期末試卷匯總

1、西南交通大學(xué)20012002學(xué)年（1）學(xué)期考試試卷課程名稱 機(jī)械原理 （A） 成績 一、（15分）滑塊A上受有力P，滑塊B上受有力Q。當(dāng)P為主動(dòng)力時(shí)，為正行程；當(dāng)Q為主動(dòng)力時(shí)，為反行程。設(shè)計(jì)要求：當(dāng)滑塊A向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊B向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊B向下運(yùn)動(dòng)。1 畫出能夠?qū)崿F(xiàn)上述設(shè)計(jì)要求的機(jī)構(gòu)示意圖；2 分析該機(jī)構(gòu)在正行程中是否存在死點(diǎn)位置；3 分析該機(jī)構(gòu)反行程的自鎖條件（不考慮重力、慣性力等，并設(shè)所有移動(dòng)副、螺旋副、高副的摩擦角均為，所有轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓半徑為）二、（13分）設(shè)有A、B兩對漸開線正常齒制的直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)的部分參數(shù)和尺寸如下表所示：模數(shù)（mm）小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)

2、分度圓壓力角安裝中心距（mm）A230602090B415302090所有齒輪均不應(yīng)發(fā)生根切現(xiàn)象。1 確定這兩對齒輪所應(yīng)采用的傳動(dòng)類型，并寫出所有基本參數(shù)；2 比較并說明這兩對齒輪傳動(dòng)重合度的大小。三、(15分)圖示凸輪機(jī)構(gòu)1 驗(yàn)證該凸輪機(jī)構(gòu)與其低副替代機(jī)構(gòu)相應(yīng)構(gòu)件之間的速度瞬心沒有發(fā)生變化；2 寫出從動(dòng)件2的位移與轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系；3 判斷該機(jī)構(gòu)中是否存在剛性沖擊和柔性沖擊；4 若經(jīng)過質(zhì)量替代，在凸輪的點(diǎn)S1處有質(zhì)量m1，試提出兩種凸輪軸平衡的方案。四、（15分）圖示輪系，已知齒輪1、2的齒數(shù)分別為Z1、Z2。1 確定行星輪2與系桿H之間的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向關(guān)系；2 若以系桿H為運(yùn)動(dòng)等效構(gòu)件，在一個(gè)運(yùn)

3、動(dòng)周期中等效驅(qū)動(dòng)力矩Med和等效阻力矩Mer的變化如圖，由Med和Mer所圍成的面積F1、F2、F3、F4所代表的功分別為1500Nm、1000Nm、400Nm、1000Nm。問面積F5所代表的功應(yīng)為多少？3 系統(tǒng)的最大盈虧功是多少？4 若系統(tǒng)許用的速度不均勻系數(shù)為。當(dāng)時(shí)擬采用飛輪進(jìn)行速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)，并且希望所加飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較小。問飛輪應(yīng)該安裝在O1、O2中的哪一根軸上？請說明理由。五、（12分）按照設(shè)計(jì)要求，提出設(shè)計(jì)方案，并分別簡要說明各個(gè)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)和方法1工件在給定的位置上不能有任何運(yùn)動(dòng)，并且便于拆卸。2工件在給出的兩個(gè)位置之間沿水平線方向往

4、復(fù)移動(dòng)，并且往、復(fù)運(yùn)動(dòng)的平均速度不同。3能夠精確地實(shí)現(xiàn)給定的、在同一個(gè)平面內(nèi)的工件的四個(gè)位置。4能夠精確地實(shí)現(xiàn)給定的、在同一個(gè)平面內(nèi)的工件的五個(gè)位置。在以下六、七、八、九題中任意選作兩題，務(wù)必標(biāo)明題號。六、（15分）圖示輪系，已知，蝸桿1為右旋、單線蝸桿，轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針方向。1 確定傳動(dòng)比和，并確定構(gòu)件A、B的轉(zhuǎn)向；2 確定該輪系的自由度。七、（15分）圖示機(jī)構(gòu)，已知機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸和固定鉸鏈點(diǎn)A的坐標(biāo)、原動(dòng)件AB的角運(yùn)動(dòng)。1 現(xiàn)要確定鉸鏈點(diǎn) C的運(yùn)動(dòng)，試按照求解的順序?qū)懗龈鱾€(gè)位置方程，并簡要說明如何求它的速度和加速度；2 如果圖示比例為。試確定在構(gòu)件AB轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，連桿BC的擺動(dòng)范圍。八、（15

5、分）試擬定恐龍張嘴伸舌機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的示意圖。要求上、下顎張嘴動(dòng)作與舌頭伸縮動(dòng)作協(xié)調(diào)，舌頭伸至遠(yuǎn)端時(shí)，應(yīng)有短暫停歇。九、（15分）圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)并且。1 證明。其中為構(gòu)件CD的角速度，為構(gòu)件AB的角速度，如圖中所示；2 設(shè)計(jì)一個(gè)高副機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)同樣的傳動(dòng)比（簡要說明設(shè)計(jì)的過程和方法即可）西南交通大學(xué)20012002學(xué)年（1）學(xué)期考試試卷課程名稱 機(jī)械原理 （B） 成績 一、(14分) 漸開線直齒圓柱齒輪齒條傳動(dòng)，已知齒輪的基本參數(shù)為。1 確定正確安裝時(shí)，齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心到齒條分度線之間的距離；2 推出正確安裝時(shí)，實(shí)際嚙合線B1B2的長度。二、（10分）現(xiàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊A和滑塊B之間的位

6、置對應(yīng)關(guān)系： 。試用位移矩陣法（即：矢量旋轉(zhuǎn)變換法）建立機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方程，并確定出能夠精確實(shí)現(xiàn)滑塊A和滑塊B之間的位置對應(yīng)關(guān)系的最大數(shù)目。三、（16分）圖示凸輪連桿機(jī)構(gòu)，凸輪1為主動(dòng)件。1 拆出機(jī)構(gòu)中所含的基本桿組，并確定機(jī)構(gòu)的級別；2 在圖a中確定出圖示位置時(shí)，構(gòu)件1、4的速度瞬心；3 在圖b中，M1為驅(qū)動(dòng)力矩，F(xiàn)為工作阻力，不考慮重力、慣性力等，并設(shè)所有移動(dòng)副、高副的摩擦角均為，所有轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓半徑為。畫出圖示位置時(shí)各個(gè)運(yùn)動(dòng)副反力的作用線和方向； a b4 若經(jīng)過質(zhì)量替代，在凸輪的點(diǎn)S1處有質(zhì)量m1，試提出兩種凸輪軸平衡的方案。四、（12分）在下列機(jī)構(gòu)示意圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過修改

7、或增加構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的方法，完成機(jī)構(gòu)示意圖的設(shè)計(jì)。1 設(shè)計(jì)要求：要求輸出構(gòu)件具有急回作用（其中AB為原動(dòng)件，并作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)）；2 設(shè)計(jì)要求：輸出間歇轉(zhuǎn)動(dòng)（其中AB為原動(dòng)件，并作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)）五、（18分）圖示平面齒輪連桿機(jī)構(gòu)1 計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，如果有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請予以指出。2 如果已知齒輪Z2和齒輪Z4的基本參數(shù)：齒數(shù)分別為Z2， Z4、模數(shù)m、分度圓壓力角、齒頂高系數(shù)、徑向間隙系數(shù)、變位系數(shù)分別為。當(dāng)齒輪Z2和齒輪Z4為正確安裝時(shí)，構(gòu)件1的長度應(yīng)為多少？3 設(shè)構(gòu)件1的角速度為，為逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，試確定齒輪4的角速度的大小和轉(zhuǎn)向；4 如果構(gòu)件1、3、5的質(zhì)心分別位于鉸鏈點(diǎn)A、D、F，

8、并且繞其質(zhì)心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均為，構(gòu)件2的質(zhì)心在構(gòu)件BC的中點(diǎn)，質(zhì)量為m2, 繞質(zhì)心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，齒輪Z2的質(zhì)心在鉸鏈點(diǎn)B，質(zhì)量為m2，繞質(zhì)心點(diǎn)B轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，齒輪Z4的質(zhì)心在鉸鏈點(diǎn)A，繞點(diǎn)A的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，在構(gòu)件1上作用有驅(qū)動(dòng)力矩M1, 在齒輪Z4上作用有工作阻力矩M4，不計(jì)重力等其他力的影響。試以構(gòu)件1為運(yùn)動(dòng)等效構(gòu)件，寫出系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式。在以下六、七、八、九題中任意選作兩題，務(wù)必標(biāo)明題號。六、（15分）圖示輪系，已知，蝸桿1為右旋、單線蝸桿，轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針方向。3 確定傳動(dòng)比和，并確定構(gòu)件A、B的轉(zhuǎn)向；4 確定該輪系的自由度。七、（15分）圖示機(jī)構(gòu)，已知機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸和固定鉸鏈點(diǎn)A的坐標(biāo)、原動(dòng)件

9、AB的角運(yùn)動(dòng)。3 現(xiàn)要確定鉸鏈點(diǎn) C的運(yùn)動(dòng)，試按照求解的順序?qū)懗龈鱾€(gè)位置方程，并簡要說明如何求它的速度和加速度；4 如果圖示比例為。試確定在構(gòu)件AB轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，連桿BC的擺動(dòng)范圍。八、（15分）試擬定恐龍張嘴伸舌機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的示意圖。要求上、下顎張嘴動(dòng)作與舌頭伸縮動(dòng)作協(xié)調(diào)，舌頭伸至遠(yuǎn)端時(shí)，應(yīng)有短暫停歇。九、（15分）圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)并且。3 證明。其中為構(gòu)件CD的角速度，為構(gòu)件AB的角速度，如圖中所示；4 設(shè)計(jì)一個(gè)高副機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)同樣的傳動(dòng)比（簡要說明設(shè)計(jì)的過程和方法即可）西南交通大學(xué)20022003學(xué)年（1）學(xué)期考試試卷課程名稱 機(jī)械原理 （A） 成績 一、(14分) 漸開線直齒圓柱齒輪齒條傳

10、動(dòng)，已知齒輪的基本參數(shù)為。3 確定正確安裝時(shí)，齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心到齒條分度線之間的距離；4 推出正確安裝時(shí)，實(shí)際嚙合線B1B2的長度。二、（10分）現(xiàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊A和滑塊B之間的位置對應(yīng)關(guān)系： 。試用位移矩陣法, 建立機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方程，并確定出能夠精確實(shí)現(xiàn)滑塊A和滑塊B之間的位置對應(yīng)關(guān)系的最大數(shù)目。三、（16分）圖示凸輪連桿機(jī)構(gòu)，凸輪1為主動(dòng)件。5 在圖a中確定出圖示位置時(shí)，構(gòu)件1、4的速度瞬心；6 在圖b中，M1為驅(qū)動(dòng)力矩，F(xiàn)為工作阻力，不考慮重力、慣性力等，并設(shè)所有移動(dòng)副、高副的摩擦角均為，所有轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓半徑為。畫出圖示位置時(shí)各個(gè)運(yùn)動(dòng)副反力的作用線和方向； a b7 若經(jīng)過質(zhì)量

11、替代，在凸輪的點(diǎn)S1處有質(zhì)量m1，試提出兩種凸輪軸平衡的方案。四、（12分）在下列機(jī)構(gòu)示意圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過修改或增加構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的方法，完成機(jī)構(gòu)示意圖的設(shè)計(jì)。3 設(shè)計(jì)要求：要求輸出構(gòu)件具有急回作用（其中AB為原動(dòng)件，并作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)）；4 設(shè)計(jì)要求：輸出間歇轉(zhuǎn)動(dòng)（其中AB為原動(dòng)件，并作勻速連續(xù)單向轉(zhuǎn)動(dòng)）五、（32分）圖示平面齒輪連桿機(jī)構(gòu)5 圖示機(jī)構(gòu)，已知四邊形ABEF和四邊形ABCD均為平行四邊形。計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度。如果有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請予以指出。6 如果已知齒輪Z2和齒輪Z4的基本參數(shù)：齒數(shù)分別為Z2， Z4、模數(shù)m、分度圓壓力角、齒頂高系數(shù)、徑向間隙系數(shù)、變位系數(shù)

12、分別為。當(dāng)齒輪Z2和齒輪Z4為正確安裝時(shí)，構(gòu)件1的長度應(yīng)為多少？7 設(shè)構(gòu)件1的角速度為，為逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，試確定齒輪4的角速度的大小和轉(zhuǎn)向；8 如果構(gòu)件1、3、5的質(zhì)心分別位于鉸鏈點(diǎn)A、D、F，并且繞其質(zhì)心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均為，構(gòu)件BC的質(zhì)心在構(gòu)件BC的中點(diǎn)，質(zhì)量為m2, 繞質(zhì)心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，齒輪Z2的質(zhì)心在鉸鏈點(diǎn)B，質(zhì)量為m2，繞質(zhì)心點(diǎn)B轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，齒輪Z4的質(zhì)心在鉸鏈點(diǎn)A，繞點(diǎn)A的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，在構(gòu)件1上作用有驅(qū)動(dòng)力矩M1, 在齒輪Z4上作用有工作阻力矩M4，不計(jì)重力等其他力的影響。試以構(gòu)件1為運(yùn)動(dòng)等效構(gòu)件，寫出系統(tǒng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式。六、（15分）圖示輪系，齒輪A、B、C、D的齒數(shù)是相同的，齒

13、輪E、F、G的齒數(shù)是相同的，齒輪H的齒數(shù)是齒輪I的齒數(shù)的兩倍。1 若齒輪A、B的轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速也相同，確定齒輪I的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速；2 若齒輪A、B的轉(zhuǎn)速相同，但轉(zhuǎn)向相反，確定齒輪I的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；3 畫出輪系的拓?fù)鋱D，并確定其自由度。七、（10分）有一個(gè)學(xué)生想設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)桌，當(dāng)需要用計(jì)算機(jī)的時(shí)候，將顯示器移到桌面上，不使用計(jì)算機(jī)時(shí)將顯示器放到圖中虛線框內(nèi)。他提出了一個(gè)利用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，如圖所示。（在下面A、B兩組問題中任選一組作答）A: 如果您認(rèn)為他的方案是最好的，請回答下列問題：1 如果采用他提出的方案，簡要說明如何確定機(jī)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的桿長；2 應(yīng)該檢驗(yàn)?zāi)男l件；3 請幫助他解決操作機(jī)

14、構(gòu)和顯示器的鎖緊定位裝置的設(shè)計(jì)問題，要求操作方便。B: 如果您能夠提出不同的設(shè)計(jì)方案，請1 畫出您的方案的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；2 簡要說明如何確定機(jī)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的桿長；3 應(yīng)該檢驗(yàn)?zāi)男l件；西南交通大學(xué)20022003學(xué)年（2）學(xué)期考試試卷課程名稱 機(jī)械原理 （A） 成績 題1圖1. （16分）題1圖中所示的機(jī)構(gòu)，（1） 哪些構(gòu)件之間形成了運(yùn)動(dòng)副？各個(gè)運(yùn)動(dòng)副有哪些運(yùn)動(dòng)約束，屬于幾級運(yùn)動(dòng)副？說出各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的名稱和類別；（2） 如果螺紋的旋向?yàn)橛倚?，確定當(dāng)手柄按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，構(gòu)件1相對于構(gòu)件3的移動(dòng)方向；（3） 在什么條件下，構(gòu)件2為主動(dòng)件機(jī)構(gòu)可以運(yùn)動(dòng)，而以構(gòu)件1為主動(dòng)件機(jī)構(gòu)卻不能運(yùn)動(dòng)；（4） 重新

15、設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與圖示機(jī)構(gòu)相同的構(gòu)件2、1之間運(yùn)動(dòng)形式的變換關(guān)系。題2圖2. （12分）在題2圖中，已知齒數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）齒輪1500.05齒輪2250.02齒輪3400.04齒輪4200.01飛輪2集中質(zhì)量B的質(zhì)量為5，對過點(diǎn)B的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為0.015，為主動(dòng)力距。（1） 以軸為等效構(gòu)件確定系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效力矩；（2） 說明其中飛輪的主要功用，從使飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小的角度分析凸輪的安裝位置是否合理。題3圖3.（14分）題3圖為十字滑塊聯(lián)軸器，構(gòu)件1、3分別與兩個(gè)不同的平行軸相聯(lián)接。將一個(gè)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)通過中間的十字滑塊2傳遞給另外一根軸。（1） 畫出圖示機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)草圖；（2） 計(jì)算機(jī)

16、構(gòu)的自由度；（3） 寫出機(jī)構(gòu)的鄰接矩陣和關(guān)聯(lián)矩陣；4. （17分）設(shè)計(jì)一個(gè)帶有一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)（題4圖），實(shí)現(xiàn)輸入桿AB轉(zhuǎn)角與輸出滑塊CC的移動(dòng)之間的對應(yīng)關(guān)系。已知起始時(shí)和和固定鉸鏈點(diǎn)A的坐標(biāo)。（1） 分別寫出從第一組對應(yīng)位置到第i組對應(yīng)位置，構(gòu)件AB和滑塊的位移矩陣；（2） 如何得到機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方程？（3） 分析該機(jī)構(gòu)最多能夠精確實(shí)現(xiàn)多少組對應(yīng)位置關(guān)系。題4圖5. (16分) 題5圖中四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，AD=CB, AB=CD, 并且。題5圖（1） 驗(yàn)證構(gòu)件2、4的速度瞬心為點(diǎn)P；（2） 證明AP+PD=AB ；（3） 證明連桿2相對于機(jī)架4運(yùn)動(dòng)的動(dòng)瞬心S2和定瞬心線S4均為橢圓；（4）

17、 如何將該四桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吒睓C(jī)構(gòu)，而保持構(gòu)件2相對于構(gòu)件4的運(yùn)動(dòng)不發(fā)生變化？6. （10分）在題52所示的齒輪機(jī)構(gòu)中，齒輪1為主動(dòng)齒輪。（1） 畫出理論嚙合線、實(shí)際嚙合線、標(biāo)出嚙合角；題6圖（2） 根據(jù)圖中的幾何關(guān)系，判斷機(jī)構(gòu)能否連續(xù)傳動(dòng)？7. （15分）在題7圖中，設(shè)所有移動(dòng)副中的摩擦系數(shù)相等，均為。（1） 分別寫出當(dāng)以力P和力Q為主動(dòng)力時(shí)機(jī)構(gòu)的效率計(jì)算式；（2） 確定當(dāng)Q為主動(dòng)力時(shí)，機(jī)構(gòu)自鎖條件；西南交通大學(xué)20022003學(xué)年（2）學(xué)期考試試卷課程名稱 機(jī)械原理 （B） 成績 題1圖 題2圖1. （12分）題1圖示為外科手術(shù)用剪刀。其中彈簧的作用是保持剪刀口張開，并且便于醫(yī)生單手操作。已

18、知圖示比例，忽略彈簧，以構(gòu)件1為機(jī)架，畫出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖，并寫出機(jī)構(gòu)的關(guān)聯(lián)矩陣和鄰接矩陣。2. (12分)確定題2圖所示機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的所有的速度瞬心，圖示比例，如果，確定出構(gòu)件3速度的大小和方向。題3圖3. （15分）現(xiàn)在要設(shè)計(jì)一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)將物體從下面的傳送帶轉(zhuǎn)移到上面的傳送帶，要求實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移過程中物體的三個(gè)圖示位置，機(jī)構(gòu)的固定鉸鏈點(diǎn)必須安置在上、下傳送帶之間。（1） 選擇能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)要求的機(jī)構(gòu)類型；（2） 寫出物體從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置的位移矩陣；（3） 寫出用位移矩陣法設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方程，并說明設(shè)計(jì)方程中有多少個(gè)設(shè)計(jì)變量、如何求解設(shè)計(jì)方程以及問題有多少個(gè)解；題4圖4. （15分）

19、題4圖示凸輪機(jī)構(gòu)。（1） 說出凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；（2） 標(biāo)出圖示位置時(shí)，機(jī)構(gòu)的壓力角；（3） 標(biāo)出凸輪從圖示位置順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30，從動(dòng)件的位移；（4） 標(biāo)出凸輪機(jī)構(gòu)的基圓半徑，并討論其大小對于凸輪機(jī)構(gòu)尺寸大小和凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率的影響；（5） 若凸輪的廓線不變，而將從動(dòng)件的尖底改為滾子，有什么好處？從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、基圓半徑是否會發(fā)生變化，為什么？ 5. （18分）如果齒輪的齒數(shù)為、齒輪的分度圓齒厚，分度圓半徑和壓力角，；，在分度圓半徑，壓力角為，分度圓齒厚為。（1） 推證齒輪基圓齒厚的計(jì)算公式為；題5圖（2） 在測量齒輪的公法線長度時(shí)，卡尺的卡腳必須卡在齒廓的漸開線段。推出公法線長度的計(jì)算公式；

20、（3） 說明如何通過測定齒輪的公法線長度確定齒輪的模數(shù)和壓力角。題6圖6. （12分）在題6圖中，為輪系的輸入運(yùn)動(dòng)，C為輪系的運(yùn)動(dòng)輸出構(gòu)件。（1） 已知，并且。 確定轉(zhuǎn)速的大小和方向；（2） 若要的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向均不發(fā)生變化，而將由，的輸入運(yùn)動(dòng)改為僅由輸入運(yùn)動(dòng)，試在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)。題7圖7. （16分）圖示為螺旋千斤頂?shù)臋C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。設(shè)計(jì)要求是當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿1時(shí)，螺母2、3可以迅速地聚攏或分離；螺旋副A、B能夠自鎖。為達(dá)到這樣的設(shè)計(jì)要求，問：（1） 螺旋副A、B的旋向應(yīng)當(dāng)相同還是相反？（2） 螺旋副的升角應(yīng)當(dāng)滿足什么條件？（3） 如果起升重量是Q，如何計(jì)算加在螺桿1上的力矩的計(jì)算公式。一 解：1

21、. 最短桿連架桿AB 最長桿AD桿Lmin + Lmax = 30+85=115 0四桿機(jī)構(gòu)ABCD有急回作用。3.1) xB = lABcos1 yB = lABsin12) 由 （xCxB）2 （yCyB）2lBC2 = 0（xCxD）2 （yCyD）2lCD2 = 0解出 xC 和yC3) 由 （xExC）2 （yEyC）2lCE2 = 0（xExD）2 （yEyD）2lED2 = 0解出 xE 和yE4) 由 （xFxE）2 （yFyE）2lEF2 = 0yF = yA解出 xF 和yF5) 以上方程對時(shí)間求一階、二階導(dǎo)數(shù)，得到以B、C、E、F各點(diǎn)速度、加速度為未知數(shù)的線性方程組，方程

22、個(gè)數(shù)等于未知數(shù)個(gè)數(shù)，可解出速度和加速度。二 解：1. 齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。2. 題設(shè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪、標(biāo)準(zhǔn)安裝，z1=z2 ,則推論出=20a1=a2 ra1=ra2 且兩齒輪其它對應(yīng)參數(shù)都相等，以下省略下標(biāo)1和2。由題設(shè)N1在齒輪2齒頂圓上，又在齒輪2齒廓漸開線上，故a=N1O2N2 又由題設(shè) 3.4.5.6.7.8. 齒輪發(fā)生根切。因?yàn)閦1=z2 15zmin=9. 主要缺點(diǎn)和存在問題1) 兩個(gè)齒輪都發(fā)生根切；2) 開始和結(jié)束嚙合時(shí)是在嚙合極限點(diǎn)N1和N2，最大滑動(dòng)系數(shù), ,兩輪齒根的磨損非常嚴(yán)重。10.1) 2) 三 解：1. 如圖2. 力P作正功，構(gòu)件3為原動(dòng)件。機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn)位置時(shí)，。3. 方案

23、1)或2)。 鋼絲繩 四 解：1. 2. 時(shí)，機(jī)構(gòu)存在剛性沖擊；時(shí)，機(jī)構(gòu)存在柔性沖擊。3. 圖中所畫出的基圓半徑r0是正確的。4. 1) 設(shè)置左手式坐標(biāo)系如圖，設(shè)凸輪轉(zhuǎn)角順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)，且有當(dāng)，則凸輪理論廓線方程式為2) 先求出理論廓線上任一點(diǎn)的單位法矢量解析式,則實(shí)際廓線方程式為5. 標(biāo)出該位置壓力角如圖。如果，則應(yīng)加大r0。五 解：1. (1) 即 (2)由 (1) (2)解出2. 中心輪A（中心輪G）與中心輪D(中心輪F)與系桿H共同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線處為機(jī)架上的復(fù)合鉸鏈，沒有局部自由度和虛約束。3. 三個(gè)行星輪E應(yīng)如圖5.2布置。這樣三個(gè)行星輪E與系桿的總質(zhì)心就在系桿H的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上，因

24、而構(gòu)件H的轉(zhuǎn)軸上沒有慣性力的影響。六 解：1. 本設(shè)計(jì)題目為實(shí)現(xiàn)剛體(儲存箱)的三個(gè)位置。1) 在儲存箱上選取基點(diǎn)P和標(biāo)線t，則存儲箱的三個(gè)位置可用點(diǎn)P的位置(xpi，ypi)和標(biāo)線t的角位置i（i=1,2,3）來表示。2) 將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD在連桿BC假想斷開，設(shè)計(jì)兩個(gè)開鏈的RR機(jī)械臂。 其中1i=i-1 i=2,3將(2)代入(1)，得到含有4個(gè)未知數(shù)(xA,yA)、(xB1,yB1)的二個(gè)非線性設(shè)計(jì)方程。可以指定其中2個(gè)未知數(shù)（例如為了安裝方便指定xA, yA等等）再解上述非線性方程組求出另外2個(gè)未知數(shù)。如果無解或不符合工程需要，則應(yīng)重新指定其中2個(gè)未知數(shù)再解方程組求解另外2個(gè)未知數(shù)

25、。其中1i=i-1 i=2,3將(4)代入(3)，得到含有4個(gè)未知數(shù)(xD,yD)、(xC1,yC1)的二個(gè)非線性設(shè)計(jì)方程。可以指定其中2個(gè)未知數(shù)（例如為了安裝方便指定xD, yD等等）再解上述非線性方程組求出另外2個(gè)未知數(shù)。如果無解或不符合工程需要，則應(yīng)重新指定其中2個(gè)未知數(shù)再解方程組求解另外2個(gè)未知數(shù)。桿長 。其余類推。2. 應(yīng)檢驗(yàn)： 1) 機(jī)構(gòu)是否能夠可靠到位；2）順序到位條件；3）最小傳動(dòng)角。不滿足則重新設(shè)計(jì)。3. 有很多設(shè)計(jì)方案，圖六（d）為其中一個(gè)方案 圖6(d)七 解：1. 螺旋副A、B的旋向應(yīng)該相反。2. 由于與絲桿螺母相連的兩件連桿對稱于絲桿軸線，因而它們作用于絲桿螺母的合力

26、方向沿絲桿軸線方向，也就是說絲桿和螺母所受載荷方向仍然沿其軸線方向，所以自鎖條件仍為其中d中為螺紋中徑。設(shè)連桿與絲桿軸線的夾角為， 由 得 應(yīng)該加在螺桿1上的力矩為西南交通大學(xué)20032004學(xué)年（1）學(xué)期考試試卷課程名稱 機(jī)械原理 （A） 成績 班級 學(xué)號 姓名 一、 （10分）圖示為一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)的示意圖，已知，,主動(dòng)構(gòu)件1以勻速單向轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出構(gòu)件為滑塊F。1 說明其中的四桿機(jī)構(gòu)ABCD是否為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；2 檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否有急回作用；3 如果已知機(jī)構(gòu)中所有構(gòu)件的桿長和所有固定鉸鏈點(diǎn)的坐標(biāo)?，F(xiàn)要確定構(gòu)件5的運(yùn)動(dòng)，試按求解順序?qū)懗銮蠼獾奈恢梅匠?，并說明如何求解速度和加速度； (a )

27、(b)二、（16分）圖示為一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線正常直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的嚙合圖(a)，已知齒輪傳動(dòng)的模數(shù)，壓力角，兩個(gè)齒輪的齒數(shù)相同，且為標(biāo)準(zhǔn)安裝，齒輪1為主動(dòng)輪。1 標(biāo)出齒輪1的轉(zhuǎn)向、齒輪1的節(jié)圓半徑和齒輪傳動(dòng)的嚙合角；2 如果當(dāng)齒輪齒頂圓恰好彼此通過對方的極限嚙合點(diǎn)時(shí)，齒輪傳動(dòng)的重合度為1.7378，試確定這對齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)；3 齒輪是否發(fā)生根切，為什么？4 指出這對齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)和存在的問題；5 如果取齒輪1為運(yùn)動(dòng)等效構(gòu)件，其運(yùn)動(dòng)為周期性速度波動(dòng)，等效阻動(dòng)力矩在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中2的變化如圖（b）所示，等效驅(qū)力矩為常數(shù)，齒輪1的平均角速度，系統(tǒng)許用運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)。試求安裝在齒輪1軸上的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣

28、量（不計(jì)其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）。三、 （12分）圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)。1 確定出構(gòu)件2與機(jī)架4之間的速度瞬心P24。2 機(jī)構(gòu)的受力和運(yùn)動(dòng)情況如圖所示，機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn)位置時(shí)，角度為多少？3 設(shè)計(jì)一個(gè)與圖示機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不同的機(jī)構(gòu)，但可以實(shí)現(xiàn)與圖示機(jī)構(gòu)相同的運(yùn)動(dòng)變換關(guān)系（即：將一個(gè)構(gòu)件沿y方向的移動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)構(gòu)件沿x方向的移動(dòng)）。請畫出您所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的示意圖；四、（25分）圖示為一個(gè)滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的基圓半徑為，滾子半徑為，偏距為。從動(dòng)件推程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，回程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1 試根據(jù)給出的從動(dòng)件的位移線圖，畫出從動(dòng)件的速度和加速度線圖的示意圖；2 判定機(jī)構(gòu)存在什么樣

29、的沖擊；3 圖中所畫出的凸輪的基圓半徑是否正確？ 4 寫出推程凸輪理論廓線的方程式，并說明如何得到凸輪的實(shí)際廓線方程式；5 標(biāo)出凸輪廓線上標(biāo)號為“9”的點(diǎn)對應(yīng)的凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，如果凸輪的壓力角大于許用壓力角，提出改進(jìn)設(shè)計(jì)的措施。五、（12分）圖示輪系。1 確定當(dāng)齒輪A的轉(zhuǎn)向如圖所示，時(shí)，構(gòu)件H轉(zhuǎn)速的大小和方向；2 若機(jī)構(gòu)中存在復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請予以指出；3 為了提高輪系的承載能力，在構(gòu)件H上再加兩個(gè)與齒輪E完全相同的齒輪。問這三個(gè)齒輪應(yīng)當(dāng)如何安裝布置才能使構(gòu)件H的轉(zhuǎn)軸上沒有慣性力的影響，請說明理由。六、（10分）有一個(gè)學(xué)生想設(shè)計(jì)一個(gè)貼天花板的儲存箱，當(dāng)要向儲存箱內(nèi)放東西的時(shí)候，

30、將儲存箱放下來，放完東西后，將儲存箱貼在天花板上。他提出了一個(gè)利用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，如圖所示。4 如果采用圖示方案，簡要說明設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的桿長的過程、方法；5 說明應(yīng)該檢驗(yàn)?zāi)男l件；6 請幫助他解決機(jī)構(gòu)的操縱、控制和儲存箱的鎖緊定位裝置的設(shè)計(jì)問題，要求操作方便。七、（15分）圖示為螺旋千斤頂?shù)臋C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。設(shè)計(jì)要求是當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿1時(shí)，螺母2、3可以迅速地聚攏或分離；螺旋副A、B能夠自鎖。如果只考慮螺旋副中的摩擦，而不計(jì)其他運(yùn)動(dòng)副中的摩擦，為達(dá)到這樣的設(shè)計(jì)要求，問：1 螺旋副A、B的旋向應(yīng)當(dāng)相同還是相反？2 螺旋副的升角應(yīng)當(dāng)滿足什么條件？設(shè)螺桿1與螺母2、3之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)為；3 如

31、果起升重量是Q，如何計(jì)算應(yīng)當(dāng)加在螺桿1上的力矩。西南交通大學(xué)20042005學(xué)年（1）學(xué)期考試試卷題一圖課程名稱 機(jī)械原理 （A） 成績 一、(14分) 圖示機(jī)構(gòu)。1. 計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，如果有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請予以指出。2. 機(jī)構(gòu)中包含了哪些基本機(jī)構(gòu)，寫出所包含基本機(jī)構(gòu)的名稱。題二圖二、（20分）圖示為正確安裝的直齒圓柱正常齒輪與齒條傳動(dòng)，齒輪1為主動(dòng)，轉(zhuǎn)向如圖，齒輪的齒數(shù)，作圖比例。1. 確定齒輪的模數(shù)、壓力角。2. 在圖上標(biāo)出節(jié)點(diǎn)P，并確定齒條移動(dòng)方向和速度。3. 確定齒輪的變位系數(shù)，并判定齒輪是否發(fā)生根切現(xiàn)象。4. 畫出理論嚙合線和實(shí)際嚙合線。三、（16分）圖示凸輪機(jī)構(gòu)，凸

32、輪1為主動(dòng)件，凸輪的輪廓為半徑為，偏心距的圓盤。點(diǎn)A、B之間的距離為。8 確定圖示位置時(shí)，機(jī)構(gòu)的壓力角。9 M1為驅(qū)動(dòng)力矩，為工作阻力，不考慮重力、慣性力等，并設(shè)高副的摩擦角為，所有轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓為圖中細(xì)線圓。畫出圖示位置時(shí)各個(gè)運(yùn)動(dòng)副反力的作用線和方向。10 標(biāo)出凸輪的基圓半徑，說明如何確定從動(dòng)件2的最大擺角。題三圖題四圖四、（12分）圖示輪系，已知，齒輪A、B的轉(zhuǎn)向如圖。1.如果 ，試確定指針的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。2. 如果，試確定指針的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。題五圖3. 畫出輪系的拓?fù)鋱D。 五、（32分）圖示平面齒輪連桿機(jī)構(gòu)，四邊形ABCD均為平行四邊形9 如果已知齒輪Z2和齒輪Z4的齒數(shù)分別為Z2=31，

33、Z4=46、模數(shù)m=6mm、分度圓壓力角，構(gòu)件1的長度，要求齒輪傳動(dòng)為正確安裝，試確定齒輪Z2和齒輪Z4的變位系數(shù)。構(gòu)件質(zhì)心位置質(zhì)量（）對質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）構(gòu)件1鉸鏈點(diǎn)A0.80.12構(gòu)件3鉸鏈點(diǎn)D0.80.12構(gòu)件2在構(gòu)件BC的中點(diǎn)0.20.08齒輪Z2鉸鏈點(diǎn)B1.50.25齒輪Z4鉸鏈點(diǎn)A2.10.6310 設(shè)構(gòu)件1的角速度為，為順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，試確定齒輪4的角速度的大小和轉(zhuǎn)向；11 如果機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)如右表所示。起動(dòng)過程中，在構(gòu)件1上作用有驅(qū)動(dòng)力矩M1=200Nm, 在齒輪Z4上作用有工作阻力矩M4= 100Nm，不計(jì)重力等其他力的影響。確定該機(jī)構(gòu)由靜止?fàn)顟B(tài)開始起動(dòng)，要經(jīng)過多長時(shí)間才能

34、夠達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)速度。題六圖六、（15分）圖示為臺鉗定心夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖是在按照圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿3的時(shí)候，使與螺旋副A螺母固結(jié)在一起的平面夾爪1向右移動(dòng)，而使與螺旋副 B螺母固結(jié)在一起的V型夾爪2向左移動(dòng)，從而夾緊工件5。放松工件的時(shí)候，各個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)則相反。1. 試確定螺旋副A和螺旋副B的旋向。2. 如果螺旋副A和螺旋副B的導(dǎo)程分別為和，試寫出當(dāng)螺桿3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，平面夾爪1與V型夾爪2之間距離的變化。3. 如果螺旋副A、B中的摩擦系數(shù)均為，為了保證在工件作用于夾爪的力作用下機(jī)構(gòu)不會放松，確定螺旋副A、B的中徑和的取值范圍。（螺旋副中徑與其升角、導(dǎo)程之間的關(guān)系為）七、（10分）設(shè)

35、計(jì)一個(gè)兩自由度機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)件分別是旋轉(zhuǎn)電機(jī)和直線電機(jī)，由于機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因，直線電機(jī)的輸出運(yùn)動(dòng)為水平直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)要求機(jī)構(gòu)是最簡單的級機(jī)構(gòu)，并且機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng)是沿垂線方向的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。1. 畫出您所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的示意圖。2. 如果已知旋轉(zhuǎn)電機(jī)和直線電機(jī)的輸入運(yùn)動(dòng)，并且假設(shè)確定出了各個(gè)構(gòu)件的桿長和固定鉸鏈點(diǎn)坐標(biāo)等機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，現(xiàn)要確定輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。按照求解順序?qū)懗鰴C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的位置方程，并說明如何求解速度和加速度。西南交通大學(xué)20042005學(xué)年（1）學(xué)期考試試卷課程名稱 機(jī)械原理 （B） 成績 (a) (b)一、 （12分）計(jì)算圖示平面機(jī)構(gòu)的自由度，如果有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請予以指出

36、。二、 （17分）漸開線直齒圓柱齒輪齒條傳動(dòng),齒輪的基本參數(shù)如下表所示齒數(shù)齒頂高系數(shù)徑向間隙系數(shù)模數(shù)壓力角變位系數(shù)齒輪1010.254mm200.421 說明這對齒輪-齒條傳動(dòng)是否存在根切現(xiàn)象？2 確定正確安裝時(shí)，齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心到齒條分度線之間的距離；3 推出正確安裝時(shí)的實(shí)際嚙合線B1B2長度的計(jì)算公式；4 當(dāng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心到齒條分度線之間的距離增大時(shí)，說明在傳動(dòng)節(jié)點(diǎn)P的位置、齒輪的節(jié)圓半徑、嚙合角、重合度中，哪些發(fā)生了變化，哪些沒有發(fā)生變化，發(fā)生變化的又是發(fā)生了什么樣的變化。三、 （10分）現(xiàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)雙滑塊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)滑塊A、B之間的相互對應(yīng)位置關(guān)系。問應(yīng)當(dāng)如何確定構(gòu)件AB的桿長。（本題采用

37、圖解法或解析法均可。若采用圖解法，則需說明作圖的原理和步驟；若采用解析法，則需說明如何得到設(shè)計(jì)方程，并簡要說明如何求解設(shè)計(jì)方程）。四、 （13分）在下圖所示機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還要求輸出構(gòu)件具有急回作用（其中構(gòu)件AB為原動(dòng)件，并作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊3為運(yùn)動(dòng)輸出構(gòu)件）。1. 問應(yīng)當(dāng)如何修改圖示機(jī)構(gòu)，才能夠滿足設(shè)計(jì)要求；2. 在保持系統(tǒng)的輸入運(yùn)動(dòng)為整周勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、輸出運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，并且有急回作用的條件下，請?jiān)偬岢鰞蓚€(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案（以機(jī)構(gòu)示意圖表示）。五、 （18分）圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)，構(gòu)件1上作用有驅(qū)動(dòng)力P，構(gòu)件3上作用有工作阻力Q。1. 問機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)，角的值是多少？2. 不考慮重力、慣性力等，并設(shè)

38、所有移動(dòng)副的摩擦角均為，所有轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓半徑為，畫出圖示位置時(shí)各個(gè)運(yùn)動(dòng)副反力的方向；3. 機(jī)構(gòu)自鎖時(shí)，角的值是多少？六、 （18分）圖示為一個(gè)漸開線齒輪-連桿機(jī)構(gòu)。齒輪1為主動(dòng)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，圖示比例為。1. 確定圖示位置時(shí)齒輪1與構(gòu)件4之間的速度瞬心，并確定構(gòu)件4的轉(zhuǎn)速大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向；2. 齒輪1及其轉(zhuǎn)動(dòng)軸上零件對軸A的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量, 齒輪2及其轉(zhuǎn)動(dòng)軸上零件對軸C的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，構(gòu)件 3對其質(zhì)心B的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，質(zhì)量為，構(gòu)件 4 及其轉(zhuǎn)動(dòng)軸上零件對軸D的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,構(gòu)件4的質(zhì)心位于鉸鏈點(diǎn)D。齒輪1、2均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，齒數(shù)分別為，模數(shù)為，CB的長度與齒輪2的分度圓半徑相同。試以構(gòu)件1為運(yùn)動(dòng)等效構(gòu)件，寫

39、出系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的表達(dá)式；3. 忽略其他外力的影響，只考慮作用在齒輪1上的驅(qū)動(dòng)力矩和作用在構(gòu)件4上的工作阻力矩。試寫出判斷保持齒輪1是否勻速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的條件。七、 （12分）圖示凸輪機(jī)構(gòu)，圖中所給出的部分廓線為以圓心為O，半徑為的圓為基圓所得到的漸開線。1 寫出該機(jī)構(gòu)的名稱；（名稱應(yīng)表達(dá)出機(jī)構(gòu)的分類特征）2 標(biāo)出當(dāng)凸輪由圖示位置、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件的位移和機(jī)構(gòu)的壓力角；3 確定當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)任意角時(shí)的 。班 級 學(xué) 號 姓 名 密封裝訂線 密封裝訂線 密封裝訂線西南交通大學(xué)20052006學(xué)年第(一)學(xué)期考試試卷（A）課程代碼 2023500(2050981)課程名稱 機(jī)械原理 考試時(shí)間

40、120分鐘 題號一二三四五六七八九十總成績得分 八、 （12分）計(jì)算圖示平面機(jī)構(gòu)的自由度，如果有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請予以指出, 并寫出機(jī)構(gòu)的鄰接矩陣。九、 （17分）漸開線直齒圓柱齒輪齒條傳動(dòng),齒輪的基本參數(shù)如下表所示齒數(shù)齒頂高系數(shù)徑向間隙系數(shù)模數(shù)壓力角變位系數(shù)齒輪基本參數(shù)1010.254mm200.421 說明這對齒輪-齒條傳動(dòng)是否存在根切現(xiàn)象？2 確定正確安裝時(shí)，齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心到齒條分度線之間的距離；3 當(dāng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心到齒條分度線之間的距離增大時(shí)，說明在傳動(dòng)節(jié)點(diǎn)P的位置、齒輪的節(jié)圓半徑、嚙合角、重合度中，哪些發(fā)生了變化，哪些沒有發(fā)生變化？發(fā)生變化的又是發(fā)生了什么樣的變化？十、

41、（10分）現(xiàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)雙滑塊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)滑塊A、B之間的三組相互對應(yīng)位置關(guān)系。問應(yīng)當(dāng)如何確定構(gòu)件AB的桿長。（本題采用圖解法或解析法均可。若采用圖解法，則需說明作圖的原理和步驟；若采用解析法，則需說明如何得到設(shè)計(jì)方程，并簡要說明如何求解設(shè)計(jì)方程）。十一、 （13分）在下圖所示機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還要求輸出構(gòu)件具有急回作用（其中構(gòu)件AB為原動(dòng)件，并作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊3為運(yùn)動(dòng)輸出構(gòu)件）。1. 問應(yīng)當(dāng)如何修改圖示機(jī)構(gòu)，才能夠滿足設(shè)計(jì)要求；2. 在保持系統(tǒng)的輸入運(yùn)動(dòng)為整周勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、輸出運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，并且有急回作用的條件下，請?jiān)偬岢鰞蓚€(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案（以機(jī)構(gòu)示意圖表示）。十二、 （18分）圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)，構(gòu)

42、件1上作用有驅(qū)動(dòng)力P，構(gòu)件3上作用有工作阻力Q。1. 問機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)，角的值是多少？2. 不考慮重力、慣性力等，并設(shè)所有移動(dòng)副的摩擦角均為，所有轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓半徑為，畫出圖示位置時(shí)各個(gè)運(yùn)動(dòng)副反力的方向；3. 機(jī)構(gòu)自鎖時(shí)，角的值是多少？十三、 （18分）圖示為一個(gè)漸開線齒輪-連桿機(jī)構(gòu)。齒輪1為主動(dòng)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，圖示比例為。1. 確定圖示位置時(shí)齒輪1與構(gòu)件4之間的速度瞬心，并確定構(gòu)件4的轉(zhuǎn)速大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向；2. 齒輪1及其轉(zhuǎn)動(dòng)軸上零件對軸A的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量, 齒輪2及其轉(zhuǎn)動(dòng)軸上零件對軸C的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，構(gòu)件 3對其質(zhì)心B的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，質(zhì)量為，構(gòu)件 4 及其轉(zhuǎn)動(dòng)軸上零件對軸D的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,構(gòu)件4的質(zhì)心

43、位于鉸鏈點(diǎn)D。齒輪1、2均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，齒數(shù)分別為，模數(shù)為，CB的長度與齒輪2的分度圓半徑相同。試以構(gòu)件1為運(yùn)動(dòng)等效構(gòu)件，寫出系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的表達(dá)式。注意：下面第七、A題為選擇4學(xué)分“機(jī)械原理”同學(xué)的必做題，第七、B題為選擇5學(xué)分“機(jī)械原理”同學(xué)的必做題。十四、 A（12分）圖示凸輪機(jī)構(gòu)，圖中所給出的部分廓線為以圓心為O，半徑為的圓為基圓所得到的漸開線。1 寫出該機(jī)構(gòu)的名稱（名稱應(yīng)表達(dá)出機(jī)構(gòu)的分類特征）；2 標(biāo)出當(dāng)凸輪由圖示位置、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件的位移和機(jī)構(gòu)的壓力角；3 確定當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)任意角時(shí)的 。七、B（12分）對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖所示，該機(jī)構(gòu)由曲柄1、連桿2、滑塊3和機(jī)架4等四個(gè)

44、構(gòu)件組成，每個(gè)構(gòu)件的橫截面都是矩形，各構(gòu)件的尺寸如表1所示。表1構(gòu)件名稱編號長度/mm寬度/mm厚度/mm曲柄12000400200連桿23500200100滑塊3400300300試根據(jù)已知條件，在ADAMS中完成下面的工作：1、 按照表1所給的尺寸，結(jié)合圖示的位置，建立合適的坐標(biāo)系，利用設(shè)計(jì)點(diǎn)的思想給機(jī)構(gòu)建模。要求寫出具體的建模步驟和建模過程。2、 設(shè)曲柄的角速度為恒定值60rad/s。如何將該運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)（即曲柄的角速度）添加到建立好的模型上？3、 應(yīng)該通過何種設(shè)置來顯示連桿質(zhì)心速度在仿真過程中的動(dòng)態(tài)變化？請寫出設(shè)置步驟。班 級 學(xué) 號 姓 名 密封裝訂線 密封裝訂線 密封裝訂線西南交通大學(xué)

45、20052006學(xué)年第(一)學(xué)期考試試卷（B）課程代碼 2023500(2050981)課程名稱 機(jī)械原理 考試時(shí)間 120分鐘 題號一二三四五六七八九十總成績得分 十五、 （12分）計(jì)算圖示平面機(jī)構(gòu)的自由度，如果有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請予以指出, 并寫出機(jī)構(gòu)的鄰接矩陣，二、（17分）圖示為漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，齒輪1為主動(dòng)輪，角速度為，轉(zhuǎn)向如圖所示。1 判定點(diǎn)A和A中哪一個(gè)是嚙合點(diǎn)；2 在圖中畫出兩個(gè)齒輪的基圓，標(biāo)出節(jié)點(diǎn)P、嚙合角；3 由圖中的相應(yīng)尺寸確定齒輪傳動(dòng)的重合度，并判斷這對齒輪傳動(dòng)能夠否連續(xù)傳動(dòng)。三、 （10分）現(xiàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。曲柄AB為主動(dòng)件，并且是單向勻速轉(zhuǎn)

46、動(dòng)。搖桿CD的長度為，設(shè)計(jì)要求：搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架AD之間的夾角，并在此位置時(shí)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角，機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)。問應(yīng)當(dāng)如何確定構(gòu)件AB的桿長、連桿BC的長度和鉸鏈點(diǎn)A、D之間的距離。（本題采用圖解法或解析法均可。若采用圖解法，則需說明作圖的原理和步驟；若采用解析法，則需說明如何得到設(shè)計(jì)方程，并簡要說明如何求解設(shè)計(jì)方程）。四、 （13分）一個(gè)尖底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，圖示為其起始位置。1、 在圖中標(biāo)出凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角；2、 如果凸輪的基圓半徑為，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為，坐標(biāo)系如圖。試寫出凸輪輪廓曲線以凸輪轉(zhuǎn)角為參數(shù)的參數(shù)方程。五、 （18分）圖示機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件1為半徑為的圓盤，并且為主動(dòng)件；鉸

47、鏈點(diǎn)A、C處的小圓分別為對應(yīng)點(diǎn)處的摩擦圓，力為工作阻力。1、 對機(jī)構(gòu)進(jìn)行高副低代，并拆出機(jī)構(gòu)中所包含的基本桿組；2、 確定圖示位置構(gòu)件1和構(gòu)件2的相對速度瞬心；3、 確定機(jī)架3作用與構(gòu)件1和構(gòu)件2的運(yùn)動(dòng)副反力的方向。（18分）圖示輪系，已知，齒輪1和齒輪3為主動(dòng)件，齒輪4為工作構(gòu)件，齒輪1的轉(zhuǎn)速，齒輪3的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)向如圖。4、 確定齒輪4轉(zhuǎn)速的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向；5、 如果作用在齒輪1和齒輪3上的驅(qū)動(dòng)力矩分別為和，并且齒輪1和齒輪3均為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不考慮機(jī)構(gòu)中的其他外力，試確定作用在齒輪4上的工作阻力矩的大小。注意：下面第七、A題為選擇4學(xué)分“機(jī)械原理”同學(xué)的必做題，第七、B題為選擇5學(xué)分“機(jī)械原理”同學(xué)的必做題。六、 A（12分）圖示為糖果包裝機(jī)的凸輪連桿剪