简答题汇总

简答题 1．图示铰链四杆机构中，已知lAB=55mm，lBC=40mm，lCD=50mm，lAD=25mm。试分析以哪个构件为机架可得到曲柄摇杆机构？（画图说明）

答：作图（略）最短杆邻边AB和CD。 2．判定机械自锁的条件有哪些？

答;1)驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内； 2）机械效率小于或等于0 3）工作阻力小于或等于0

3．转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？

答：静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡

动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡 4．飞轮是如何调节周期性速度波动的？

答：飞轮实质是一个能量储存器。当机械出现盈功速度上升时，飞轮轴的角速度只作微小上升，它将多余的能量储存起来；当机械出现亏功速度下降时，它将能量释放出来，飞轮轴的角速度只作微小下降。 5．造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？

答：原因：转子质心与其回转中心存在偏距；

平衡目的：使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。 6．凸轮实际工作廓线为什么会出现变尖现象？设计中如何避免？

答：变尖原因：滚子半径与凸轮理论轮廓的曲率半径相等，使实际轮廓的曲率半径为0。避免措施：在满足滚子强度条件下，减小其半径的大小。 7．渐开线齿廓啮合的特点是什么？

答：1）定传动比2）可分性3）轮齿的正压力方向不变。 8．何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？

答：基本杆组：不能拆分的最简单的自由度为0的构件组。机构组成原理：任何机构都可看成是有若干基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。

9．速度瞬心法一般用在什么场合？能否利用它进行加速度分析？

答：简单机构的速度分析；不能 10．移动副中总反力的方位如何确定？

答：1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角2）总反力的偏斜方向与相对运动方向相反。 11．什么是机械的自锁？移动副和转动副自锁的条件分别是什么？

答：自锁：无论驱动力多大，机构都不能运动的现象。移动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦锥里；转动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦圆内。

12．凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么？如何选择推杆滚子的半径？ 答：1）反转法原理

2）在满足强度条件下，保证凸轮实际轮廓曲线不出现尖点和“失真”，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。

13．什么是齿轮的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？

答：经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切圆称为节圆。当两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合。

14．什么是周转轮系？什么是周转轮系的转化轮系？

答：至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线回转的轮系称为周转轮系。在周转轮系中加上公共角速度-ωH后，行星架相对静止，此时周转轮系转化成定轴轮系，这个假想的定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。

15．什么是传动角？它的大小对机构的传力性能有何影响？铰链四杆机构的最小传动角在什么位置？

答：压力角的余角为传动角，传动角越大，机构传力性能越好。最小传动角出现在曲柄和机架共线的位置。 16．机构运动分析当中的加速度多边形具有哪些特点？

‘

答：1）极点p的加速度为0

2）由极点向外放射的矢量代表绝对加速度，而连接两绝对加速度矢端的矢量代表该两点的相对加速度。 3）加速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边形。 17．造成转子动不平衡的原因是什么？如何平衡？

答：转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡；平衡方法：增加或减小配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。 18．渐开线具有的特性有哪些？

答：1）发生线BK的长度等于基圆上被滚过的圆弧的长度2）渐开线任一点的法线恒与其基圆相切3）发生线与基圆的切点是渐开线的曲率中心4）渐开线的形状取决于基圆的大小5）基圆内无渐开线。 19．凸轮机构从动件的运动一般分为哪几个阶段？什么是推程运动角？

答：推程、远休止、回程、近休止；从动件推杆在推程运动阶段，凸轮转过的角度称为推程运动角。 20．什么是重合度？其物理意义是什么？增加齿轮的模数对提高重合度有无好处？

答：实际啮合线段与轮齿法向齿距之比为重合度，它反映了一对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少。增加模数对提高重合度没有好处。 21．什么是标准中心距？一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，其传动比和啮合角分别有无变化？ 答：一对标准齿轮安装时它们的分度圆相切即各自分度圆与节圆重合时的中心距为标准中心距。当实际中心距大于标准中心距时，传动比不变，啮合角增大。

22、何谓渐开线齿轮传动的可分性？如令一对标准齿轮的中心距稍大于标准中心距，能不能传动？有什么不良影响？

答：渐开线齿轮传动的传动比等于两齿轮的基圆半径之比，与中心距无关，所以具有可分性。如令一对标准齿轮的中心距稍大于标准中心距，这对齿轮能传动，只是中心距增大后，重合度下降，影响齿轮的传动平稳性。

17、何谓机构的压力角？其值对机构的效率有何影响？

答：在不计摩擦的情况下，从动件所受力的方向与该点的速度方向之间所夹的锐角称为机构在该位置的压力角。其值越大，机构的效率越低，所以要限制机构的压力角，使 18、何谓齿廓的根切现象？产生根切的原因是什么？如何避免根切？

答：范成法加工外齿轮时，被加工齿轮的根部被刀具的刀刃切去一部分，这种现象称为根切现象。产生根切的原因是刀具的齿顶线（圆）超过了啮合极限点。要避免根切，通常有两种方法，一增加被加工齿轮的齿数，二改变刀具与齿轮的相对位置。 答：减小滚子半径，或增大基圆半径。

19、渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动。

答：1）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：两轮的法节相等；对于标准齿轮，正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。

2）满足正确啮合条件的一对齿轮，不一定能连续传动，这只是一个充分条件。 20、一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20°，它们肯定是标准齿轮吗？ 答：一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20°，它们不一定是标准齿轮。 程速比系数K=1.2 ,求曲柄和连杆的长度。

21、螺旋角为45°的斜齿轮不发生根切的最少齿数是17吗？为什么？

3z?17*cos45?6.01 min 答：不是17。因为：

??[?]22、在直动推杆盘形凸轮机构中，试问对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律是否相同？

答：在直动推杆盘形凸轮机构中，对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律不全相同，对心和滚子的推杆，其运动规律相同，对平底推杆，其运动规律不同。

23、如果滚子从动件盘形凸轮机构的实际轮廓线变尖或相交，可以采取哪些

答：渐开线齿轮传动的传动比等于两齿轮的基圆半径之比，与中心距无关，所以具有可分性。如令一对标

准齿轮的中心距稍大于标准中心距，这对齿轮能传动，只是中心距增大后，重合度下降，影响齿轮的传动平稳性。

24、何谓机构的压力角？其值对机构的效率有何影响？

答：在不计摩擦的情况下，从动件所受力的方向与该点的速度方向之间所夹的锐角称为机构在该位置的压力角。其值越大，机构的效率越低，所以要限制机构的压力角，使 25、何谓齿廓的根切现象？产生根切的原因是什么？如何避免根切？

答：范成法加工外齿轮时，被加工齿轮的根部被刀具的刀刃切去一部分，这种现象称为根切现象。产生根切的原因是刀具的齿顶线（圆）超过了啮合极限点。要避免根切，通常有两种方法，一增加被加工齿轮的齿数，二改变刀具与齿轮的相对位置。

26.、在曲柄等速转动的曲柄曲柄摇杆机构中，已知：曲柄的极位夹角θ=30°，摇杆工作时间为7秒，试问：（1）摇杆空回行程所需时间为若干秒？（2）曲柄每分钟转速是多少？

答：(1) 5s (2) 5r/min 27、在图示导杆机构中，已知：lAB = 40mm，试问：（1）若机构成为摆动导杆时，lAC 的最小值为多少？（2）AB为原动件时，机构的传动角为多大？（3）若lAC = 50mm，且此机构成为转动导杆时，lAB 的最小值为多少？

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题 2 图

答: (1) (LAC)min＞40mm; （2）γ恒为90°（3）（LAB）min= LAC=50mm

28、在铰链四杆机构ABCD中，已知：lAD = 400mm，lAB = 150mm，lBC = 350mm，lCD = 300mm，且杆AB为原动件，杆AD为机架，试问构件AB能否作整周回转，为什么？

答:构件AB能作整周回转。因为lAB+ lAD=550mm＜lBC+ lCD=650mm,且AD为机架，构件AB为曲柄。 29、何谓节圆？单个齿轮有没有节圆？什么情况下节圆与分度圆重合？

答：节点所在的圆 、单个齿轮没有节圆、在标准安装情况下节圆与分度圆重合 30、何谓啮合角？啮合角和分度圆压力角及节圆压力角有什么关系？

答：节点所在的压力角为啮合角、啮合角=节圆压力角、在标准安装情况下，分度圆压力角=节圆压力角，在非标准安装情况下，分度圆压力角不等于节圆压力角。

*2

31、已知用标准齿条型刀具加工标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数Zmin=2ha/sina，试推导出标准斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮不发生根切的最少齿数。

3Z?17?cos? min答：标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数

Z?17?cos?

直齿锥齿轮不发生根切的最少齿数min32、平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？ 答：平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是：

1）最短杆和最长杆的长度之和小于等于其余两杆的长度之和； 2）连架杆和机架中必有一最短杆。 33、压力角如何定义？并举一例说明。

答：从动件上某点的力的方向与该点的速度方向之间所夹的锐角即为机构在该位置的压力角。 34、何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少？

答：行程速比系数：从动件回程平均角速度和工作行程平均角速度之比。 对于曲柄作匀速回转的对心曲柄滑块机构，其行程速比系数等于1。

35、渐开线的形状取决于什么？若两个齿轮的模数和压力角分别相等，但齿数不同，它们的齿廓形状是否相同？

答：渐开线的形状取决于基圆的大小。齿廓形状不同。

36、设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程S=50 mm ,偏距e=16 mm , 行程速比系数K=1.2 ,求曲柄和连杆

的长度。

答：设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程S=50 mm ,偏距e=16 mm , 行程速比系数K=1.2 ,求曲柄和连杆的长度。

37、螺旋角为45°的斜齿轮不发生根切的最少齿数是17吗？为什么？

3z?17*cos45?6.01 min答：不是17。因为：

38、在直动推杆盘形凸轮机构中，试问对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律是否相同？

答：在直动推杆盘形凸轮机构中，对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律不全相同，对心和滚子的推杆，其运动规律相同，对平底推杆，其运动规律不同。

39、如果滚子从动件盘形凸轮机构的实际轮廓线变尖或相交，可以采取哪些办法来解决。

答：减小滚子半径，或增大基圆半径。

40、渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动。

答：1）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：两轮的法节相等；对于标准齿轮，正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。

2）满足正确啮合条件的一对齿轮，不一定能连续传动，这只是一个充分条件。 41、一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20°，它们肯定是标准齿轮吗？ 答：一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20°，它们不一定是标准齿轮。 42.什么是虚约束？

答：在特定的几何条件下，有些约束所起的限制作用是重复。这种不起独立限制作用的约束称为虚约束。 43.为什么一对平行轴斜齿轮传动的重合度往往比一对直齿轮传动的重合度来得大？p208 答：平行轴斜齿轮的总的重合度为

????????，而

??就是直齿轮的重合度，

???bsin?/?mn

44.机构可动的条件和机构具有确定的运动条件是什么？

答：F>0时,原动件数大于机构自由度,机构遭到破坏:原动件数小于机构自由度,机构运动不确定:只有当原动件数等于机构自由度时,机构才具有确定的运动.

45.当齿轮传动中的α’＞α时，其安装中心距与标准中心距相比哪个中心距大？

答：安装中心距大

1、在曲柄等速转动的曲柄曲柄摇杆机构中，已知：曲柄的极位夹角θ=30°，摇杆工作时间为7秒，试问：（1）摇杆空回行程所需时间为若干秒？（2）曲柄每分钟转速是多少？ 答：(1) 5s (2) 5r/min

2、在图示导杆机构中，已知：lAB = 40mm，试问：（1）若机构成为摆动导杆时，lAC 的最小值为多少？（2）AB为原动件时，机构的传动角为多大？（3）若lAC = 50mm，且此机构成为转动导杆时，lAB 的最小值为多少？ 答: (1) (LAC)min＞40mm; （2）γ恒为90°（3）（LAB）min= LAC=50mm

题 2 图 3、在铰链四杆机构ABCD中，已知：lAD = 400mm，lAB = 150mm，lBC = 350mm，lCD = 300mm，且杆AB为原动件，杆AD为机架，试问构件AB能否作整周回转，为什么？

3、答:构件AB能作整周回转。因为lAB+ lAD=550mm＜lBC+ lCD=650mm,且AD为机架，构件AB为曲柄。 4、一对渐开线齿廓啮合时，在啮合点上两轮的压力角是否相等？有没有压力角相等的啮合位置？ 4、答：（1）啮合点上两轮的压力角不相等；（2）有，在节点处啮合 5、何谓节圆？单个齿轮有没有节圆？什么情况下节圆与分度圆重合？

5、答：节点所在的圆 、单个齿轮没有节圆、在标准安装情况下节圆与分度圆重合 6、何谓啮合角？啮合角和分度圆压力角及节圆压力角有什么关系？

6、答：节点所在的压力角为啮合角、啮合角=节圆压力角、在标准安装情况下，分度圆压力角=节圆压力角，在非标准安装情况下，分度圆压力角不等于节圆压力角。 7、机器等效动力学模型中，等效力的等效条件是什么？不知道机器的真实运动，能否求出等效力？为什么？ 7、答：等效力的等效条件：作用在等效构件上的外力所做之功，等于作用在整个机械系统中的所有外力所做之功的总和。不知道机器的真实运动，可以求出等效力，因为等效力只与机构的位置有关，与机器的真实运动无关。

*2

8、已知用标准齿条型刀具加工标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数Zmin=2ha/sina，试推导出标准斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮不发生根切的最少齿数。

3Z?17?cos? min 8、答：标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数

Z?17?cos?

直齿锥齿轮不发生根切的最少齿数min

*2*

9、试推导出齿条形刀具展成切制渐开线标准外齿轮不发生根切的最少齿数为Zmin=2ha/sinα，式中ha为齿顶高系数，α为压力角。 答：

11PN?rsin??(mzsin?)2PN?PB要使刀具齿顶线在理论啮合点 N1 之下，应有：

*PB?hamsin?

mina

10、平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？

11、压力角如何定义？并举一例说明。

答：从动件上某点的力的方向与该点的速度方向之间所夹的锐角即为机构在该位置的压力角。 12、何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少？

答：行程速比系数：从动件回程平均角速度和工作行程平均角速度之比。 对于曲柄作匀速回转的对心曲柄滑块机构，其行程速比系数等于1。

13、渐开线的形状取决于什么？若两个齿轮的模数和压力角分别相等，但齿数不同，它们的齿廓形状是否相同？

答：渐开线的形状取决于基圆的大小。齿廓形状不同。

14、设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程S=50 mm ,偏距e=16 mm , 行程速比系数K=1.2 ,求曲柄和连杆的长度。

答：设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程S=50 mm ,偏距e=16 mm , 行程速比系数K=1.2 ,求曲柄和连杆的长度。

15、螺旋角为45°的斜齿轮不发生根切的最少齿数是17吗？为什么

z*2z?2hasin?2*?2hsin?答：不是17。因为：zmin?17*cos45?6.01

16、在建立机器的等效动力学模型时，等效构件的等效力和等效力矩、等效质量和等效惯量是按照什么原

3则计算的？

答：等能和等功的原则

17、机器产生周期性速度波动的原因是什么？

答：1）ed和er的变化是具有规律地周而复始，Je为常数或有规律地变化 2）在一个周期内，能量既没有增加也没有减少。 18、刚性转子进行了动平衡以后，它是否还需要静平衡？为什么？

答: 刚性转子进行了动平衡以后,不需要静平衡。因为动平衡的条件中包含了静平衡的条件。 19、在直动推杆盘形凸轮机构中，试问对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律是否相同？ 答：在直动推杆盘形凸轮机构中，对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律不全相同，对心和滚子的推杆，其运动规律相同，对平底推杆，其运动规律不同。

20、如果滚子从动件盘形凸轮机构的实际轮廓线变尖或相交，可以采取哪些办法来解决。 答：减小滚子半径，或增大基圆半径。

21、渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动。

答：1）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：两轮的法节相等；对于标准齿轮，正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。

2）满足正确啮合条件的一对齿轮，不一定能连续传动，这只是一个充分条件。 22、一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20°，它们肯定是标准齿轮吗？ 答：一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20°，它们不一定是标准齿轮。

23、何谓渐开线齿轮传动的可分性？如令一对标准齿轮的中心距稍大于标准中心距，能不能传动？有什么不良影响？

答：渐开线齿轮传动的传动比等于两齿轮的基圆半径之比，与中心距无关，所以具有可分性。如令一对标准齿轮的中心距稍大于标准中心距，这对齿轮能传动，只是中心距增大后，重合度下降，影响齿轮的传动平稳性。

24、何谓机构的压力角？其值对机构的效率有何影响？

答：在不计摩擦的情况下，从动件所受力的方向与该点的速度方向之间所夹的锐角称为机构在该位置的压力角。其值越大，机构的效率越低，所以要限制机构的压力角，使

25、何谓齿廓的根切现象？产生根切的原因是什么？如何避免根切？

答：范成法加工外齿轮时，被加工齿轮的根部被刀具的刀刃切去一部分，这种现象称为根切现象。产生根切的原因是刀具的齿顶线（圆）超过了啮合极限点。要避免根切，通常有两种方法，一增加被加工齿轮的齿数，二改变刀具与齿轮的相对位置。

26、速度波动的形式有哪几种？各用什么办法来调节？

答：速度波动的形式有两种，周期性的速度波动和非周期性的速度波动。

周期性的速度波动可以加一飞轮来调节；非周期性的速度波动要用调速器来调节。

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