2013年4月考试机械原理第三次作业.docx

2013年4月考试机械原理第三次作业一、填空题（本大题共30分，共 15 小题，每小题 2 分）1. 移动副的自锁条件是 _ ；转动副的自锁条件是 _ 。2. 凸轮轮廓的形状是由 _ 和 _ 决定的。3. 完全平衡是 _ 。4. 进行机构结构分析时，要拆出基本杆组，首先从离原动件最 _ 的构件开始。通常这个构件是作为 _ 。5. 铰链四杆机构的基本形式有 _ 、 _ 和 _ 。 6. 在双方向联轴节中，要使主、从动轴的传动比恒等于，则必须满足的条件是 _ 。7. 两个构件以一定的表面相互接触所形成的可动联接，称为 _ 。两个构件上相互接触的表面，称为 _ 。8. 运动链与机构的区别是： _ 。9. 从效率的观点来说，机构自锁的条件是 _ ；所谓自锁机构，即在 _ 时机构不能运动。10. 凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越 _ ，而凸轮机构的尺寸越 _ 。11. 平面连杆机构中，连杆作平面运动，连杆上不同位置的点在一个运动循环所经过的运动轨迹描绘成一条曲线。这条曲线就称为 _ 。将不同位置的连杆曲线集合起来，就是一张 _ 。12. 图平面机构如果有确定运动，需要 _ 个原动件。 13. 基本杆组的级数，按 _ 所形成封闭多变形的边数来分，有几个边就称为几级组。14. 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中， _ 运动规律具有刚性冲击； _ 运动规律具有柔性冲击；而 _ 运动规律无冲击。15. 凸轮机构从动件的端部结构形式一般有 _ 、 _ 、 _ 、 _ 等四种。二、作图题（本大题共30分，共 5 小题，每小题 6 分）1. 在图示机构中，各摩擦面的摩擦角均为，Q为生产阻力，P为驱动力，试在图中画出各R12，R31，R32 2. 如图的四杆闭运动链中，已知a=150mm,b=500mm,c=300mm,d=400mm。欲设计一个铰链四杆机构，机构的输入运动为单向连续转动，确定在下列情况下，应取哪个构件为机架?(1)输出运动为往复摆动（2）输出运动也为单向连续转动3. 如图所示的对心滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在A点，半径40mm，凸轮转动方向如图所示，lOA25mm，滚子半径rrmm，试问： ） 凸轮的理论曲线为何种曲线？ ）在图上标出凸轮的基圆半径rb ） 在图上标出图示位置从动件的位移s，并计算从动件的升距h？ ） 用反转法作出当凸轮沿方向从图示位置转过90o时凸轮机构的压力角，并计算推程中的最大压力角max？ ） 若凸轮实际廓线不变，而将滚子半径改为15mm，从动件的运动规律有无变化？ 4. 设计一个偏心曲柄滑块机构。已知滑块两极限位置之间的距离C1C2=50mm,导路的偏距e=20mm,机构的行程速比系数K=1.5.试确定曲柄和连杆的长度lAB、lBC5. 确定如图所示机构当构件为原动件时机构的级别。三、计算题（本大题共40分，共 4 小题，每小题 10 分）1. 在如图所示的轮系中,已知z1=z2=z3=z4=18,z2=z3=z4=z5=36,又知n1=1600r/min,试求n5的大小及方向(方向标出即可)。2. 曲柄摇杆机构中，曲柄匀速转动角速度=0.2r/s，又知机构的极位夹角=30。试求摇杆快、慢行程的时间各是多少？3. 下图为由齿轮机构组成的双路传动，已知两路输出功率相同，锥齿轮传动效率1=0.97，圆柱齿轮传动效率2=0.98，轴承效率不计，试计算该传动装置的总效率4. 在图示对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，O为凸轮的几何中心，O1为凸轮的回转中心，直线AC与BD垂直，且O1O=OA2=40mm，试计算：（1）该凸轮机构中C,D两点的压力角（2）该凸轮机构从动件的行程h答案：一、填空题（30分，共 15 题，每小题 2 分）1. 参考答案：驱动力与接触面法线方向的夹角小于摩擦角；驱动力的作用线距轴心偏距e小于摩擦圆半径解题方案：评分标准：2. 参考答案：圆半径 从动件运动规律解题方案：评分标准：3. 参考答案：使机构的总惯性力为零，为此需使机构的质心恒固定不动解题方案：评分标准：4. 参考答案：远；输出构件解题方案：评分标准：5. 参考答案：曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构解题方案：评分标准：6. 参考答案：主从动轴与中间轴在同一平面内，且主从动轴与中间轴夹角相等，同时中间轴两端的叉面在同一平面上解题方案：评分标准：7. 参考答案：运动副；运动副元素解题方案：评分标准：8. 参考答案：机构中有作为机架的固定构件，而运动链则没有解题方案：评分标准：9. 参考答案：0 外力驱动解题方案：评分标准：10. 参考答案：大 小解题方案：评分标准：11. 参考答案：连杆曲线；连杆曲线图谱解题方案：评分标准：12. 参考答案：1解题方案：评分标准：13. 参考答案：内接副解题方案：评分标准：14. 参考答案：等速 等加速等减速或余弦加速度 正弦加速度解题方案：评分标准：15. 参考答案：尖顶 滚子 平底 曲面解题方案：评分标准：二、作图题（30分，共 5 题，每小题 6 分）1. 参考答案：解题方案：评分标准：2. 参考答案：解：当输出运动为往复摆动时，机构应为曲柄摇杆机构，此时应取四杆中最短杆的相邻杆，即b或d作为机架。（5分） 当输出运动也为单向连续转动时，机构应为双曲柄机构，此时应取四杆中的最短杆，即a作为机架。（5分）解题方案：评分标准：3. 参考答案：解：）理论轮廓曲线为：以点为圆心，半径为Rrr的圆（2分） ）此时所求的基圆半径为理论轮廓曲线的rb rbrrmm（2分） 3） 此时从动件的位移如图所示 升程hrrrbmm（3分） 4） 即从动件导路沿方向转过90o到B此时压力角如图中所示 maxsin-1 (OA/(Rrr)o（3分） 5）实际轮廓曲线不变，滚子半径rr为，此时从动件的运动规律不变因为从动件的运动规律与轮廓曲线一一对应（2分） 解题方案：评分标准：4. 参考答案：解题方案：评分标准：5. 参考答案：解：确定机构的级别关键是要拆出机构中所含的基本杆组。当构件为原动件时，拆基本杆组首先应当从最远离原动件的构件1拆起，可以拆出级基本杆组ABC，然后，又依次可以拆出级基本杆组DEF和GHI。如下图示。所以该机构为级机构。解