中北大学机械原理

1、中北大学机械原理总分得分一、 单项选择题（每小题2分，共20分）1、 平面四杆机构中存在死点取决于 是否与连杆共线。A、 主动件 B、 从动件 C、 机架 D、 摇杆2、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角 。 A、 尽可能小一些 B、 尽可能大一些 C、 为 D、 为3、与连杆机构相比，凸轮机构的最大缺点是 。A、 惯性力难以平行 B、 点、线接触易磨损 C、设计较为复杂 D、不能实现间歇运动4、 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A、摆动尖顶推杆 B、直动滚子推杆 C、摆动平底推杆 D、摆动滚子推杆5、渐开线上某点的压力角是指该点所受正压力方向与该点 方向线之间所夹的锐角。 A、绝对速度

2、B、相对速度 C、滑动速度 D、牵连速度6、渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与 的比值。A、齿距 B、基圆齿距 C、齿厚 D、齿槽宽7、用标准齿条形刀具加工=1、的渐开线标准齿轮时，不发生跟切的最少齿数是 。 A、14 B、15 C、16 D、178、斜齿轮圆柱齿数的标准模数和标准压力角在 上。 A、端面 B、轴面 C、主平面 D、法面9、在蜗杆蜗轮传动中用 来计算传动比是错误的。 A、 B、 C、 D、10、渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数 其实际齿数V。 A、小于 B、小于或等于 C、等于 D、大于得分二、 填空题：（每空1分，共20分）1、速度瞬心是两刚体上 为零的重合点，作相对

3、运动的三个构件的三个瞬心必 。2、在机构运动分析的图解法中，影像原理只适用于求 的速度或加速度。3、滚子推杆盘形凸轮机构的基圆半径是从 到 的最短距离。4、设计凸轮机构时，若量得某点的压力角超过许用值，可以用 、 使压力角减小。5、以渐开线作为齿廓的优点是 ， ， 。6、用标准齿条型刀具加工标准齿轮时刀具的 与轮坯的 作纯滚动。7、正变位齿轮与标准齿数比较，其齿顶高 （增大或减小），齿根高 （增大或减小）。8、蜗杆的标准模数和标准压力角在 面，蜗轮的标准模数和标准压力角在 面。9、直齿圆柱齿轮上离基圆越远的点其压力角 。直齿锥齿轮的几何尺寸通常都以 作为基准。10、行星轮系的自由度为 。差动轮

4、系的自由度为 。得分三、 （12分）计算图示机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定；（标有箭头的构件为原动件）若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，判断机构级别。得分四、 （12分）试用作图法设计一曲柄滑块机构。已知滑块行程s=50mm，偏距e=10mm。急回速比系数k=1.4。（题上为示意图，考生须另做图。）得分五、 （12分）如图所示，偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆，试用作图法在圆上作出：（1） 凸轮的理论轮廓线；（2） 图示位置从动件的位移；（3） 凸轮由图示位置转过时的位移和压力角；（4） 最大行程h。得分六、 （14分）一对标准安装的渐开线标准圆柱齿轮

5、的啮合传动。已知a=100mm，mm。（1） 试计算下列几何尺寸 齿轮的模数m； 两轮的分度圆直径，； 两轮的齿根圆直径，； 两轮的基圆直径，； 顶隙c。（2） 若安装中心增至=102mm，试问： 上述各值有无变化，如有应为多少？ 两轮的节圆半径、和啮合角为多少？得分七（10分）如图所示轮系中，已知各轮齿数，。轮1转速，转向如图。试求大小及方向，判断自由度及是何种类型机构，并求大小及方向。机械原理试卷一答案七、 单项选择题（每小题2分，共20分）1、D 2、B 3、B 4、C 5、A 6、B 7、D 8、D 9、B 10、D 八、 填空题：（每空1分，共20分）1、 相对速度 、 位于同一直线

6、上2、 同一构件不同点间 3、 凸轮回转中心、 理论轮廓线 4、增大基圆半径、采用合适的偏置方向 5、定传动比、 正压力方向不变 、可分性 6、 中线、 分度圆 7、 增大 、减小 8、 轴、 端 9、 越大 、大端 10、 1 、 2 九、 （12分）计算图示机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定；（标有箭头的构件为原动件）若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，判断机构级别。解：（1） n=9 （3分） （2分） 原动件数=自由度 机构有确定运动 （2分） （2）拆组：(每图1分，共5分)十、 （12分）试用作图法设计一曲柄滑块机构。已知滑块行程s=50mm，偏距e=10mm

7、。急回速比系数k=1.4。解：（1） （2分）（2） 在滑道上任取一点，根据s=50取点，在、点处做角，两线交于o点。 （1分）（3）作距滑道e=10mm的平行线，以o为原心、o为半径做圆交该线于点A。（3分） （4）以A为圆心、A为半径做弧交A于点E。平分E即为曲柄长度。（3分） （5）以A为圆心、以曲柄长度为半径做圆交延长线于点、于点。则连杆长度为。（3分）十一、 （12分）如图所示，偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆，试用作图法在圆上作：出：（1） 凸轮的理论轮廓线；(3分)（2） 图示位置从动件的位移；（3分）（3） 凸轮由图示位置转过时的位移和压力角；（3分）（4） 最大

8、行程h。（3分）十二、 （14分）一对标准安装的渐开线标准圆柱齿轮的啮合传动。已知a=100mm，mm。（1） 试计算下列几何尺寸 齿轮的模数m； 两轮的分度圆直径，； 两轮的齿根圆直径，； 两轮的基圆直径，； 顶隙c。（2） 若安装中心增至=102mm，试问： 上述各值有无变化，如有应为多少？ 两轮的节圆半径、和啮合角为多少？ 解：（1） (1分) （1分） （1分） = （1分） = （1分） （1分） (1分) （1分） （2） 仅c变化 （1分） （1分） （2分） （2分）七、（10分）如图所示轮系中，已知各轮齿数，。轮1转速，转向如图。试求大小及方向，判断自由度及是何种类型机构，并

9、求大小及方向。解： （1） 1、2组成定轴轮系 （1分） 组成行星轮系 （1分） F=3 （1分）（2） （2分） （4分） 方向与相反 （1分）机械原理 试卷二总分得分一、填空题（30分）每空1分1.两个做平面平行运动的构件之间为 接触的运动副称为低副，它有 个约束；而为 或 接触的运动副称为高副，它有 个约束。2.回转构件静平衡的条件是 ；动平衡的条件是 。 3.当两构件的相对运动为 ，牵连运动为 时，两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为 ；方向与 的方向一致。4.在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中，当将凸轮的基圆半径增大时，其压力角将 ；而当采用对心直动尖底从动件时，在凸

10、轮的基圆半径增大后，其压力角将 。平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构，其压力角等于 。5.槽轮机构由 、 、 组成。对于原动件转一周，槽轮只运动一次的槽轮机构来说，槽轮的槽数应不小于 ；机构的运动特性系数总小于 。 6.蜗杆蜗轮传动的正确啮合条件是 。7.速度瞬心可定义为互相做平面相对运动的两构件 的点。8.速度影像的相似原理只能应用于 的各点，而不能应用于机构的 各点。9.在曲柄摇杆机构中，当 与 两次共线位置时出现最小传动角。10.为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 轴上。11.机构处于死点位置时，其传动角为 ，压力角为 。12.在单万向联轴节中，主、从动轴传动比的变化范围是 ，其变

11、化幅度与 有关。得分二、简答题（20分）每题5分1、何谓斜齿轮的当量齿轮？对于螺旋角为，齿数为的斜齿轮圆柱齿轮，试写出当量齿数的表达式。2、双万向联轴节主、从动轴的角速度比恒为1的条件是什么？3、试述机器运转过程中产生周期性速度波动及非周期性速度波动的原因以及它们各自的调节方法。4、机构具有确定运动的条件是什么？ 得分三、分析题（20分）每题10分 1、计算如图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度或虚约束要逐一指出。确定机构所含杆组的数目和级别，并判断机构的级别。2、图示为一圆盘凸轮机构，凸轮的回转方向如图所示。（1） 给出该机构的名称；（2） 在图上画出凸轮的基圆，标出在图示B位置时

12、机构的压力角和从动件的位移以及从A位置到B位置时凸轮的转角；（3） 在图上标出从动件的行程h。 得分四、计算题（30分）每题10分1、行星减速装置中，已知 Z1=6 Z2=Z2=25 Z3=57 Z4=56求：传动比 i142、用齿条刀具加工一直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度，刀具移动速度为，刀具的模数，压力角。（1） 求被加工齿轮的齿数；（2） 若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为，求被加工齿轮的分度圆齿厚；（3） 若已知该齿轮与大齿轮2相啮合时的传动比，当无齿侧间隙的准确安装时，中心距，求这两个齿轮的节圆半径及其啮合角。3、图示摆动导杆机构中，已知各杆长度为：，构件1以等角速度绕

13、定点A顺时针转动（）。试用速度瞬心法求机构在图示位置滑块2上点D的速度，导杆3的角速度及角速度比。···1机械原理答案二一、填空题（30分）每空1分1.面，两个约束；点或线，一个约束。2.；。3.相对移动，转动，相对速度沿牵连构件的角速度的转向转过的方向。4.不变；减小；0度。5.主动拨盘、从动槽轮、机架组成。3；0.5。6.。7.相对速度为零的点。8.同一构件上的各点，不同构件上的点。9.曲柄、机架。10.高速轴上。11.。12.至；与两轴夹角有关。二、简答题（20分）每题5分1、与斜齿轮法面齿形相当的直齿圆柱齿轮称为斜齿轮的当量齿轮；。2、（1）中间轴与主、从

14、动轴之间的夹角必须相等，即。 （2）中间轴两端的叉面必须位于同一平面内。3、（1）由于等效力矩的周期性变化，使得机械的运转速度也发生周期性的波动，这种周期性的速度波动可通过在机械中安装具有较大转动惯量的飞轮进行调节。 （2）在稳定运转过程中，由于某些原因使得驱动力所作的功突然大于阻抗力所作的功，或者阻抗力所作的功突然大于驱动力所作的功，两者在一个运转周期内作的功不再相等，破坏了稳定运转的平衡条件，这种非周期性的速度波动调速器进行调节。4、机构具有确定运动的条件是：（1） 机构的自由度大于零（2） 机构的原动件的数目等于机构的自由度。三、分析题（20分）每题10分 1、，其中M、N处及R、S分别

15、有一虚约束，C点为复合铰链，E为局部自由度。确定机构所含杆组的数目和级别，并判断机构的级别。2、图示为一圆盘凸轮机构，凸轮的回转方向如图所示。（4） 偏置滚子从动件盘形凸轮机构（5） 在图上画出凸轮的基圆，标出在图示B位置时机构的压力角和从动件的位移以及从A位置到B位置时凸轮的转角；（6） 在图上标出从动件的行程h。 四、计算题（30分）每题10分1、1、2、3、H是行星轮系；4、2、2、3、H 是行星轮系；2、（1）而 ， 故得（2）因刀具安装的距离L77mm，大于被加工的齿轮的分度圆半径75mm，则被加工齿轮为正变位，变位量为 xmL77752mm 故被加工齿轮的分度圆齿厚为： （3） 得

16、 两轮的标准中心距 由式 得 所以3、图示摆动导杆机构中，已知各杆长度为：，构件1以等角速度绕定点A顺时针转动（）。试用速度瞬心法求机构在图示位置滑块2上点D的速度，导杆3的角速度及角速度比。···12004-2005年第一学期考试试题（B卷）机械原理使用班级：0201040102010409; 0202140102021407;020114010201140202013401020113402, 0201440102014402, 0201540102015402总分得分十三、 结构分析题（1） （8分）计算下列机构的自由度，若有局部自由度，复合铰链、虚约束，请

17、指出。A题一（1）（2） （12分）计算图示机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定（标有箭头的构件为原动件）；若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，确定机构级别。题一（2）得分十四、 （共10分）图示机构中，已知三杆的杆长分别为：lAB80mm，lBC150mm，lCD120mm，试讨论：若lAD为变值，则（1）lAD在何尺寸范围内，该四杆机构为双曲柄机构？（2）lAD在何尺寸范围内，该四杆机构为曲柄摇杆机构？（3）lAD在何尺寸范围内，该四杆机构为双摇杆机构？BACD题二得分十五、 （12分）试用作图法或解析法设计一曲柄滑块机构。已知滑块行程s=50mm，偏距e=10mm。急

18、回速比系数k=1.4。（题上为示意图，考生须另做图。）得分十六、 （12分）如图所示，两种凸轮机构均为偏心圆盘。圆心为O，半径为R=30mm，偏心距lOA10mm，偏距e10mm。试求： (1) 这两种凸轮机构从动件的行程h和凸轮的基圆半径r0； (2) 这两种凸轮机构的最大压力角max的数值及发生的位置(均在图上标出)。AeRBOROAB（a）（b）得分十七、 （1） （10分）一对标准安装的渐开线标准圆柱齿轮的啮合传动。已知a=100mm，mm。试计算下列几何尺寸： 齿轮的模数m； 两轮的分度圆直径，； 两轮的齿根圆直径，； 两轮的基圆直径，； 顶隙c。（2）（14分）已知一对斜齿圆柱齿轮

19、传动。z1=18，z2=36，mn=2.5mm，中心距a=70mm，n=20°，han*=1，cn*=0.25，齿宽B=20mm，求：（1）螺旋角 (2)法面齿距pn 和端面齿距pt (3)小齿轮的齿根圆半径rf1 （4）当量齿数zv1和zv2（5）重合度。得分六（10分）图示为组合机床分度工作台驱动系统中的行星轮系，已知z1=2（右旋）、z2=46、z3=18、z4=28、z5=18、z6=28，求i16及齿轮6的转向。题六BAC题七（2）得分七、（1）（6分）设单万向联轴节的主动轴1以等角速度1157.08 rad/s 转动，从动轴2的最大瞬时角速度2max181.28 rad/

20、s，求轴2的最小角速度2min及两轴的夹角。（2）（6分）图示差动螺旋机构。A处螺旋为左旋，导程=5mm, B处螺旋为右旋，导程=6mm。当螺杆沿箭头方向转10°时，试求螺母C的移动量及移动方向。2004-2005年第一学期考试试题（B卷答案）机械原理使用班级：0201040102010409; 0202140102021407;02011401020114020201340102013402, 0201440102014402, 0201540102015402一、（1）（8分）=3×82×1031（A处为复合铰链）（2）（12分）高副低代前：3×82

21、×11113×92×131 机构具有确定的运动，机构为级机构。O'CDFEG834567O''B91012（级杆组）（级杆组）（级杆组）题一（2）二、（10分）解（1）双曲柄机构：lAD最小， lAD15080+120 lAD50 （2）曲柄摇杆机构：lAB最小 若lAD最大，80150+120 150lAD90，不可能 lBC最大，80+150lAD120 110lAD150 （3）双摇杆机构： AD显然不是最短件的对边，分三种情况： AD最小，lAD15080+120 80lAD50 AD最大，lAD80150+120 AD在最大和最小之间，80+150lAD120 110lAD80 所以，双摇杆机构，110lAD50 和 350lAD190三、（12分）解：图解法（1） （2分）（2） 在滑道上任取一点，根据s=50取点，在、点处做角，两线交于o点78。