机械原理模拟试卷及答案.doc

机械原理模拟试卷(一)一、选择题(每题2分，共20分)1. 两个运动构件间相对瞬心的绝对速度 。（ 均为零 不相等 不为零且相等 ）2. 机构具有确定运动的条件是原动件数目等于 的数目。（ 从动件 机构自由度 运动副 ）3. 若标准齿轮与正变位齿轮的参数m，Z，ha* 均相同，则后者比前者的：齿根高 ，分度圆直径 ，分度圆齿厚 ，周节 。（ 增大 减小 不变 ）4. 在高速凸轮机构中，为减少冲击与振动，从动件运动规律最好选用 运动规律。（ 等速 等加等减速 余弦加速度 正弦加速度 ）5. 静平衡的转子 是动平衡的；动平衡的转子 是静平衡的。（ 一定 不一定 一定不 ）6. 机械系统在考虑摩擦的情况下，克服相同生产阻力时，其实际驱动力P与理想驱动力P0的关系是：P P0。（ 小于 等于 大于 大于等于）7. 差动轮系是指自由度 。（ 为1的周转轮系 为2的定轴轮系 为2的周转轮系）8. 设计标准齿轮时，若发现重合度小于1，则修改设计时应 。（ 加大模数 增加齿数 加大中心距 ）9. 曲柄滑块机构若存在死点时，其主动件必须是 ，在此位置 与共线 。（ 曲柄 连杆 滑块 ）10. 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 行星轮系 混合轮系 差动轮系 ）二、简答题（每题5分，共25分）1. 计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出。Q2P132题图FCHGADEB1题图2. 图示楔块机构，已知：P为驱动力，Q为生产阻力，f为各接触平面间的滑动摩擦系数，试作：(1) 摩擦角的计算公式j= ；(2) 在图中画出楔块2的两个摩擦面上所受到的全反力R12, R32两个矢量。3. 试在图上标出铰链四杆机构图示位置压力角a和传动角。14DCBA3213题图题4图Q2Q1r2Or1X4题图4. 如图所示，薄壁上有不平衡重Q1=10N、Q2=20N，所在半径分别为：r1=200mm，r2=100mm。试求：1) 在r =100mm半径的圆上，应加配重Q=？2) 配重Q的方位与OX轴之间的夹角a=？5. 试标注出在图示位置时机构中瞬心P12、P23、P14、P34、P24的位置。4213三、设计一曲柄摇杆机构。已知LAD=75mm，LCD=60mm，当曲柄转角=150时摇杆处于右极限位置，要求机构行程速比系数K=1.18182。 (10分)a b c d e fM30307010090MdMr四题图ABCD三题图四、图示为某机组在一个稳定运转循环内等效驱动力矩Md和等效阻力矩Mr的变化曲线，并已在图中写出它们之间包围面积所表示的功值(Nd)。(10分)1. 试确定最大赢亏功Wmax；BA2. 若等效构件平均角速度wm=50rad/s，运转速度不均匀系数=0.1，试求等效构件的wmin及wmax的值及发生的位置。五、试在图示的偏心圆凸轮机构中表示出： (10分)1. 凸轮的基圆半径、升距h；2. 凸轮由图示位置转过90时的机构压力角；3. 凸轮由图示位置转过90时，推杆的位移增量。六、一对直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i12=2，齿轮的基本参数：m=4mm，a=20， h*a=1.0 。 (13分)1. 按标准中心距a=120mm安装时，求： 齿数z1 、z2； 啮合角a； 节圆直径d1、d2； 2. 若取齿数z1 =15、z2=30，中心距a=92mm，试作： 求避免根切的小齿轮的最小变位系数xmin1； 求传动啮合角a； 说明属于何种变位传动。七、图示轮系中，已知各轮齿数：z1=1，z2=40，z2=24，z3=72，z3=18，z4=114。(12分)1. 该轮系属于何种轮系？2. 计算传动比i1H，并在图中标出系杆H的转向。H23右旋蜗杆12431Q2P13R12R322题解图机械原理模拟试卷(一)一、填空题1. ； 2. ； 3. ，； 4. ； 5. ，；6. ； 7. ； 8. 9. ； ， ； 10. 二、简答题 14DCBA321a1. 解：机构自由度为：F = 3n-2pl-ph =36 - 28 1= 1 在C处有复合铰链，在H处有局部自由度。 2. 解：(1) = arctgf；(2) 如图所示。 3. 解：如图所示。3题解图a4. 解：因为：Q1r1=2000Nmm，Q2r2=2000Nmm；1) 所以：Qr =(Q1r1)2+ (Q1r1) 2即在r=100mm半径的圆上，应加配重Q = 28.28N。2) = -45。213P12P23P34P14P245. 解 如图所示。4三、解：选取绘图比例尺mL=0.002m/mm。其中： q =180(K-1)/(K+1) = 15按已知条件作出固定铰链点A和D；按j=150过A点作射线交由D点为圆心，以LCD为半径的C点所在圆（有两个交点，即两组解），图中为C2点； 作AC1，使C2AC1为q( =15)，得到C1点。因为：DC2A2j=150C1B1B2LAC2 = (LAB+ LBC)/2LAC1 = (LBC- LAB)/2LAC2= AC2mL ，LAC1= AC1mL而所以有：LAB =97mm，LBC =15mm。四、解：(1) 作功变化图如右图所示。有Wmax =130(Nd)3090Wmax1007030(2) 因为：wm = (wmax+wmin)/2；= (wmax - wmin)/ wm所以：wmax =52.5 rad/s，wmin =47.5 rad/swmax出现在处b，wmin出现在e处。BAr0has基圆偏置圆理论廓线五、解：如图所示。六、解： 1. 因为：i12= 2 = z2/ z1，a = m( z2+ z1)/2=120，而m=4所以：z1= 20，z2= 40； 又因为是按标准中心距安装，所以有a= a= 20, d1= d1= mz1 = 80mm，d2= d2= mz2=160mm。2. xmin1= (z min- z1)/ z min =(17-15)/17=0.118 因为：acosa=acosa，所以：a=arc( acosa/ a)，即a=23.18； 该传动为正传动。七、解：1. 该轮系是由齿轮1和2组成的定轴轮系加上由齿轮2，3，3，4和系杆H组成的周转轮系而形成的混合轮系。H23右旋蜗杆12431wHw22. 因为：i1H=i12i2H而：i12= Z2 / Z1= 40i2H = 1- iH24= 1-(-1)( Z3 Z4)/( Z2 Z3)= 1+19=20所以：i1H= 800。系杆H的转向如图所示。机械原理模拟试卷(二)一、填空题 (共20分，每题2分)1. 若忽略摩擦，一对渐开线齿廓啮合时，齿廓间作用力沿着 方向。( 齿廓公切线 节圆公切线 中心线 基圆内公切线 )2. 具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律 ，凸轮的实际廓线 。( 相同 不同 不一定 )3. 刚性转子动平衡的力学条件是 。( 惯性力系的主矢为零 惯性力系的主矩为零 惯性力系的主矢、主矩均为零 )4. 机械在周期变速稳定运转阶段，一个循环内的驱动功Wd 阻抗功Wr。( 大于 等于 小于 不一定 )5. 从机械效率的观点看，机构发生自锁是由于 。( 驱动力太小 生产阻力太大 效率小于零 摩擦力太大 )6. 差动轮系是指自由度 。( 为2的周转轮系 为2的定轴轮系 为1的周转轮系 )7. 渐开线齿轮传动的轴承磨损后，中心距变大，这时传动比将 。( 增大 减小 不变 )8. 三心定理意指作平面运动的三个构件之间共有 瞬心，它们位于 。9. 在平面中，不受约束的构件自由度等于 ，两构件组成移动副后的相对自由度等于 。10. 在曲柄滑块机构中，以滑块为主动件、曲柄为从动件，则曲柄与连杆处于共线时称机构处于 位置，而此时机构的传动角为 度。二、完成下列各题(共20分，每题5分)1. 试计算图示机构的自由度(写出计算公式，指出复合铰链、局部自由度和虚约束)。DEJIABCFGHQ122题图1题图2. 图示轴颈与轴承组成的转动副，轴颈等速运转，已知：为摩擦圆半径，Q为作用于轴颈上的外载荷。 (1) 写出轴颈所受总反力R12的大小，并在图中画出其方向；(2) 写出驱动力矩Md的表达式，并在图中画出方向。3. 图示为等效构件在一个稳定运转循环内的等效驱动力矩Md与等效阻力矩Mr的变化曲线，图中各部分面积的值代表功的值W(Nd)。 100120152025MdMrMabcdef(1) 试确定最大盈亏功Wmax； (2) 若等效构件平均角速度m= 50rad/s，运转速度不均匀系数=0.1，试求等效构件的min及max的值及发生的位置。411234. 在图示摆动导杆机构中，设已知构件1的角速度1顺时针转动及各构件尺寸。试求： (1) 构件1、3的相对瞬心；(2) 构件3的角速度3； 三、图示薄盘钢制凸轮，已知重量为8N，重心S与回转轴心0点之距e=2mm，凸轮厚度=10mm，钢的重度=7.810-5 N/m3，拟在R=30mm的圆周上钻三个半径相同的孔(位置如图所示)使凸轮轴平衡，试求所钻孔的直径d。 (10分)eSR6060d0四、图示曲柄摇杆机构运动简图，所用比例尺l = 1mm/mm。试作： (12分)(1) 画出摇杆在两个极限位置时的机构位置图，并标出摇杆CD的摆角；(2) 标出极位夹角；(3) 计算行程速比系数K； C比例尺l=0.001m/mmDAB(4) 将该机构进行修改设计：保持LAB、LBC、K不变，使摆角=2q，试用图解法求摇杆长度LCD及机架长度LAD。五、在图示凸轮机构中，已知凸轮以角速度w逆时针方向转动，令凸轮的基圆半径以r0表示，行程以h表示，偏心距以e表示，压力角以a表示，推杆位移以s表示，凸轮的推程运动角以0表示，回程运动角以0表示，远休止角以s表示，近休止角以s表示，a为实际廓线推程起始点，b为实际廓线推程终止点，c为实际廓线回程起始点，d为实际廓线回程终止点。试作图表示：(12 分)(1) 凸轮的基圆并标注其基圆半径r0；(2) 推杆的行程h；bcrbdoae(3) 当前位置时的压力角a和位移s；(4) 凸轮的偏心距e。O1O2a示意图六、在图示中，有一对正常齿标准外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a = 100mm，传动比i12=1.5，压力角a=20。 (13 分)(1) 试求模数m和齿数z1、z2。要求： 模数m不小于3，且按第一系列(,3,4,5,6,)选择； 小齿轮齿数z1按不根切情况下齿数最少选择。(2) 分别计算两齿轮的ra、r、rb、rf ，并将计算结果在图中标注出来；直接在试题纸上的图中作出理论啮合线和实际啮合线，并标注出来。七、在图示轮系中，已知各齿轮齿数分别为z1=18、z1=24、z2=23、z3=22、z3=24、z4=60、z4=80、z5=28及1=120rad/s。试求： (13 分)(1) 分析此轮系的组成；HH1Z4Z3Z1Z2Z3Z4Z1Z5(2) 该轮系传动比i1H；(3) 行星轮的角速度5。 机械原理模拟试卷(二)题解 一、填空题 1. ，2. 、 ，3. ，4. ，5. ，6. ，7. ，8. 三个， 同一直线上；9. 3， 1； 10. 死点，0。二、完成下列各题wQ12R12Md3. 解F=3n-2Pl-Ph=3*8-2*11-1=1 在C处存在复合铰链；在F处有局部自由度；在J或I处有虚约束。4. 解(1) R12 =-Q，方向如图所示； (2) Md =Q*r，方向如图所示； 3. 解 100120152025Wmax(1) 依据图中值，可求得Wmax=125Nm； (2) 因为：m=( wmax + wmin )/2d = ( wmax - wmin )/ wm所以： wmin =47.5 r/min，wmax =52.5 r/minwmin出现在e处，wmax出现在b处。41123P13P14P344. 解(1) P13如图所示； (2)3 =1*P14P13/ P34P13三、解此凸轮属于静平衡，凸轮不平衡重径积为Qe=8e，而每个钻孔的重径积为-QR=-(pd2/4)dgR，依据静平衡条件，并在y轴上投影，得d=20.9mm。四、解(1) 如图所示，两极限位置分别为AB1C1D和AB2C2D，摇杆CD的摆角；(2) 如图所示极位夹角q，且q=14； (3) K=(180+q)/( 180-q)=1.17； (4) 在摆角=2q时，作图如图示，求得LCD=85.5mm，LAD=110mm比例尺ml=0.001m/mmDABCB1B2C2C1qqqDbcrbdoahSae五、解(1)，(2)，(3)和(4)的解如图所示。O1O2rb1rb2N2N1ra2ra1B1B2r2r1rf2rf1六、解因为 a=100mm， i= z2/ z1=1.5所以 100= m(z1+z2)/2，mz1= 80(1) 由题意，模数m要求为自然数，而齿数本身也为自然数，故为使上式成立，取m=4，z1=20，所以z2=30； r1=mz1/2=40mm，ra1=d1+h*am= 44mm，rf1=r1-(h*a+c*)m=35mm ，rb1= r1cosa=37.6mm ；r2= mz2/2 =60mm，ra2 = d2+h*a m = 64mm，rf2= r2- (h*a + c*)m = 55mm ，rb2 = r2cosa=37.6mm (3) B1B2实际啮合区，N1N2理论啮合区。七、 解：此轮系由定轴轮系（z1、z2、z3、z3和z4）和差动轮系（z1、z5、H、z4）组成一混合轮系。由定轴轮系，有：i14 = w 1 / w 4 = (-1)3 z3 z4 / z1z3 = -55/18 (1) 由差动轮系，有：iH14 = (w 1 w H )/ (w 4 w H ) = - z4/ z1 = -10/3 (2) 联立解有：w H / w 1 = -9/ 429 = -3/143所以：i1H = w 1 / w H = -143/3又因为：iH15 = (w1 w H )/ (w 5 w H ) = - z5/ z1 = -28/24 所以： w5 =-107.53机械原理模拟试卷(三)一、填空题(每题2分，共20分)1. 两个作平面运动的构件，相对瞬心的绝对速度 。( 均为零 不相等 不为零且相等 )2. 机械自锁的条件是 。( 效率大于零 效率大于1 效率小于或等于零 )3. 对于滚子从动件盘形凸轮机构，若两个凸轮具有相同的理论轮廓线，只因滚子半径不等而导致实际廓线不相同，则两机构从动件的运动规律 。( 不相同 相同 不一定相同 )4. 差动轮系是指自由度 。( 为1的周转轮系 为2的定轴轮系 为2的周转轮系 )5. 曲柄滑块机构若存在死点时，其主动件必须是 ，在此位置 与共线 。( 曲柄 连杆 滑块 )6. 对于动不平衡的回转构件，平衡重需加在与回转轴垂直的 回转平面上。( 一个 两个 三个 三个以上 )7. 两构件组成平面转动副时，则运动副使构件间丧失了 的独立运动。( 二个移动 二个转动 一个移动和一个转动 ) 8. 若忽略摩擦，一对渐开线齿轮啮合时，齿廓间作用力沿着 方向。( 齿廓公切线 节圆公切线 中心线 基圆内公切线 )9. 机械是 和 的总称。10. 若标准直齿圆柱齿轮与正变位齿轮的参数m，a，Z，ha*均相同，正变位齿轮与标准齿轮比较，其分度圆齿厚 ，齿槽宽 ，齿顶高 ，齿根高 。二、简答题(每题6分，共24分) 1. 计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出。DEJIABCFGHw1CBA23411题图2题图2. 用速度瞬心法求图示机构在该位置时滑块3的瞬时速度v3(用符号表示)。3. 重量G=40N的滑块1，在倾角b=30的驱动力P作用下沿水平面做等速运动。接触面间摩擦系数f = 0.286，试用图解法求力P。 PGb123题图100mm200mm150mmR=150孔去重Q2=0.3NQ1=0.25NQ2=0.25NO4题图4. 均质圆盘上装有二个螺钉并钻有一个孔，它们的不平衡重及位置如图所示，为使该圆盘平衡，拟在R=150mm的圆周上加一重块Q，试求Q的大小及其所在方位（画在图上）。800200p/42pjM0Mr三、已知某机械一个稳定运转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nmax=200r/min 及nmax=180r/min。试求：1. 等效驱动力矩Md的大小；2. 运转的速度不均匀系数d；3. 当要求d 在0.05范围内，并不计其余构件的转动惯量时，应装在等效构件上飞轮的转动惯量Jf。 (10分)CHBAe示意图四、试设计一偏置曲柄滑块机构。设已知其滑块的行程速比系数K=1.5，滑块的冲程H=40mm，偏距e=15mm。并求其最大压力角amax。 (12分)五、 图示为一移动盘形凸轮机构，滚子中心位于点B0时为该凸轮的起始位置。试在图中作出： (10分)(1) 基圆及基圆半径；(2) 当滚子与凸轮廓线在点B1接触时，所对应相对于B0接触时的凸轮转角j1；(3) 当滚子中心位于点B2时，所对应的凸轮机构的压力角a2；(4) 升距h。0B0B2B101e五题图nz4Hz2z3z1z5z6n六题图六、 如图所示的轮系中，已知各齿轮的齿数z1 =56，z2 =62，z3 =58，z4 =60，z5 =35，z6=30，若n =70r/min，n =140r/min，两轴转向相同，试分析轮系的组成，求n1 =？并判断其转向。 (10分)七、已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，m = 2.5mm，a =20，h*a=1.0，c*=0.25，z1 =20，z2 = 40。 (14分)(1) 求出齿轮尺寸d1、da1、df1、s和中心距a；(2) 求重合度ea；(3) 画出理论啮合线和实际啮合线；(4) 画出单齿啮合区和双齿啮合区。O1O2rb1rb2ml = 0.001m/mmw1w2机械原理模拟试卷(四)一、选择及填空题（每题2分，共20分）1. 拟将曲柄摇杆机构改换为双曲柄机构，则应将原机构中的 作为机架。（ 曲柄 连杆 摇杆）2. 高速凸轮机构，为减少冲击震动，从动件运动规律应采取 运动规律。（ 等速 等加等减速 余弦加速度 正弦加速度）3. 具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动盘形凸轮机构，其从动件的运动规律 ，凸轮的实际廓线 。（ 相同 不同 不一定）4. 一对啮合的渐开线斜齿圆柱齿轮的端面模数 ，且 于法面模数。（ 相等 不相等 无关系 大 小 等）5. 蜗轮的螺旋角与蜗杆的螺旋升角 。（ 相等 不相等 无关系 之和为90）6. 对心曲轴滑块机构的曲柄长度为a，连杆长度为b，则最小传动角 。7. 螺旋升角为的螺旋副，若接触表面间的摩擦系数为f，则机构的自锁条件是： 。8. 计算等效转动惯量的原则是： 。9. 所谓定轴轮系是指： 。10. 标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距与 ， 和 参数有关。二、选择及填空题（每题5分，共20分）1. 计算图示机构的自由度，若含有局部自由度、复合铰链及虚约束需指出。BACDDEFGHJK1题图BA02题图2. 图示凸轮机构。在图中画出凸轮的基圆、偏距圆及理论廓线。3. 试画出定轴轮系及周转轮系的示意图各一种。4. 图示为刚性转子的质量分布情况，不平衡质量m1与m2在同一轴面内。 说明该转子属于哪类不平衡问题。 计算m2在平衡平面、上的代换质量m2和m2。aaam1=4kgm2=6kgm2m2三、在图示机构运动简图中，已知：L400mm，30，原动件1以等角速度11rad/s转动，试用图解法求机构3的速度v3和加速度a3。 （15分）AL1l=10mm/mm123ABCDABC=90时示意图三题图四题图四、试设计铰链四杆机构。已知：LAB=500mm，LBC=300mm，要求满足：ABC=90时，BCD=90；当AB杆从垂直位置按顺时针转动45时，ABC增加30。 （10分）五、图示双滑块机构的运动简图，滑块1在驱动力P的作用下等速移动，转动副A、B处的圆为摩擦圆，移动副的摩擦系数f0.18，各构件的重量不计，试求： （15分） 1. 不计摩擦时所能克服的生产阻力Q0； 2. 考虑摩擦时所能克服的生产阻力Q； 3. 机构在图示位置的瞬时机械效率。 建议取力比例尺。 4321P=500NQBA30六、图示滑移齿轮变速机构。已知齿轮参数：m=2mm，a=20，ha*=1.0，齿轮2的变位系数-0.2，其余如图示，试确定： （10分）1. 齿轮副1与2、2与3的传动类型；Z1=33Z2=36Z3=36a=71mm2. 齿轮3的变位系数。 注：无侧隙啮合方程式： inva= 2(x1+x2)/(z1+z2)+inva 七、机械在一个稳定运转循环内的等效驱动力矩Md和等效阻力矩Mr(为常数)如图示，等效转动量为常量(含飞轮在内)，且Je=0.314kgm2，等效构件初始角速度0=20rad/s。试作：1. 画出机械动能变化的示意线图E()；2. 求等效构件的最大、最小角速度：max，min；23/2/204080M(Nm)MdMr0E3. 计算机械运转的不均匀系数。 （10分）机械原理模拟试卷(四)题解一、选择及填空题1. ； 2. ； 3. ， ； 4. ， ； 5. ； 6. arcsin(a / b)；7. l arctgf ； 8. 等效构件所具有的动能等于系统的动能；9. 轮系中所有齿轮回转轴线固定的轮系； 10. 模数， 齿轮齿数，螺旋角。BA0理论廓线基圆偏距圆二、选择及填空题1. 解F=3n-2Pl-Ph=3*6-2*8-1=1 在F处有局部自由度；在D或D处有虚约束。2. 解 如图所示。3. 解：轮系型式有很多，现举两例如图示。周转轮系定轴轮系4. 解 属于动不平衡问题 m2= m2*a/3a=2kg m2= m2*2a/3a=4kg三、解：设构件2与3之铰链处为B，于是在B处有B1、B2和B3，其中B2和B3的运动规律一致。取B2为动点，动系建立在构件1上，其速度和加速度的矢量方程分别为： vB2 = vB1 + vB2B1 大小 ？ LAB*w1 ？ 方向 水平 AB AB aB2 = aB1 + vkB2B1 + vrB2B1 大小 ？ LAB*w21 2 vB2B1*w1 ？ 方向 水平 BA AB ABv=10mm/s/mmPb1b2 (b3)a=20mm/s2/mmPb2(b3)b1k作速度多边形和加速度多边形分别如下：于是有：AB1B2C2C1Dv3 = 0.54m/s，a3 = 0.62m/s2。四、解依题意作图如下：先作出机构两要求位置，得C1和C2点，由于C点轨迹为以D点为中心的圆弧，故作C1和C2点连线的垂直平分线，得固定铰链点D，即：LCD=380mm。Pmp=10N/mmR43R21R043R021R023R23R041R41Q0Q五、解作运动副上受力如图示。取构件1和3分别为受力体，有力平衡方程式分别为：P + R41+R21=0 ； Q + R43+R23=0而：j=arctgf=10.2。作此两矢量方程图解如图示，得到： 1. 不计摩擦时 Q0=1020N 2. 考虑摩擦时 Q=670N 3. 瞬时机械效率 = Q / Q0 = 0.657Q3R23BR432jP=500N1R2130AR414j六、解： 3. 齿轮1与2的传动类型：正传动， 齿轮2与3的传动类型：负传动，4. a = m(Z2+Z3) / 2 = 72mma= arcos(acosa/a)=17.65inv a= tg a- a= 0.010128inv a = tg a - a = 0.014904所以：x3 = (inv a- inv a) (Z2+Z3) / 2tg a - x2 = -0.27 七、解： 4. 见图5. 运动方程的积分形式0p/2(Md - Mr)dj = ( w2min - w20 ) Je / 2wmin = 14.14 rad/sp/23p/2(Md - Mr)dj = ( w2max - w2min ) Je / 2wmax = 24.49 rad/s6. wm = (wmin + wmax ) / 2 = 19.32 rad/sd = (wmin - wmax ) / wm = 0.53623/2/204080M(Nm)MdMr0E机械原理模拟试卷(五)一、 选择及填空题（每题2分，共20分）1. 以构件3为主动件的摆动导杆机构中，机构传动角是 。（ 角A 角B 角C 角D）123C主动DBA2. 阿基米德蜗杆的标准模数与压力角规定在 。（ 法面 端面 轴面）3. 刚性转子动平衡的力学条件是 。（ 惯性力系的主矢为零 惯性力系的主矩为零 惯性力系的主矢、主矩均为零）4. 凸轮轮廓曲线出现尖顶时的滚子半径 该点理论廓线的曲率半径。（ 大于等于 小于 小于等于）5. 由M个构件铰接于一点的复合铰链应包含 个转动副。6. 属于平面高副的有 副；属于平低副的有 副。7. 图示铰链四杆机构，以AB为机架称 机构； 以CD为机架称 机构。d=95mma=25mmc=65mmb=70mmBCDA8. 直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 。9. 为了使从动件获得间歇转动，则可以采用 机构，或 机构。10.轴线垂直相交的圆锥齿轮传动，其传动比用分度圆锥角表示为：i12= 。二、简答题（每题5分，共20分）1. 图示电器开关机构。已知LAB=120mm，LBC=180mm，LCD=400mm，LAD=500mm。试作： 说明该机构属于何种类型机构及其理由； 在触头接合力Q作用下机构是否会被打开？为什么？QCDBA1题图l=0.01m/mm2C1A1B342题图2. 图示机构运动简图，已知110rad/s，试用瞬心法求构件3的速度V3。EVBCB正三角形ADbp3. 在图示机构中，已知VB，欲求VE。试按矢量方程图解法作出速度多边形。30206mm4mm4. 图示刚性转子，质量分布在同一个轴面上，数据见图，说明是否静平衡、动平衡？并简述理由。ZH=100Z3=20Z2 =25Z2=20Z4=20Z1=25三、图示轮系（各轮齿数见图）。1 说明轮系类型；2 计算传动比i14；3 说明n4与n1转动方向是否相同；4 以齿轮1为原动件，判断轮系是增速机构还是减速机构？（10分）四、试设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知凸轮基圆半径ro=25mm，偏距e =10mm，滚子半径rr=5mm，从动件运动规律为：凸轮转角09090120120210210360从动件位移余弦加速度上升24mm远停等加速度减速到近处近停按下列要求作题： （15分）ero(b)1 在(a)图中画出=0210区间从动件位移曲线S()；2 说明在一个循环中机构发生冲击的位置及性质；3 在图(b)中绘制升阶段的凸轮实际廓线。0 90 120 210 S(a)五、图(a)为曲柄压力机的传动示意图，图(b)为以曲轴H为等效构件稳定运转一周期的等效阻力矩Mr曲线，等效驱动力矩Md为常数，A轴转速nA=730转/分，转动惯量JA=0.02kgm2(其它构件质量或转动惯量忽略不计)，曲轴转速nH=100转/分。试求满足运转不均匀系数d=0.1的飞轮转动惯量JF。 (10分)A飞轮H60M(Nm)Mrj1007p/4p/4(a)(b)六、试设计一对心曲柄滑块机构，要求实现曲柄AD的三个位置AD1，AD2，AD3与滑块的三位置C1，C2，C3相对应（见下图）。 (12分)示意图ABCDaAC1D1C2C3D2D3mL= 1 mm/mm 答： AB = ；BC = ；a = 。七、图示为按比例尺l=1mm/mm画出的齿轮啮合图。已知：压力角a=20，啮合角a=30，节圆半径r1=43.403mm, r2=86.805mm.试作： （13分）1 计算两轮基圆半径rb1、rb2和两轮分度圆半径r1、r2，并在C2齿侧画出齿廓工作段；2 标出法节Pn、基节Pb1；3 标出实际啮合线B1B2，并量出长度和计算重合度a。机械原理模拟试卷(五)题解二、 选择及填空题1. ； 2. ； 3. ；4. 5. M-1 ；6. 齿轮副和凸轮，移动副和转动；7. 双曲柄，双摇杆； 8. 模数和压力角对应相等；9. 槽轮，棘轮；10. tgd2(ctad1)P14P12P34P13l=0.01m/mm2C1A1B34P23二、简答题（每题5分，共20分）1. 双摇杆机构，因为：120+500180+400 不会被打开，因这是死点位置。 V3 = p14p13l w1= 4.12m/s2. 解：找机构瞬心如图示。所以有pecb3. 解4. 是静平衡的。因为W1=W2=120kgmm，且方向相反。不是动平衡的。因为不在同一回转平面内，将产生惯性力矩。三、解：5 轮系类型；混合轮系。6 i14 = i1HiH4， iH4 = - Z4/ZH = -0.2i1H = 1 iH13 =1 Z3Z2 / Z2Z1 = 0.36 (或9/25)i14 = 0.36 (-0.2)=-0.072 (或-9/125)7 n4与n1转动相反。8 是增速。四、解4 如图所示ero(b)5 在j = 0、90、120、210处有柔性冲击。0 90 120 210 S(a)3. 如图所示五、解：Md = 60p/4+107p/4 / 2p = 16.25 NmJ1e= JA ( nA/nH )2 = 0.027.32 = 1.0658kgm2Wmax = (Md -10)7p/4 = 34.36 NmJF = - J