机械原理试题及答案2

一、（10分）选择题：

1．构件是机构中的 单元。

A．运动； B．制造； C．应用 2．基本杆组是一自由度 的运动链。

A．F＞1 B． 0＜F＜1； C． F＝0； 3．以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构 死点位置。

A ．有一个； B．有二个 ； C．没有 平底从动杆盘形凸轮机构，其压力角 。

A ．为常数； B．随凸轮转动而变化； C．一定比尖顶推杆的大 5．一对外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮，其螺旋角应满足 。 A．大小相等、旋向相同；B．大小不等、旋向相同；C．大小相等、旋向相反 6．渐开线齿轮上 处的圆称为分度圆。

A．齿厚等于齿槽宽；B．齿顶高等于齿根高C．具有标准模数和标准压力角。 7．六个构件组成的平面机构，其瞬心总数应为 个。

A．15； B．30； C．12

8．若要传递两平行轴之间的运动，且要求两轴转向相同，宜采用 。 A．外啮合齿轮传动； B．内啮合齿轮传动； C．齿轮齿条传动 9．为了减小机械运转中 速度的波动，应在机械中安装飞轮。 A．所有； B．周期性； C．非周期性

10．在研究机械系统动力学问题时，常采用等效力（或力矩）来代替作用在系统中的所有外力，它是按 的原则确定的。

A．做功相等； B．动能相等； 目 C．力的平衡

二、（10分）计算下图所示平面机构的自由度，若存在复合铰链、局部自由度及虚约束请明确指出，并判断该机构是否具有确定的相对运动。

三、（10分）图示为一对心直动尖顶从动杆盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度ω顺时针方向转动。试：

在图上画出凸轮的基圆，并标明基圆半径r0，； 在图中标明从动杆的行程h；

在图中标出凸轮的推程运动角δ0、远休止角δ01、回程运动角δ0′和近休止角δ02； 标出凸轮机构图示位置的压力角α；

若凸轮按图示方向转过45°，标出其压力角α45°。

四、（13分）下图所示机构中，设已知各构件的尺寸，原动件1以等角速度逆时针方向转动。试：

1）用矢量方程图解法求图示位置时构件3的速度。（要求列出其速度方程，画出速度多边形，并标明v3矢量的大小和方向）

2）用矢量方程图解法求图示位置时构件3的加速度。（要求列出其加速度方程，画出加速度多边形，并标明a3矢量的大小和方向）

五、（14分）试设计一曲柄滑块机构，设已知行程速比系数K =1.4,滑块的行程H =50mm, 偏距e =20mm 。试：

1）求曲柄和连杆的长度；

2）作图表示该机构最大压力角时的位置并标出αmax。

六、（13分）已知图示轮系中各轮齿数为Z1=20，Z3=80，Z3′=Z5。试问： 1）该轮系为何种轮系？ 2）齿轮2的齿数Z2= ? ; 3）当n1= 540 r/min 转向如图时，n5的大小及方向。

七、（16分）设有一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮的齿数分别为z1=30，z2=40，模数m =20mm，压力角α=20°，齿顶高系数 ha*=1，顶隙系数c*=0.25。

1）试求：齿轮1的分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df、基圆直径db、齿距p、齿厚s、和齿槽宽e。

2）当实际中心距a′=702.5mm时，两轮是否为无侧隙啮合？此时，啮合角α’为多少？两轮节圆直径d1′、d2′各为多少？顶隙c为多少？传动比i为多少？

3）保持实际中心距a′和传动比i不变，若要实现无侧隙啮合，可采用什么类型的齿轮传动？

八、简答题： 1．（4分）模数、压力角、齿数及齿顶高系数和顶隙系数均相同的一标准齿轮1和一正变位齿轮2，试比较其分度圆、齿顶圆、齿根圆及基圆的大小。

2．（4分）在右图所示机构中，虚线小圆表示转动副处的摩擦圆。若不考虑构件的质量，当构件1主动且按图示方向转动时，试在题图上画出瞬时作用在连杆B、C处的反力方向，并说明Q和F各为何种力？

3．（6分）下图为一机构设计方案草图。设计者的意图是，由原动件的定转转动，通过几个从动件带动输出构件作往复移动。问该方案能否实现设计意图？若有错误，请在原方案的基础上进行修改，或重新构思一种机构，以实现设计意图，并以运动简图的形式进行表达。

参考答案

一、ACBAC CABBA 二、

1、C处为局部自由度、E或G处为虚约束F?3n?2pL?PH?3?4?2?5?1?1?1因机构原动件数为1与自由度数相等，故机构具有确定运动。

三、基圆半径r0、行程h、推程角δ0、远休止角δ01、回程角δ0′近休止角δ02及压力

角α、α45如图示。

四、1）速度方程：?3??C??B??CB

速度多边形：v3大小方向如图所示

nn2）加速度方程：a3?aC?aB?aCB?aCB 加速度多边形：

? a3 大小方向如图所示

五、

1) 机构的极位夹角为：??180?图解法设计：μl=0.0025m/mm

K?11.4?1?180???30? K?11.4?1