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呆滞道理_图文_百度文库

日期:2019-10-07 13:56 来源: 机械

  机械原理_工学_高等教育_教育专区。机械原理第八版西北工业大学课后论述题答案

  2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?如何分类的? (1) 构件:机械中每个独立运动的单元体。 (2) 运动副:由两构件直接接触而组成的可动连接。 运动副元素:两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。 (3) 分类方法:1、根据约束的数目分类为Ⅰ级副、Ⅱ级副、Ⅲ级副、Ⅳ级副、Ⅴ级副。 2、根据两构件的接触形式:分为低副、高副。 3、根据两构件的相对运动形式可分为:转动副、移动副、螺旋副、球面 副等。 4、也可分为:平面运动副和空间运动副。 2-2 机构的运动简图有何用处?他能表示出原机构哪些方面的特征? 答:1、机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,而且也可用 来进行动力分析。 2、运动简图:可以正确的表达出机构的组成构件和构件间的连接运动副,即机构的组 成形式。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时, 机构 的运动将发生什么情况? 答:1、自由度与原动杆的数目相等。 2、当少时:机构的运动将不确定。 当多时:将导致机构中最薄弱的环节损坏。 3、少的我们称之为欠驱机构:它遵循最小阻力定律,所以人们制造了很多欠驱机构或 装置,并增加机构的灵活性和自适性。 多的称之为冗驱机构:若各部分原动件的运 动彼此协调,则各原动件将同心协力来驱动从动件,从而增大了传动的可靠性,减小尺寸和 重量,并利用克服机构处于某可异位形时受到的障碍。 2-6 在图 2-20 所示的机构中,在铰链 C、B、D 处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重 合的,那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答:不能,因为在铰链 C、B、D 中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于 其他两处的作用,所以只能算一处。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代?“高副低代”应满足的条件是什么? 答:1、为使平面低副机构结构分析和运动分析的方法适用于所有平面机构,便于对含有高 副的平面机构进行研究,要进行“高副低代” 。 2、 “高副低代”的条件: (1)代替前后机构的自由度不变。 (2)代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变。 3-1 何谓速度多边形和加速度多边形?他们有什么特点? 答:1、在用矢量方程法分析机构的运动时,首先根据合成原理列出机构的速度(加速度) 矢量方程,然后按方程选定比例尺作图。所做的图即称为:速度(加速度)多边形。 2、在它们的多边形中,由极点 P 向外放射的的矢量,代表构件上相应点的绝对速度 (加速度) ,而连接两绝对速度(加速度)末端的矢量,则代表构件上相应两点的相对速度 (加速度) 。而相对加速度又可分为法向加速度和切向加速度。 3-2 何谓速度影像和加速度影像?利用这一原理进行构件上某点的速度 (加速度) 图解时, 应具备哪些条件?还应注意什么问题? 答:1、将同一构件各点间的相对速度 (加速度) 矢量构成的图形称为该构件图形的速度(加 速度)影像。 2、条件是要知道构件上两点的速度或加速度。才可以用速度(加速度)影像原理来求 出该构件上其他点的速度或加速度。 3、还应注意:这一原理只适用于构件,而不是整个机构。 3-10 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答:1、三心定理:三个彼此做平面运动的构件的三个瞬心一定在一条直线、对于求不是通过运动副直接相连两构件的瞬心,可以借助三心定理来求。 4-1 何谓机构的动态静力分析?对机构进行动态静力分析的步骤? 答:1、动态静力分析指的是将惯性力视为一般外力作用在相应构件上,再按照静力学分析 方法进行分析。 2、步骤:1 计算各构件的惯性力。 2 确定机构动态静力学的起始构件,并进行杆组 的拆分(有高副的要高副低代) 。3 从离起始件最远的杆组进行计算,最后再推算到起始构 件。4 对机构的一系列位置进行动态静力计算,求出各运动副中的反力和平衡力的变化规 律。如要考虑摩擦力,需要在上诉的过程中加入摩擦力后反复的计算而得,此方法叫做逐步 逼近法。 4-2 何谓质量代换法?进行质量代换的目的何在?动代换和静待换各应满足什么条件?各 有何优缺点?静待换中两代换点与质心不在一条直线、质量代换法:将构件的质量,按一定的条件集中于构件上某几个点的假想集中质量 来代替的方法。 2 、目的:质量代换法只需求各集中质量的的惯性力,而无需求惯性力偶矩,从而达到 简化惯性力的目的。 3、动代换满足的条件: (1)代换前后构件的质量不变。 (2)代换前后质心的位置不变。 (3)代换前后构件对质心轴的转动惯量不变。 4、优点:代换后,构件的的惯性力和惯性力偶都不会发生变化。 缺点:一个点确定后,另一个点的位置不能随便选择,给工程计算带来了不便。 静代换满足的条件: (1)代换前后质量不变。 (2)代换前后质心的位置不变。 优点:使用简单,常被工程上所用。 缺点:代换后,构件的惯性力偶会发生一定的误差。 4、静代换时,两代换点与构件的质心必在一条直线上,因为俩代换点的质心在两代换的 连线上, 如果两代换点不与质心在一条直线上, 则无法满足代换前后的质心位置不变这一条 件。 4-3 何谓平衡力与平衡力矩?平衡力是否总为驱动力? 答:1、平衡力与平衡力矩:与作用在构件上所有已知外力和惯性力相平衡的,作用在构件 上上的未知外力或力矩。 2、平衡力不总是驱动力,驱动力是驱使机械运动的力。平衡力与已知外力相平衡,可以 驱使外力运动,成为驱动力,也可以阻碍机械运动成为阻抗力。 4-4 构件组的静定条件是什么?基本杆件组都是静定条件吗? 答:1、条件:3n=2pl+ph。其中 n 为构件数目,pl 为低副数,ph 为高副数。 2、基本杆件组都符合 3n-2pl-ph=0,所以基本杆组都是静定杆组。 4-5 采用摩擦系数 f 和当量摩擦角 v 的意义何在?当量摩擦系数 fv 与实际摩擦系数 f 不 同,是应为两物体接触面稽核形状改变,从而引起的摩擦系数改变的结果吗,对吗? 答:1、目的是用于简化计算,统一计算公式。 2、不对,不同。是因为两物体接触表面几何形状的改变,引起的摩擦力大小的变化,f 与构件的材料有关,而与形状无关。Fv 是为了计算简单,把运动副元素几何形状对运动副 摩擦力的影响计入后的摩擦系数,不是线 在转动副中, 无论什么情况, 总反力否始终与摩擦圆相切的论断是否正确?为什么? 答:不正确,只有轴颈与轴承有相对滑动时,轴承对轴颈的总反力才始终切与摩擦圆。无滑 动就无摩擦力,就没有总反力。 5-1 眼镜用小螺钉与其他尺寸的螺钉相比,为什么更易发生自动松脱现象? 答: 由于小螺钉的螺纹升角通常大于大螺钉的螺纹升角, 故用小螺钉来紧固眼镜通常不具备 自锁性或自锁性很差,因此,更易发生自动松脱现象。 5-2 当作用在转动副中轴颈的外力为一单力,并分别作用在摩擦圆之内,之外,或相切时, 轴颈将做什么运动?当作用在转动副中轴的外力为外力偶时,会发生自锁吗? 答:1、当在作用在摩擦圆之外时,驱动力矩大于摩擦力矩,轴颈将做加速转动。 当切于摩擦圆时,驱动力矩等于摩擦力矩,轴颈处于自锁临界状态,轴颈将做等速 转动(原先就有转动运动) ,或静止不动。 当割于摩擦圆时,驱动力矩小于摩擦力矩,轴颈发生自锁。 2、会,当 M 外 Mf 时发生自锁 5-3 自锁机械根本不能运动对吗?试举 1-3 利用自锁的例子。 答:错误,机械本身是可以运动的,只有满足相应的自锁条件的情况下,才会发生自锁。 螺旋千斤顶 斜面压榨机 偏心类器具。 6-1 什么是静平衡?什么是动平衡?各自至少需要几个平衡表面?静平衡和动平衡的力学 条件各是什么? 答: 1、对于轴向尺寸很小的盘类转子(b/D0.2),其所有质量都看以看做在垂直于轴线的 同一平面内,其不平衡的原因是其质心不在回转轴线上,回转时会产生离心惯性力。对于这 种不平衡只要将其质心移至回转轴线上, 就可达到平衡状态。 这种移动质心的平衡方法可在 转子静止的状态下进行,称静平衡。 静平衡需要一个面。 条件: 转子所增加的或减少的平衡的质量与偏心质量所产生的离心惯性力的矢量和为零, 或 其质径积的矢量和为零。Σ F=Σ Fi+Fb=0 Σ miri+mbrb=0 2、 对于轴向尺寸较大的转子(b/D0.2)其质量就不能认为在垂直于轴线的平面啦, 回转时各偏心质量产生的离心惯性力是一空间力系, 将形成惯性力偶, 由于这种力偶只有在 转子转动时才会表现出来,故需要在转子转动时达到平衡,所以称之为动平衡。 动平衡至少需要两个平衡面。 条件: 各偏心质量与平衡质量所产生的惯性力矢量和为零, 且其惯性力矩矢量和也为零。FI=0 MI=0. 6-2 6-3 既然动平衡的构件一定是静平衡的, 为什么一些制造精度不高的构件在做动平衡前要先 答:由于这些构件制造精度不高,如果静不平衡,在做动平衡的时候很产生很大的离心力, 严重是甚至会破坏机器。 6-4 为什么做往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件的本身平衡,而必须在基 座上平衡? 基座上平衡的实质是什么? 答:1、因为对于机构中作往复运动或平面复合运动的构件,其各自运动的构件所产生的惯 心是难以琢磨的,所以不能再构件的本身设法平衡,当机构运动时,其各动构件所产生的惯 性力可以合成一个通过机构质心的的总惯力和一个总惯性力偶, 这两部分力, 全部由机座承 受。 2、机构在机座上平衡的实质就是消除机构在机座上引起的动压力,设法平衡 这个总惯性力和总惯性力偶距, 使作用于机构质心的总惯性力 FI 和总惯性力偶距 Mi 分别为 零。 7.1 等效转动惯量和等效力矩各自的等效条件是什么? 等效转动惯量的等效条件为:具有等效转动惯量 Je()的等效构件动能等于原机械系统的 动能 等效力矩的等效条件为:作用于等效构件上的等力矩 Me()的瞬时功率等于作用在原 机械系统上的所有外力在同一瞬时的功率和 7.2 在什么情况下机械才会做周期性速度波动?速度波动有何危害?如何调节? 作用在机械上的驱动力和阻抗力通常是变化的,在某一瞬时,其所作的驱动功和阻抗功 一般是不相等,即出现盈功或亏功,从而使机械的速度增加或减少,产生速度波动。若等效 力矩 Med,Mer 的变化是周期性,在 Med,Mer 和等效转动惯量 J 变化的公共周期内,驱动 功等于阻抗功,机械动能增量为零,则等效构件的角速度在公共周期的始末是相等的,机械 运转的速度波动将呈现周期性。 速度波动会导致在运动副中产生附加的动压力, 并引起机械 的振动,从而降低机械的寿命、效率和工作质量。对于周期性速度波动,在等效力矩一定的 情况下,加大等效构件的转动惯量,将会使等效构件的角加速度减小,即可以使机构的运转 趋于均匀。 因此, 对于周期性速度波动可以通过安装具有很大转动惯量的回转构件——飞轮 来调节。对于非周期性速度波动,其调节就是设法使驱动力矩和阻力矩恢复平衡关系,对于 选用电动机作为原动件的机械, 其本身有自调性, 即本身就可以使驱动力矩和阻力矩协调一 致,能自动地重新建立能量平衡关系,而对于蒸汽机、内燃机等原动件的机械,其调节非周 期性速度波动的方法是安装调速器来实现 7.3 飞轮为什么可以调速?能否利用飞轮来调节非周期性速度波动,为什么? 飞轮之所以能调速,是利用了他的储能作用,这是由于飞轮具有很大的转动惯量、因而 要是其转速发生变化就要较大的能量当机械出现盈功, 飞轮轴的角速度只作微小上升, 即可 将多余能量吸收存储起来,而当机械出现亏功时,机械运转速度减慢,飞轮又可将其储存的 能量释放,以弥补能量的不足,而其角速度只作小幅度下降 非周期性速度波动往往靠安装调速器来调节, 而不能利用飞轮。 这是因为非周期性速度波 动与周期性速度波动是俩种性质完全不同的现象,这时机械的驱动功和阻抗功已失去平衡, 机械已不再是稳定运转, 机械运转的速度将持续上升或持续下降, 此时必须利用调速器从机 器外部来调节机器的能耗,而飞轮只能在机器内部起转化和调节作用。 7.5 由式 JF=△Wmax/(w 方你能总结出那些重要结论? (1)为计算出飞轮的转动惯量,首先要求出最盈亏功 (2)当△Wmax 与 Wm 一定时,如 取值很小,则飞轮的转动惯量就需很大,所以过分 追求机械运转速度的均匀性将会使飞轮过于笨重 (3)由于 Jf 不肯呢各位无穷大而△Wmax 与 Wm 又都是有限值,所以 取值很小,则正 轮转动惯量就需很大,所以过分追求机械运转的均匀性就会是飞轮过于笨重 (4)由于 Jf 不可能为无穷大,而△Wmax 与 Wm 又都是有限值,所以 取值不可能为零, 即安装费轮候机械运转的速度仍有周期波动,只是波动的幅度减小而已 (5)当△Wmax 与 一定时,Jf 与 wm 的平方值成反比,所以为减小飞轮的转动惯量, 最好将飞轮安装在机械的高速轴上。 当然, 在实际设计中还必须考虑安装飞轮轴的刚性和结 构上的可行性等 7.6 造成机械振动的原因主要有哪些?常采用什么措施加以控制? 原因:1.机械运转的不平衡力形成扰动力,造成机械运转的振动 2.作用在机械上的外载荷的不稳定引起机械的振动 3.高副机械中高副形状误差引起的振动 方法:1.减小扰动。即提高机械制造质量,改善机械内部的平衡性和作用在机械上的外载 荷的波动幅度 2.防止共振。通过改变机械设备的固有频率、振动频率,改变机械设备的阻尼等 3.采用隔振、吸振、减振装置 8.1 在铰链四杆机构中,转动副成为周转副的条件是什么? 1.最短杆长度+最长杆长度《=其余两杆长度之和,此即为杆长条件 2.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆 8.2 在曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,机构是否一定存在急回运动?且一定无死 点?为什么? 在曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,只有当极位夹角不为零时机构才有急回运动。原 动件能做连续回转运动,所以一定无死点 8.3 在四杆机构中极位和死点有何异同? 在四杆机构中, 极位和死点的相同点都是机构中曲柄和连杆共线的位置。 不同点在于极为出 现在以曲柄为原动件时,死点出现在以摇杆为原动件时。 9.1 何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击? 在推杆运动的开始和终止运动的瞬间, 速度有突变, 使推杆在理论上产生瞬时的无穷大加速 度,只是推杆突然产生非常大的惯性力,使凸轮机构受到极大的冲击,这种冲击称为刚性冲 击。当推杆的加速度和惯性力发生突变,但突变为有限值时,所引起的冲击将会很小,这种 冲击成为柔性冲击 9.2 何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影 响?如何加以避免? 凸轮的工作廓线曲率半径等于凸轮理论廓线曲率半径与滚子半径之差, 当凸轮理论廓线曲率 半径与滚子半径相等时,凸轮的工作廓线曲率半径为零,于是工作廓线将出现尖点,这种现 象称为变尖现象。 凸轮轮廓的尖点处很容易磨损。 当凸轮理论廓线曲率半径小于滚子半径时, 工作廓线曲率半径为负值,这种现象称为失真现象。此时工作廓线将出现交叉,余出部分在 制造中将被切去,只是推杆不能按预期的运动规律运动。 对于外凸的凸轮轮廓曲线, 应使滚子半径小于理论廓线的最小曲率半径, 凸轮工作廓线最小 曲率半径一般不应小于 1~5mm,如果不能满足此要求,就应增大基圆半径或适当减小滚子 半径有时则必须修改推杆运动规律, 使凸轮工作廓线出现尖点的地方代以合适的曲线。 另一 方面,滚子的尺寸还受其强度、结构的限制,因而也不做的太小 9.3 力封闭与几何形状封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样?为什么? 力封闭的凸轮结构在回程时,靠推杆的重力和弹力,不存在自锁问题,故允许用较大的压力 角,这一点是和几何形状封闭凸轮机构不同的。 9.4 有一滚子推杆盘形凸轮机构,在使用中发现推杆滚子的直径偏小,欲改用较大的滚子, 问是否可行?为什么? 不可行, 因为设计时时根据滚子半径从理论廓线推出实际廓线的在不改变实际廓线的情况下 改变滚子半径,实际上等于改变了理轮廓线,推杆运动规律也随之发生改变 9.5 一对心直动推杆盘形凸形机构,在使用中发现推程压力角稍偏大,拟采用推杆偏置的办 法来改善,问是否可行?为什么? 不可行,因为推杆偏置的大小,方向的改变会直接影响推杆的运动规律,而原凸轮机构推杆 的运动规律应该是不允许擅自改动的。 10.1 齿轮传动要匀速、连续、平稳低进行,必须满足哪些条件? 必须满足齿廓啮合基本定律,正确啮合条件,连续传动条件等。 10.2 渐开线具有哪些重要的性质?渐开线齿轮传动具有哪些优点? 性质:1.发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的圆弧长度 2.渐开线上任一点的法线.渐开线上离基圆越远的部分,其曲率半径越大,渐开线.基圆内无渐开线.渐开线的形状取决于基圆的大小 优点:以渐开线作为齿轮的齿廓,具有定传动比,传动平稳,加工简单和可分性等优点。由 于渐开线齿廓具有良好的传动性能,而且便于制造、安装、测量和互换使用,因此在各种齿 廓中,它的应用最为广泛 10.3 具有标准中心距的标准齿轮传动具有哪些特点? 无齿侧间隙,其分度圆与节圆重合,即齿轮此时的节圆与其分度圆大小相等,所以此时的啮 合角等于齿轮的分度圆压力角,同时顶隙刚好为标准顶隙。 10.4 何为重合度?重合度的大小与齿数 z、模数 m、压力角、齿顶高系数 ha、顶隙系数 c 及中心距之间有何关系? 重合度: 通常把实际啮合线长度与齿轮的法向齿据的比值称为齿轮传动的重合度。 重合度与 模数, 压力角,顶隙系数无关,随着齿数的增大, 齿顶高系数的增大, 中心距的减小而增大。 10.5 齿条啮合传动有何特点?为什么说无论齿条是否为标准安装,啮合线的位置都不会改 变? 由于齿条的齿廓是直线, 所以齿廓上各点的法线是平行的, 而且由于在传动时齿条是作直线 移动的,所以齿条齿廓上各点的压力角相同,其大小等于齿廓直线的倾斜角。由于齿条上各 齿同侧的齿廓是平行的,所以不论在分度线上或与其平行的其他直线上,其齿距都相等 对于齿轮齿条传动,不论两者是否为标准安装,齿轮的节圆恒与其分度圆重合,其啮合角恒 等于齿轮的分度圆压力角。只是在非标准安装时,齿条的节线 节圆与分度圆,啮合角与压力角有什么区别? 分度圆是指单个齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆, 在设计齿轮时, 只要确定了齿数和 模数,这个齿轮的分度圆半径就确定下来了,在加工、安装、传动时分度圆都不会改变 节圆是一对齿轮在啮合传动时俩个相切作纯滚动的圆,单个齿轮没有节圆。一般情况下,节 圆半径与分度圆半径不相等, 节圆与分度圆不相重合, 只有当啮合角等于渐开线齿廓的分度 圆处的压力角时, 俩个节圆半径才分别与俩个齿轮的分度圆半径相等, 俩个节圆才分别与俩 个齿轮的分度圆重合,这种情况只有在该对齿轮实际中心距等于标准中心距时才会出现 压力角是指单个齿轮渐开线齿廓上某一点的线速度方向与该点法线方向所夹的锐角。 渐开线 齿廓上各点的压力角的大小是不相等的(齿条齿廓除外) 啮合角是指一对齿轮啮合时, 啮合线与俩节圆公切线之间所夹的锐角, 由于啮合线是俩个齿 轮基圆的内公切线, 任俩个齿轮在确定的中心距下安装后, 在一个方向只有一条固定的内公 切线,所以啮合角的大小不随齿轮啮合过程而发生变化。当一对齿廓在节点处啮合时,啮合 点与节点重合, 这时的压力角成为节圆压力角。 相啮合的一对渐开线齿廓的节圆压力角必须 相等,且恒等于啮合角。 10.7 何谓跟切?它有何危害,如何避免? 在某些情况下, 渐开线齿轮传动会发生俩轮齿廓的渐开线与渐开线之间或渐开线与过渡曲线 之间相互重叠的现象,称为齿廓干涉。若齿廓干涉发生在展成切齿中,使被加工齿轮的齿根 或齿顶渐开线被切去一部分, 则称为切齿干涉。 根切是发生在被加工齿轮齿根部的一种切齿 干涉。根切现象不仅降低轮齿的抗弯强度,而且还可能使齿轮传动的重合度减小。在设计齿 轮时,为了避免根切现象,则啮合极限点 N1 必须位于刀具齿顶线之上;采用变位修正法, 将齿条刀具由切削标准齿轮的位置, 相对于轮柸中心向外移出一段距离, 从而使刀具齿顶线,这样就不会发生根切现象了。 10.10 为什么斜齿轮的标准参数要规定在法面上,而其几何尺寸却要按端面来计算? 由于在切割斜齿轮的轮齿时, 刀具进刀的方向一般是垂直于其法面的, 故其法面参数与刀具 的参数相同,所以取为标准值。但为了方便计算与应用,在计算斜齿轮的几何尺寸时却需按 端面的参数进行计算。 10.12 斜齿轮传动具有哪些优点?可用哪些方法来调整斜齿轮传动的中心距? 优点:1.啮合性能好。由于在斜齿轮传动中,其每对轮齿进入啮合和脱离啮合都是逐渐进行 的,因而传动平稳,噪声小,所以啮合性能好,同时这种啮合方式也减小了制造误差对传动 的影响。2.重合度大,这样就降低了每对轮齿的载荷,从而提高了齿轮的承载能力,延长了 齿轮的使用寿命, 并使传动平稳 3.结构紧凑, 斜齿标准齿轮不产生根切的最小齿数较直齿轮 少。 在设计斜齿轮传动时,可以用改变螺旋角的办法来调整中心距的大小 10.13 平行轴和交错轴斜齿轮传动有哪些异同点? 首先,就单个齿轮而言,二者都是斜齿圆柱齿轮。其次,前者是传递两平行轴之间的运动, 后者是传递空间两交错轴之间的运动。第三,后者沿齿槽方向有极大的相对滑动速度,故轮 齿易磨损,传动效率较低。最后,后者两轮啮合齿面间为点接触,接触压力大,齿面易被压 溃,促使磨损加剧 10.14 何谓蜗杆传动的中间平面?蜗杆传动的正确啮合条件是什么? 过蜗杆的轴线作一平面垂直于蜗轮的轴线,该平面对于蜗杆是轴面,对于蜗轮是端面。这个 平面称为蜗杆传动的中间平面。在此平面内蜗轮与蜗杆的啮合就相当于齿轮与齿条的啮合。 蜗轮与蜗杆正确啮合的条件为蜗轮的端面模数和压力角分别等于蜗杆的轴面模数和压力角, 且均取为标准值。 10.15 蜗杆传动可用作增速传动么? 通常以蜗杆为原动件作减速运动。当其反行程不自锁时,也可以蜗轮为原动件作增速运动。 11.6 何谓正号机构、负号机构?各有何特点?各适用于什么场合? 正号机构和负号机构分别指其转化轮系的传动比为正号或负号的周转轮系。 正号机构当作用 减速时,无论减速比为多少均不会发生自锁,但在某些情况下效率低;当用作增速时,则在 某些情况下发生自锁。采用正号机构作为传动装置,虽失之于效率低,却得之于传动比大和 机构紧凑。对于负号机构来说,无论用作增速还是减速,都具有较高的效率。因此,在设计 行星轮系的时候,若用于传递效率,应尽可能选用负号机构,若希望用负号机构来实现大的 减速比,首先应设法增大其转化机构的传动比的绝对值,这将造成机构本身尺寸增大,即得 之于效率高,将失之于机构尺寸过大。由于负号机构的传动效率较高,因此动力传动应采用 负号机构,如果要求具有较大的传动比,而单级负号机构不能满足要求时,则可将负号机构 串联起来使用,或采用负号机构与定轴轮系联合的复合轮系,以获得较大的传动比,正号机 构一般用于在传动比大而对效率要求不高的辅助机构中。 11.7 何谓封闭功率流?在什么情况下才会出现?有何危害? 在选用封闭式行星轮系时, 要特别注意轮系中的功率流动问题。 如其型式及有关参数选择不 当,可能会形成有一部分功率只在轮系内部循环,而不能向外输出的情况,即形成所谓的封 闭功率流。这种封闭的功率流将增大摩擦功率损失,使轮系的效率和强度降低,对于传动极 为不利。 11.9 在行星轮系中采用均载装置的目的何在?采用均载装置后会不会影响该轮系的传动 比? 行星轮系的特点之一是可采用多个行星轮来分担载荷,但实际上,由于制造和装配误差,以 及工作时的变形等, 往往会出现各行星轮受力不均的现象, 为了尽可能解决载荷分配不均的 现象,必须采用结构上的措施来保证载荷得到接近均匀的分配。为此,常指行星轮系中的某 些构件作成可以浮动的,在轮系运转中,如各行星轮受力不均匀,这些构件能在一定范围内 自由浮动,以达到自动调节各行星轮载荷的目的。采用均载装置后不会影响轮系的传动比, 因为各齿轮的齿数没有变化。 12.6 为什么槽轮机构的运动系数 k 不能大于 1? 当主动拨盘回转一周时,槽轮的运动时间 td 与主动拨盘转一周的总时间 t 之比,称为槽轮 机构的运动系数,并以 k 表示。因为槽轮机构为间隙运动机构,所以 td 小于等于 t,所以 k 不能大于 1。 12.7 为避免槽轮机构工作时刚性冲击和非工作时的游动,在设计时必须注意什么?应如何 确定缺口弧的尺寸? 随着槽数 z 的增加,槽轮运转将趋于平稳,动力特性也将得到改善,但槽数太多,将使槽轮 体积过大,产生较大的惯性力矩,因此为保证性能,一般设计中,槽数的正常使用值为 4~8. 槽轮设计中设计的锁止弧能使槽轮在停歇过程中保持静止,但定位精度不高,为精确定位, 自动化机床和精密机械中以及仪表中应设计专门的精确定位装置。 锁止弧的半径大小根据槽 轮轮叶齿顶厚度 b 来确定,通常取 b=3~10mm。 12-8 某自动作台要求有六个工作位,转台停歇时进行工艺动作,其中最长的一个工序为 30s,现采用一槽轮机构完成间歇转位工作,试确定轮槽机构的主动轮转速。 答:选单圆销六槽外槽轮机构。 K=n(1/2-1/z)=1x(1/2-1/6)=1/3 代入 k=1/3,tj=30s 到公式 k=td/t=t-tj/t 中。T=ti/(1-1/3)=30/(1-1/3)=45s N1=i/t=4/3r/min 13-1 何为工业机器人?何为智能机器人? 答: 工业机器人是一种可以自动地位控制并可以重新编程予以变动的多功能机器。 它有多个 自由度,可以搬运材料和零件,和握持工具,以完成不同的作业。 智能机器人能够自主设定目标,规划并执行自己的动作,是自己不断适应环境的变化。 是工业机器人发展过程中的第三代,尚处于研发试验阶段。 13-3 何谓机器人的自由度 ‘灵活度和工作空间?他们之间有无联系?它们对机器人的工作 性能及应用有什么影响? 答:1、自由度用来确定操作机手部相对于机座的位置和姿态的独立参变数的数目。 灵活度是操作机末端执行器在工作时,所能采取的姿态数目。 工作空间:操作机的工作范围,通常以手腕为中心在操作机运动时所占有的体积来 表示。 2、机器人的技术指标之间是相互联系的,一般情况下,操作机手部的的空间位置和运 动范围主要取决于其臂部的自由度。 3、操作机的自由度越多,就越接近人手的动作机能,通用性就越好,但结构也就越复 杂;工作空间的形状和大小反应了一个机器人的能力。但机器人的工资空间必须满足作业的 范围要求。

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