机械运动方案设计

 机械运动方案设计 1．组合机构指是为满足各种复杂多样的运动要求，将多个基本机构按一定的方式组 合应用。  典型的组合方式有：串联式组合，并联式组合，复合式组合，反馈式组合，装载式组 合(叠连式组合)。  串联式组合。将若干个单自由度的基本机构顺序连接，并将前一个基本机构的输出构 件与后一个基本机构的输入构件固连在一起，使每一个前置机构的输出构件作为后继机 构的输入构件，这种组合方式称为机构的串联式组合。  并联式组合。以一个 n自由度基本机构作为基础机构，n 个单自由度基本机构作为附 加机构。n 个附加机构共用同一个输入构件，而它们的输出构件同时接入基础机构，从 而形成一个自由度为 1 的机构系统，这种组合方式称为机构的并联式组合。  复合式组合。是原动件的运动一方面直接传给一个两自由度基本机构(基础机构)，另 一方面又通过一个单自由度基本机构(附加机构)传给该两自由度基本机构，而后者将这 两个输入运动合成为一个输出运动。  反馈式组合。是以一个多自由度的基本机构作为基础机构，一个单自由度的基本机构 作为附加机构，原动件的运动先输入基础机构，该机构的一个输出运动经过附加机构的 输出，又反馈给基础机构。  装载式组合(叠连式组合)。是将一个机构(包括其动力源)装载在另一个机构的活动构 件上的组合方式。各基本机构没有共同的机架，而是互相叠连在一起。前一个基本机构 的输出构件是后一个基本机构的相对机架。可以是装载机构带动被装载机构运动，或装 载机构由被装载机构带动。各基本机构各自进行运动，其运动的叠加即为所要求的输出 运动或工艺动作。  2．在组合机构中，自由度大于 1 的基本机构称为组合机构的基础机构，而自由度为 1 的基本机构称为组合机构的附加机构。  3．目前机械设备中应用的动力源主要有电、液、气装置。原动机有电动机、液压马 达、气动马达以及直线油缸、气缸等。  4．选择原动机时主要考虑的因素：工作机械的负载特性、启动和制动的频繁程度； 原动机本身的机械特性能否与工作机械的的调速范围、工作的平稳性等相适应；经济性 包括原动机的原始购置费用、运行费用和维修费用等；能源供应、防止噪声和环境保护 等要求。  5．进行执行机构的型综合时应遵循的基本原则是：满足执行机构运动规律的要求； 结构简单，运动链短；使执行系统有尽可能好的动力性能；充分考虑动力源的形式；使 机械操作方便，调整容易，安全可靠。  6．机械运动循环图是标明机械在一个运动循环中各执行构件间的运动配合时序关系 图。常以主轴或分配轴的转角为坐标来绘制。  7．常用的机械运动循环图有三种形式：直线式(矩形运动循环图)、圆周式及直角坐 标式。  8．机械运动方案设计通常是完成由原动机-传动机构-执行机构组成的整个系统的机 械运动简图设计。设计时根据执行构件或执行机构的运动要求，首先应确定原动机的类 型和选择能满足执行构件运动要求的机构类型，然后选择确定传动机构类型并进行传动 系统设计。  9．机械运动方案设计的主要步骤有：工艺参数的给定及运动参数的确定；执行构件 间运动关系的确定及运动循环图的绘制；动力源的选择及执行机构的确定；机构的选择 及创新性设计；方案的比较与决策。 填空题 1．机构动态静力分析与静力分析的差别在于：动态静力分析考虑了各构件的（惯性力和惯性力矩），静力分析只适用于（质量和加速度小的）情况。 2．当设计滚子从动件盘形凸轮机构时，基圆半径取值过小，则可能产生(压力角过大)和(实际廓线出现尖点)现象。 3．齿轮啮合基本定律是指：相互啮合的一对齿轮在任一瞬时的传动比，都与(齿廓在啮合点的公法线分中心距的两线段)两线段成反比。 4．对斜齿与直齿圆柱齿轮传动进行比较，斜齿比直齿轮的：①重合度(增大)齿数(减少)。 5.高副低代必须满足的条件是(代替前后机构的自由度完全相同，代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。)。 6．在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角 (尽可能大一些；) 7．曲柄滑块机构中，当(曲柄)与(滑块移动导路；)处于两次互相垂直位置之一时，出现最小传动角。 8．速度瞬心是两刚体上(相对速度；)为零的重合点。 9．在机构运动分析图解法中，影像原理只适用于求(同一构件上不同点之间的速度或加速度；)。 10．移动副的自锁条件是(传动角≤摩擦角)，转动副的自锁条件是（驱动力臂≤摩擦圆半径）。 11.凸轮机构几种常用的从动件运动规律中，(等速运动规律)只宜用于低速；(等加速等减速运动规律)和(余弦加速度运动规律)不宜用于高速；而(正弦加速度运动规律)和(五项多项式运动规律)都可在高速下应用。 12.滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是从(凸轮回转中心)到（凸轮理论廓线）的最短距离。 13.凸轮机构从动件运动规律的选择原则为1）(满足机器工作的需要；2）考虑机器工作的平稳性；3）考虑凸轮实际廓线便于加工。 14.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的工作廓线时发现压力角超过了许用值，且廓线出现变尖现象，此时应采用的措施是(增大基圆半径)。 15.以渐开线作为齿轮齿廓的优点是(具有良好的传动性、(便于制造、安装、测量和互换使用)。 16.直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是(两轮的模数相等)、(两轮的压力角相等)。 17.直齿圆柱齿轮机构重合度的定义是(表示同时参与啮合的轮齿对数的平均值)，重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈(多)，传动愈(平稳)。 18.加大螺旋角β可增加平行轴斜齿轮机构的(重合度)，但同时会加大(轴向力)，所以螺旋角β应控制在（ ）范围内。 19.惰轮对(传动比大小)并无影响，但却能改变从动轮的(转向)。 20.行星轮系齿数与行星轮数的选择必须满足的四个条件是，(传动比，(同心，(邻接，(安装。  21.周转轮系中， 表示的意思是(转化机构的传动比)， 表示的意思是(周转轮系的传动比)。 22.当主动件作等速连续转动，需要从动件作单向间歇转动时，可采用(槽轮机构、(凸轮式间歇运动机构、(不完全齿轮机构)机构。 23.为了减少机械运转中周期性速度波动的程度，应在机械中安装(飞轮)。 24.某机器的主轴平均角速度 ，机器运转的速度不均匀系数 ，则该机器的最大角速度 等于(ωmax=102.5rad/s)rad/s，最小角速度 等于(ωmin=97.5rad/s) rad/s。 25.在周转轮系中，轴线固定的齿轮称为(太阳轮)；兼有自转和公转的齿轮称为(行星轮)；而这种齿轮的动轴线所在的构件称为(行星架（杆系、转臂）)。 26.在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件、滑块为从动件，则不会出现“死点位置”，因最小传动角 > ，最大压力角 < ；反之，若以滑块为主动件、曲柄为从动件，则在曲柄与连杆两次共线的位置，就是(死点位置)，因为该处 =0，  。 27.机器中安装飞轮的原因，一般是为了(调节周期性速度波动)，同时还可获得(降低原动机功率)的效果。 28.3个彼此作平面平行运动的构件间共有(3)个速度瞬心，这几个瞬心必定位于（一条直线）上。含有6个构件的平面机构，其速度瞬心共有（15）个，其中有（5）个是绝对瞬心，有（10）个是相对瞬心。 29.从机构观点来看，任何机构是由(机架、主动件、(从动件)三部分组成。 30.在推程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是(防止机构自锁和提高传动效率。 选择题 1．斜齿圆柱齿轮的端面模数 （大于）法面模数 。 （ ①小于        ②大于     ③等于 ） 2．周转轮系的传动比计算应用了转化机构的概念。对应周转轮系的转化机构乃是（定轴轮系）。 （ ①定轴轮系    ②行星轮系   ③混合轮系   ④差动轮系 ） 3．采用飞轮可调节机器运转过程中的（周期性）速度波动。 （ ①周期性  ②非周期性     ③周期性和非周期性 ） 4.C盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A.摆动尖顶从动件    B.直动滚子从动件   C.摆动平底从动件  D.摆动滚子从动件 5.下述几种规律中，B既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。 A.等速运动规律            B.摆线运动规律（正弦加速运动规律）  C.等加速等减速运动规律    D.简谐运动规律（余弦加速运动规律） 6.平面机构中若引入一个低副将带入B个约束。 A.一个      B.两个        C.三个 7.当机构的自由度数F>0，且B主动件数，则该机构即具有确定的相对运动。 A.小于      B.等于        C.大于       D.大于或等于 8.机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间B产生任何相对运动。 A.可以     B.不能      C.不一定 9.对于双摇杆机构，如取不同构件为机架，C使其成为曲柄摇杆机构。 A.一定      B.有可能      C.不能

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