机自机械原理试卷A答案

PAGEPAGE5中国矿业大学《机械原理》考试（A）卷（答案卷）考试时间：120分钟考试方式：闭卷学院班级姓名学号题号一二三四五六七八九总分满分1612971212121010100得分阅卷人一选择题（每题2分，选对了得2分，选错或不选不得分，共16分）1.飞轮可以减少②机器的速度波动。①负载作非周期性变化的；②负载作周期性变化的；③负载作任意变化的。2.斜齿圆柱齿轮的标准参数在②上。图1.3铰链四杆机构CAD1432ab图1.3铰链四杆机构CAD1432abcdB3.在右图所示铰链四杆机构中，已知b＝50mm，c＝35mm，d＝30mm，若为曲柄摇杆机构，a为曲柄，试求a的最大值②(a＋50≤35＋30)。①10mm；②15mm；③20mm。4.当机构的自由度数目大于主动件的数目时，机构②。①具有确定的运动；②具有非确定的运动；③不能运动。图1.6正切机构ACω1124图1.6正切机构ACω1124Bφ3F23α①齿顶圆上；②分度圆上；③齿根圆上。6.在右图所示正切机构中，导杆1为主动件，φ＝30°，滑杆3为从动件，在图示位置的压力角α＝②。①60°；②30°；③90°。7.通过测量渐开线直齿圆柱齿轮公法线的长度，可以获得②。①齿顶圆上的齿厚；②分度圆上的齿厚；③齿根圆上的齿厚。8.在下图所示的凸轮机构中，主动凸轮1为圆心在O1点、转动中心在A点的圆，圆的半径R1＝12.5mm，AO1＝b＝6.64mm，CA＝L3＝31.2mm，从动件2以平底与凸轮接触。摆杆2在图示位置的压力角与摆角ψb分别为②。图1.8凸轮机构A123O1BCω1φψψb①α＝0°，ψb＝15°；②α＝0°，ψ图1.8凸轮机构A123O1BCω1φψψb二填空题（每题2分，填对了得2分，填错或不填不得分，共12分）1.在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，凸轮理论轮廓的最小曲率半径ρmin与滚子半径rg的比值ρmin/rg≥1.25。2.当周期性速度波动的机器主轴速度增加一倍时，则速度波动系数δ是原来的1/4。3.当设计平面铰链四杆函数生成机构时，设计变量数目为5。4.一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度εα＝1.4，则单齿对工作区为0.6pb。5.刚性长转子动平衡的条件为∑Fi＝0；∑Mi＝0。6.齿轮插刀加工渐开线标准直齿轮不根切的最少齿数为Zmin≥14。图3.1图3.1图3.2图3.3F3.1＝3n－2PL－PH＝3×5－2×6－2×1＝1DAE163245BCD、E为复合铰链F3.2＝3n－2PL－PH＝3×7－2×9－1×1＝2F3.2＝3n－2PL－PH＝3×8－2×10－1×1－1＝2HJ1J2ABCDEFGI1234567D为复合铰链J2为虚约束HABCDEFG1234567F3.3＝3n－2PL－PH＝3×7－2×10－0×1＝1解：（每题3分，共9分）32CB1432CB14AMVM＝21.4mm/sP14P12P24P23→∞P34P13P23→∞题4图AM＝15mmφ＝34°VMVP12图示为一平面四杆机构，主动圆形构件1上M点的速度VM＝21.4mm/s。试标注出全部瞬心，用速度瞬心法求摇块3的角速度ω3。解：VM＝ω1P14M，ω1＝VM/P14M＝21.4/21.4＝1rad/s，VP12＝ω1P14P12＝1×24.2＝24.2mm/s，VP12＝ω2P24P12＝ω2×19.8mm/sω2＝ω3＝VP12/P24P12＝24.2/19.8＝1.22rad/s五计算飞轮的转动惯量（12分）1200－Mrφ－M/(Nm)03π/22ππ/2题5图900W1W2W3φ1一个稳定运转的机械系统，以主轴为等效构件时，其等效阻力矩M1200－Mrφ－M/(Nm)03π/22ππ/2题5图900W1W2W3φ1（1）等效驱动力矩Med；（4分）（2）最大盈亏功ΔWmax；（4分）（3）安装在主轴上的飞轮转动惯量JF。（4分）解：（1）2πMed＝2×1200×π/(2×2)＋1200×π，Med＝(1200/2＋1200)/2＝900Nm，φ1/(π/2)＝900/1200，φ1＝(π/2)×9/12＝(π/2)×3/4＝3π/8＝1.1781rad，W1＝900×3π/(8×2)＝225×3π/4＝168.75π＝530.144Nm；W3＝168.75π＝530.144Nm；W2＝[(2π－2×3π/8)＋π](900－1200)/2＝－9π/4×150＝－337.5π＝－1060.288NmW0＝0，W0＋W1＝168.75πNm，W0＋W1＋W2＝－168.75πNm，W0＋W1＋W2＋W3＝0。（2）ΔWmax＝168.75π－(－168.75π)＝337.5πNm＝1060.288Nm；ωm＝2πnm/60＝2π×970/60＝101.578rad/s；（3）＝337.5π/(101.5782×0.01)－1＝9.276kgm2。六关于凸轮机构的基本问题（12分）题6图AO1RB42题6图AO1RB42erTCR+e+rTR-e+rThr0D3SδMdr0：（2分）(1＋1分)（2分）（4分）七关于齿轮机构的基本问题（12分）已知一对标准安装(无侧隙安装)的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮的中心距a＝220mm，i12＝3.4，m＝5mm，α＝20，ha*＝1，c*＝0.25。试求：齿轮1、2的齿数z1、z2；（2分）z1＝20z2＝68分度圆直径d1；（2分）d1＝mz1＝5×20＝100mm齿顶圆直径da1；（2分）da1＝(z1+2ha*)m＝(20＋2)5＝110mm齿根圆直径df1；（2分）df1＝(z1－2－2c*)m＝(20－2－2×0.25)5＝87.5mm分度圆上的齿厚s和齿槽宽e；（2分）s＝e＝mπ/2＝5π/2＝7.854mm两轮的节圆直径、和顶隙c。（2分）解：基本关系：a＝m(z1＋z2)/2＝mz1(1＋i12)/2220＝5z1(1＋3.4)/2z1＝20z2＝i12z1＝3.4×20＝68d′1＝d1＝100mm；d′2＝d2＝68×5＝340mmc＝c*m＝0.25×5＝1.25mm八关于齿轮系的基本问题（共10分）题8图2'H4321题8图2'H43215n1n4(2)n1的转向如图示，标出系杆H的转向（2分）。图8为定轴轮系、行星轮系组合而成的复合轮