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1、机械原理课程 期末考试试卷题序一二三四五六七八总分得分评卷人开课学院：机械学院 ,考试形式：闭 卷，所需时间： 120 分钟考生姓名:专业:学号:班级一、填空题(每小题2分，共20分)：1、在平面机构运动分析中，三心定理是: 这三个瞬心必在同一条直线上2、一对渐开线齿轮正确啮合的条件是三个作平面平行运动的构件共有三个速度瞬心，并且基圆齿距相等、亦即两齿轮的模数和- ' ,.-, 1 , 1压力角分别相等。3、渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指传动比4、周转轮系根据自由度不同可分为差动轮系.不受中心距变化的影响。和 行星轮系其自由度分别为刚性 冲击,故适用于低速运动 场5、直动从动件盘形
2、凸轮机构从动件是等速运动时将产生合。二、简答题(每小题6分，共30分)1、已知机构运动简图如图所示，(1)计算该机构的自由度；如果以1为原动件，说明机构是否具有确定的运动。答案：(1 )机 构的自由度：F= 3n2Pl Ph =3 X 5 2X 7 二1若以1 为原动件，则 原动件数=自由度数，且F>0,因此，机构具有确定的运动。905050100251 206070110701 001 00904060702、 (1)试阐 述钱链四杆 机构的曲柄 存在条件(2)根据 下图中所注 尺寸判断下(a)(b)(c)来源于网络(d)题四图列钱链四杆机械是曲柄摇杆机构、双曲柄机构，还是双摇杆机构，
3、并说明为什么答：(1)1、最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和, 2、最短杆是连架杆或机架。(a)：曲柄摇杆机构(b):双曲柄机构(c)：双摇杆机构(d):双摇杆机构3、一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，m=2mm, Zi=20, Z2=30。.I r I (1)分别计算出这两个齿轮的分度圆直径，分度圆齿厚，基圆直径，齿顶圆直径，中心距。(2)按1: 1的比例作图标明理论啮合线和实际啮合线，并计算(不许从图上量取)出理论啮 合线和实际啮合线长度。(3)计算这对齿轮传动的重合度。(15分)答案：、VI1'(1)分度圆直径：d1二mZ1=40mm、d2= mZ2=60mm分度圆
4、齿厚：S1 = 0.5 兀 m= 3.14mm、S2=0.5兀 m = 3.14mm基圆直径：db1= d1 cos a =37.59mm、db2= d2cosa =56.38mm齿顶圆直径：da1=d+2ha=44mm、da2=d2+2ha=64mm 中心距：a=0.5(d1+d2)=50mm(2)如图所示：按中心距及基圆和齿顶圆大小作图，其中N1N2为两基圆的内公切线交点。CB1、B2分别为两齿顶圆与内公切线的为节点。则N1N2为理论啮合线；j；B1B2为实际啮合线。其中： 22N1B1 =v'ra1 -r； = a14 1 = 11.43mm ,一；d 2 d 2N2B2 =上2
5、r22 - a2 2 =15.14mm,，4所以：B1B2 = 9.47mm(3) Pb =nmcosa =5.9mm来源于网络重合度：；号号=1.64、已知轮系主动轮转向如图所示，齿轮 标准安装，Z1 = 2, Z2=40, Z2' = 24, Z 0, Z5=18, Z6=36,求传动比i16,并标 的转向。（13分）答案：Zi、Z2组成定轴轮系；Z2、Z3、Z4及Z5 （H）组成周转轮Z5、Z6组成定轴轮系i12 = " =马 = 20蜗杆左旋，蜗n2 Zi向上。i2H =6 轮5转向箭头向上i56 = =2 轮6转向箭头向左小因此 i16 -i12 i 2H i 56
6、 - 2405、图示为一钢制圆盘，盘厚 H = 30mm,位.一题4图直径d=50mrm勺通孔，位置H处有一质量为 m附加重块，为使圆盘平衡，拟在圆盘 r=200m一重块，试求此重块的重量和位置。（钢的cm3） （10 分） ' It'y 弋VX-JI答案此题的要点为在圆盘钻孔后此处重量减相反方向增加了同样的重量。在I处钻孔后失去的重量为：d2 一m1 = H : = 0.46kg其质径积的大小m/1 =0.046kg m ,方向与OI相反。在II附加质量所产生的质径积的大小 m2r2 =0.04kg m,方向与Oil相同因此，由平衡原理，在r=200mmt所附加的平衡质径积
7、mr的计算为均为标准齿轮，3 = 48, Z4=12 出轮2、5、6系；轮2转向箭头置I处钻有一 2= 0.2公斤的 m的圆周上增加 密度 p =7.8g/少，相当于在其因止匕、mr =0.05254kg m与X轴正方向的夹角a =arctg （mr）I=87,70 （mr）x与Y轴正方向的夹角P =2.3°所增加的质量m = 0.263kg6 .如图所示凸轮机构，凸轮廓为以A为圆心，R为半径的圆，凸轮逆时针方向回转，要求：（10分）1 .标出凸轮基圆半径 ro；2 .标出从动件从B点接触到C点接触凸轮转过的角度 ；3 .标出从动件从B点接触到C点接触从动件位移 S;4 .标出从动件
8、从B点接触时从动件压力角a B；7 .图示曲柄滑块机构中，曲柄1上作用驱动力距 M,滑块3上作用阻力F。若不计各活动构件质量，标出机构在图示位置时各运动副总反力作用线（给定摩擦角）（8分）机械原理试卷（2）答案本试卷用于机械与能源工程系 05级机械类本科生（总分：100分，时间：120分钟）注意：1.答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上无效。2 .答案必须写题目序号，并按题号顺序答题。3 .请保持行距，保持答题卷面整洁一、选择题（每小题2分，共10分）1 . 钱链四杆机构 ABCD 中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若lAB=30mm, lBc=70mm , lcD=80mm ,则机架最
9、大杆长为（A ）A、 80mm ；B、150mm ；C、120mm。2 .速度瞬心是两个作平面相对运动的两刚体上瞬时（A ）为零的重合点A、绝对速度 ； B、牵连速度 ； C、相对速度。3 .当两渐开线齿轮的中心距略有改变时，该对齿轮的（ C ）A、传动比不变，且啮合角也不变；B、传动比有变化，但啮合角不变；C、传动比不变，但啮合角有变化。4 .凸轮机构从动件采用等速运动规律时（ B ）A、无冲击；B、 有刚性冲击 ； C、 有柔性冲击。5 .以mn和mt分别表示一个斜齿圆柱齿轮的法面和端面模数，则（C ）A、 mn=mt ; B、mt< mn ；C mn< mt 。二、填空题（每
10、空2分，共24分）1 .在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束，而引入一个低副将引入 2 个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3N- （2R+PH）。2 . 螺纹的自锁条件是 a <6。3 .刚性转子的动平衡条件是-F = 02M = 0。4 .当四杆机构的压力角 a=90°时，传动角等于 上_,该机构处于 _死点位置。5 .推动力与从动件被推动点速度间的夹锐角称为凸轮机构的 压力角 ,其值越小，则传动越 Zmin 等于17好。6 .滚刀加工的正常齿标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数7 .曲柄摇杆机构的行程速比系数 K的大小取决于 极位夹 角大小,K值越大，机构的 性
11、越显着。三、简答分析题（共36分）1. （8分）计算图3机构自由度，并指明局部自由度、 束、复合较链。解：F = 3n -（ 2P i + Ph ）（2分）=3X7- （2X9+2）（2分）=11处虚约束，2处局部自由度,（1分）3处复合较链（3分）2. （7分）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动。答：渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是模数相等，压力角相等。满足正确啮合条件的一对齿轮不一定能连续传动。3. （7分）何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少?（4分）（3分）答:行程速比系数为：K= （1800+ 9 ）-（ 1800-
12、9 ）。对心曲柄滑块机构行程速比系数等于4.解:（7分）在图2示机构运动简图上作图，表示出杆3的摆角。和极位角0（4分）（3分）O5.（7分）图3示凸轮机构运动简图中，凸轮为主动件，转向如图所示，试在图上标出当前位置的压力角,并用作图法求出从动件的行程h图3四、计算题（每题15分，共30分）1.Z1=24,一对标准渐开线圆柱直齿轮外啮合传动（正常齿），正确安装（齿侧间隙为零）后，中心距为 Z2=120,分度圆上压力角 a =200求齿轮2的模数m2及其在分度圆上的齿厚S2；求轮1的齿顶圆处的压力角 a a"144mm,其齿数为如已求得它们的实际啮合线长度BB2=10.3mm ,试计算
13、该对齿轮传动的重合度;说明该对齿轮能否实现连续传动。解:（1分）（1）由标准安装中心距a=m（z1 +z2 ）2模数m2一2a 二 2mm乙 Z2（2分）分度圆齿厚S二 m c - 3.14mm2（3分）（2）轮1齿顶处压力角aa1mz1 cos：=arccos一 = arccos%Z1 2hZ m-29 50（3分）（3分）（3） ；四=2=4 =1.64Pb二 m3.14 2（4）由于80tA1，故可实现连续传动2.图4示轮系中，各轮均为正确安装的标准渐开线圆柱直齿轮。已知轮z3 =2z2 +z1 =90,而轮5的分度圆半径为轮4的两倍。轮1的转速大小为 求从轮1到轮5的传动比i15及轮5的转速大小与转向。解：行星轮系1-2-3-4,（3分）1的齿数Z1=18,轮2的齿数Z2=36,1200r/min ,转向如图所示。il4 - 1 -'八-13=1Zi90 人6 618对定轴轮系4-5i45 二Z4 d4i15 - i 14 i 45 = -12（3分）-100r /min（方向与n相反）（4分）j,i