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中國石油大學(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，請參考平面機(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（1個自由度）是局部運動，他絲毫不影響其他構(gòu)件的運動。這種不影響整個機(jī)構(gòu)運動的自由度，稱為局部自由度。 在運動副所帶來的約束中，有些約束所起的項之作用可能是重復(fù)的，這種起重復(fù)限制作用的約束稱為虛約束。 2. 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型有哪些？它們分別具有什么特點？ （提示：本題屬于平面連桿機(jī)構(gòu)知識，請參考平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計章節(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)架相連稱為連架桿，而在連架桿中，能作整周回轉(zhuǎn)者稱之為曲柄，只能在一定范圍內(nèi)擺動者稱為搖桿。 　　在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各運動副都是轉(zhuǎn)動副。如組成轉(zhuǎn)動副的兩構(gòu)件能相對整周轉(zhuǎn)動，則稱其為周轉(zhuǎn)副，不能作相對整周轉(zhuǎn)動者，則稱為擺轉(zhuǎn)副。 　　 （2）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型 　　1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個連架桿中，若其一為曲柄，另一為搖桿則稱其為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 　　2）雙曲柄機(jī)構(gòu) 若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個連架桿均為曲柄則稱其為雙曲柄機(jī)構(gòu)。在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對兩桿平行且長度相等則稱其為平行四邊形機(jī)構(gòu)。若雙曲柄機(jī)構(gòu)中兩相對桿的長度分別相等，但不平行則稱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)中的兩個連架桿均為搖桿則稱其為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 3. 簡述凸輪推程、遠(yuǎn)休、回程、近休的含義。 （提示：本題屬于凸輪機(jī)構(gòu)知識，請參考凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計章節(jié)進(jìn)行作答。） 答：推程指在凸輪推動下使從動件遠(yuǎn)離凸輪軸心O的運動過程。 遠(yuǎn)休指從動件在距凸輪軸心O最遠(yuǎn)的位置處于休止的過程。 回程指在彈簧力和其他外力作用下使從動件移近凸輪軸心O的運動過程。 近休指從動件在距凸輪軸心O最近的位置處于休止的過程。 4. 簡述漸開線的特性。 （提示：本題屬于齒輪知識，請參考齒輪機(jī)構(gòu)章節(jié)進(jìn)行作答。） 答： （1） 發(fā)生線沿基圓滾過的長度，等于基圓上被滾過的圓弧長度 （2）漸開線上任意點的法線恒與基圓相切。 （3）漸開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）漸開線的形狀取決于基圓的大小。 5. 請簡述周轉(zhuǎn)輪系用作動力傳動時的兩個結(jié)構(gòu)特點。 （提示：本題屬于齒輪系知識，請參考齒輪系及其設(shè)計章節(jié)進(jìn)行作答。） 答：周轉(zhuǎn)輪系中采用多個均布的行星輪來同時傳動，由于多個行星輪共同承載負(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，同時效率高。 利用周轉(zhuǎn)輪系可以實現(xiàn)運動的合成。利用周轉(zhuǎn)輪系也可以實現(xiàn)運動的分解，即將差動輪系中已知的一個獨立運動分解為兩個獨立的運動。