机械原理考试_试题3333

1、机械原理考试题机械原理考试题考点一：考点一：自由度的分析与计算自由度的分析与计算机械原理考试题机械原理考试题2006级机械类各专业级机械类各专业A卷卷 二、（二、（1010分）计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部分）计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度或虚约束应在图中指出，并说明该机构具有确定运动的条件。自由度或虚约束应在图中指出，并说明该机构具有确定运动的条件。 解：解：O O、N N复合铰，复合铰，EFEF杆虚约束，杆虚约束，DD处滚子局部自由度。处滚子局部自由度。 11) 11142(103)2(3FPPPnFHL或：或： 111128323HLppnF具有确定运动的条

2、件：给定一个原动件具有确定运动的条件：给定一个原动件( (凸轮凸轮) )机械原理考试题机械原理考试题2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 二、（二、（1010分）计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度分）计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。并说明该机构具有确定运动的条件或虚约束，必须指出。并说明该机构具有确定运动的条件( (已知已知 BCBC= =DE=FGDE=FG，且相互平行，且相互平行) )。 解：解：A A、H H处为局部自由度处为局部自由度 C C、G G处为复合铰链处为复合铰链 DE DE为虚约束为虚约束2, 9, 7hlppn12927

3、323hlppnF或：或： 1, 2, 2,13,10pFppnhl112213210323pFppnFhl机构具有确定运动的条件是取凸轮构件为原动件。机构具有确定运动的条件是取凸轮构件为原动件。 机械原理考试题机械原理考试题考点二：考点二：机构的运动分析机构的运动分析机械原理考试题机械原理考试题KEEa452 2在机构图上画出在机构图上画出 的方向并写出其大小的计算表达式。的方向并写出其大小的计算表达式。3 3 若取构件若取构件1 1为等效构件，为等效构件， 写出机构的等效力矩写出机构的等效力矩MMe1e1的表达式的表达式 （各构件的重力忽略不计）；（各构件的重力忽略不计）；2006级机械类

4、各专业级机械类各专业A卷卷 三、（三、（1414分）机构如图分）机构如图a a）所示，）所示，BC=BE=ECBC=BE=EC，力矩，力矩MM1 1、MM5 5分别分别作用在构件作用在构件1 1、5 5上。上。 1 1在在b b) )图矢量图矢量 的基础上，用相对运动图解法求构件的基础上，用相对运动图解法求构件5 5的角速度的角速度5，（要求：写出矢量方程，并分析大小和方向，写出（要求：写出矢量方程，并分析大小和方向，写出5大小的表达式）；大小的表达式）；VBVpb机械原理考试题机械原理考试题Ef AC ？ ？ ？ ? 4545DEBCVVVVVVEEEECBBC15511MMMe454455

5、52.EEkEEDEvvalep解：解：机械原理考试题机械原理考试题2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 三、（三、（1010分）图示机构中，已知各构件尺寸及分）图示机构中，已知各构件尺寸及v v1 1 ( (为常数为常数) )。试用相对运动图解法求构件试用相对运动图解法求构件5 5的角速度的角速度 5 5及哥氏加速度及哥氏加速度的大小和方向的大小和方向 ( (要求列出矢量方程，并分析大小、方向，在要求列出矢量方程，并分析大小、方向，在v v1 1的基的基础上画出速度图，写出表达式础上画出速度图，写出表达式) ) 。KEEa34机械原理考试题机械原理考试题1v123456ABCDE1vp

6、a90vb2e54,eeKEEa3435BAABvvv用速度影像求出用速度影像求出e e3 3点。点。 3434EEEEvvvEDvEDElpelv555BCvBCBlpblv43vEEKEEeeva4343443422解：解：机械原理考试题机械原理考试题考点三：考点三：机构的力分析机构的力分析机械原理考试题机械原理考试题2006级机械类各专业级机械类各专业A卷卷 五、（五、（1010分）图示曲柄滑块机构中，设已知机构尺寸，图中分）图示曲柄滑块机构中，设已知机构尺寸，图中虚线圆为摩擦圆，滑块与导路的摩擦角为虚线圆为摩擦圆，滑块与导路的摩擦角为 ，驱动力矩为，驱动力矩为MMd d，阻力为阻力为F

7、 Fr r。试在下面机构位置简图中画出各运动副中反力方向。试在下面机构位置简图中画出各运动副中反力方向（必须注明力矢量的脚标）。（必须注明力矢量的脚标）。机械原理考试题机械原理考试题解：解： 2323 212114v34机械原理考试题机械原理考试题2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 四、（四、（8 8分）图示机构，已知转动副分）图示机构，已知转动副C C处的摩擦圆及处的摩擦圆及A A、B B运动副运动副两处的摩擦角两处的摩擦角 如图所示，作用原动件如图所示，作用原动件1 1上的驱动力为上的驱动力为P P，QQ为为生产阻力。试用图解法画出各运动副的反力（注明各力的下标）。生产阻力。试用图

8、解法画出各运动副的反力（注明各力的下标）。机械原理考试题机械原理考试题解：解：BCn123n PQA21RF31RF32RFv1323FR12v12 2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 机械原理考试题机械原理考试题2 2（3 3分）图示轴颈分）图示轴颈1 1在轴承在轴承2 2中沿中沿 方向转动，方向转动，F F为驱动力，为驱动力， 为摩擦圆半径。为摩擦圆半径。(1)(1)试判断图试判断图A A、B B、C C中哪个图的总反力中哪个图的总反力R R2121是正确的？是正确的？(2)(2)针对正确图形，说明轴颈是匀速、加速、减速运动还是自锁？针对正确图形，说明轴颈是匀速、加速、减速运动还是

9、自锁？解：（解：（1 1）A A （2 2）加速）加速2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 机械原理考试题机械原理考试题考点五：考点五：转子的平衡转子的平衡机械原理考试题机械原理考试题4、(5分) 图示一转子，已知两个不平衡质量，m1=m2=m ， 的位置如图，求在两个平衡基面I、II上需加的平衡质径积 和 的大小和方位(表示在图上)。 bbrm bbrm21rr2 5 . 0rrrmmmbbbb2006级机械类各专业级机械类各专业A卷卷 机械原理考试题机械原理考试题2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 5. 5. （6 6分）分） 图示回转构件是否静平衡？是否动平衡？为什么图示回

10、转构件是否静平衡？是否动平衡？为什么 ( (写出计算过程写出计算过程) ) ？解：解：静平衡静平衡 动平衡动平衡0233211222rmrmrmF022331211lrmlrmMB机械原理考试题机械原理考试题考点六：调速考点六：调速机械原理考试题机械原理考试题5 5、 (6 (6分分) )某机械等效构件稳定运转一个周期的等效驱动力矩和等某机械等效构件稳定运转一个周期的等效驱动力矩和等效阻力矩变化情况如图所示，并已计算出曲线包围的各块面积所效阻力矩变化情况如图所示，并已计算出曲线包围的各块面积所代表的盈亏功值代表的盈亏功值( (图中所标数值图中所标数值) )。试画出功能增量指示图，计算出。试画出

11、功能增量指示图，计算出最大盈亏功最大盈亏功Wmax,Wmax,并指出等效构件角速度并指出等效构件角速度 maxmax与与 minmin的位置。的位置。45maxWbeminmax2006级机械类各专业级机械类各专业A卷卷 机械原理考试题机械原理考试题4 4（3 3分）图示传动系统中，已知分）图示传动系统中，已知z z1 1=20=20，z z2 2=60=60，z z3 3=20=20，z z4 4=80=80，齿轮，齿轮1 1的转动惯量为的转动惯量为J J1 1，如以齿轮，如以齿轮4 4为等效构件，则机构为等效构件，则机构的等效转动惯量的等效转动惯量J Je e为多少（其它构件的转动惯量忽略

12、不计）？为多少（其它构件的转动惯量忽略不计）？11212341241144)()(JJzzzzJJe2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 机械原理考试题机械原理考试题考点七：平面连杆机构考点七：平面连杆机构机械原理考试题机械原理考试题四、（四、（1010分）分）a a）图示为一飞机起落架机构。实线表示降落时的）图示为一飞机起落架机构。实线表示降落时的位置，虚线表示飞行时的位置。试在位置，虚线表示飞行时的位置。试在b b）图的基础上设计该机构）图的基础上设计该机构（注：（注： 角由示意图中量取，保留作图过程线）。角由示意图中量取，保留作图过程线）。2006级机械类各专业级机械类各专业A卷卷

13、 机械原理考试题机械原理考试题四、（四、（1010分）分）a a）图示为一飞机起落架机构。实线表示降落时的）图示为一飞机起落架机构。实线表示降落时的位置，虚线表示飞行时的位置。试在位置，虚线表示飞行时的位置。试在b b）图的基础上设计该机构）图的基础上设计该机构（注：（注： 角由示意图中量取，保留作图过程线）。角由示意图中量取，保留作图过程线）。2006级机械类各专业级机械类各专业A卷卷 机械原理考试题机械原理考试题六、（六、（1010分）已知铰链四杆机构的机架和曲柄长度，曲柄为原分）已知铰链四杆机构的机架和曲柄长度，曲柄为原动件，曲柄和摇杆的两组对应位置如图所示，摇杆在位置动件，曲柄和摇杆的

14、两组对应位置如图所示，摇杆在位置 为极为极限位置。试设计此曲柄摇杆机构，并在图上标出其最小传动角限位置。试设计此曲柄摇杆机构，并在图上标出其最小传动角 minmin。2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 机械原理考试题机械原理考试题A1BD2B1B 2Cmin21六、（六、（1010分）已知铰链四杆机构的机架和曲柄长度，曲柄为原分）已知铰链四杆机构的机架和曲柄长度，曲柄为原动件，曲柄和摇杆的两组对应位置如图所示，摇杆在位置动件，曲柄和摇杆的两组对应位置如图所示，摇杆在位置 为极为极限位置。试设计此曲柄摇杆机构，并在图上标出其最小传动角限位置。试设计此曲柄摇杆机构，并在图上标出其最小传动角

15、 minmin。2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 机械原理考试题机械原理考试题考点九：齿轮机构考点九：齿轮机构机械原理考试题机械原理考试题2006级机械类各专业级机械类各专业A卷卷 六、（六、（1313分）已知一对渐开线圆柱齿轮传动，安装中心距分）已知一对渐开线圆柱齿轮传动，安装中心距a a =67=67mmmm，传动比，传动比i i1212=6/5 , m=4mm=6/5 , m=4mm， =20=20 ， h ha a* *=1=1，c c* *=0.25=0.25。1 1、采用直齿轮，试设计该对齿轮传动（要求：计算、采用直齿轮，试设计该对齿轮传动（要求：计算出齿轮出齿轮1 1的

16、齿顶圆半径的齿顶圆半径 即可；齿轮即可；齿轮2 2的变位系数取：的变位系数取：x x2 2=0=0）。）。2 2、若采用斜齿圆柱齿轮传动，试确定出该对齿轮的基本参数值、若采用斜齿圆柱齿轮传动，试确定出该对齿轮的基本参数值（不计算具体的几何尺寸）。（不计算具体的几何尺寸）。（注：（注： ）1arinvzzxxinvinvinvtan2014904. 020tan21210）（解：解：021*00211*11212121o212111221121912. 9 18 15 25. 0 1 20 4912. 9 )(cos267 . 235)(2 0136. 0 25. 046667 2636. 0)

17、(222.23 2cos)(cos 18 15 ： 27.18 227.15 )1 (5 . 0 . 1zzchmmmzzmammyxhmmzryxxymaayinvinvtgzzxxazzmzzzizzimzanannnnaa取机械原理考试题机械原理考试题七、（七、（8 8分）齿轮与齿条无侧隙啮合如图，试在图上画出：分）齿轮与齿条无侧隙啮合如图，试在图上画出：1. 1. 齿条节线、齿轮节圆齿条节线、齿轮节圆 ； 2. 2. 啮合角啮合角 ； 1r3. 3. 实际啮合线实际啮合线 ；12BB4. 4. 齿轮齿轮1 1齿廓上与齿条齿廓上与齿条2 2齿廓上点齿廓上点a a2 2相啮合（共轭）的点相

18、啮合（共轭）的点a a1 1 ； 5. 5. 若以该齿条为刀具范成加工齿轮，由图判断这样加工出来的若以该齿条为刀具范成加工齿轮，由图判断这样加工出来的齿轮是否产生根切？并说明理由。齿轮是否产生根切？并说明理由。2006级机械类各专业级机械类各专业A卷卷 机械原理考试题机械原理考试题刀具齿顶线未超过极限啮合点，不会根切。2006级机械类各专业级机械类各专业A卷卷 机械原理考试题机械原理考试题八、（八、（8 8分）如图所示，渐开线直齿圆柱标准齿轮分）如图所示，渐开线直齿圆柱标准齿轮1 1与标准齿条与标准齿条2 2作无齿侧间隙的啮合传动。如齿条为主动件，运动方向如图所示。作无齿侧间隙的啮合传动。如齿

19、条为主动件，运动方向如图所示。试：试：1. 1. 画出轮画出轮1 1的分度圆和节圆，的分度圆和节圆，并标出其半径并标出其半径r r1 1和和r r1 1 ；2. 2. 画出理论啮合线画出理论啮合线N N1 1N N2 2、起始啮合点起始啮合点B B1 1、终止啮合点、终止啮合点B B2 2；3. 3. 根据图上所量得的长度，根据图上所量得的长度，计算该齿条齿轮传动的重合度计算该齿条齿轮传动的重合度 。2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 机械原理考试题机械原理考试题22v1O11N2NP11rr2B1Bbp试：试：1. 1. 画出轮画出轮1 1的分度圆和节圆，的分度圆和节圆，并标出其半径

20、并标出其半径r r1 1和和r r1 1 ；2. 2. 画出理论啮合线画出理论啮合线N N1 1N N2 2、起始啮合点起始啮合点B B1 1、终止啮合点、终止啮合点B B2 2；3. 3. 根据图上所量得的长度，根据图上所量得的长度，计算该齿条齿轮传动的重合度计算该齿条齿轮传动的重合度 。机械原理考试题机械原理考试题九、九、(13(13分分) )图示减速器，同一中心距上装有两对渐开线直齿圆柱图示减速器，同一中心距上装有两对渐开线直齿圆柱齿轮，已知各轮齿数齿轮，已知各轮齿数z z1 1=15=15，z z2 2=51=51，mm1212=4=4mmmm，z z3 3=12=12，z z4 4=

21、40=40，mm3434=5=5mmmm， =20=20 ，h ha a* *=1=1，c c* *=0.25=0.25。若齿轮。若齿轮1 1和齿轮和齿轮2 2已采用已采用等移距变位齿轮传动时，要求齿轮等移距变位齿轮传动时，要求齿轮3 3和和4 4设计成变位齿轮传动设计成变位齿轮传动( (两对两对齿轮均要求不根切，保证无侧隙啮合和标准顶隙齿轮均要求不根切，保证无侧隙啮合和标准顶隙) )：1. 1. 确定齿轮确定齿轮3 3和和4 4的传动类型。若的传动类型。若x x4 4=0=0，试计算，试计算x x3 3；2. 2. 计算齿轮计算齿轮1 1（刚好不根切时）的齿顶圆半径（刚好不根切时）的齿顶圆半

22、径r ra1a1和齿轮和齿轮4 4的齿顶圆的齿顶圆半径半径r ra4a4。注：提示：。注：提示： 1z2z3z4z解：解：1.1.mmzzaammzzamm130)(132)(432342121234123 3、4 4采用正传动。采用正传动。263.22)cos(cos341aa4221. 0)(tan24343invinvxxxx4221. 0, 034xx014904. 020tantan)(22121invinvinvzzxxinvKKK2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷 机械原理考试题机械原理考试题2. 2. 齿轮齿轮1 1刚好不根切刚好不根切1176. 01715171xmm

23、yxhzmryxxymaaymmxhzmraaaa3895.104)2(1221. 04 . 04704.34)2(344*434434433434341*1121九、九、(13(13分分) )图示减速器，同一中心距上装有两对渐开线直齿圆柱图示减速器，同一中心距上装有两对渐开线直齿圆柱齿轮，已知各轮齿数齿轮，已知各轮齿数z z1 1=15=15，z z2 2=51=51，mm1212=4=4mmmm，z z3 3=12=12，z z4 4=40=40，mm3434=5=5mmmm， =20=20 ，h ha a* *=1=1，c c* *=0.25=0.25。若齿轮。若齿轮1 1和齿轮和齿轮2 2已采用已采用等移距变位齿轮传动时，要求齿轮等移距变位齿轮传动时，要求齿轮3 3和和4 4设计成变位齿轮传动设计成变位齿轮传动( (两对两对齿轮均要求不根切，保证无侧隙啮合和标准顶隙齿轮均要求不根切，保证无侧隙啮合和标准顶隙) )：1. 1. 确定齿轮确定齿轮3 3和和4 4的传动类型。若的传动类型。若x x4 4=0=0，试计算，试计算x x3 3；2. 2. 计算齿轮计算齿轮1 1（刚好不根切时）的齿顶圆半径（刚好不根切时）的齿顶圆半径r ra1a1和齿轮和齿轮4 4的齿顶圆的齿顶圆半径半径r ra4a4。1z2z3z4z2006级机械类各专业级机械类各专业B卷卷