吉林大学机械原理历年试卷9

模拟试题九 机械原理模拟试题九 机械原理 A 一 判断题 一 判断题 10 分 分 对者画对者画 错者画 错者画 1 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零 2 在铰链四杆机构中只要满足曲柄存在的杆长条件就一定有曲柄存在 3 凸轮机构中从动件的运动规律为等速运动时 则存在刚性冲击 4 斜齿圆柱齿轮的当量齿轮为一虚拟的直齿圆柱齿轮 5 直齿圆锥齿轮的传动比与分度圆锥角有关 6 一对渐开线齿轮的中心距永远等于两轮节圆半径之和 7 飞轮在调节周期性速度波动时 可将速度调节在一恒定值上 8 从受力的观点看 要求传动角越小越好 9 两销四槽的槽轮机构 其槽轮的运动时间大于槽轮的静止时间 10 在四杆机构中有三个绝对瞬心 二 选择题 二 选择题 10 分 分 1 在加工变位齿轮时 当刀具向远离轮坯方向移动时 加工出的齿轮称为 其齿顶 A 正变位齿轮 B 负变位齿轮 C 变尖 D 变宽 2 在铰链四杆机构中 当满足 最长杆长度 最短杆长度 其余两杆长度之和 时 以 为机架 该机构为双摇杆机构 A 最短杆 B 最短杆的对边 C 最短杆的邻边 3 由六个构件组成的机构共有 瞬心 A 6 个 B 15 个 C 18 个 D 12 个 4 正变位齿轮分度圆上的压力角与标准齿轮分度圆上的压力角相比 其大小 A 变大 B 变小 C 不变 5 在曲柄滑块机构中 当 为主动件时 机构存在死点位置 A 曲柄 B 滑块 C 连杆 6 在分析机构受力时 摩擦圆的大小与机构的受力 A 无关 B 有关 C 成正比 D 成反比 7 平底与导路垂直的平底直动从动件盘形凸轮机构 其压力角为 A B 常数 C D 常数 8 将图 9 1 所示的机构放在直角坐标系下 其杆长矢量均为已知 与该机构相对应的数学模型为 2 分 三 简答题 三 简答题 10 分 分 1 标准齿轮的定义是什么 2 什么叫根切 根切产生的原因是什么 3 能实现间歇运动和直线运动的机构有哪些 各列举四个例子 4 周转轮系中与 iAB有何区别 符号如何确定 H AB i A 31 31 sinsin coscos CBABCA CBAB CBABCA lll ll lll B 31 31 sinsin coscos CBABCA CBAB CBABCA lll ll lll C 31 31 sinsin coscos CBABCA CBAB CBABCA lll ll lll D 31 31 sinsin coscos CBABCA CBAB CBABCA lll ll lll 3 2 4 1 B A C y x 图 9 1 5 何种刚性转子需要动平衡 刚性转子的动平衡条件是什么 四 四 如图 9 2 所示 1 图示机构的自由度为多少 2 机构在结构上是否合理 若合理需要几个原动件 若不合理 针对不合理部分提出修改方案 并计算修改后机构的自由度 8 分 五 五 设计一无根切的齿轮齿条机构 已知 15 m 10mm h 1 c 0 25 求 1 齿轮 的分度圆半径 r1 节圆半径 r1 分度圆齿厚 s1 齿顶高 ha1 齿根高 hf1 齿顶圆半径 ra1 齿根圆半径 rf1 2 齿条上的分度线齿厚 s2 齿顶高 ha2 齿根高 hf2 3 齿轮中心至齿条分度线之间的距离 L 12 分 六 六 已知图 9 3 所示轮系中各轮齿数为 Z1 40 Z2 10 Z3 20 Z4 25 Z5 1 左旋 Z6 25 Z7 10 Z8 40 n1 100rpm n7 100rpm 方向如图 求 n6 并将方向标在图上 10 分 七 七 机器主轴在稳定运动循环中 等效阻力矩 Mr曲线如图所示 等效驱动力矩 Md为常数 主轴的 平均转速为 nm 760rpm 要求不均匀系数 求 装在主轴上的飞轮转动惯量 JF 主轴的 max min 各出现在何位置上 10 分 八八 已知图示的凸轮机构 在图上标出 1 基圆半径 r0 2 图示位置的位移 s 和压力角 从 动件的升程 h 和推程运动角 说明从动件导路偏置的方位是否有利于机构传动 为什么 10 分 九 九 下列两题任选一题 10 分 1 图 9 6 所示为一压水井机构 已知机构位置和各部分尺寸 接触面的摩擦系数为 f A B C 处 的虚线圆为摩擦圆 P 为驱动力 Q 为阻力 画出图示位置各构件中总反力的作用线位置和方向 要求写 出各构件的力平衡方程式 已知图 9 7 所示机构的位置 尺寸 为常数 试用矢量方程图解法求 E 点的速度和加速度 vE a E 要求列出矢量方程 画出速度和加速度矢量图 比例尺任选 十 十 设计一铰链四杆机构 已知 机构的行程速比系数 K 1 4 机架长 lAD 120mm 曲柄 lAB 20mm 曲柄的第二个极限位置 AB2与机架夹角 曲柄逆时针转动 机构位置如图 9 8 所示 试 用图解法确定摇杆 lCD 连杆长度 lBC 图中比例 l 0 001m mm 10 分 C Q 1 A B 3 4 2 图 P 1 3 2 6 4 5 D B A A A C E 图 600 Mr M Nm 200 图 9 4 图 9 5 A A D 图 9 8 齿轮 D E O1 C O2 B A 图 9 2 1 23 4 6 5 7 8 n1 n7 图 9 3 模拟试题九 机械原理模拟试题九 机械原理 A A 答案 答案 一 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二 二 1 A C 2 B 3 B 4 C 5 B 6 A 7 A 8 A 三 三 1 具有标准齿廓参数 而且分度圆齿厚与齿槽宽相等的齿轮称标准齿轮 chm a 2 用范成法加工齿轮时 有时刀具顶部将被加工齿轮根部渐开线齿廓切去一部分 这种现象称为根 切 根切产生的原因是刀具的齿顶线 齿条型刀具 或顶圆 齿轮插刀 与啮合线的交点超过了被切轮 齿的啮合极限点 3 槽轮机构 棘轮机构 不完全齿轮机构和凸轮机构 曲柄滑块机构 牛头刨床机构 齿轮齿条机 构和直动从动件凸轮机构 4 可见是相对传动比 是 A B 两构件相对于 H H AB i 所列的传动比 是 A B 两构件的绝对传动比 的符号取决与 nA nB和 nH三构件的转速大小 方 AB i H AB i 向和各轮的齿数 的符号取决与 nA nB的转向 AB i 5 刚性转子 其转子的长径比 b D 0 2 时需要动平衡 刚性转子的动平衡条件为 转子的离心惯 性力之和为零 且离心惯性力矩之和也为零 即 F 0 M 0 四 四 1 n 5 Pl 7 Ph 1 F 0 2 此机构的 C 点在结构上不合理 应在 C 点结构中进行该进 改进 后的机构图如图 9 2 题所示 改进后机构的自由度如下 n 6 Pl 8 Ph 1 F 1 五 五 1 r1 75 r1 取 x1 xmin 2 17 s1 16 56 ha1 11 17 hf1 11 32 ra1 86 17 rf1 63 68 2 s2 15 7 ha2 10 hf2 12 5 3 L 75 12 六 六 n6 17 逆 七 七 Md 275 Nm Wmax 358 71 Nm JF 1 134 kgm2 m 79 55 1 s max 81 54 1 s 在 0 5 处 min 77 56 1 s 在 0 9525 处 八 八 解 1 2 和 3 的图解见图 9 5 题 4 由公式 在升程段 希望 小 即公式中 e 前应取 号 当瞬心与导路在转轴同侧时 e 前取 号 此题中的导路偏置方 位在升程段满足上述条件 故此题中的凸轮机构有利于机构传动 B A AB HB HAH AB n n i nn nn i C 图 9 2 题 齿轮 D O1 O2 B A E 图 9 5 题 s 0 0 r h 理论廓线 22 o ers e v tan 九 九 1 2 十 解 在 AB2的延长线上任找一点 E2 并在 B1A 的延长线上找对应点 E1 连接 E2DB2 使 B2E2D B1E1D 将 B2E2D 的 B2E2 边与 B1E1重合得到 D 点 然后求出 C1和 C2点 图解见图 9 8 题 AB1C1D 和 AB2C2D 为机构的第一位置和第二位置 各杆长度如下 lCD C1D l lBC B1C1 l Q 图 题 34 V 14 32 R 41 R 21 R 12 12 R 23 23 R 43 R C 1 A B 3 4 2 P 解 各构件受力图如右 图 9 6 题 受力平衡方程如下 farctan 02 1232 RRP 构件 2 构件 03 2343 RRQ 构件 3 构件 01 2141 RR 构件 1 构件 1 3 2 6 4 5 D B A A A C E 图 题 d P c b2 e e b3 b3 r k a P c b2 d e b3 v 向向向向 向向 BC C 2 l 3 3 BAB 2 3 n B BCB v aaaaa 2 232333 B2 r BB k BBBB D vvv EDD E E 向向向向 向向向向 选 v 取 P 点 画速度图 影像 vD 见图 9 7 题 C A BC 2 1AB BB l vvv 2323 BBBB 向向 向向向向 解 向向向向向