模拟练习 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 rr ；凸轮理论轮廓线的最小曲率半径为 ρmin
当： rr > min 时：工作廓线出现交叉，出现失真现象。这时不可行。
当： rr = min 时：工作廓线出现尖点，凸轮轮廓在尖点处易磨损而导致失真。这时也不可行。
当： rr < min 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）b c
dac2、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度；以。b he
fageg 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。
f = 3n (2 pl + ph p' )f '
以 ab 为元动件：
机构可分解成下图。 为ⅲ级机构。
h c d e
b f级组。
a机架与原动件。级组。g
3、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 由三心定理求得为 d 点，见图。
p23b p13
ap34 c
d p244 、 图示铰链四杆机构中 ， 已知。p12
p14lbc = 50mm, lcd = 35mm, l ad = 30mm, ad 为机架，（15 分）
1） 若此机构为曲柄摇杆机构，且 ab 为曲柄，求 l ab 的最大值；
2） 若此机构为双曲柄机构，求 l ab 的最小值； c
3） 若此机构为双摇杆机构，求 l ab 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 b
最短三个条件。 a d
由“杆长条件”知： l ab + lbc ≤ l ad + lcd
即： l ab ≤ lad + lcd lbc = 30 + 35 50 = 15mm
所以 l ab 的最大值为：15mm
2）为双曲柄机构有两种情况：
满足“杆长条件”；最短杆为机架；。
满足平行四边形机构条件。（q lbc ≠ lad ∴排除 ） 当 bc 为最长杆时：
由“杆长条件”知： l ad + lbc ≤ l ab + lcd
即： l ab ≥ l ad + lbc lcd = 30 + 50 35 = 45mm
当 ab 为最长杆时：
由“杆长条件”知： l ad + l ab ≤ lbc + lcd
即： l ab ≤ lbc + lcd l ad = 50 + 35 30 = 55mm
所以 l ab 的最小值为：45mm
3）为摇杆机构有两种情况：
满足“杆长条件”；bc 为最短杆（q lbc > lcd ∴ 排除 ）。
不满足“杆长条件”
当 ad 为最短杆时：
要求： l ad + lbc > l ab + lcd ； l ab ≤ 50 得： 45 < l ab ≤ 50
或。l ad + l ab > lbc + lcd ； l ab > 50 得： l ab ≥ 55
当 ab 为最长杆时：
要求： lbc + l ab > l ad + lcd ； l ab ≤ 30 得：15 < l ab ≤ 30
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 z1 = 42, z2 = 58, z3 ' 38, z4 ' 42, z5 ' 50, z6 ' 48 ，电动机的转速 n1 = 1445r / min ，求带轮转速的大小和方。
向。(10 分)
解：i16' =
n1n6 '
z2 z4 ' z6 '
z1 z3′ z5 '
n6 ' n1i16'
983r / min
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 lcd = 75mm ，行程速度变化系数。
k = 1.5 ，机架 ad 的长度 l ad = 100mm 。1 = 45° 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**法求曲柄的长度 l ab 和连杆的长度 lbc 。 解：
作图步骤：a) 极位夹角θ =180° ×k 1) =180° ×1.5 1) =36°
b) 作 ad = 100mmk + 1
c) 作线段 dc1，使 ∠c1 da = 45°
d) 作线段 ac2，使 ∠c1 ac2 = 36°
e) 量得 ac1=70.84mm; ac2=169.46mm f) 曲柄和连杆的长度 l ab 、 lbc 为。
l = ac2 ac1 = 169.46 70.84 = 49.31mm
ab 2 2
l = ac2 + ac1 = 169.46 + 70.84 = 120.15mm
bc 2 2
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