机械原理试卷及答案
04~05 第二学期
机械原理试卷(A)
一、选择题(每空1分,共10分)
1、在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为 A. 虚约束 B. 局部自由度 C. 复合铰链 2、单运动副机械自锁的原因是驱动力 摩擦圆。
A. 切于 B. 交于 C. 远离 3、对于双摇杆机构,最短杆与最长杆长度之和 大于其余两杆长度之和。 A. 一定 B. 不一定 C. 一定不 4、设计凸轮廓线时,若减小凸轮的基圆半径,则凸轮压力角将。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 5、在减速蜗杆传动中,用
A. i12 B. iz2z1 C. id2d1 6、在其他条件相同时,斜齿圆柱齿轮传动比直齿圆柱齿轮传动重合度。 A. 小 B. 相等 C. 大 7、棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了。
A. 防止棘轮反转 B. 保证棘轮每次转过相同角度 C. 对棘轮双向定位 8、利用飞轮进行调速的原因是它能 能量。
A. 产生 B. 消耗 C. 储存和放出 9、对于结构尺寸DB5的不平衡刚性转子,需进行。
A. 动平衡 B. 静平衡 C. 不用平衡 10、自由度为2的周转轮系是 。
A. 差动轮系 B. 行星轮系 C. 复合轮系
二、(本小题 8 分)
计算图示机构的自由度,并判断机构的级别。
图示四杆机构,作图比例尺l
E点的速度大小及方向。
0.001mmm
,120rads,求全部瞬心并用瞬心法求
四、(本小题12分)
试在图示凸轮机构中,(1) 标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时,该凸轮转过的转角; (2) 标出从动件与凸轮在D点接触的压力角; (3) 标出在D点接触时的从动件的位移s。
五、(本小题10分)
设计曲柄摇杆机构。已知其行程速度变化系数K1.4,曲柄长a30mm,连杆长
b80mm,摇杆的摆角40。求摇杆长度c及机架长度d。
已知某机械一个稳定运动循环内的等效阻力矩Mr如图所示,等效驱动力矩Md为常数,等效构件的最大及最小角速度分别为:max200rads及min180rads。试求:(1) 等效驱动力矩Md的大小; (2) 运转的速度不均匀系数; (3) 当要求在0.05范围内,并不计其余构件的转动惯量时,应装在等效构件上的飞轮的转动惯量JF。。
七、(本小题10分)
在图示轮系中,单头右旋蜗杆1的转速n11450rmin,回转方向如图,各轮齿数分别为z237,z215,z325,z320,z460。试求轴B的转速nB的大小及方向。
'
'
图示凸轮机构,作图比例尺l
0.001mmm
,已知阻力矩Mr2.5Nm,摩擦圆半径
3mm,摩擦角10,求驱动力矩M1。
九、(本小题18分)
一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动,己知齿数z125,z255,模数m2 mm,
*
20,ha=1,c=0.2 5。求:(1) 齿轮1在分度圆上齿廓的曲率半径; (2) 齿轮2
*
在齿顶圆上的压力角a2; (3)如果这对齿轮安装后的实际中心距a81mm,求啮合角和两轮节圆半径r1、r2。
'
'
''
机 械 原 理 试 卷
____________________师教 _ ___________________名姓
_ ___________________号学 ____________________级班
一、填空及选择题(每空1分,共20分)
1.机器的制造单元是____________,运动单元是____________;机构具有确定运动的条
件是其自由度数等于____________数。
2.曲柄摇杆机构有死点位置时,____________是主动件,此时____________与
____________共线。
3.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是_____________。
4.斜齿轮的模数和压力角在____________(法面、端面、轴面)内取标准值;锥齿轮当
量齿数ZV=______________。
5.蜗杆机构传动的主动件是__________(蜗杆、蜗轮、蜗杆蜗轮皆可)。
6.移动副中驱动力作用于___________内将发生自锁;传动副中驱动力为一单力且作用
于_______________内将发生自锁。
7.质量分布在同一平面内的回转体,经静平衡后_______________(一定、不一定、一
定不)满足动平衡,经动平衡后___________(一定、不一定、一定不)满足静平衡;质量分布于不同平回转面内的回转体,经静平衡后____________(一定、不一定、一定不)满足动平衡,经动平衡后____________(一定、不一定、一定不)满足静平衡。 8.机器周期性速度波动的调节方法一般是加装________________,非周期性速度波动调
节方法是除机器本身有自调性的外一般加装________________。
9.说出两种变回转运动为直线运动的机构:___________________,________
_______________。
二、计算图示机构的自由度(5分)
三、如下图所示行程速度变化系数为1 的曲柄摇杆机构,已知曲柄连架杆固定铰链中心处
图示机架平面(直线OO’)位置上,并已知摇杆的两个极限位置C1D,C2D及摇杆长度CD= C1D=C2D,求其余三个构件的杆长。(8 分)
四、如图所示凸轮机构,凸轮廓为以A为圆心,R为半径的圆,凸轮逆时针方向回转,要
求:(10分)
1.说出该凸轮机构的名称; 2.标出凸轮基圆半径r0;
3.标出从动件从B点接触到C点接触凸轮转过的角度Φ; 4.标出从动件从B点接触到C点接触从动件位移S; 5.标出从动件从B点接触时从动件压力角αB;
五、一对直齿圆柱齿轮机构,已知压力角α=20度,齿轮2的齿数Z2=28,模数m=3mm,
传动比i12=2,安装中心距a’=65mm,求:(15分) 1.齿轮1的齿数Z1;
2.两轮分度圆半径r1,r2;
3.啮合角α’,两轮节圆半径r’1,r’2; 4.设计该传动类型;
5.计算分度圆齿厚S
,S;
六、图示复合轮系中,各齿轮齿数如图中括号中所示,求传动比i1H。(10分)
七、图示曲柄滑块机构中,曲柄1上作用驱动力距M,滑块3上作用阻力F。若不计各活动
构件质量,标出机构在图示位置时各运动副总反力作用线(给定摩擦角)(8分)
八、某内燃机的曲柄输出力矩Md与曲柄转角φ关系曲线如图所示,运动周期为T=180度,
曲柄转速为600r/min,如用此内燃机驱动一阻力为常量的机械,并要求不均匀系数δ=0.01,求在主轴上应装的飞轮转动惯量JF(不考虑其它构件的转动惯量)(9分)
九、摆动导杆机构,已知机构运动简图,原动件为1以等角速度ω1逆时针方向回转,用相对运动图解法求在图示位置时,
1.构件3的角速度ω3,角加速度α3的大小及方向; 2.构件3 上D点的速度和加速度的大小和方向;
(注:所求各量大小用公式表示,不必计算出数值大小)(15分)
机 械 原 理 试 卷 答 案
一、填空及选择(每题1分,共20分)
1.零件、构件、原动件-------------------------------------------------------------------3分 2.摇杆 连杆 从动曲柄----------------------------------------------------------------3分 3.模数相等,压力角相等----------------------------------------------------------------1分 4.Z / cosδ-----------------------------------------------------------------------------------1分 5.蜗杆蜗轮皆可----------------------------------------------------------------------------1分 6.摩擦角 摩擦圆------------------------------------------------------------------------2分 7.一定 一定 不一定 一定----------------------------------------------------------1分 8.飞轮 调速器----------------------------------------------------------------------------2分 9.曲柄滑块 齿轮齿条----------------------------------------------------------------2分 二、解:------------------------------------------------------------------------------------------5分 F=3×7-2×10-0=1
三、解:------------------------------------------------------------------------------------------8分
AB+BC=AC2=42.5
BC-AB=AC1=20.5, ∴AB =11,
BC =31.5
四、解-------------------------------------------------------------10分
1)它是滚子从动件盘形凸轮机构------------------------------2分 2)如图所示------------------------------------------------2分 3)如图所示------------------------------------------------2分 4)如图所示------------------------------------------------2分 5)如图所示------------------------------------------------2分
五、解-------------------------------------------------------------15分 1)i12 = z2 /z1 =2 z1 =14
2)r1 =1/2 mz1 =21mm r2 =1/2 mz2 =42mm 3)cosα’=a/a’cosα=63/65 cos20 r’1=65/63r1 r’2=65/63r2 4)采用正传动 5)S1=m(π/2+2x1tgα)
六、解-------------------------------------------------------------------------------------------10分 区分轮系----------------------------------------------------5分
行星轮系123K
1'
45H
分别计算----------------------------------------------------5分 在123K中 iK
n1nkz313
n
603n
k
z2
20
在1'
45H中
iK
'1nH601'5
nn5n
z5Hz
1'
30
in11H
n2
H
七、如图所示------------------------------------------------------------------------------------8分
八、解--------------------------------------------------------------------------------------------9分 Wd=0.5×π/6 ×300+π/6×300+0.5×2π/3 ×300=175π [W] =1/2Wd =87.5π
JF=900[W]/δπ2n2 =6.966
九、解--------------------------------------------------------------------------------------------15分
VB3VB2VB3B2BCAB//BDpb3
pb2
b2b3
VB2lAB V
B30230
anakr
B3B3aB2aB3B2aB3B2
BCBC
BABD
//BDb''
3
b''3b'3b'2
b'2k'
k'b'3
aa2
B3B21lAB