機構在運動學上是等價的。7.在飛機起落架所用的鉸鏈四桿機構中，已知連桿的兩位置如圖所示，比例尺為L，要求連架桿AB的鉸鏈A位于B1C1的連線上，連架桿CD的鉸鏈D位于

16、B2C2的連線上。試設計此鉸鏈四桿機構。題7圖題8圖題9圖8.如圖所示為一飛機起落架機構，實線表示放下時的死點位置，虛線表示收起時的位置。已知lFC=520mm，lFE=340mm，且FE1在垂直位置(即=90)，=10，=60。試用作圖法求lCD，lDE。9.標出圖示各機構的壓力角及傳動角，箭頭標注的桿件是主動件。10.如圖示曲柄滑塊機構的運動簡圖，試確定當曲柄1等速轉動時，(1)機構的行程速度變化系數。(2)最小傳動角min的大小。(3)滑塊3往復運動時向左的平均速度大還是向右的平均速度大。(4)當滑塊3為主動時，機構是否出現死點，為什么？題10圖題11圖11.圖示為偏置曲柄滑塊機構ABC

17、，偏距為e。試在圖上標出滑塊的壓力角C和傳動角C，畫出極位夾角及最小傳動角min。并求出該機構有曲柄的條件。第9章 凸輪機構及其設計1.在直動從動件盤形凸輪機構中，試問同一凸輪采用不同端部形狀的從動件時，其從動件運動規律是否相同？為什么？2.設計哪種類型的凸輪機構時可能出現運動失真？當出現運動失真時應該考慮用哪些方法消除？3.何謂凸輪機構的壓力角？它在凸輪機構的設計中有何重要意義？4.直動從動件盤形凸輪機構壓力角的大小及該機構的哪些因素有關？5.圖示為一凸輪機構從動件推程位移曲線，OA/BC，AB平行橫坐標軸。試分析該凸輪機構在何處有最大壓力角，并扼要說明理由。題5圖題6圖6.圖示凸輪機構從動

18、件推程運動線圖是由哪兩種常用的基本運動規律組合而成？并指出有無沖擊。如果有沖擊，哪些位置上有何種沖擊？從動件運動形式為停-升-停。7.在圖示直動尖頂從動件盤形凸輪機構中，凸輪轉向如圖所示。試寫出該位置時從動件壓力角計算公式，并說明從動件相對凸輪軸心的配置是否合理，為什么？a) b)題7圖題8圖題10圖8.有一對心直動尖頂從動件偏心圓凸輪機構，O為凸輪幾何中心，O1為凸輪轉動中心，直線ACBD，O1O=OA/2，圓盤半徑R=60mm。(1)根據圖a及上述條件確定基圓半徑r0、行程h，C點壓力角C和D點接觸時的位移hD、壓力角D。(2)若偏心圓凸輪幾何尺寸不變，僅將從動件由尖頂改為滾子，見圖b，滾

19、子半徑rr=10mm。試問上述參數r0，h，C，hD，D有否改變？如認為沒有改變需明確回答，但可不必計算數值；如有改變也需明確回答，并計算其數值。9.有一對心直動尖頂從動件盤形凸輪機構，為改善從動件尖端的磨損情況，將其尖端改為滾子，仍使用原來的凸輪，這時該凸輪機構中從動件的運動規律有無變化？簡述理由。10.圖示凸輪機構中，已知凸輪廓線AB段為漸開線，形成AB段漸開線的基圓圓心為O，Oa=r0，試確定對應AB段廓線的以下問題：(1)從動件的運動規律；(2)當凸輪為主動件時，機構的最大壓力角及最小壓力角；(3)當原從動件主動時，機構的最大壓力角出現在哪一點？(4)當以凸輪為主動件時，機構的優缺點是

20、什么？如何改進？11.畫出圖示凸輪機構從動件升到最高時的位置，標出從動件行程h，說明推程運動角和回程運動角的大小。題11圖題12圖12.按圖示的位移線圖設計一偏置直動滾子從動件盤形凸輪的部分廓線。已知凸輪基圓半徑r0=25mm，滾子半徑rr=5mm，偏距e=10mm，凸輪以等角速度逆時針方向轉動。設計時可取凸輪轉角=0，30，60，90，120，L=0.001m/mm。第10章 齒輪機構及其設計1.漸開線直齒圓柱齒輪的分度圓和節圓有何區別？在什么情況下，分度圓和節圓是相等的？2.為了實現定傳動比傳動，對齒輪的齒廓曲線有什么要求？3.一對齒頂高系數ha*=0.8和另一對ha*=1的標準直齒圓柱齒

21、輪若具有相同的模數、分度圓壓力角和齒數z1，z2，問哪一對齒輪具有較大的重合度？并說明其理由。4.漸開線直齒圓柱標準齒輪的分度圓具有哪些特性？5.一對漸開線直齒圓柱齒輪傳動中齒廓之間是否有相對滑動？一般在齒廓的什么位置相對滑動較大？什么位置無相對滑動？6.一對輪齒的齒廓曲線應滿足什么條件才能使其傳動比為常數？漸開線齒廓為什么能滿足定傳動比的要求？7.試問以漸開線作為齒廓的齒輪副為什么能作定傳動比傳動？8.當=20，ha*=1，c*=0.25時，若漸開線直齒圓柱標準齒輪的齒根圓和基圓相重合，其齒數應為多少？又當齒數大于以上求得的齒數時，試問基圓及齒根圓哪個大？9.周節(齒距)為p1=12.566

22、371mm、壓力角為1=20的漸開線直齒圓柱齒輪能夠及周節為p2=11.808526mm、壓力角為2=0的直齒齒條正確嚙合傳動嗎？為什么？10.用模數，m=2mm，=20的滾刀加工一直齒圓柱變位外齒輪，要使該齒輪的分度圓齒厚比標準齒輪的齒厚減薄0.364mm。問其變位系數x=?11.變速箱中各輪的齒數、模數和中心距如圖所示，指出齒輪副z1，z2和z3，z4各應采用何種變位齒輪傳動類型，并簡述理由。12.有兩個m=3mm，=20，ha*=1，c*=0.25標準齒條，其中線間的距離為52mm，現欲設計一個齒輪同時帶動兩齒條，但需作無側隙傳動，而齒輪的軸心O1在兩齒條中線間距的中點上(如圖示)。試問

23、(1)齒輪是否為標準齒輪？試確定其齒數z1、分度圓直徑d1、齒頂圓直徑da1、齒根圓直徑df1及齒厚s1；(2)齒條移動的速度v2是否為(52/2)1為什么？13.(1)齒輪計算。已知一對外嚙合漸開線直齒圓柱標準齒輪傳動，其i12=2，z1=20，m=10mm，=20，ha*=1，c*=0.25，試求(注：計算重合度時，根據L=4mm/mm畫圖，從圖中量得所需尺寸計算)大齒輪齒數及兩輪的分度圓半徑、基圓半徑、頂圓半徑、齒全高齒距、基圓齒距、嚙合角、節圓半徑、中心距、節圓處齒廓曲率半徑、實際嚙合線段(作圖)、重合度e。14.若一對直齒圓柱齒輪傳動的重合度=1.34，試說明若以嚙合點移動一個基圓周

24、節pb為單位，嚙合時有多少時間為一對齒，多少時間為兩對齒，試作圖標出單齒嚙合區域，并標明區域長度及pb的關系。15.已知一對正確安裝的漸開線直齒圓柱標準齒輪傳動，中心距O1O2=100mm，m=4mm=20，i=1/2=1.5，小齒輪主動，試：(1)計算齒輪1和2的齒數，分度圓，基圓，齒頂圓和齒根圓半徑，并在圖中畫出；(2)在圖中標出開始嚙合點B2、終了嚙合點B1、節點P、嚙合角和理論嚙合線及實際嚙合線。16.如圖所示的齒輪傳動裝置，其有關參數如下，z1=19，z2=58，z3=17，z4=63，a12=a34=160mm，m=mn=4mm=n=20， ha*=1，c*=0.25，求(1)斜齒

25、輪2的螺旋角方向(可在圖上直接標出);(2)為了滿足中心距的要求，斜齒輪的螺旋角為多少度;(3)若兩對齒輪均采用直齒圓柱齒輪傳動，則分別采用何種傳動類型?嚙合角各為多大?題317圖題18圖17.用=20， ha*=1，c*=0.25的標準滾刀加工一對直齒圓柱齒輪，其齒數z1=z2=20，x1=0，其實際中心距比標準中心距增大了a/40，試求：(1)齒輪2的變位系數x2應為若干？(2)若不采用變位齒輪，而改用斜齒圓柱齒輪來滿足中心距要求，加工齒輪的滾刀不變，齒輪齒數不變。確定兩斜齒輪螺旋角。注：inv=2(x1+x2)/(z1+z2)tg+inv18.在圖示的回歸輪系中，齒輪1，2為一對漸開線直

26、齒圓柱齒輪，z1=30，z2=40，m12=2.5mm，=20，齒輪3，4為一對漸開線斜齒圓柱齒輪，z3=37，z4=50，mn342mm，現需安裝成實際中心距a=88mm，試求:(1)齒輪1，2的傳動類型及變位系數和x=x1+x2;(2)齒輪3，4的螺旋角。第11章 齒輪系及其設計1.在圖示輪系中，已知：蝸桿為單頭且右旋，轉速n1=1440r/min，轉動方向如圖示，其余各輪齒數為：z2=40，z2=20，z3=30，z3=18，z4=54，試：(1)說明輪系屬于何種類型；(2)計算齒輪4的轉速n4；(3)在圖中標出齒輪4的轉動方向。2.在圖示輪系中，所有齒輪均為標準齒輪，又知齒數z1=30

27、，z4=68。試問：(1)z2=?，z3=? (2)該輪系屬于何種輪系？題2圖題3圖題4圖3.在圖示輪系中，根據齒輪1的轉動方向，在圖上標出蝸輪4的轉動方向。4.在圖示的輪系中，已知各輪齒數為z1=z2=z3=z5=z6=20，已知齒輪1、4、5、7為同軸線，試求該輪系的傳動比i17。5.在圖示萬能刀具磨床工作臺橫向微動進給裝置中，運動經手柄輸入，由絲桿傳給工作臺。已知絲桿螺距p=50mm，且單頭。z1=z2=19，z3=18，z4=20，試計算手柄轉一周時工作臺的進給量s。題5圖題6圖6.在圖示行星攪拌機構簡圖中，已知z1=40，z2=40，H=31rad/s，方向如圖。試求：(1)機構自由

28、度F；(2)攪拌軸的角速度F及轉向。7.在圖示輪系中，輪3和輪4同時和輪2嚙合，已知z1=z2=20，z3=60，z4=58，求傳動比i14。題7圖題8圖題9圖8.圖示輪系中，寬齒輪1同時及2、3、4齒輪嚙合，齒輪3、4及構件A均空套在軸OO上。Z1=20，z2=100，z3=101，z4=99，nA=1000r/min，轉動，其方向如圖示，求齒輪3、4的轉速n3，n4及及nA轉向的異同。9.在圖示輪系中，已知z1=34，z2=z3=20，z3為一寬齒輪，同時和2及4輪嚙合，求傳動比iAB。第12章 其他常用機構1.將連續回轉運動轉換為單向間歇轉動的機構有、。2.當原動件作等速轉動時，為了使從動件獲得間歇的轉動，則可以采用何種機構。(寫出三種機構名稱。)3.欲將一勻速回轉運動轉變成單向間歇回轉運動，采用的機構有、等，其中間歇時間可調的機構是機構。4.齒式棘輪機構制動爪的作用是。5.徑向槽均布的槽輪機構槽輪的最少槽數為。6.槽數z=4的外嚙合槽輪機構，主動銷數最多應為。7