中國(guó)石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院 期 末 考 核 《機(jī)械原理》答案 （請(qǐng)從下面5道題中選擇4道作答，每題25分，要求回答準(zhǔn)確、全面） 1. 解釋局部自由度、虛約束的概念。 （提示：本題屬于平面機(jī)構(gòu)知識(shí)，請(qǐng)參考平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析章節(jié)進(jìn)行作答。） 答：凸輪機(jī)構(gòu)為了減少高副元素接觸處的磨損，在凸輪和從動(dòng)件之間安裝了圓柱形滾子，滾子繞其本身軸線的自由轉(zhuǎn)動(dòng)（1個(gè)自由度）是局部運(yùn)動(dòng)，他絲毫不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。這種不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的自由度，稱(chēng)為局部自由度。 在運(yùn)動(dòng)副所帶來(lái)的約束中，有些約束所起的項(xiàng)之作用可能是重復(fù)的，這種起重復(fù)限制作用的約束稱(chēng)為虛約束。 2. 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型有哪些？它們分別具有什么特點(diǎn)？ （提示：本題屬于平面連桿機(jī)構(gòu)知識(shí)，請(qǐng)參考平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)章節(jié)進(jìn)行作答。） 答：（1）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，它是平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式，其他型式的四桿機(jī)構(gòu)可認(rèn)為是它的演化型式。 　　在此機(jī)構(gòu)中，AD 為機(jī)架，BC為連桿，AB、CD 兩構(gòu)件與機(jī)架相連稱(chēng)為連架桿，而在連架桿中，能作整周回轉(zhuǎn)者稱(chēng)之為曲柄，只能在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)者稱(chēng)為搖桿。 　　在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副。如組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩構(gòu)件能相對(duì)整周轉(zhuǎn)動(dòng)，則稱(chēng)其為周轉(zhuǎn)副，不能作相對(duì)整周轉(zhuǎn)動(dòng)者，則稱(chēng)為擺轉(zhuǎn)副。 　　 （2）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類(lèi)型 　　1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿中，若其一為曲柄，另一為搖桿則稱(chēng)其為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 　　2）雙曲柄機(jī)構(gòu) 若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)連架桿均為曲柄則稱(chēng)其為雙曲柄機(jī)構(gòu)。在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿平行且長(zhǎng)度相等則稱(chēng)其為平行四邊形機(jī)構(gòu)。若雙曲柄機(jī)構(gòu)中兩相對(duì)桿的長(zhǎng)度分別相等，但不平行則稱(chēng)其為逆平行四邊形機(jī)構(gòu)。 　　3）雙搖桿機(jī)構(gòu) 若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)連架桿均為搖桿則稱(chēng)其為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 3. 簡(jiǎn)述凸輪推程、遠(yuǎn)休、回程、近休的含義。 （提示：本題屬于凸輪機(jī)構(gòu)知識(shí)，請(qǐng)參考凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)章節(jié)進(jìn)行作答。） 答：推程指在凸輪推動(dòng)下使從動(dòng)件遠(yuǎn)離凸輪軸心O的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 遠(yuǎn)休指從動(dòng)件在距凸輪軸心O最遠(yuǎn)的位置處于休止的過(guò)程。 回程指在彈簧力和其他外力作用下使從動(dòng)件移近凸輪軸心O的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 近休指從動(dòng)件在距凸輪軸心O最近的位置處于休止的過(guò)程。 4. 簡(jiǎn)述漸開(kāi)線的特性。 （提示：本題屬于齒輪知識(shí)，請(qǐng)參考齒輪機(jī)構(gòu)章節(jié)進(jìn)行作答。） 答： （1） 發(fā)生線沿基圓滾過(guò)的長(zhǎng)度，等于基圓上被滾過(guò)的圓弧長(zhǎng)度 （2）漸開(kāi)線上任意點(diǎn)的法線恒與基圓相切。 （3）漸開(kāi)線愈接近于其基圓的部分，其曲率半徑愈小，離基圓愈遠(yuǎn)，曲率半徑越大。 （4）漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大小。 5. 請(qǐng)簡(jiǎn)述周轉(zhuǎn)輪系用作動(dòng)力傳動(dòng)時(shí)的兩個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 （提示：本題屬于齒輪系知識(shí)，請(qǐng)參考齒輪系及其設(shè)計(jì)章節(jié)進(jìn)行作答。） 答：周轉(zhuǎn)輪系中采用多個(gè)均布的行星輪來(lái)同時(shí)傳動(dòng)，由于多個(gè)行星輪共同承載負(fù)荷，齒輪尺寸可以減小，又可以平衡各嚙合點(diǎn)處的徑向分力和行星輪公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心慣性力，減少了主軸承內(nèi)的作用力，因此傳遞功率大，同時(shí)效率高。 利用周轉(zhuǎn)輪系可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成。利用周轉(zhuǎn)輪系也可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分解，即將差動(dòng)輪系中已知的一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。