机械原理考试题及答案(工业大学).doc

一、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1在平面机构中，一个高副引入 个约束，一个低副引入 个约束。2在曲柄摇杆机构中,速度瞬心的总个数为_ _，而其中绝对速度瞬心的个数为_ _。3等效质量的等效条件是_ ，等效力的等效条件是_ _ _。 4一个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较，直径变小的圆是_ ，而直径未变的圆是_ _ 。5在凸轮机构的推杆常用的运动规律中，具有刚性冲击的是 是。；具有柔性冲击的6斜齿圆柱齿轮的当量齿数为_ _，圆锥齿轮的当量齿数为_ _。 7机器产生速度波动的类型有 和 两种。8 在 进 行 平 面 机 构 的 运 动 分 析 时 ， 两 个 构 件1 、 2上 的 重 合 点K1、 K2间 的 速 度 关 系为 ，K1、K2两点间的加速度关系为 。9对于单销外槽轮机构来说，槽轮的槽数最少_ _ ，槽轮的运动系数总小于。10 在 对 心 曲 柄 滑 块 机 构 中 ， 连 杆 长 为100mm ， 滑 块 的 行 程 为100mm ， 则 曲 柄 长为，机构最大压力角为。二、简答题（每小题 5 分，共 20 分）1何谓运动链？运动链与机构有何联系和区别? 2为什么要对回转构件进行平衡?3斜齿轮的螺旋角对传动有什么影响？它的常用范围是多少？为什么要作这样的限制？4速度瞬心法一般适用于什么场合?能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析? 三、分析题（每小题 10 分，共 20 分） 1在图三、1 所示的铰链四杆机构中，已知 lBC= 400mm ， lCD= 300mm ， lAD= 200mm且 AD 为机架。试分析：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，lAB的最大值；，注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。第 1 页共 3 页094（2）若此机构为双曲柄机构， lAB的最小值；（3）若此机构为双摇杆机构， lAB的取值范围。图三、1图三、2机械原理2图三、2 所示的偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构中，凸轮以角速度 逆时针方向转动。试在图上：（1）画出凸轮的理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮在图示位置时的压力角 和位移 ；s（3）标出凸轮从图示位置转过 90o 时的压力角和位移 ；s（4）标出凸轮机构的行程 h。四、计算题（每小题 10 分，共 30 分） 1试计算图四、1 所示机构的自由度，若存在局部自由度、复合铰链或虚约束，请指出其位置；判定该机构是否具有确定的运动。图四、1 图四、2注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。第 2 页共 3 页0942在图四、2所示的电动三爪卡盘的传动轮系中,已知各轮齿数为:z3= 57 ,z4= 56 。试求传动比i14。机械原理z1= 6 , z2= z =225,z2= 40 ，mn= 8mm ，n= 2003已知一对斜齿轮传动，z1= 20 ，han*= 1，c*n=0.25，B = 30mm ，并初取 = 150，试求该传动的中心距 （ 值应圆整为个位数为 0 或 5，并相应重算螺旋角 ）、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和当量齿数。五、设计题（10 分） 1图五所示，设已知一曲柄摇杆机构的行程速比系数 K = 1.5 ，摇杆与机架的长度分别为：lCD= 75mm ， lAD= 100mm ，且摇杆的一个极位与机架的夹角为 = 450，试设计确定该机构的曲柄及连杆的长度。图五一、填空题（10 道小题，20 个空，每空 1 分，共 20 分）11，226，33动能相等，功率相等4齿顶圆，分度圆5等速运动规律，等加速等减速度运动规律6 zv= z / cos3 ， zv= z / cos7周期性速度波动，非周期性速度波动8 v= v+ vk1 ， a= a+ ak+ ark 293，0.5k1k2k2k1k k2 1k k2 11050mm，300二、简答题（4 道小题，每道小题 5 分，共 20 分）1答：构件通过运动副联接而构成的相对可动的构件系统称为运动链。若将运动链中的某一构件加以固定，即成为机构。两者的主要区别是运动链中没有机架，而机构必须有固定构件（机架）。（5 分） 2答：构件在回转过程中产生的不平衡惯性力，不仅会在运动副中引起附加的动载荷，从而增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且还会使机械产生振动，降低其工作精度和可靠性，甚至时期遭到破坏，因而必须对回转构件进行平衡。（5 分）3答：斜齿轮的螺旋角增大，将会使传动产生的轴向力增大，对轴承工作不利。在设计时一般取为 80 200，因为太大，有上述缺点，而太小又体现不出斜齿轮的优点。（5 分） 4答：速度瞬心法一般适用于构件数目不太多的简单平面机构的速度分析，不能进行机构的加速度分析。（5 分）三、分析题（2 道小题，每道小题 10 分，共 20 分） 1解：第 1 页共 4 页（1）AB 最短：AB+400300+200, AB100(mm),（2）AD 最短：lAB最大值为 100mm（2 分）1)若 AB 不是最长，即 AB400,且 200+400AB+300,所以 300AB400（2 分）2)若 AB 为最长杆，即 AB400,且 AB+200400+300, 所以 400AB500（2 分）所以 lAB最小值为 300mm。（1 分）（3）图示机构只有不满足杆长条件时才成为双摇杆机构。lAB的取值范围：100mm lAB300mm；500mm lAB900mm（3 分）2解：1）、2）见图三、2（各 3 分）3）、4）见图三、2（各 2 分）图三、2四、计算题（3 道小题，每道小题 10 分，共 30 分）1解：图中活动构件数 n=6，低副数 pl=8，高副数ph=1，故该机构的自由度为：F=3n-(2 pl+ ph) =36-（28+1）=1（4 分）第 2 页共 4 页机构具有确定的运动。（2 分）F 处为局部自由度（2 分），D 处为虚约束，算一个移动副。（2 分）2解：在轮 1、2、3 及行星架 H 组成的行星轮系中,轮 3 为固定轮,故iiH) =1+57631H=1 13=1- (z356=6（分）z1在轮 4、2、2、3 及行星架 H 组成的行星轮系中,轮 3 为固定轮,故= 1iH= z= 25 571= （5 分）i4H联立求解得431 (z23) 1z z4256 2563561i/H=/() =-58814=i1Hi43解：1）计算中心距 a 初取 = 150，656则 a =mn2 cos(+ z) =z128(20 + 40)02 cos15=248.466取 a =则 250mm ，= arccosmn(+ z)z122a= arccos8(20 + 40)2250= 1601537（2 分）2）计算几何尺寸及当量齿数分度圆直径（2 分）d1= mmz1/ cos =d2= mmz2/ cos =d= d 2(*)166.67mm333.33mm=146.67齿根圆直径（2 分）f 11han*+ cmnnmmdf 2= d2=+*)2(han*+ cmnn=313.33mm齿顶圆直径（2 分）da1d12*hmann182.67mmda2= d+22*hmann=349.33mm当量齿数（2 分）zv1=z1/ cos3 =zv2=z2/ cos3 =22.6145.21第 3 页共 4 页五、设计题（1 道小题， 10 分）K 1解：先计算 =1800K +1=18001.51+1.51=036（2 分）再以 l作图，（8 分）可得两个解：（1） l= ( AC AC) / 2 =2(84.5 35) / 2