机械原理典型习题与答案2.pdf

模拟练习 2 1 机械原理典型习题与答案机械原理典型习题与答案 2 一 选择题选择题 每空 2 分 共 10 分 1 平面机构中 从动件的运动规律取决于 D A 从动件的尺寸 B 机构组成情况 C 原动件运动规律 D 原动件运动规律和机构的组成情况 2 一铰链四杆机构各杆长度分别为 30mm 60mm 80mm 100mm 当以 30mm 的杆为机 架时 则该机构为 A 机构 A 双摇杆 B 双曲柄 C 曲柄摇杆 D 不能构成四杆机构 3 凸轮机构中 当推杆运动规律采用 C 时 既无柔性冲击也无刚性冲击 A 一次多项式运动规律 B 二次多项式运动规律 C 正弦加速运动规律 D 余弦加速运动规律 4 平面机构的平衡问题中 对 动不平衡 描述正确的是 B A 只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C 静不平衡针对轴尺寸较小的转子 转子轴向宽度 b 与其直径 D 之比 b D 0 2 D 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5 渐开线齿轮齿廓形状决定于 D A 模数 B 分度圆上压力角 C 齿数 D 前 3 项 二 填空题填空题 每空 2 分 共 20 分 1 两构件通过面接触而构成的运动副称为 低副 2 作相对运动的三个构件的三个瞬心必 在同一条直线上 3 转动副的自锁条件是 驱动力臂 摩擦圆半径 4 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点 啮合性能好 重合度大 结构紧凑 5 在周转轮系中 根据其自由度的数目进行分类 若其自由度为 2 则称为 差动轮系 若其自由度为 1 则称其为 行星轮系 6 装有行星轮的构件称为 行星架 转臂或系杆 7 棘轮机构的典型结构中的组成有 摇杆 棘爪 棘轮 等 三 简答题简答题 15 分 1 什么是构件 答 构件 机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件 从运动角度讲是不可再分的单位 体 KUST 模拟练习 2 2 2 何谓四杆机构的 死点 答 当机构运转时 若出现连杆与从动件共线时 此时 0 主动件通过连杆作用于从动件 上的力将通过其回转中心 从而使驱动从动件的有效分力为零 从动件就不能运动 机构的 这种传动角为零的位置称为死点 3 用范成法制造渐开线齿轮时 出现根切的根本原因是什么 避免根切的方法有哪些 答 出现根切现象的原因 刀具的顶线 不计入齿顶比普通齿条高出的一段 c m 超过了被切齿轮的啮合极限点 N1 则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去 避免根切的方法 a 减小齿顶高系数 ha b 加大刀具角 c 变位修正 四 计算题计算题 45 分 1 计算如图 1 所示机构的自由度 注意事项应说明 5 2 小题 a 其中 A B 处各有一个转动副 B 处有一个移动副 C D 处的移动副记作一个移动副 即0 0 4 3 Fpppn hl 所以该机构自由度为 1 0004233 2 3 FpppnF hl 小题 b 其中 A B C G H 处各有一个转动副 F 处为复合铰链有两个转动副 B 处有一个 局 部 自 由 度 D E处 的 两 个 移 动 副 记 作 一 个 移 动 副 即 1 0 1 9 7 Fpppn hl 所以该机构自由度为 a 图图 1 b A B C D A B C D E F G KUST 模拟练习 2 3 1 1019273 2 3 FpppnF hl 2 如图 2 所示机构中 各尺寸为 lAB 30mm lAC 100mm lBD 50mm lDE 40mm 曲柄 以等角速度 1 10 rad s 运动 试用图解法求机构在 o 45 1 时 点 D 和 E 的加速度 以 及构件 2 的角速度和角加速度 15 分 解 以 l 0 0025m mm 作机构的位置简图 如图 a 所示 此机构中构件 2 和摇块 3 组成移 动副 且构件 2 作平面一般运动 选 C C2 和 C3 为重合点 则 Vc3 VC4 0 ac3 ac4 0 3 2 3 2 i 速度分析 smlv ABB 3 003 010 1 大小 方向 0 32322 BCBCAB vvvvv CCCBCBC 取 v 0 005m s 1 mm 作上式的速度图 图 b 再根据速度影像原理得点 d 及 e 方向 沿pdsmpdv vD 23 02 45005 0 方向 沿pesmpev vE 17 04 34005 0 图图 2 B A 1 1 D 1 E 2 3 4 图 a 图 b 图 c KUST 模拟练习 2 4 瞬时针 srad l bc bc v 00 2 123 0 5 48005 0 2 2 ii 加速度分析 22 1 303 0100smlaa AB n BB 222 22 49 0123 000 2smla BC n BC 方向EDsmva CC k CC 2 32332 69 05 34005 0222 大小 方向 0 32323222 BCBCBCBCAB aaaaaaa r CC t CCC t BC n BCBC 以 a 0 04m s 2 mm 作加速度图 图 c 再加速度影像原理得点 d 和 e 由图可得 方向 沿 61 214 6504 0 2 dpsmdpa aD 方向 沿 84 201 7104 0 2 epsmepa aE 顺时针 2 2 22 2 41 8 123 0 85 2504 0 srad l cn l a CB a CB t BC 3 设计一对渐开线外啮合标准齿轮圆柱齿轮机构 已知 z1 18 z2 36 模数 m 3 压力角 与齿顶高系数 a h为标准值 试求 10 分 1 该圆柱齿轮机构的传动比 i12 2 两轮的分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 分度圆上齿厚 3 求两轮的中心距 答 a 该圆柱齿轮机构的传动比 2 18 36 1 2 12 z z i b 两轮的分度圆直径 mmmzd54183 11 mmmzd108363 22 齿顶圆直径 mmmhzd aa 633 1218 2 11 mmmhzd aa 1173 1236 2 22 齿根圆直径 mmmchzd af 5 463 25 021218 22 11 KUST 模拟练习 2 5 mmmchzd af 5 1003 25 021236 22 22 基圆直径 mmddb74 5020cos54cos 11 mmddb94 10920cos117cos 22 分度圆上齿厚 mm m s71 4 2 314 3 2 c 两轮中心距 mm dd a81 2 10854 2 21 4 在图示轮系中 已知 Z1 22 Z3 88 Z3 Z5 试求传 动比 i15 10 分 答 齿轮 1 2 3 H 组成行星轮系部分 齿轮 3 4 5 组成定轴轮系部分 其中行星轮系部分的传动比 4 22 88 1 3 21 32 3 1 13 z z zz zz i H H H 1 定轴轮系部分 1 3 5 4 3 54 5 3 5 3 z z zz zz i 2 由图中可知 H 5 3 又有 33 4 由式 1 2 3 4 联立可得 9 15 i 五 设计题设计题 10 分 设计一导杆机构 已知机架长度 100mm 行程速比系数 K 1 5 要求保留作图轨迹 以及必要的文字说明 1 2 3 3 5 4 H 图图 3 KUST 模拟练习 2 6 解 导杆机构的极位夹角 36