09级 机械原理B卷答案

1、总分一二三四五六七八阅卷复核一、填空题(每题2分，共14分)1、自由度大于零，原动件数=自由度。2、三心定理是指彼此作平面运动的三个构件有三个瞬心，且三个瞬心在一条直线上。3、= 0° ， = 90° 。4、 mn1=mn2 、 n1= n2 和1= 2 。5、重合度大于等于1。6、ZV=31.067。7、机械效率。A二、计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出。（10分）活动构件数=9 1分低副数=12 1分B高副数=2 1分自由度 3分在A处有局部自由度 2分在B处有复合铰链。 2分三、图示铰链四杆机构中，已知lBC=50mm 、lCD=35mm 、l

2、AD=30mm ，AD为机架。问：1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值。2）若此机构为双曲柄机构，求lAB的最小值。3）若此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。( 18分)ACBD 解：1）设lAB为最短杆，lBC为最长杆 lAB + lBC lCD + lAD lAB lCD + lAD lBC=35+3050=15 mm，lABmax=15mm 5分 2）设lAD为最短杆，lAB为最长杆 lAD + lAB lBC + lCD lAB lBC + lCD lAD =50+3530=55 mm 设lAD为最短杆，lBC为最长杆lAD + lBC lAB + lCD l

3、AB lAD+ lBClCD =30+5035=45 mm 若此机构为双曲柄机构，lAB的取值范围为：45 mmlAB55 mm；lABmin=45 mm。 5分3）设lAB为最短杆，lBC为最长杆 lAB + lBC >lCD + lAD； lAB >lCD + lAD lBC=35+3050=15 mm。设lAD为最短杆，lAB为最长杆lAD + lAB >lBC + lCD；lAB >lBC + lCD lAD =50+3530=55 mm设lAD为最短杆，lBC为最长杆lAD + lBC >lAB + lCD；lAB <lAD+ lBClCD =30

4、+5035=45 mm若此机构为双摇杆机构，lAB的取值范围为：1 5 mm <lAB<45 mm； 55 mm <lAB115 mm。 8分2131ABC1四、如图示一正弦机构，已知LAB=100mm，1=10rad/s，试求当=450时，构件3的速度v3，加速度a3 。（12 分）解：VC= VB3= VB2+ VB3B2= VB1+ VB3B1 2分 大小：？ 1LAB ？ 方向：水平 AB AB 根据方程做速度多边形图，得到：VC=pc x uv=707mm/s（方向向右） 2分 VB3B2=cb1 x uv=707mm/s（方向向上）aC= aB3= aB2+ aB

5、3B2r+ aB3B2k = aB1+ aB3B2k+ aB3B2r 2分大小：？ 12LAB 0 ？方向：水平 BA AB根据方程做速度多边形图，得到：aC=pc x ua=7070mm2/s（方向向左） 2分 pbcpc（b3）b1（b2）图各2分，共4分。五、已知一凸轮机构如图所示，凸轮为一半径为R的圆盘，偏距e=R/2，试求从动件在B处接触时的压力角及位移S。（10分）正确标出压力角 5分正确标出位移s 5分六、一渐开线标准直齿圆柱外齿轮,z=20,m=4mm,求该齿轮的分度圆直径,顶圆直径,根圆直径,基圆直径及齿距.(12分)解：分度圆直径 2分齿顶圆直径 2分齿根圆直径 2分基圆直

6、径 3分齿距12.566 3分 七、已知如图所示轮系各齿轮的齿数Z1 = 60、 Z2 = 20、 Z2 = 25、Z3 = 45、n1 = 50 转/分 、n3= 30 转/分，方向如图示，求nH 的大小和方向。（12分）解：此轮系是一差动轮系。 1分 3分3分3分nH转向与n1相同。 2分八、某内燃机的曲柄输出力矩Md与曲柄转角关系曲线如图所示，运动周期为T=180度，曲柄转速为600r/min，如用此内燃机驱动一阻力为常量的机械，并要求不均匀系数=0.01，求在主轴上应装的飞轮转动惯量JF（不考虑其它构件的转动惯量）（12分） （Nm） 2分画出Mr曲线，其与Md曲线的交点横坐标可以求出来。第一个交点为，第二个交点为（）求出盈亏功。在第一个交点时候，是