机械原理复习与习题参考模板范本.doc
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1、机械原理复习与习题第一章绪 论复习思考题1、 试述构件和零件的区别与联系?2、 何谓机架、原动件和从动件? 第二章 机械的结构分析复习思考题1、两构件构成运动副的特征是什么?2、如何区别平面及空间运动副?3、 何谓自由度和约束?4、 转动副与移动副的运动特点有何区别与联系?5、 何谓复合铰链?计算机构自由度时应如何处理?6、 机构具有确定运动的条件是什么?7、 什么是虚约束? 习题1、 画出图示平面机构的运动简图,并计算其自由度。(a) (b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。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4上下运
2、动以达到冲压的目的。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。3、计算图示平面机构的自由度;机构中的原动件用圆弧箭头表示。 (a) (b) (c) (d) (e) (f)第三章 平面机构的运动分析复习思考题1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度及的方向,它们的相对瞬心P12在何处?2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时,其速度瞬心在何处?3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心?4、利用速度瞬心,在机构运动分析中可以求哪些运动参数?5、在平面机构运动分析中,哥氏加速度大小及方向如何确定?习题1、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。 (a) (b) (c) (d)2
3、、图示的凸轮机构中,凸轮的角速度1=10s-1,R=50mm,lA0=20mm,试求当=0、45及90时,构件2的速度v。 题2图 凸轮机构 题3图 组合机构3、图示机构,由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构,轮1与曲柄1固接,其轴心为B,轮4分别与轮1和轮5相切,轮5活套于轴D上。各相切轮之间作纯滚动。试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比1/5。4、在图示的颚式破碎机中,已知:xD=260mm,yD=480mm,xG=400mm,yG=200mm,lAB=lCE=100mm,lBC=lBE=500mm,lCD=300mm,lEF=400mm,lGF=685mm,1=45,1=3
4、0rad/s逆时针。求5、5。 题4图 破碎机 题5图 曲柄摇块机构5、图示的曲柄摇块机构, lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mm,lDE=40mm,1=45,等角速度1=10rad/s,求点E、D的速度和加速度,构件3的角速度和角加速度。6、图示正弦机构,曲柄1长度l1=0.05m,角速度1=20rad/s(常数),试分别用图解法和解析法确定该机构在1=45时导杆3的速度v3与加速度a3。 题6图 正弦机构 题7图 六杆机构7、在图示机构中,已知lAE=70mm,lAB=40mm,lEF=70mm,lDE=35mm,lCD=75mm,lBC=50mm,1=60,构件1以等角
5、速度1=10rad/s逆时针方向转动,试求点C的速度和加速度。第四章 平面机构的力分析 复习思考题1、 作用在机械系统上的内力和外力各有哪些?2、 何谓机构的静力计算和机构的动态静力计算?3、 何谓摩擦圆?怎样确定径向轴颈转动副中总反力作用线位置及方向?4、 何谓摩擦角?如何确定移动副中总反力的方向?5、当一径向轴颈以相同方向按等速、加速或减速转动时,在载荷不变的情况下,其上作用的摩擦力矩是否一样?为什么?习题1、如图示斜面机构,已知:f(滑块1、2与导槽3相互之间摩擦系数),=arctgf,(滑块1的倾斜角)、Q(工作阻力,沿水平方向),设不计两滑块质量,试确定该机构等速运动时所需的铅重方向
6、的驱动力F。 题1图 题2图2、图示机构中,如已知转动副A、B的轴颈半径为r及当量摩擦系数f0,且各构件的惯性力和重力均略去不计,试作出各运动副中总反力的作用线。3、图示机构中:已知构件2的重量 Q2 (质心 S2 ); 构件2的围绕质心S2的转动惯量 Js2 ; 滑块5的重量 Q5 (质心 F); 忽略其他构件的重量以及转动惯量; 假设构件1以 1 的转速匀速转动,作用在构件5上F点的生产阻力为 . 试求:当=450时:1. 各运动副的支反力 2.作用于G点沿XX方向的平衡力 第五章 机械效率与自锁复习思考题1、 谓自锁?从效率的观点看,机器自锁的条件是什么?2、 机构具有自锁性能是指什么?
7、试举出二个具有自锁性能的机构实例。3、 机器运动时,一般要经过哪三个时期?各个时期的特征是什么?6、从受力观点分析,移动副在什么条件下自锁?7、从受力观点分析,径向轴颈转动副在什么条件下自锁?习题 1、在图示双滑块机构中,滑块1在驱动力P作用下等速运动。设已知各转动副中轴颈半径r=10mm,当量摩擦系数fv=0.1,移动副中的滑动摩擦系数f=0.176327,lAB=200mm。各构件的重量略而不计。当P=500N时,试求所能克服的生产阻力Q以及该机构在此瞬时位置的效率。 题1图2、图示一焊接用的楔形夹具。用楔块3将焊接的工件1和1夹紧在该楔块与夹具座2之间。已知各接触面的摩擦系数f,摩擦角=
8、arctgf。试问:楔角在何种条件下可保持楔块3不自动松脱? 题2图 题3图3、图示偏心圆盘凸轮机构中,凸轮半径r1=40mm,其几何中心O与回转中心A的偏距为25mm。从动件质心在点C,绕质心的转动惯量为0.02kgm2,有一垂直力F作用于点D,lCD=60mm。以B为中心装一半径r2=20mm的滚子,lBC=50mm。凸轮转速1=12rad/s,转向如图。当ACB为直角时,OBC=60。试问如此时要保证凸轮与滚子接触,力F的最小值应为多少(不考虑摩擦力)?提示:要保证凸轮与从动件的滚子接触,力F对点C产生的力矩至少应能平衡此时从动件的惯性力矩。第六章 机械的平衡复习思考题1、 刚性回转件静
9、平衡的充要条件是什么?2、 刚性回转件动平衡的充要条件是什么?3、 刚性回转件静平衡与动平衡的关系是什么?4、 在刚性回转件的平衡问题中,何谓质径积?5、何谓平衡力或平衡力矩?平衡力是否一定是驱动力?5、 摩擦角及摩擦圆大小各与哪些因素有关?习题1、图示转轴系统,各不平衡质量皆分布在回转线的同一轴向平面内,m1=2.0kg、m2=1.0kg、m3=0.5kg,r1=50mm、r2=50mm、r3=100mm,各载荷间的距离为lL1=100mm、l12=200mm、l23=100mm,轴承的跨距l=500mm,转轴的转速为n=1000r/min,试求作用在轴承L和R中的动压力。 题1图 题2图2
10、、图示为一行星轮系,各轮为标准齿轮,其齿数z1=58,z2=42,z2=44,z3=56,模数均为m=5,行星轮2-2轴系本身已平衡,质心位于轴线上,其总质量m=2kg。问:(1)行星轮2-2轴系的不平衡质径积为多少kgmm?(2)采取什么措施加以平衡?第七章 机器的运转及速度波动的调节复习思考题1、 什么要进行机器的速度调节?2、 周期性速度波动”与“非周期性速度波动”的特点,它们各用什么方法来调节?3、为什么要建立等效力,等效质量,等效力矩、等效转动惯量的概念?它们是怎样求得的?它们的性质如何?当机组的真实运动尚不知道时也能求出?为什么?4、在飞轮设计求等效力或等效力矩时是否要考虑惯性力?
11、5、为减轻飞轮的重量,飞轮最好安装在何处?习题1、图示铰链四杆机构,已知l1=100mm,l2=390mm,l3=200mm,l4=250mm,若阻力矩M3=100Nm。试求:(1)当时,加于构件1上的等效阻力矩Mer。(2)当时,加于构件1上的等效阻力矩Mer。2、在图示的行星轮系中,已知各轮的齿数z1=z2=20,z2=z3=40;各构件的质心均在其相对回转轴线上,且J1=0.01kgm2,J2=0.04 kgm2,J2=0.01 kgm2,JH=0.18 kgm2;行星轮的质量m2=2kg,m2=4kg,模数m=10mm。求由作用在行星架H上的力矩MH=60 Nm换算到轮1的轴O1上的等
12、效力矩M以及换算到轴O1上的各构件质量的等效转动惯量J。 题1图 题2图3、在某机械系统中,取其主轴为等效构件,平均转速nm=1000r/min,等效阻力矩Mr()如图所示。设等效驱动力矩Md为常数,且除飞轮以外其他构件的转动惯量均可略去不计,求保证速度不均匀系数不超过0.04时,安装在主轴上的飞轮转动惯量JF。设该机械由电动机驱动,所需平均功率多大?如希望把此飞轮转动惯量减小一半,而保持原来的值,则应如何考虑?4、某机械换算到主轴上的等效阻力矩Mr()在一个工作循环中的变化规律如图所示。设等效驱动力矩Md为常数,主轴平均转速nm=300r/min。速度不均匀系数0.05,设机械中其他构件的转
13、动惯量均略去不计。求要装在主轴上的飞轮转动惯量JF。 题3图 题4图第八章 平面连杆机构复习思考题1、如何依照各杆长度判别铰链四杆机构的型式?2、平面四连杆机构最基本形态是什么?由它演化为其它平面四杆机构,有哪些具体途径?3、图示摆动导杆机构中,AB杆匀角速转动。该机构存在的几何条件是什么?给定其摆杆的行程速度变化系数K后,怎么用K值表达AB和AC杆的长度关系? 题3、4图 题5图4、图示摆动导杆机构中,AB杆匀角速转动。若,那么,其摆杆的行程速度变化系数为何值?又若摆杆顺时针方向转动为回程,要求有比工作行程较大的平均速度,那么,应如何选择AB杆的转向?5、试回答图示曲柄滑块机构存在的几何条件
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