哈工大机械原理考研第2章 复习思考题与习题.docx

哈工大机械原理考研第2章 复习思考题与习题62 机械原理试题精选与答题技巧 2.4 复习思考题与习题 一、思考题 1. 平面四杆机构的基本型式是什么？它有哪几种演化方法？ 2. 铰链四杆机构的曲柄存在条件是什么？曲柄滑块机构及导杆机构等其它四杆机构的曲柄存在条件是什么？ 3. 什么是连杆机构的压力角、传动角、急回运动、极位夹角、行程速比系数？连杆机构最小传动角出现在什么位置？如何计算连杆机构的最小传动角？极位夹角与行程速比系数的关系如何？“死点”在什么情况下出现？如何利用和避免“死点”位置？ 4. 机构运动分析包括哪些内容？对机构进行运动分析的目的是什么？什么叫速度瞬心？相对速度瞬心和绝对速度瞬心有什么区别？如何确定机构中速度瞬心的数目？什么是“三心定理”？对机构进行运动分析时，速度瞬心法的优点及局限是什么？ 5. 什么是级机构、RRR杆组、RRP杆组、RPR杆组、PRP杆组、RPP杆组？什么是相对运动图解法及杆组法？用杆组法对连杆机构进行运动分析的依据及基本思路是什么？ 6. 何谓摩擦角和摩擦圆？移动副中总反力是如何决定的？何谓当量摩擦系数和当量摩擦角？机械效率的计算方法有哪些？从机械效率的观点来看，机械的自锁条件是什么？ 7. 平面连杆机构设计的基本问题有哪些？ “函数机构”、“轨迹机构”、“导引机构”的设计思想、方法是什么？按给定行程速比系数设计四杆机构的方法是什么？ 二、习题 题2-1 如题2-1图所示导杆机构中，已知LAB=400mm， 偏距e=10mm。试问： 第2章 连杆机构的分析和设计 63 1. 欲使其为曲柄摆动导杆机构，LAC的最 小值为多少； 2. 若LAB不变，而e=0，欲使其为曲柄 转动导杆机构，LAC的最大值为多少； 3. 若LAB为原动件，试比较在e>0和 e=0两种情况下，曲柄摆动导杆机构 的传动角，哪个是常数，哪个是变数， 哪种情况传力效果最好？ 题2-2 如题2-2图所示偏置曲柄滑块机构。 1 试判定机构是否具有急回特性，并说明理由。 题2-1图 2 若滑块的工作行程方向朝右，试从急回特性和压力角两个方面判定图示曲柄的转向是否正确？并说明理由。 题2-2图 题2-3 如题图2-3所示曲柄滑块机构： 1设曲柄为主动件，滑块朝右运动 为工作行程。试确定曲柄的合理转向， 并简述其理由； 2若滑块为主动件，试用作图法确定 该机构的死点位置； 题2-3 3当曲柄为主动件时，画出极位夹角q，最小传动角gmin。 题2-4 如题2-4 图所示齿轮-连杆组合机构中，构件3带动齿轮2(行星齿轮)绕固定齿轮1(中心轮)转动，试用速度瞬心图解法求图示位置构件2与4的传动比i24=w2/w4。 64 机械原理试题精选与答题技巧 题2-4图 题2-5 如题2-5图所示六杆机构中，已知构件1的角速度为w1。试用速度瞬心法求图示位置滑块的速度v5。 题2-5图 题2-6 如题2-6图所示机构中，已知各构件及原动件的角速度w1(常数)。试求机构在图示位置时构件3的角速度w3及角加速度e3。 题2-6图 题2-7 如题2-7图所示曲柄滑块机构中，已知机构的尺寸，及轴颈的直径，各轴颈的当量摩擦系数fv，滑块与导路之间的摩擦系数f及驱第2章 连杆机构的分析和设计 65 动力P(回程时P的方向向右)。如不及各构件的重量及惯性力。求q=450、1350、2250及3150时，连杆内所受的力作用线。 题2-7图 题2-8 在题2-8图所示的我国古代发明的差动起重辘轳中，已知鼓轮的直径D1，D2，滑车的直径D3=(D1+D2)/2；手柄的长度l，鼓轮轴承和滑轮轴承的摩擦圆半径分别是r1和r3。设不考虑绳的内摩擦，求该起重机的辘轳效率h以及反行程的自锁条件，其中Q载荷，P为作用在C处的切向驱动力，其方向为铅直向下。 题2-8图 题2-9图 66 机械原理试题精选与答题技巧 题2-9 如题2-9图所示为气动夹紧机构，P为活塞作用于滑块2上的水平推力，Q为工作阻力。a为滑块的倾角。j为各摩擦面间的摩擦角。设Q，a，j均已知，试求： 1P应为多大； 2该机构的效率h； 3 该机构反向自锁条件。 题2-10 如题2-10图所示为一曲柄摇杆机构ABCD。已知AD和CD的长度分别为lAD=500mm，lCD=400mm，摇杆CD的摆角为y=50o，行程速比系数K=1.2。试确定其它构件的长度，并校验是否满足曲柄条件及最小传动角gmin是否大于40(注：作图线应全部保留)。 o 题2-10图 题2-11图 题2-11 如题2-11图所示为一双销四槽槽轮机构。已知中心距a=200mm，主动件1以n1=100r/min等速转动，在j1=30o时，试求槽轮2的角速度、角加速度。 题2-12在如题2-12图所示机构中，当偏心轮1绕固定中心B转动时，滑块2在圆柱体3的直槽内滑动，因而使3绕固定中心A转动。已知偏心距lBC等于两固定中心间的距离lAC，试问这是什么机构？ 如lBC=lAC/2，它又将是什么机构？这时其行程速比系数K为多大？ 第2章 连杆机构的分析和设计 67 题2-12 图 题2-13图 题2-13 试设计如题2-13图所示一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。lCD=500mm,lAD=1000mm,如要求踏板CD能离水平位置上下各摆10°，试求AB及BC的长度。 题2-14 如题2-14所所示，设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度lCD=75mm,行程速比系数K=1.5,机架AD的长度为lAD=100mm,摇杆的一个极限位置与机架间的夹角j=45o，求曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。 题2-14图 题2-15图 题2-15设计如题2-15图所示一偏置曲柄滑块机构，已知曲柄的长度r=100mm，偏距e=20mm，曲柄的角速度w=100rad/s,对应于位置j=45o时滑块的速度vc=8m/s，求连杆的长度l。 68 机械原理试题精选与答题技巧 题2-16 如题2-16图所示仪表装置用曲柄滑块机构，若已知滑块和曲柄oo的对应位置s1=36mm,j1=60;s2=28mm,j2=85;s3=19mm, j3=120;试用解析法确定各杆件的长度。 题2-16图 题2-17 题2-17 如题2-17图所示为一六杆机构，已知原动件1以等角速度w1回转，LAB=200mm，LAC=584.76mm LCD=300mm，LDE=700mm，试求： 1 机构的行程速度变化系数K； 2 滑块E的冲程H； 3 机构最大压力角amax的发生位置； 4 为使冲程比原来的增加一倍，问当其它尺寸均不改变，只改变曲柄LAB的长度时，LAB应为多少？ 题2-18如题2-18(a)所示铰链四杆机构，其连杆上一点的三个位置E1、E2、E3位于给定直线上。现在指定E1、E2、E3和固定铰链A、D的位置如题2-18(b)所示，并指定长度lCD=95mm，lEC=70mm，简要说明机构设计的方法和步骤。 第2章 连杆机构的分析和设计 69 题2-18(a)图 题2-18(b)图 题2-19如题2-19图所示的插床用转动导杆机构中，已知lAB=50mm，lAD=40mm，行程速比系数K=2。求曲柄BC的长度lBC及插刀P的行程。 题2-20 如题2-20图所示，某操纵装置采用铰链四杆机构，要求两连oooo架杆的对应位置为j1=45，y1=50;j2=80,y2=70；j3=120o,y3=110o。试用解析法确定各杆件的长度。 题2-19图 题2-20图 70 机械原理试题精选与答题技巧