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计算自由度时也应除去不计。
3、 什么是虚约束？虚约束的类型有哪些？计算自由度是应当如何处理？
答：对机构的运动不起独立限制作用的约束叫虚约束。1两构件形成作用相同的运动副，多个轴线重合的转动副，多个运动方向平行的移动副2轨迹重合的虚约束3功能相同的传动支链。除去不计。 4、 请证明速度瞬心的三瞬心定理。
答：作平面运动的三个构件的三个瞬心，这三个瞬心在一条直线上
5、 设计滚子从动件盘形凸轮机构时，实际轮廓上出现尖点过切的原因是什么？，将
可能出现什么后果？应如何加以避免尖点过切？
答：原因：滚子半径选择不当，使滚子半径等于了理论轮廓曲线某点的曲率半径，后果：造成运动失真，办法：增大基圆半径和减小滚子半径。
6、 为什么不能为了机构紧凑，而任意减小滚子接触盘形凸轮的基圆半径？
答：因为基圆半径减小会使压力角增大，当压力角到达一定值后会引起该机构自锁。 7、 简述四杆机构的类型及其演化过程。
答：1四杆铰链机构以不同的构件做机架时可得到曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆机构2用一个移动副代替转动副，以不同构件做机架可得滑块机构、定块机构、摇块机构和导杆机构3用两个移动副代替转动副，以不同构件做机架可得正切机构、正弦机构、十字块连轴器和椭圆规机构。
8、 简述齿轮滚齿加工的基本过程和发生根切的条件。 9、 什么是斜齿轮的当量齿轮？斜齿轮的当量齿轮有什么用处？ 答：与斜齿轮法向齿形最接近的直齿轮，用于成型法加工和强度计算。 10、 11、
什么是直齿圆锥齿轮的当量齿轮？当量齿数有哪些用处？
为什么一对平行轴斜齿轮传动的重合度比一对直齿轮传动的重合度来得
大？
答：由于斜齿轮的实际啮合线比端面同齿形的直齿轮相啮合长出一端，该端受螺旋角和齿轮的厚度影响。 精品文档
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12、 13、
简述标准渐开线直齿圆柱齿轮滚切加工的基本过程和产生根切的原因。 简述渐开线齿轮能够保证恒定传动比、中心距可分性的原理。
答：渐开线齿轮的传动比取决于基圆的大小，齿轮设计好后基圆大小不变，即两齿轮中心距略有变化时也能保持传动比。 14、 15、 16、
简述齿轮插齿加工的切削循环过程和插齿加工的主要优缺点。 槽轮机构设计中为了避免刚性冲击，应注意什么问题？
什么是移动副的摩擦角？运动和不运动时移动副的约束反力的主要特征是
什么？。 17、
简述转动副摩擦圆的意义。
答：1转动副有相对运动时，约束力总和摩擦圆相切2不运动时，约束力和摩擦圆相割3外力合力与摩擦圆相割时自锁。 18、
简述建立机器等效动力学模型的等效条件。
五、作图计算题
1. 图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄
1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。各相切轮之间作纯滚动。试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
4 1? C 2 3 B 5 1 D A 6
解：首先标注出瞬心，该题中共有15个瞬心。 利用瞬心的性质写出传动比表达式。（教材52页，3-2作业）
2. 画出图示油泵机构的运动简图，计算其自由度，并作出所有速度瞬心。
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解：
a、 作出该机构的运动简图，该机构为摇块机构。 b、 画出瞬心6个
c、 计算自由度，自由度为1。
3. 在图示摆缸机构中，已知lAB=50mm，lAD=250mm,图示位置Φ1=60°。AB杆逆时针
方向等速转动，转速ω1=300rad/s。求解方法不限，试完成：（1）写出机构速度分析的速度矢量合成关系式以及各速度矢量的方向和大小；（2）写出机构加速度分析的加速度矢量合成关系式以及各加速度矢量的方向和大小。（提示：请先将机构简图画作摇块机构或导杆机构）
B A 解：。
位置关系： lABe?1iΦ1 C D
B ?se?1i?2i?lAD
A Φ1 C D 速度关系：lAB?1ie??(s?s?2i)e?2i?0
2???(?s?2s?2i?s?2?s?2i)e?2i?0
加速度关系：lAB?1e2?1ise?2i?lAD?lABe?1i由位置关系解得：s?(lAD?lABcos?1)2?(lABsin?1)2?229.13(?1??2)i
?2?arctan(?lABsin?(lAD?lABcos?1))??10.893???s?2i??lAB?1ie由速度关系解得：s精品文档
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??s?s?2)?(2s?2?s?2)i?lAB?1e由速度关系解得：(?
22(?1??2)i
4. 如图所示正切机构,尺寸及瞬时位置如图，且构件1的角速度ω1=6rad/s，角加速度
α1=0，请完成：（1）并标明所有的瞬心。（2）求构件3的瞬时速度和加速度（提示：建议先求构件3的位移，然后求1阶和2阶导数求速度和加速度）。
2 1 3 30° 400mm 解：
(1). 并标明所有的瞬心。
(2). 求构件3的瞬时速度和加速度 P12∞ 2 s?0.4tan?1t0.4?1dsv??dtcos2?1ta?dv0.8?sin?1t?dtcos?1t21P24 1 P23
P13 P34∞ 400mm 3 30° P14 ?1t?60? 5. 已知主动件4的角速度及角加速度，写出求出构件2的角速度及角加速度度矢量
方程。（仅要求列出向量方程，指明各项向量的大小和方向）
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精品文档 解： d、 写出
vB?vC?vBCaB?aB?aC?aBC?aBC?n?n 矢量式
6. 在题图机构中，已知曲柄AB的等角速度?1为常数，转向如图所示，用相对运动图
解法求构件3的?3角速度和角加速度?3。（仅要求列出向量方程，指明各项的大小和方向）
???A 1 B 2 3 C 解：
vB3?vB2?vB3B2aB3?aB3?aB2?aB3B2?aB3B2?n?n
7. 在图试铰链四杆机构中，已知LAB=10mm,LBC=50mm,LCD=30mm。请完成：（1）要
是机构为曲柄摇杆机构时，LAD的范围；（2）若LAD=40mm，用作图法求当LAB杆主动件时的摇杆的两个极限位置；（3）若LAD=40mm，用作图法求当LAB杆主动件时的最小传动角γmin。
C B
A D
解： 精品文档
C
西南科技大学机械原理期末考试复习题及答案电子教案
