中北大學機械原理

1、中北大學機械原理總分得分一、 單項選擇題（每小題2分，共20分）1、 平面四桿機構中存在死點取決于 是否與連桿共線。A、 主動件 B、 從動件 C、 機架 D、 搖桿2、在設計鉸鏈四桿機構時，應使最小傳動角 。 A、 盡可能小一些 B、 盡可能大一些 C、 為 D、 為3、與連桿機構相比，凸輪機構的最大缺點是 。A、 慣性力難以平行 B、 點、線接觸易磨損 C、設計較為復雜 D、不能實現間歇運動4、 盤形凸輪機構的壓力角恒等于常數。 A、擺動尖頂推桿 B、直動滾子推桿 C、擺動平底推桿 D、擺動滾子推桿5、漸開線上某點的壓力角是指該點所受正壓力方向與該點 方向線之間所夾的銳角。 A、絕對速度

2、B、相對速度 C、滑動速度 D、牽連速度6、漸開線直齒圓柱齒輪傳動的重合度是實際嚙合線段與 的比值。A、齒距 B、基圓齒距 C、齒厚 D、齒槽寬7、用標準齒條形刀具加工=1、的漸開線標準齒輪時，不發(fā)生跟切的最少齒數是 。 A、14 B、15 C、16 D、178、斜齒輪圓柱齒數的標準模數和標準壓力角在 上。 A、端面 B、軸面 C、主平面 D、法面9、在蝸桿蝸輪傳動中用 來計算傳動比是錯誤的。 A、 B、 C、 D、10、漸開線直齒圓錐齒輪的當量齒數 其實際齒數V。 A、小于 B、小于或等于 C、等于 D、大于得分二、 填空題：（每空1分，共20分）1、速度瞬心是兩剛體上 為零的重合點，作相對

3、運動的三個構件的三個瞬心必 。2、在機構運動分析的圖解法中，影像原理只適用于求 的速度或加速度。3、滾子推桿盤形凸輪機構的基圓半徑是從 到 的最短距離。4、設計凸輪機構時，若量得某點的壓力角超過許用值，可以用 、 使壓力角減小。5、以漸開線作為齒廓的優(yōu)點是 ， ， 。6、用標準齒條型刀具加工標準齒輪時刀具的 與輪坯的 作純滾動。7、正變位齒輪與標準齒數比較，其齒頂高 （增大或減小），齒根高 （增大或減?。?、蝸桿的標準模數和標準壓力角在 面，蝸輪的標準模數和標準壓力角在 面。9、直齒圓柱齒輪上離基圓越遠的點其壓力角 。直齒錐齒輪的幾何尺寸通常都以 作為基準。10、行星輪系的自由度為 。差動輪

4、系的自由度為 。得分三、 （12分）計算圖示機構的自由度，并判斷該機構的運動是否確定；（標有箭頭的構件為原動件）若其運動是確定的，要進行桿組分析，并顯示出拆組過程，判斷機構級別。得分四、 （12分）試用作圖法設計一曲柄滑塊機構。已知滑塊行程s=50mm，偏距e=10mm。急回速比系數k=1.4。（題上為示意圖，考生須另做圖。）得分五、 （12分）如圖所示，偏置滾子直動從動件盤形凸輪機構，凸輪為一偏心圓，試用作圖法在圓上作出：（1） 凸輪的理論輪廓線；（2） 圖示位置從動件的位移；（3） 凸輪由圖示位置轉過時的位移和壓力角；（4） 最大行程h。得分六、 （14分）一對標準安裝的漸開線標準圓柱齒輪

5、的嚙合傳動。已知a=100mm，mm。（1） 試計算下列幾何尺寸 齒輪的模數m； 兩輪的分度圓直徑，； 兩輪的齒根圓直徑，； 兩輪的基圓直徑，； 頂隙c。（2） 若安裝中心增至=102mm，試問： 上述各值有無變化，如有應為多少？ 兩輪的節(jié)圓半徑、和嚙合角為多少？得分七（10分）如圖所示輪系中，已知各輪齒數，。輪1轉速，轉向如圖。試求大小及方向，判斷自由度及是何種類型機構，并求大小及方向。機械原理試卷一答案七、 單項選擇題（每小題2分，共20分）1、D 2、B 3、B 4、C 5、A 6、B 7、D 8、D 9、B 10、D 八、 填空題：（每空1分，共20分）1、 相對速度 、 位于同一直線

6、上2、 同一構件不同點間 3、 凸輪回轉中心、 理論輪廓線 4、增大基圓半徑、采用合適的偏置方向 5、定傳動比、 正壓力方向不變 、可分性 6、 中線、 分度圓 7、 增大 、減小 8、 軸、 端 9、 越大 、大端 10、 1 、 2 九、 （12分）計算圖示機構的自由度，并判斷該機構的運動是否確定；（標有箭頭的構件為原動件）若其運動是確定的，要進行桿組分析，并顯示出拆組過程，判斷機構級別。解：（1） n=9 （3分） （2分） 原動件數=自由度 機構有確定運動 （2分） （2）拆組：(每圖1分，共5分)十、 （12分）試用作圖法設計一曲柄滑塊機構。已知滑塊行程s=50mm，偏距e=10mm

7、。急回速比系數k=1.4。解：（1） （2分）（2） 在滑道上任取一點，根據s=50取點，在、點處做角，兩線交于o點。 （1分）（3）作距滑道e=10mm的平行線，以o為原心、o為半徑做圓交該線于點A。（3分） （4）以A為圓心、A為半徑做弧交A于點E。平分E即為曲柄長度。（3分） （5）以A為圓心、以曲柄長度為半徑做圓交延長線于點、于點。則連桿長度為。（3分）十一、 （12分）如圖所示，偏置滾子直動從動件盤形凸輪機構，凸輪為一偏心圓，試用作圖法在圓上作：出：（1） 凸輪的理論輪廓線；(3分)（2） 圖示位置從動件的位移；（3分）（3） 凸輪由圖示位置轉過時的位移和壓力角；（3分）（4） 最大

8、行程h。（3分）十二、 （14分）一對標準安裝的漸開線標準圓柱齒輪的嚙合傳動。已知a=100mm，mm。（1） 試計算下列幾何尺寸 齒輪的模數m； 兩輪的分度圓直徑，； 兩輪的齒根圓直徑，； 兩輪的基圓直徑，； 頂隙c。（2） 若安裝中心增至=102mm，試問： 上述各值有無變化，如有應為多少？ 兩輪的節(jié)圓半徑、和嚙合角為多少？ 解：（1） (1分) （1分） （1分） = （1分） = （1分） （1分） (1分) （1分） （2） 僅c變化 （1分） （1分） （2分） （2分）七、（10分）如圖所示輪系中，已知各輪齒數，。輪1轉速，轉向如圖。試求大小及方向，判斷自由度及是何種類型機構，并

9、求大小及方向。解： （1） 1、2組成定軸輪系 （1分） 組成行星輪系 （1分） F=3 （1分）（2） （2分） （4分） 方向與相反 （1分）機械原理 試卷二總分得分一、填空題（30分）每空1分1.兩個做平面平行運動的構件之間為 接觸的運動副稱為低副，它有 個約束；而為 或 接觸的運動副稱為高副，它有 個約束。2.回轉構件靜平衡的條件是 ；動平衡的條件是 。 3.當兩構件的相對運動為 ，牽連運動為 時，兩構件的重合點之間將有哥氏加速度。哥氏加速度的大小為 ；方向與 的方向一致。4.在對心直動平底從動件盤形凸輪機構中，當將凸輪的基圓半徑增大時，其壓力角將 ；而當采用對心直動尖底從動件時，在凸

10、輪的基圓半徑增大后，其壓力角將 。平底垂直于導路的直動推桿盤形凸輪機構，其壓力角等于 。5.槽輪機構由 、 、 組成。對于原動件轉一周，槽輪只運動一次的槽輪機構來說，槽輪的槽數應不小于 ；機構的運動特性系數總小于 。 6.蝸桿蝸輪傳動的正確嚙合條件是 。7.速度瞬心可定義為互相做平面相對運動的兩構件 的點。8.速度影像的相似原理只能應用于 的各點，而不能應用于機構的 各點。9.在曲柄搖桿機構中，當 與 兩次共線位置時出現最小傳動角。10.為了減小飛輪的重量和尺寸，應將飛輪裝在 軸上。11.機構處于死點位置時，其傳動角為 ，壓力角為 。12.在單萬向聯軸節(jié)中，主、從動軸傳動比的變化范圍是 ，其變

11、化幅度與 有關。得分二、簡答題（20分）每題5分1、何謂斜齒輪的當量齒輪？對于螺旋角為，齒數為的斜齒輪圓柱齒輪，試寫出當量齒數的表達式。2、雙萬向聯軸節(jié)主、從動軸的角速度比恒為1的條件是什么？3、試述機器運轉過程中產生周期性速度波動及非周期性速度波動的原因以及它們各自的調節(jié)方法。4、機構具有確定運動的條件是什么？ 得分三、分析題（20分）每題10分 1、計算如圖所示機構的自由度，若含有復合鉸鏈、局部自由度或虛約束要逐一指出。確定機構所含桿組的數目和級別，并判斷機構的級別。2、圖示為一圓盤凸輪機構，凸輪的回轉方向如圖所示。（1） 給出該機構的名稱；（2） 在圖上畫出凸輪的基圓，標出在圖示B位置時

12、機構的壓力角和從動件的位移以及從A位置到B位置時凸輪的轉角；（3） 在圖上標出從動件的行程h。 得分四、計算題（30分）每題10分1、行星減速裝置中，已知 Z1=6 Z2=Z2=25 Z3=57 Z4=56求：傳動比 i142、用齒條刀具加工一直齒圓柱齒輪。設已知被加工齒輪輪坯的角速度，刀具移動速度為，刀具的模數，壓力角。（1） 求被加工齒輪的齒數；（2） 若齒條分度線與被加工齒輪中心的距離為，求被加工齒輪的分度圓齒厚；（3） 若已知該齒輪與大齒輪2相嚙合時的傳動比，當無齒側間隙的準確安裝時，中心距，求這兩個齒輪的節(jié)圓半徑及其嚙合角。3、圖示擺動導桿機構中，已知各桿長度為：，構件1以等角速度繞

13、定點A順時針轉動（）。試用速度瞬心法求機構在圖示位置滑塊2上點D的速度，導桿3的角速度及角速度比。···1機械原理答案二一、填空題（30分）每空1分1.面，兩個約束；點或線，一個約束。2.；。3.相對移動，轉動，相對速度沿牽連構件的角速度的轉向轉過的方向。4.不變；減??；0度。5.主動撥盤、從動槽輪、機架組成。3；0.5。6.。7.相對速度為零的點。8.同一構件上的各點，不同構件上的點。9.曲柄、機架。10.高速軸上。11.。12.至；與兩軸夾角有關。二、簡答題（20分）每題5分1、與斜齒輪法面齒形相當的直齒圓柱齒輪稱為斜齒輪的當量齒輪；。2、（1）中間軸與主、從

14、動軸之間的夾角必須相等，即。 （2）中間軸兩端的叉面必須位于同一平面內。3、（1）由于等效力矩的周期性變化，使得機械的運轉速度也發(fā)生周期性的波動，這種周期性的速度波動可通過在機械中安裝具有較大轉動慣量的飛輪進行調節(jié)。 （2）在穩(wěn)定運轉過程中，由于某些原因使得驅動力所作的功突然大于阻抗力所作的功，或者阻抗力所作的功突然大于驅動力所作的功，兩者在一個運轉周期內作的功不再相等，破壞了穩(wěn)定運轉的平衡條件，這種非周期性的速度波動調速器進行調節(jié)。4、機構具有確定運動的條件是：（1） 機構的自由度大于零（2） 機構的原動件的數目等于機構的自由度。三、分析題（20分）每題10分 1、，其中M、N處及R、S分別

15、有一虛約束，C點為復合鉸鏈，E為局部自由度。確定機構所含桿組的數目和級別，并判斷機構的級別。2、圖示為一圓盤凸輪機構，凸輪的回轉方向如圖所示。（4） 偏置滾子從動件盤形凸輪機構（5） 在圖上畫出凸輪的基圓，標出在圖示B位置時機構的壓力角和從動件的位移以及從A位置到B位置時凸輪的轉角；（6） 在圖上標出從動件的行程h。 四、計算題（30分）每題10分1、1、2、3、H是行星輪系；4、2、2、3、H 是行星輪系；2、（1）而 ， 故得（2）因刀具安裝的距離L77mm，大于被加工的齒輪的分度圓半徑75mm，則被加工齒輪為正變位，變位量為 xmL77752mm 故被加工齒輪的分度圓齒厚為： （3） 得

16、 兩輪的標準中心距 由式 得 所以3、圖示擺動導桿機構中，已知各桿長度為：，構件1以等角速度繞定點A順時針轉動（）。試用速度瞬心法求機構在圖示位置滑塊2上點D的速度，導桿3的角速度及角速度比。···12004-2005年第一學期考試試題（B卷）機械原理使用班級：0201040102010409; 0202140102021407;020114010201140202013401020113402, 0201440102014402, 0201540102015402總分得分十三、 結構分析題（1） （8分）計算下列機構的自由度，若有局部自由度，復合鉸鏈、虛約束，請

17、指出。A題一（1）（2） （12分）計算圖示機構的自由度，并判斷該機構的運動是否確定（標有箭頭的構件為原動件）；若其運動是確定的，要進行桿組分析，并顯示出拆組過程，確定機構級別。題一（2）得分十四、 （共10分）圖示機構中，已知三桿的桿長分別為：lAB80mm，lBC150mm，lCD120mm，試討論：若lAD為變值，則（1）lAD在何尺寸范圍內，該四桿機構為雙曲柄機構？（2）lAD在何尺寸范圍內，該四桿機構為曲柄搖桿機構？（3）lAD在何尺寸范圍內，該四桿機構為雙搖桿機構？BACD題二得分十五、 （12分）試用作圖法或解析法設計一曲柄滑塊機構。已知滑塊行程s=50mm，偏距e=10mm。急

18、回速比系數k=1.4。（題上為示意圖，考生須另做圖。）得分十六、 （12分）如圖所示，兩種凸輪機構均為偏心圓盤。圓心為O，半徑為R=30mm，偏心距l(xiāng)OA10mm，偏距e10mm。試求： (1) 這兩種凸輪機構從動件的行程h和凸輪的基圓半徑r0； (2) 這兩種凸輪機構的最大壓力角max的數值及發(fā)生的位置(均在圖上標出)。AeRBOROAB（a）（b）得分十七、 （1） （10分）一對標準安裝的漸開線標準圓柱齒輪的嚙合傳動。已知a=100mm，mm。試計算下列幾何尺寸： 齒輪的模數m； 兩輪的分度圓直徑，； 兩輪的齒根圓直徑，； 兩輪的基圓直徑，； 頂隙c。（2）（14分）已知一對斜齒圓柱齒輪

19、傳動。z1=18，z2=36，mn=2.5mm，中心距a=70mm，n=20°，han*=1，cn*=0.25，齒寬B=20mm，求：（1）螺旋角 (2)法面齒距pn 和端面齒距pt (3)小齒輪的齒根圓半徑rf1 （4）當量齒數zv1和zv2（5）重合度。得分六（10分）圖示為組合機床分度工作臺驅動系統中的行星輪系，已知z1=2（右旋）、z2=46、z3=18、z4=28、z5=18、z6=28，求i16及齒輪6的轉向。題六BAC題七（2）得分七、（1）（6分）設單萬向聯軸節(jié)的主動軸1以等角速度1157.08 rad/s 轉動，從動軸2的最大瞬時角速度2max181.28 rad/

20、s，求軸2的最小角速度2min及兩軸的夾角。（2）（6分）圖示差動螺旋機構。A處螺旋為左旋，導程=5mm, B處螺旋為右旋，導程=6mm。當螺桿沿箭頭方向轉10°時，試求螺母C的移動量及移動方向。2004-2005年第一學期考試試題（B卷答案）機械原理使用班級：0201040102010409; 0202140102021407;02011401020114020201340102013402, 0201440102014402, 0201540102015402一、（1）（8分）=3×82×1031（A處為復合鉸鏈）（2）（12分）高副低代前：3×82

21、×11113×92×131 機構具有確定的運動，機構為級機構。O'CDFEG834567O''B91012（級桿組）（級桿組）（級桿組）題一（2）二、（10分）解（1）雙曲柄機構：lAD最小， lAD15080+120 lAD50 （2）曲柄搖桿機構：lAB最小 若lAD最大，80150+120 150lAD90，不可能 lBC最大，80+150lAD120 110lAD150 （3）雙搖桿機構： AD顯然不是最短件的對邊，分三種情況： AD最小，lAD15080+120 80lAD50 AD最大，lAD80150+120 AD在最大和最小之間，80+150lAD120 110lAD80 所以，雙搖桿機構，110lAD50 和 350lAD190三、（12分）解：圖解法（1） （2分）（2） 在滑道上任取一點，根據s=50取點，在、點處做角，兩線交于o點78。