2022年《机械原理》期末考试试题及答案

1、一、是非题,判定以下各题, 对的画“ ” ,错的画“ ” （每题 2 分,共 10 分）1、级机构的自由度不能大于 2；2、铰链四杆机构中,如存在曲柄,其曲柄肯定是最短杆；3、当凸轮机构的压力角过大时,机构易显现自锁现象；4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高；5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构；二、单项挑选题（每道题 2 分,共 10 分）1、在铰链四杆机构中,取（）杆作为机架,就可得到双摇杆机构；A最短杆； B最短杆的对边； C 最长杆； D 连杆2、以下为空间齿轮机构的是（）机构；A圆锥齿轮； B人字齿轮； C平行轴斜齿圆柱齿轮；D直齿圆柱齿轮3、表征蜗杆传动的参数和几何

2、尺寸关系的平面应为（）；A轴面； B 端面； C 中间平面； D 法面4、在机构中原动件数目（）机构自由度时,该机构具有确定的运动；A小于； B等于； C大于； D大于等于5、作连续往复移动的构件, 在行程的两端极限位置处, 其运动状态必定是（）；Av 0,a 0； Bv 0,a 0；Cv 0,a 0； Dv 0,a 0；三、填空题（每道题 2 分,共 10 分）1、为使凸轮机构结构紧凑, 应挑选较小的基圆半径, 但会导致压力角 _ ；2、构件是 _的单元,而零件是制造的单元；K的值为 _；3、在摇摆导杆机构中,导杆摆角30 ,其行程速度变化系数4、在周转轮系中,兼有 _的齿轮称为行星轮；5、

3、平面定轴轮系传动比的大小等于 _ ；四、分析简答题（ 40 分）1、（10 分）运算图示机构的自由度；确定机构所含杆组的数目和级别,并判定机构的级别；机构中的原动件如下列图；ABCD4HGFE2、（10 分）图示铰链四杆机构中,所标数字代表杆长,单位为 cm；试求：1）通过运算判定该机构属于铰链四杆机构中的何种类型；2）欲使该机构为曲柄摇杆机构, 现调整 AB杆长,试确定出 AB杆长的取值范畴；B60C5040A 80 D3、（10 分）偏置曲柄滑块机构中,曲柄 AB为原动件,其长为 20 cm,且逆时针匀速转动；又知连杆长 BC为 60cm,滑块行程速比系数 K 2；试求：滑块行程 s .B

4、AC4、（10 分）一偏置直动尖项从动件盘形凸轮机构如下列图；已知凸轮为一偏心圆盘,圆盘半径 R 30mm,几何中心为 A,回转中心为 O,从动件偏距OD e 10mm,OA 10mm；凸轮以等角速度 逆时针方向转动；当凸轮在图示位置,即AD CD 时,试求：（1）凸轮的基圆半径 0r；（2）图示位置的凸轮机构压力角；（3）图示位置的凸轮转角；（4）图示位置的从动件的位移 s；（5）该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理,为什么？CBRD OAe五、运算题：（30 分）1、（10 分）一 对 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 ,已知m 10 mm, 20 , h a *1 , c *0

5、 . 25；如安装中心距为1这对齿轮的啮合角；2节圆半径 1r、2r；3两齿廓曲线在节圆上的曲率半径 1 、2 ；4实际齿顶间隙c; 5重合度；注：重合度运算式1z 1tga1tgz 2tga2tg21z20,2z40,305mm；试确定：2、（10 分）图示机构中,已知 AB杆长为 100mm,其角速度 1 10rad/s,BD杆长为 20mm,该位置时 30 ,请标出瞬心 0P 、P 24,并运算件 2 上 D点及件 3 的该瞬时速度 V D .,V 3 .（留意：标示瞬心时,应将图形画在答题纸上,不要直接画在题签上；）211BD4Ai3C1,3、（10分）运算图示轮系的传动比AB,并确定

6、输出轴 B的转向；已知各轮齿数z 118,z 4114,蜗杆左旋,1n转向如下列图；z 240,z 224,z 372,z 32022参考答案 一、是非题 （本大题共 10 分,每道题 2 分）1、 ； 2、 ； 3、； 4、； 5、二、单项挑选题 （每道题 2 分,共 10 分）1、B；2、A；3、C；4、B；5、C 三、填空题 （每道题 2 分,共 10 分）1、增大； 2、运动； 3、1.4；4、自转和公转； 5、从动轮齿数乘积与主动轮齿数 乘积之比 四、分析简答题 （本大题共 40 分）1、（本小题 10 分）解：F3n2P LP H3 72 10011 个级杆以 CF 为原动件时,图

7、示机构去掉原动件和机架后可以拆分为组和 1 个级杆组,如下图示（,所以该机构为级机构；ABCDECHGFE2、（本小题 10 分）1）由于40805060 ,属于双摇杆机构x30,2）AB 最短时,x805060,0 x80,AB 居中时,5080 x60,70AB 最长时,x50806080 xx90,所以0 x3 0 ,70903、（本小题 10 分）解：1800K1600画出两极限位置K1B1 A B2C1所以s2 80 +4022 80 40cos60069.284、（本小题 10 分）解： 1 r 0ROA30 1020 mm2 tgAD3020202=200.895, 41.830

8、BD222.363 4 2 302 202 20102mm 5.04mm s22.36 17.325 偏置方向不合理；图示偏置方向使推程段增大；应把从动件导路偏置在凸轮转动中心的右侧,就推程段 减小；CBB0DD0O0rARe五、运算题：（30 分）1、解：1a0.5mz +z =300mm,a305 mm,mm a=arccosa. cosa/a22.44.2 i12 2, r1101667mm,r2203333mm 3 1r 1sin38.8mm,2r2sin77.64 顶隙c2. 557. 5mm 5 重合度116742、解：如下列图：P 1311B2DP 244V 3A1lP A 13

9、500mm s ,3V BClAB1000 mm sV D13、解：i 12n 1z 24017211420n 2z 1i2H1iH1z z 42 4z z 3 2418iABi 1Hi i 12 2 H4020800nBn H , 方向向下 ；一、是非题,判定各题,对的画“ ”,错的画 “ ”（每道题 2 分,共 10 分）1. 在机构运动简图中运动副和构件都应用规定的符号和线条表示；2. 在铰链四杆机构中,取最长杆作为机架,就可得到双摇杆机构；3. 凸轮机构的图解法设计原理是采纳反转法原理；4. 与标准齿轮相比,正变位齿轮的齿距变大；5. 一对相互啮合的渐开线直齿圆柱齿轮,其分度圆总是相切

10、的；二、单项挑选题（每道题 2 分,共 10 分）min 可能发生在（）位置之处；1. 机构的最小传动角A. 主动曲柄与连杆二次共线；B. 主动曲柄与摇杆二次共线；C. 主动曲柄与机架二次共线；D. 不确定；2. 将曲柄滑块机构中的曲柄取为机架,就机构成为（）；A摇块机构；B转动导杆机构；C摇摆导杆机构； D曲柄滑块机构3. 凸轮机构从动件选用等加速等减速运动规律的主要缺点是会产生（）；A刚性冲击；B柔性冲击； C振动；D刚性冲击和柔性冲击4. 对于一渐开线标准圆柱齿轮,其齿数肯定,模数越大,就（）；A节圆越大；B压力角越大； C齿根高越小；D分度圆越大5. 单圆销平面槽轮机构中, 当圆销作单

11、向连续转动时, 槽轮的运动通常为 （）；A单向间歇转动；B双憧憬复摇摆；C单向连续转动；D双憧憬复移动；三、填空题（每道题 2 分,共 10 分）1. 在凸轮机构中,从动件的运动规律完全由 来打算；2. 曲柄摇杆机构只有在 _情形下,才会显现死点位置；3. 棘轮机构中,当主动件连续地_时,棘轮作单向的间歇转动；4. 直齿圆锥齿轮的 _模数取为标准模数；5. 用齿条形刀具加工标准齿轮不产生根切的最小齿数为_；四、分析简答题（ 40 分）1.（10 分）运算图示机构的自由度,图中已给定一个原动件,依据自由度数,请 判定是否仍需要再给定一个原动件该机构才能具有确定的运动？如需要请正确地从连架杆中选定

12、原动件并做出标记,并画出拆分后该机构的杆组图；2.（10 分）直动尖项从动件盘形凸轮机构如下列图；已知凸轮 1 为一偏心圆盘,圆盘半径 R 30mm,几何中心为A,回转中心为O,OA 15mm；凸轮以等角速度 10rad/s 逆时针方向转动；当凸轮在图示位置,即 AO BO 时,试求：（1）请标出该时刻机构的传动角并求出其大小；（2）请标出瞬心 P 、P ；（3）该时刻从动件 2 的速度是多少 . C23BRO3.（10 分）四杆机构 ABCD 中,l 1A150mm,l330mm；图示位置15mm,2 lA、B、D 三点共线, CD AD ；试解答：（1）判定该机构属于铰链四杆机构中的何种类

13、型；（2）如 CD 为原动件,运算图示位置B 点处压力角=？（3）保证机构类型不变,将AB 杆尺寸加大,确定出尺寸加大范畴；C23A1BD44.（10 分）图示凸轮机构中,已知推程段廓线 AB 段与回程段廓线 BC 段相互对 称,又知基圆半径 0r =50mm,偏心距 e=30mm,廓线最高点 B 至旋转中心 O 的 距离 l OB=100mm；试解答：（1）在图中标出从动杆与廓线上K 点（K 点如下列图） 接触时,凸轮的转角,从动杆位移s；（2）运算出从动杆的最大位移 h=？ AKO BC五、运算题（ 30 分）1.（10 分）图示曲柄摇块机构,已知 AB BC ,原动件 AB 顺时针匀速转

14、动,角速度 1 0.1 rad / s ；摇块 C 快行程用时为 5 秒,机架 AC 长为 10 2cm ；求：（1）从动件的行程速度变化系数 K=？极位夹角 .（2）画出该曲柄摇块机构的两个极限位置,并求出曲柄B2C311AAB长是多少？2.（10 分）一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,已知其模数 m=2mm,压力角 20 ,齿数 1z =20,2z =48,试运算：0（1）该对齿轮作无侧隙啮合时的中心距 a=？,啮合角 =？,节圆半径 1r =？；（2）欲使其实际中心距a =68.5mm,今用一对标准斜齿轮 （平行轴）凑中心距,在 m =2mm,1z、2z不变时两斜齿轮的螺旋角应为多

15、少？3.（10 分）图示轮系中各轮齿数为z 12,2 z50（旋向如下列图）,3 z20,4 z60,15,又知蜗杆转速n 11800rpm,方向如图；求z 560,z 620,z 725,z 8n 大小及方向；271n1368B54机械基础 参考答案 一、是非题（每题 2 分,共 20 分）1、； 2、 ； 3、； 4、 ； 5、 ；二、单项挑选题：（每题 2 分,共 20 分）1、C；2、B ；3、B ；4. D ；5. A ；三、填空题（每道题 2 分,共 10 分）1.凸轮廓线（外形）；2.摇杆为原动件； 3.往复摇摆； 4.大端； 5. 17；四、分析简答题（ 40 分）1.（10

16、分）解：F3n2P LP H3 62802（构件数 1 分,低副数 1,高副数 1 分和自由度数 1 分）需要原动件如图（ 2 分）；两个二级杆组图（ 4 分）C3P232BROAP 121图四.1 0 900 300 60 ,图四.2 2.（10 分）解：（1）如下列图：（3 分）（2） 瞬心P 、P 如下列图,（4 分）（2 分）（2 分）（2 分）（2 分）（2 分）（3）v 2lAP 1310 0.0150.15 m s,5030（3 分）3.（10 分）解： 1、lAD154055,15 55,曲柄摇杆机构2、cos1 353.13（或tg1 453.13）533、AB最短 15x25 AB居中 30+55x+50 得出 35 x55 AB最长 30+x55+50得出 55 x75 4.（10 分）解：AAKOsBhC画出偏距圆、转角、位移各2 分55.4（6 分）h10022 302 502 30（4 分）五、运算题（ 30 分）1.（10 分）解： 1）Kt 慢2/552053；k118003118009006 分 t 快5k1312）极限位置如下列图 2分 B2C311Acos