重庆大学2013-2014(2)机械原理试卷解答

2013-2014(2)机械原理试卷解答(A)

一、平面机构结构分析（15分）

1. n=8，PL=11，PH=1，F=3n-2PL-PH=1(4分)，4个注意事项各1分 2. 对机构进行高副低代。（2分）

ECA FH I DK G J B

3.以凸轮为原动件作机构的结构分析。（每组1分）

A

二、平面连杆机构分析与设计（25分）

1.该机构为哪种铰链四杆机构。（2分） 曲柄摇杆机构。 2.（2分）；3.（2分）

B1 ?12 C 3? A D ? 4.

?B??1lABc p 方程2分，速度图2分

b

naB?aB??12lABn2aC??3lCDn2aCB??2lBC

全对5分

5.

C2 C1 DA 三、凸轮机构

图示为对心直动滚子式凸轮机构，正方形边长为150mm，滚子的半径为20mm，凸轮的转动中心在正方形的几何中心，凸轮以ω=10rad/s沿图示方向转动，。试问： （1）画出凸轮的理论轮廓？（见图，1分）

（2）凸轮的基圆半径？并在图中画出基圆？（见图，1分） （3）在图中标出凸轮的推程角???，回程角?'??（见图，2分）

（4）当凸轮从图示位置逆时针转过30时，在图中标出该位置的压力角α？（见图，1分）从动件发生的位移s ？（见图，1分）

（5）若滚子半径改为30mm，从动件的运动规律有无变化？ （6）凸轮可否改为顺时针转动？为什么？

（7）若从动件设计为余弦加速度运动规律，是否有冲击？若有则说明是说明冲击？

（2）rB=85mm（1分） （5）有变化（1分）

（6）可以，因为是对心式（1分） （7）无冲击（1分）

四、齿轮机构

1、渐开线上离基圆越远，则其压力角_越大_，曲率半径__越大__。

2、当一对标准渐开线直齿圆柱齿轮的安装中心距比标准中心距增大了5mm，则其传动比将__不变___，啮合角将___增大___。 3、渐开线齿轮连续传动的条件是基圆上的齿距___小于____实际啮合线的长度；若一对齿轮传动其重合度为2.2，则最多时有__3__对齿轮参与啮合。

4、一对平行轴外啮合的斜齿轮的正确啮合条件除法面内模数相同、压力角相同外，还有一个条件是__螺旋角大小相等且旋向相反___。斜齿轮传动时随螺旋角的增大，则其轴向分力___增大___。

5、若一对啮合齿轮的变位系数分别为：-0.2和0.1，则其传动类型是__负传动___，无齿侧隙安装中心距___小于___标准中心距。

6、在机床的主轴箱中有一直齿圆柱渐开线标准齿轮，发现某齿轮已经损坏需重做更换，经测量，其跨5齿的公法线长度L5=27.512mm，跨6齿的公法线长度L6=33.426mm，数得其齿数为40。试确定该齿轮的模数、计算其齿距、齿全高、分度圆半径、齿顶圆压力角（5分）（摘录部分标准模数：1.5、2、2.5、3）

解：pn?pb?L6?L5??mcos?

计算得 m=2.003（mm），根据模数标准系列确定：m=2（mm）

??C?)m?4.5(mm) p??m?2?(mm) ha?(2ha r?*1mz?40(mm) ra?r?ham rb?rcos? 2 cos?a?rb ?a?35.80 ra五、轮系

如图所示传动装置里中，已知各齿轮均为标准齿轮标准安装，各轮齿数为: z1=20, z3=30, z1?=80, z5=50, z5?=20, z4=44, z3?=40, 6为右旋三头蜗杆，7为蜗轮，z7=63, 1和5齿轮的模数m=4mm。试问：（15分） 1、齿轮2的齿数？（2分）

2、该轮系有哪些基本轮系组成？（4分）

3、:当轴A以nA=60 r/min的转速按图示方向回转时，蜗轮7的转速n7为多少? 并用箭头标注其转向? （9分）

解：1、 r1?2r2?r3?r1'?r5 → z2=40 （2分）

2、 1、2、3组成定轴轮系；（1分）1、5组成定轴轮系；

‘‘

6、7组成定轴轮系；（1分） 3、4、5、6（H）组成周转（差动）轮系；（1分）

3、

‘

n11z3i13??(?1)n3z1i63'5'n11z5?(?1) （1分） i1'5?n5z1'（2分）

（1分）

z5'n3-n6????n5'?n6n5?n6z3'n3'-n6 → 联立求解 n6 = - 58.67 r/min （1分） 方向：与nA转向相反（1分）

n663i67?? （1分） → n7 = 2.79 r/min （1分） 方向：顺时针（1分）

n73

六、机械动力学

图6-1a所示为摩托车CG发动机配气机构，凸轮1上作用驱动力矩M，凸轮1与下摇臂

2在接触点P处的公法线为n-n，摩擦角为φ，汽门对上摇臂4的阻力为Q，回转副A、B处