模拟练习5——洪灵
试题1
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 1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，则该机构演化为曲柄摇块机构。 4、 传动角越大，则机构传力性能越好。
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，mn1?mn2，?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
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模拟练习5——洪灵
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）
B 3 4 C 1
2 A
其中A、B、C处各有一个转动副；A处有一个移动副；即n?3,所以该机构自由度为：
F?3n?(2pl?ph)?F'?3?3?（2?4?0）?0?1pl?4,ph?0,F'?0；
2、已知一条渐开线，其基圆半径rb?50mm，试求该渐开线在向径rK?65mm的点K处的曲率半径?K，压力角?K及展角。（5分）
?k?rk?rb?22652?502?41.5mm
?k?actg(?krb)?actg(41.550)?36.69?
?k?tan?k??k?tan36.9??36.9?180?0.107弧度?6.14?
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3、试求机构在图示位置的全部瞬心。（5分）
? 见图该机构有构件数n=4；所以瞬心数为：
C4?24?32?6
P14 ∞
（1）P12、P23、P34可直接判断获得，分别在A、B、P24 P23 c'’ P34 C点处。
4 3 （2）构件1、4组成移动副，所以P14在垂直导路的B C 无穷远处。 1 c’ （3）求P13？构件1、3非直接接触，采用三心定理。 2 ? P13在构件1、2、3形成的三个瞬心构成的
A P12 直线上，即直线AB上
1 ? P13同时也在构件1、3、4形成的三个瞬心
构成的直线上，即直线c’c’’上
? 所以P13在直线AB与直线c’c’’的交点处，
当AB垂直BC时，AB//c’c’’，此时，P13在垂直BC的无穷远处。
（4）求P24？构件2、4非直接接触，采用三心定理。
? P24在构件1、2、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线AB上
? P24同时也在构件2、3、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线BC上 ? 所以P24在直线AB与直线BC的交点处，即B点。
4、 在图示的电动卷扬机中，已知其每一对齿轮的效率?1,2和?2',3，以及鼓轮的效率?4均为
0.95，滑轮的效率?5?0.96，载荷Q?50kN，其上升的速度v?0.2m/s，求电动机的功率。（10分）
解：工作机效率为：P工?Qv?50?0.2?10KW 机构总效率为：???1,2?2'3?4?5?0.95?0.96?0.82 电动机功率为：P电机?P工?100.82?12.2KW
3? 3
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5、 图示的轮系中，已知各轮齿数为z1?32,z2?34,z2'?36,z3?64,z4?32，
z5?17,z6?24。若轴A按图示方向以1250r/min的转速回转，轴B按图示方向以600r/min
的转速回转，试确定轴C的转速大小和方向。（15分） 答：
齿轮1、2、2’、3、4组成行星轮系部分；
齿轮4、5、6组成定轴轮系部分； 其中行星轮系部分的传动比：
iHnH2z334?6413?n1?（1）
n3?n??zHz1z'??232?36??179定轴轮系部分：
i65z464?nn?z）
4z6z?32?45243（2 由图中可知：
n4?nH（3）
由式1、2、3式联立可得：
n3?30r/min（方向同1、6）
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四、设计题（10分）
试设计一曲柄滑块机构，已知滑块行程速比系数K=1.5，滑块的行程H=60mm，偏距25mm。 解：
曲柄滑块机构的极位夹角??作图步骤：
1） 作C1C2?h?60mm
2） 作?OC2C1??OC1C2?90????90??36??54?
3） 以交点O为圆心，过C1、C2作圆。则曲柄的轴心A应在圆弧C1AC2上。 4） 作一直线与C1C2平行，其间的距离等于偏距e，则此直线与上述圆弧的交点即为
曲柄轴心A的位置。
5） 当A点确定后，曲柄和连杆的长度a、b也就确定了
a?b?ACAC1180??(K?1)K?1?180??(1.5?1)1.5?1?36?
?AC2?AC22??82.26?31.02282.26?31.022?25.62mm ?56.64mm
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6）作机构AB’C’位置，图中量得?min?27?
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