机械设计基础模拟习题与答案.doc

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1、机械设计基础模拟习题与答案4一、填空题(每空2分,共20分)1、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。2、转动副的自锁条件是:驱动力作用在摩擦圆内。3、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。4、机构的压力角是指力与速度所夹锐角。5、凸轮机构推杆的常用运动规律中,余弦加速度运动规律有柔性冲击。6、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。7、棘轮机构的主要组成构件有:棘轮、棘爪、止动爪等。8、机器速度波动的类型有:周期性速度波动、非周期性速度波动。9、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

2、的措施是:加大基圆半径。10、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。二、简答题(每小题5分,共25分)1、何谓运动副及运动副元素?答:运动副是指两构件直接接触具有确定的相对运动关系的一种联结。(书本):两个构件直接接触而组成的可动的联接。运动副元素:参加接触的部分。两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。2、列举5种能实现连续回转运动的机构。答:1)摩擦传动机构:如带传动、摩擦轮等2)啮合传动机构:如齿轮传动、蜗杆传动、链传动等3)连杆机构:如双曲柄机构、平行四边形机构等。3、简述进行质量代换需要满足的三个条件?动代换和静代换各应满足什么条件?答:质量代换法需满足三个条

3、件:1、代换前后构件的质量不变;2、代换前后构件的质心位置不变;3、代换前后构件对质心轴的转动惯量不变;其中:动代换需要满足前面三个条件;静代换满足前两个条件便可。4、齿轮传动要匀速、平稳地进行,必须满足哪些条件?答:1)对齿廓的要求:齿廓满足定传动比的齿廓啮合基本定律。2)对重合度要求:齿轮啮合的重合度大于1。3)对正确啮合要求:满足正确啮合条件。5、有一滚子推杆盘形凸轮机构,在使用中发现推杆滚子的直径偏小,欲改用较大的滚子,问是否可行?为什么?答:不一定。令滚子半径为;凸轮理论轮廓线的最小曲率半径为当:时:工作廓线出现交叉,出现失真现象。这时不可行。当:时:工作廓线出现尖点,凸轮轮廓在尖

4、点处易磨损而导致失真。这时也不可行。当:时:这时也不可行。三、计算题(共45分)1、绘制唧筒机构简图(草图)。(5分)1234ABCDABCDHGFE2、图示为一内燃机的机构简图,试计算其自由度;以EG为原动件时分析组成此机构的基本杆组及机构级别。(10分)答:活动构件n=7;低副pl=10;所以机构的自由度为以AB为元动件:机构可分解成下图。为Ⅲ级机构ABCDHGFE机架与原动件Ⅲ级组Ⅱ级组DCBA1432P12P23P34P14P13P243、试求机构在图示位置的全部瞬心。(5分)答:A点为P12;B点为P23;C点为P34;D点为P14;P13由三心定理求得为B点,见图。P24由三心定

5、理求得为D点,见图。4、图示铰链四杆机构中,已知为机架,(15分)DCBA(1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,求的最大值;(2)若此机构为双曲柄机构,求的最小值;(3)若此机构为双摇杆机构,求值的范围;解:1)曲柄摇杆机构要求满足“杆长条件”;曲柄为连架杆且最短三个条件。由“杆长条件”知:即:所以的最大值为:15mm2)为双曲柄机构有两种情况:Ø满足“杆长条件”;最短杆为机架;。Ø满足平行四边形机构条件。()当BC为最长杆时:由“杆长条件”知:即:当AB为最长杆时:由“杆长条件”知:即:所以的最小值为:45mm3)为摇杆机构有两种情况:Ø满足“杆长条件”;BC为最短杆()。Ø不满足“

6、杆长条件”当AD为最短杆时:要求:;得:或;得:当AB为最长杆时:要求:;得:5、在图示的车床变速箱中,移动三联齿轮a使齿轮3’和4’啮合。又移动双联齿轮b使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为,电动机的转速,求带轮转速的大小和方向。(10分)解:四、设计题(10分)试设计一铰链四杆机构。已知其摇杆CD的长度,行程速度变化系数,机架AD的长度。是摇杆CD的一个极限位置与机架AD间较小的一个夹角。试用图解法求曲柄的长度和连杆的长度。解:作图步骤:a)极位夹角b)作c)作线段DC1,使d)作线段AC2,使e)量得AC1=70.84mm;AC2=169.46mmf)曲柄和连杆的长度、为

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