1.Строение механизмов

• Структурный анализ механизмов

1.На рисунке представлена структурная схема плоского рычажного механизма. Число степеней свободы W равно…

Ответ:

• нулю

• одному

• двум

• трём

Решение:

Для плоских механизмов используем формулу Чебышева: ;

При подсчёте количества кинематических пар нужно помнить, что в точке C соединяются три звена, следовательно, там находятся две кинематические пары: (2-3) и (3-5).

18. На рисунке представлена структурная схема пространственного манипулятора. Число степеней свободы W равно…

Варианты ответа:

трём

шести

четырём

двум

Решение:

Для пространственных механизмов используем формулу Сомова–Малышева:

46. Количество кинематических пар в точке А равно…

Варианты ответа:

трём

четырём

двум

одному

Решение:

Если в одной точке соединяется n звеньев, то количество кинематических пар равно n-1; в данном случае :

• Основные понятия ТММ

2.На представленной структурной схеме рычажного механизма звенья, начиная с входного и кончая выходным звеном, будут называться….

Ответ:

• кривошип, шатун, коромысло, кулиса, ползун

• кривошип, ползун, коромысло, кулиса, кривошип

• кривошип, шатун, коромысло, шатун, ползун

• коромысло, шатун, кривошип, кулиса, ползун

Решение:

Правильный ответ: «кривошип, шатун, коромысло, шатун, ползун».

Звено ОА – может совершать полный оборот вокруг неподвижной оси O.

Звенья AB и CD – образует кинематические пары только с подвижными звеньями.

Звено – совершает неполный оборот вокруг неподвижной оси .

Звено в т. D – образует поступательную пару с одним звеном (стойка) и вращательную с другим (шатун CD).

34. К рычажным механизмам можно отнести …

Варианты ответа:

мальтийский и храповый механизмы

кулачковый и кривошипно-кулисный механизмы

зубчатый механизм и вариатор

кривошипно-ползунный и синусный механизмы

Решение:

Правильный ответ: кривошипно-ползунный и синусный механизмы.

Строгое определение: рычажный механизм есть механизм, звенья которого образуют только низшие кинематические пары.

Из перечисленных механизмов к рычажным можно также отнести кривошипно-кулисный механизм. Остальные перечисленные механизмы (кулачковый, мальтийский, храповый, зубчатый механизмы, вариатор) имеют в своей кинематической цепи высшую кинематическую пару.

48. Примерами технологических машин являются …

Варианты ответа:

сверлильный станок, пресс, бензопила

элеватор, прокатный стан, механические часы

генератор, электродвигатель, паровая турбина

арифмометр, фрезерный станок, токарный станок

Решение:

Правильный ответ: сверлильный станок, пресс, бензопила.

К технологическим машинам относят машины, которые посредством механической энергии изменяют форму, свойства и состояние предмета.

Арифмометр, механические часы – информационные машины, предназначенные для получения и/или преобразования информации.

Элеватор – транспортная машина, предназначенная для перемещения предмета.

Генератор, электродвигатель, паровая турбина – энергетические машины, предназначенные для преобразования любого вида энергии в механическую энергию и наоборот.

Фрезерный станок, токарный станок, прокатный стан – технологические машины.

• Кинематические пары, кинематические цепи

3. Кинематическая цепь, представленная на рисунке, является…

Ответ:

• плоской, незамкнутой, сложной

• пространственной, замкнутой, сложной

• плоской, незамкнутой, простой

• плоской, замкнутой, простой

Решение:

Звенья кинематической цепи движутся в параллельных плоскостях; кинематическая цепь имеет звенья, которые вступают только в одну кинематическую пару; кинематическая цепь содержит структурную группу 4-го класса, следовательно, эта цепь плоская, незамкнутая, сложная.

17. К низшим кинематическим парам можно отнести…

Варианты ответа:

сферическую и точечную

вращательную и сферическую

вращательную и линейную

линейную и точечную

Решение:

Правильный ответ: вращательную и сферическую.

Низшая пара (Lover pair) – сопряжение, элементом которого является поверхность.

У линейной и точечной кинематических пар элементом сопряжения является соответственно линия и точка.

35. Линейная кинематическая пара имеет…

Варианты ответа:

одну связь и пять степеней свободы

две связи и четыре степени свободы

одну связь и четыре степени свободы

две связи и шесть степеней свободы

Решение:

Линейная кинематическая пара имеет четыре степени свободы (две вращательных и две поступательных) и две связи (одну вращательную и одну поступательную).

Сумма числа степеней свободы и числа связей в кинематической паре всегда равна шести.

• Структурные группы звеньев. Структурный синтез

4. На рисунке представлена структурная схема кривошипно-коромыслового механизма. Количество избыточных связей q равно…

Ответ: 3,0,2,1

Решение:

Используем формулу для подсчёта количества избыточных связей плоских механизмов:

И действительно, для устранения избыточных связей можно вращательные кинематические пары в точках B и C заменить на сферические. В таком случае мы получим кривошипно-коромысловый механизм с местной подвижностью шатуна и отсутствием избыточных связей.

19. Класс и порядок структурной группы равен…

Варианты ответа:

2 и 4

4 и 2

4 и 6

6 и 4

Решение:

Данная структурная группа имеет четыре стороны замкнутого контура BCDE (отмечено синим), следовательно, относится к 4-му классу. Также структурная группа имеет два элемента сопряжения кинематической пары A и F (отмечено зелёным), следовательно, имеет 2-й порядок.

42. Класс сложности механизма равен…

Варианты ответа:

двум

одному

трём

нулю

Решение:

Класс сложности механизма определяется наивысшим классом, входящих в его состав структурных групп. Данный механизм состоит из двух структурных групп второго класса и одной группы первого класса (первичный механизм).