机械原理实验思考题参考.doc

《机构测绘、分析及设计》实验思考题参考答案
1．一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容？
机构运动简图应着重表达机构各构件间的相对运动关系，应包括原动件的运动规律、机构中所有构件和运动副的类型、数目及其相对位置(即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置)，而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及其固联方式和运动副的具体结构无关。因此绘制机构运动简图可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副的相对位置。
2．根据所装配的曲柄滑块机构，分析此机构中曲柄存在条件是什么？连杆长度与机构传力性能之间有什么关联？

曲柄滑块机构中曲柄存在条件是：
LAB+e<=LBC
连杆长度越长则机构传力性能越好，因为连杆越长则压力角越小。
3．牛头刨六杆机构中滑杆的行程长度如何调整？调整曲柄长度
4．曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、摆动导杆机构之间的演化关系如何？举例说明机构演化的方法有哪些？
铰链四杆机构可以通过四种方式演化出其它形式的四杆机构。即① 取不同构件为机架；② 转动副变移动副；③ 杆状构件与块状构件互换；④ 销钉扩大。

曲柄滑块机构 曲柄摇块机构 摆动导杆机构
曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、摆动导杆机构之间通过取不同构件为机架来演化。

对心曲柄滑块机构 偏心轮滑块机构

牛头刨六杆机构          正弦机构                 曲柄摇杆机构
《平面机构特性分析》实验思考题参考答案
1、铰链四杆机构（L1=50 mm ，L2=100 mm，L3=80 mm）中，通过改变机架长度可得到何种机构？
设四杆机构中机架L4<=50，L4=Lmin，则由曲柄存在条件：最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余二杆的长度之和(Lmax+Lmin<=L2+L3)可得：
100＋L4<=50＋80 即0<L4<=30时 为双曲柄机构
而30<L4<=50时 为双摇杆机构
设四杆机构中机架50<L4<100，L4既不Lmax也不Lmin，则由曲柄存在条件：最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余二杆的长度之和(Lmax+Lmin<=L4+L3)可得：
100＋50<= L4＋80 即70<=L4<100时 为曲柄摇杆机构
而50<L4<70时 为双摇杆机构
设四杆机构中机架L4>=100，L4=Lmax，则由曲柄存在条件：最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余二杆的长度之和(Lmax+Lmin<=L2+L3)可得：
L4＋50<=100＋80 即100<=L4<=130时 为曲柄摇杆机构
而130<L4<230(50+100+80)时 为双摇杆机构
则0<L4<=30时 为双曲柄机构 ; 30<L4<70，130<L4<230时 为双摇杆机构;
70<=L4<=130时 为曲柄摇杆机构

2、如何用传动角γ来判断传力性能的优劣？
压力角是点C的受力方向与其速度方向间所夹的锐角，传动角是压力角的余角。显然，传动角愈大，有效分力愈大，机构的传力性能愈佳。所以在连杆机构中，常用传动角的大小来表示机构的传力性能。

3、指出死点在工程上的利弊。
机构处于死点时，其从动件将出现卡死或发生运动不确定现象。如缝纫机踏板机构就是以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构，当我们踏缝纫机时，有时就会出现这种现象。 为了使机构能通过死点而继续运动，可以利用飞轮的惯性，或采用相同机构错位排列等办法实现。有时，工程上也常利用机构的死点来实现某些工作要求。如夹具中，利用死点使夹具工作时不会自动松开，就确保了夹具的有效夹紧作用。

4、一对齿轮啮合传动的正确啮合条件是什么？一对齿轮啮合传动的无侧隙啮合条件是什么？一对齿轮啮合传动的连续传动条件是什么？
一对渐开线齿轮正确啮合的条件是:两轮的模数和压力角应分别相等。
一对齿轮啮合传动的无侧隙啮合条件是一轮节圆上的齿厚与另一轮节圆上的齿槽宽相等.
齿轮连续传动的条件为：

5、实际中心距增大时，齿轮传动的重合度 是怎样变化的？
实际中心距增大时，齿轮传动的重合度 会减小
极位夹角

压力角与传动角（最小传动角γmin总是出现在图示的两虚线位置(即其曲柄与机架的两个共线位置)之一处，所以只要比较这两个位置时的两个传动角，取其小者，就是曲柄摇杆机构的最小传动角γmin。）

死点(其压力角为90，而传动角为零)
以摇杆CD为原动件，死点位置为AB1C1D,AB2C2D。
以曲柄AB为原动件，无死点。

一对渐开线齿轮啮合的情况

《机械创新设计》实验思考题参考答案
1） 下图所示是什么儿童玩具？或者给它取个名称。

答：方球
2）下图所示是什么东西？估计它能干些什么？

答： 虚拟轴镗铣床（并联机床）

   3）下图所示的东西能够做出来吗？为什么？

答：可以用铁丝制作

4） 下图所示的两种设计方案，你认为哪种方案较好？为什么？

答：方案b较好，因为不产生横向推力，确保挺杆不卡死

5） 下图所示能看得见的小立方体有多少个？

答：有几个方案，如考虑透明的小空气立方体，换个角度又是另外的答案

6） 一种需要的产生,将自然会引申出其他需要（派生的需要）的出现。试从对高层住宅的需要出发，提出几种因派生需要而形成的新产品概念（如下图所示）？

答：可以联想高楼供水器、高楼外墙清洗机

7） 下图所示这种用燕尾槽连接的东西能够做出来吗？为什么？

答：可以，两燕尾槽平行沿450方向刨制

8） 观察下图所示的容易装、拆吊钩结构，思考它们在设计时可能移植了什么技术？

答：可能移植了弹簧技术

9） 将下图所示的图形1、2、3组合后，会形成A、B、C中的哪一种？

答：A

10） 试分析下图所示的螺钉结构具有什么特点？

答：它们是螺纹与丝锥或螺纹与钻头进行组合的自攻螺钉

11） 怎样用直尺量出下图所示实心立方体的对顶角间的长度AB？

答：可以将立方体右移一个位置再测量左边等量空气立方体对角线尺寸

12） 在印刷过程中，将纸张分离可采用下图所示切向力、摩擦力和离心力分纸外，还可以采用哪些分纸原理？

答：可以采用重力、气体力、负压吸力、静电吸力等分纸原理
13） 在下图所示标有字母的积木中哪一块与左上角那块积木相同？

答：E

14）下图3－13—14所示手机面板设计，采用了三角形按键，试分析这种新设计有什么特点？

答：可以减少按键在面板上占用的面积，使手机体积更小
※ 《机构运动参数与机构动平衡综合》实验思考题参考答案
1、测试机构运动参数系统的基本硬件组成有哪几大类?
    答：机构运动参数测定与机构动平衡综合实验系统由四大部分组成，第一部分为被测对象：机构；第二部分：传感器及其中间变换器：第三部分；信号自动采集和处理系统；第四部分，计算机。任何物理量的测量装置, 往往由许多功能不同的器件所组成。在测量技术中，首先经传感器将机构运动参数(非电量)变换成便于检测、传输或计算处理的电参量(电阻、电荷、电势等)后，送进中间变换器，中间变换器把这些电参量进一步变成易于测量或显示的电流或电压(通称电信号)等，使电信号成为一些合于需要又便于记录和显示的信号，并最后被计算机记录、分析、显示出来，供测量者使用。
       2、.试叙述测试机构运动参数的一般工作程序。
    答：测试机构运动参数的一般工作程序是：1.根据被测物理量，准确的进行测试系统的连接（传感器——中间变换器——采集器——电脑）。2. 使用信号采集和分析的专业软件，并正确设置参数。3.打开被测机构电源，使机构运转起来，进行运动参数测试。4.分析运动参数曲线图。
      3、从你的试验结果中，获取到了哪些信息?你是如何利用所得数据对机构运动特性及机构动力特性进行分析的?
   答：从试验结果中，可获取到了以下信息：曲柄转速、摇杆角位移（滑块直线位移）、未平衡时的振动加速度、部分平衡时的振动加速度、以及增加滑块质量时的振动加速度。通过实测得到的这些参数可以用来验证理论设计是否正确或合理, 也可以用来检测机构的实际运动情况。另外，通过测量、比较、分析不同情况下机构中具有弹性支撑的机架在水平方向振动加速度的大小，定性地了解机构惯性力对机架的平衡情况，以判断机构动态特性的优劣。