08北航机械考研971机械原理期末试题.pdf

北京航空航天大学 20072008 学年 第二学期期末 机械原理（A3） 考 试 A 卷 班 级_学 号 _ 姓 名_成 绩 _ 2008 年 6 月 1 日 班号 学号 姓名 成绩 机械原理（A3） 期末考试卷（A 卷） 注意事项：1、请将解答写在试卷上； 2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据； 3、用铅笔绘图，图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。 题目： 一、选择题( 分) 二、判断题( 分) 三、机构自由度计算( 分) 四、凸轮机构( 分) 五、齿轮机构( 分) 六、轮系( 分) 七、机械系统动力学( 分) 八、连杆机构( 分) 一、选择题，每小题有一个正确答案。 （本题共 5 分，每小题 1 分） 1. 有两个平面机构的自由度都等于 1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成 一个平面机构，则其自由度等于( ) 2. 在两构件的相对速度瞬心处，瞬时重合点间的速度应有( ) (A)两点间相对速度为零，但两点绝对速度不等于零； (B)两点间相对速度不等于零，但其中一点的绝对速度等于零； (C)两点间相对速度不等于零且两点的绝对速度也不等于零； (D)两点间的相对速度和绝对速度都等于零。 3. 若从动件的运动规律选择为等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动 规律或摆线运动规律，当把凸轮转速提高为原来的两倍时，从动件的速度是原来的 ( )倍。 (A)1； (B)2； (C)1/2； (D)4。 4. 齿轮齿廓上的渐开线在( )上的压力角、曲率半径最小。 (A)齿根圆； (B)基圆； (C)分度圆； (D)齿顶圆。 5. 设机器的等效转动惯量为常数，其等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化如图示， 可判断该机器的运转情况应是( ) (A)匀速稳定运转； (B)加速过程； (C)变速稳定运转； (D)减速过程。 二、判断题。 （本题共 5 分，每小题 1 分） 1. 运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。（ ） （A）正确 (B)错误 2. 在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的实际廓线时，发现压力角超过了许用值， 且廓线出现变尖现象，此时应采取的措施是减小基圆半径。（ ） （A）正确 (B)错误 3. 一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 21bb pp=。 （ ） （A）正确 (B)错误 4. 定轴轮系传动比的大小等于各对齿轮传动比的连乘积； 表示转动方向的符号可以 用 m ) 1(来确定,其中 m 为轮系中外啮合齿轮的对数。 （ ） （A）正确 (B)错误 5. 机械等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它的大小等于原机械 中所有作用外力的矢量和。 （ ） （A）正确 (B)错误 三、计算图示运动链的自由度，并判断图示运动链能否作为机构？如有复合铰链、 局部自由度、虚约束请指出来。 （本题 12 分） A B C D E F G H 四、试设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮顺时针方向回转，凸轮 回转中心偏于从动件导轨右侧，偏距 e=10mm，基圆半径=20mm；滚子半径 =5mm，从动件位移运动规律如图所示。要求： （1）画出凸轮实际轮廓曲线； （2）确定所设计的凸轮是否会产生运动失真现象，并提出为了避免运动失真可 采取的措施。 （本题 13 分） 五、一渐开线直齿圆柱标准齿轮和一标准直齿条标准安装并啮合传动，已知参数如 下：齿轮齿数 z=20，压力角 =20，模数 m=5 mm，齿顶高系数 ha*=1 mm，试求： (1) 齿轮以 200r/min 的转速旋转时，齿条移动的线速度为多少（m/s）？ (2) 齿条外移 1mm 时齿轮的节圆半径（mm）和啮合角（ ）？ (3) 齿条外移 1mm 时齿条顶线与啮合线的交点 B2 到节点 P 点的距离 （mm） ？ （做简图说明并计算） （本题 13 分） 六、在图示轮系中，已知各轮齿数为15 1 =z，30 4322 = zzzz，40 5 =z， 20 6 =z，r/min1440 1 =n（其转向如图中箭头所示）。试求轮 6 的转速 6 n 的大小及 方向（方向用箭头标在图上）。 （本题 12 分） 七、某机械在稳定运转时的一个运动循环中，等效阻力矩 r M 的变化规律如图所示， 设等效驱动力矩 d M 为常数，等效转动惯量 2 3Jkg mm=，主轴平均角速度 30/ m rad s=。试求： （1）等效驱动力矩 d M ； （2） max 与 min 的位置； （3）最大盈亏功 max W； （4） 要求运转速度不均匀系数0.05=， 则安装在等效构件上的飞轮转动惯量 F J 应 为多少？ （本题12分） /() r MN m 3 2 r M （纵坐标符号不清楚） 八、已知四杆机构的曲柄和机架长度分别为：mml50