2020年新编机械原理期末考模拟题含答案2套名师资料

1、 机械原理 课程期末考试试卷 开课学院： 机械学院 ，考试形式： 闭 卷 ，所需时间： 120 分钟 考生姓名： 学号： 专业： 班级 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 一、填空题（每小题2分，共20分）： 1、在平面机构运动分析中，三心定理是： 三个作平面平行运动的构件共有三 个速度瞬心，并且这三个瞬心必在同一条直线上 。 2、一对渐开线齿轮正确啮合的条件是_基圆齿距_相等，亦即两齿轮 的_模数_和_压力角_分别相等。 3、渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指 传动比不受中心距变化的 影响。 4、周转轮系根据自由度不同可分为 差动轮系 和 行星轮系 ， 其自由度分别为

2、 2 和 1 。 5、直动从动件盘形凸轮机构从动件是等速运动时将产生 刚性 冲击，故适 用于 低速运动 场合。 二、简答题（每小题6分，共30分） 1、已知机构运动简图如图所示， （1）计算该机构的自由度；如果以1为原动件，说明机构是否具有确定的运动。 C24B31E5AD6题F 1图G 答案： （1）机构的自由度： F3n2PP1 7253HL若以1为原动件，则原动件数自由度数，且F0，因此，机构具有确定的运动。 2、（1）试阐述铰链四杆机构的曲柄存在条件 （2）根据下图中所注尺寸判断下列铰链四杆机械是曲柄摇杆机构、双曲柄机构，还是双摇杆机构，并说明为什么。 5050901001001106

3、070709010025120407060(a)(c)(b)(d)题四图 答：（1） 1、最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和， 2、最短杆是连架杆或机架。 （2） (a)：曲柄摇杆机构 (b)：双曲柄机构 (c)：双摇杆机构 (d)：双摇杆机构 3、一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，m=2mm， Z=20，Z30。 21（1）分别计算出这两个齿轮的分度圆直径，分度圆齿厚，基圆直径，齿顶圆直径，中心距。 （2）按1：1的比例作图标明理论啮合线和实际啮合线，并计算（不许从图上量取）出理论啮合线和实际啮合线长度。 （3）计算这对齿轮传动的重合度。(15分) 答案： （1）分度圆直径：d

4、=mZ=40mm、d= mZ=60mm 2121 分度圆齿厚：s0.5m3.14mm、s0.5m3.14mm 21 基圆直径：d= dcos=37.59mm、d= dcos=56.38mm 2b1b21 齿顶圆直径：d=d+2h=44mm、d=d+2h=64mm aa22a11a 中心距：a=0.5(d+d)=50mm 21 如图所示：(2) 按中心距及基圆和齿顶圆大小作图， 其中NN为两基圆的内公切线 21B、B分别为两齿顶圆与内公切线的21交点。C为节点。 则NN为理论啮合线； 21BB为实际啮合线。 21NN?NC?CN2121 dd?21?17.?sin1?sinmm 222 NN?N

5、B?BB?NB 22112121其中： 2222d?d?dd221a122 ，mm43?r?11.rNB?22amm.14r?r?15NB?111a12222a44所以： mm479.BB?21?5.9mcosmmP? 3）（bBB9.47?21?1.6 重合度： P5.9b 齿轮4、已知轮系主动轮转向如图所示， Z，2均为标准齿轮，标准安装，Z21Z，24Z48，Z40，Z120，5324，并标出轮36，求传动比iZ18，166) 62、5、的转向。(13分 答案： 组成定轴轮系；、ZZ21 H）组成周转轮系；（Z、Z及Z、Z5324 组成定轴轮系ZZ、65Zn2120?i? 2转向箭头向上

6、。蜗杆左旋，蜗轮 12Zn12Z1ni?n?H4HH225?i 421?nnZH42 转向箭头向上轮5 6i?H2n52?i? 转向箭头向左轮6 56n6 因此 240i?i?i?i?5612216H的通孔，位置处钻有一直径d=50mm、图示为一钢制圆盘，盘厚H30mm5公斤的附加重0.2位置处有一质量为m 2 的圆块，为使圆盘平衡，拟在圆盘r=200mm试求此重块的重量和位置。周上增加一重块，3) ）(10分（钢的密度7.8g/cm 答案此题的要点为在圆盘钻孔后此处重量减 少，相当于在其相反方向增加了同样的重量。 ：量为钻孔后失去的重在处 题4图2?d?kgm?.?H?46?0 14mkg?

7、mr?0.046 O其质径积的大小相反。，方向与11m?r0.04kgm 相同。，方向与O在附加质量所产生的质径积的大小22 的计算为r200mm处所附加的平衡质径积mr因此，由平衡原理，在)kg?m0346?0.0021(.)?(mr?(mr?00325?0.)(mr? x112x2x)(kg?m.?002?0.0525.?)m)m?(mr)?(r?(r?00325 y21yy21 因此、 m0mr?.05254kg?(mr)y0? 与X轴正方向的夹角7.87?arctg )(mrx0?32?. Y与轴正方向的夹角0.263kg m 所增加的质量 为半径的圆，凸轮逆时针方向回转，要求：为圆心

8、，RA6.如图所示凸轮机构，凸轮廓为以 10分）（ r； 标出凸轮基圆半径10 C点接触到点接触凸轮转过的角度；2 标出从动件从B ；点接触从动件位移S标3 出从动件从B点接触到C ；4 标出从动件从B点接触时从动件压力角B 。若不计各活动构上作用阻力F1上作用驱动力距M，滑块37.图示曲柄滑块机构中，曲柄 8件质量，标出机构在图示位置时各运动副总反力作用线（给定摩擦角）（分） 机械原理试卷(2)答案 本试卷用于机械与能源工程系05级机械类本科生 分钟）120（总分：100分，时间：注意：1答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上无效。 2答案必须写题目序号，并按题号顺序答题。 请保持行距，保持答

9、题卷面整洁3 分）10分，共2、选择题（每小题 一 1 铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若l=30mm，ABl=70mm，l=80mm，则机架最大杆长为（ A ） CDBC A 、 80mm ； B 、 150mm ； C 、 120mm。 2 速度瞬心是两个作平面相对运动的两刚体上瞬时（ A ）为零的重合点 A 、绝对速度 ； B 、牵连速度 ； C 、相对速度。 3 当两渐开线齿轮的中心距略有改变时，该对齿轮的（ C ） A 、 传动比不变，且啮合角也不变； B 、 传动比有变化，但啮合角不变； C 、 传动比不变，但啮合角有变化。 4 凸轮机构从动件采用等速运

10、动规律时（ B ） A 、 无冲击 ； B 、 有刚性冲击 ； C 、 有柔性冲击。 5 以m和m分别表示一个斜齿圆柱齿轮的法面和端面模数，则（ C ） tn A、 m=m； B 、mm ； C mm。 n nt ntt 二、填空题（每空2分，共24分） 12 个而引入一个低副将引入在平面机构中若引入一个高副将引入 个约束，1 F=3N（2P+P） 。 约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是 HL 。 2 螺纹的自锁条件是 = 0 M = 0 刚性转子的动平衡条件是3 。 死点 位置。 ，该机构处于 4当四杆机构的压力角=90时，传动角等于 零 压力角 ，其值5推动力与从动件被推动点速度间的

11、夹锐角称为凸轮机构的 好 。 越小，则传动越 17 。 滚刀加工的正常齿标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数Z等于 6min 极位夹 角大小，K值越大，机构的K的大小取决于 7曲柄摇杆机构的行程速比系数 特性越显著。三、简答分析题（共36分） 1（8分）计算图3机构自由度，并指明局部自由 度、虚约束、复合铰链。解： 2分）F = 3n -( 2P+ P) （h l 分）（） 2 =37-（29+2 分） =1 （1 分）处复合铰链（处虚约束，处局部自由度，1 图 12 33 分）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否（72. 一定能连续传动。 分） （4答：渐开线直齿

12、圆柱齿轮正确啮合条件是模数相等，压力角相等。 分）（3满足正确啮合条件的一对齿轮不一定能连续传动。 7分）何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少？（3.00 。K=（180）（180） （答：行程速比系数为：4分） 分）3（ 。1对心曲柄滑块机构行程速比系数等于 4（7分）在图2示机构运动简图上作图，表示出杆3的摆角和极位角。 解： 图2 5（7分）图3示凸轮机构运动简图中，凸轮为主动件，转向如图所示，试在图上标出 。h当前位置的压力角，并用作图法求出从动件的行程 3 图 分）共30四、计算题（每题15分,，正确安装（齿侧间隙为零）后，中一对标准渐开线圆柱直齿轮外啮合传动（正常

13、齿） 1 0 =20z=120，分度圆上压力角=24心距为144mm，其齿数为z，21 S；2的模数m及其在分度圆上的齿厚 求齿轮22 ；求轮1的齿顶圆处的压力角 a1 试计算该对齿轮传动的重合度；B=10.3mm， 如已求得它们的实际啮合线长度B21 说明该对齿轮能否实现连续传动。 m?za?z?分）（解：）由标准安装中心距1 （ 1 212a2mmm?2?模数（2分） 2z?z21?mmm.14?3S?分）分度圆齿厚（3 2?rcos?mz?b?10?295?arccos?arccos分）（）轮齿顶处压力角3 2 1? 1a?rm2hz?1az1 BBBB3.100121?64.?1?分）3）（ （ 3 ? ?2?3.P14mb?1?分）3（）由于，故可实现连续传动（ 4 ? 示轮系中，各轮均为正确安装的标准渐开线圆柱直齿轮。已知轮14的齿数2图z?2z?z?90，而轮2的齿数z=365的分度圆半