期中試卷匯總

1、西南交通大學(xué)機械原理期中考試試題機械2000級使用班級 學(xué)號 姓名 一、 (15分)圖示為一個油泵機構(gòu)，試畫出機構(gòu)的運動簡圖和機構(gòu)拓撲圖，并寫出該機構(gòu)的關(guān)聯(lián)矩陣和鄰接矩陣。圖示比例為二、 （14分）圖示的凸輪機構(gòu)，凸輪廓線為中心為O，半徑為R的圓盤，構(gòu)件為2原動件，其轉(zhuǎn)動角速度為 ，轉(zhuǎn)向如圖所示。圖示機構(gòu)的比例尺為。1 機構(gòu)中，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請予以指出；2 利用速度瞬心法確定圖示位置時，構(gòu)件3的角速度；3 進行高副低代，并畫出該機構(gòu)的運動等效低副機構(gòu)。三、 （16分）圖示連桿機構(gòu)，已知各固定鉸鏈點的位置、各構(gòu)件的桿長和原動件1的運動，現(xiàn)要用直角坐標(biāo)解析法求解構(gòu)件4、5之間的

2、相對運動。試按照求解順序?qū)懗鰴C構(gòu)位置分析的運動方程式，并說明如何求解兩構(gòu)件之間的相對速度和相對加速度。四、 （15分）現(xiàn)要設(shè)計一個曲柄滑塊機構(gòu)ABC，實現(xiàn)曲柄和滑塊之間的相互對應(yīng)位置關(guān)系，并且要求在第二組對應(yīng)位置時，滑塊處于其左極限位置。設(shè)已經(jīng)確定出鉸鏈點A的位置，如圖所示。說明如何用位移矩陣法得到機構(gòu)的設(shè)計方程和如何得出構(gòu)件AB、BC的桿長。五、 （20分）圖示機構(gòu)，構(gòu)件AB勻速轉(zhuǎn)動，已知，?；瑝K從其左極限位置運動到其右極限位置為其工作行程，而從其右極限位置運動到其左極限位置為空回行程。（1） 連架桿AB是否為曲柄？（2） 機構(gòu)是否具有急回作用，行程速比系數(shù)K是多少？（3） 確定構(gòu)件AB的正

3、確轉(zhuǎn)向；（4） 若將機構(gòu)改變?yōu)榧獾字眲訌膭蛹P形凸輪機構(gòu)，并且保證機構(gòu)的行程速比系數(shù)K、滑塊的行程H不發(fā)生變化，凸輪的轉(zhuǎn)向與構(gòu)件AB的轉(zhuǎn)向相同。 問凸輪的推程運動角和回程運動角應(yīng)為多少？ 若已經(jīng)確定出從動件的運動規(guī)律，基圓半徑，試寫出凸輪廓線的方程式；六、 （12分）某一傳動系統(tǒng)設(shè)計者的主要目的是實現(xiàn)構(gòu)件EF的上下往復(fù)運動。擬采用單自由度機構(gòu)（原動件為構(gòu)件AB）,初步擬定的方案如圖所示。（1） 分析圖示方案所存在的問題；（2） 提出一個單自由度級機構(gòu)的設(shè)計方案，并畫出機構(gòu)的示意圖；（3） 提出一個單自由度級機構(gòu)的設(shè)計方案，并畫出機構(gòu)的示意圖；（4） 提出一個兩自由度級機構(gòu)的設(shè)計方案，并畫出機構(gòu)

4、的示意圖；七、 （8分）現(xiàn)要設(shè)計一個三桿機械手，其中要求構(gòu)件1和構(gòu)件2之間的相對運動為繞通過點O1而平行于Z軸的軸線的往復(fù)擺動。問（1） 在構(gòu)件1和構(gòu)件2之間應(yīng)提供什么樣的運動約束，并畫出一種可行的運動約束的結(jié)構(gòu)草圖；（2） 設(shè)計一個機構(gòu)或驅(qū)動方案實現(xiàn)構(gòu)件1和構(gòu)件2之間的往復(fù)擺動，并對方案進行說明。設(shè)機械手是在有電力供給的條件下工作的。西南交通大學(xué)機械原理期中考試試題機械2001級使用班級 學(xué)號 姓名 八、 (15分)圖示為一個油泵機構(gòu)，試畫出機構(gòu)的運動簡圖和機構(gòu)拓撲圖，并寫出該機構(gòu)的鄰接矩陣。圖示比例為九、 （14分）a) 計算圖（a）(b)所示機構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束

5、，請予以指出。b) 對圖（a）進行高副低代，畫出其低副運動等效機構(gòu)。 （a） (b)十、 （16分）圖示連桿機構(gòu)，已知各固定鉸鏈點的位置、各構(gòu)件的桿長和原動件1的運動。a) 拆出機構(gòu)中所含的基本桿組，并確定機構(gòu)的級別；b) 現(xiàn)要用直角坐標(biāo)解析法求解構(gòu)件4、5之間的相對運動。試按照求解順序?qū)懗鰴C構(gòu)位置分析的運動方程式，并說明如何求解兩構(gòu)件之間的相對速度和相對加速度；十一、 （15分）現(xiàn)要設(shè)計一個清潔用工具，將掃入簸箕中的垃圾倒進垃圾箱中，如圖所示。圖示比例為。a) 選擇機構(gòu)的類型；b) 用圖解法確定機構(gòu)中各個構(gòu)件的桿長及固定鉸鏈點的位置；c) 說明如何用位移矩陣法得到機構(gòu)的設(shè)計方程和如何得出各個

6、構(gòu)件桿長。十二、 （20分）圖示機構(gòu)，構(gòu)件AB勻速轉(zhuǎn)動，已知，。滑塊從其左極限位置運動到其右極限位置為其工作行程，而從其右極限位置運動到其左極限位置為空回行程。（1） 連架桿AB是否為曲柄？（2） 機構(gòu)是否具有急回作用，行程速比系數(shù)K是多少？（3） 確定構(gòu)件AB的正確轉(zhuǎn)向；（4） 若將機構(gòu)改變?yōu)榧獾字眲訌膭蛹P形凸輪機構(gòu)，并且保證機構(gòu)的行程速比系數(shù)K、滑塊的行程H不發(fā)生變化，凸輪的轉(zhuǎn)向與構(gòu)件AB的轉(zhuǎn)向相同。 問凸輪的推程運動角和回程運動角應(yīng)為多少？ 若已經(jīng)確定出從動件的運動規(guī)律，基圓半徑，試寫出凸輪廓線的方程式；十三、 （10分）圖示連桿機構(gòu)，構(gòu)件1為主動件，角速度為圖示比例為。試?yán)盟俣人残?/p>

7、法求圖示位置時構(gòu)件4的速度和構(gòu)件5的角速度。十四、 （10分）現(xiàn)要為游樂場設(shè)計一個恐龍張嘴伸舌機構(gòu)的系統(tǒng)。要求上、下顎張嘴動作與舌頭伸縮動作協(xié)調(diào)，舌頭伸至遠端時，應(yīng)有短暫停歇。a) 試選擇系統(tǒng)的動力裝置，畫出系統(tǒng)的設(shè)計示意圖，并說出所采用機構(gòu)的名稱;b) 如果設(shè)計還要求龍頭能夠沿軸方向伸縮，并繞軸方向擺動，設(shè)計龍頭與機架之間的連接，并畫出連接的示意圖。西南交通大學(xué)機械原理期中考試試題機械2002級使用班級 學(xué)號 姓名 題一圖（圖示比例為）十五、 (14分)題一圖所示為一個油泵機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)件1和構(gòu)件2分別繞固定點A和固定點D轉(zhuǎn)動。i. 畫出該機構(gòu)的運動簡圖；ii. 畫出該機構(gòu)拓撲圖，并寫出該

8、機構(gòu)的鄰接矩陣；iii. 計算該機構(gòu)的自由度。十六、 （12分）題二圖所示機構(gòu)a) 若機構(gòu)中有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請予以指出；b) 進行高副低代，畫出其低副運動等效機構(gòu)；題二圖c) 當(dāng)以構(gòu)件4為原動件時，拆出機構(gòu)所含的基本桿組，并確定機構(gòu)的級別。十七、 （14分）題二圖中，已知各固定鉸鏈點的位置、各構(gòu)件的桿長和原動件4的運動?，F(xiàn)要用直角坐標(biāo)解析法求解構(gòu)件4、5之間的相對運動和構(gòu)件1的角運動。i. 按照求解順序?qū)懗鰴C構(gòu)位置分析的方程式；ii. 簡要說明如何求解構(gòu)件4、5之間的相對速度和相對加速度，以及構(gòu)件1的角速度和角加速度；iii. 利用速度瞬心的概念和方法，確定出機構(gòu)在圖示位置時構(gòu)

9、件6上絕對速度為零的點P的位置。題四圖十八、 （15分）現(xiàn)要設(shè)計平面三桿機械手，實現(xiàn)末端構(gòu)件PC的位置與構(gòu)件AB的角位置之間的對應(yīng)關(guān)系，。已知固定鉸鏈點B(0,0)。i. 說明用位移矩陣法如何得到機構(gòu)的設(shè)計方程；ii. 分析最多能夠?qū)崿F(xiàn)多少組這樣的對應(yīng)精確位置關(guān)系。題五圖十九、 （15分）題五圖所示凸輪機構(gòu)，凸輪勻速轉(zhuǎn)動，角速度為。在凸輪轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)，要求從動件在第一個3秒內(nèi)以正弦加速度運動規(guī)律從最低位置上升到最高位置，行程，然后，在最高位置處停留1秒，再在最后的2秒內(nèi)以等速運動規(guī)律由最高位置下降到最低位置。凸輪的基圓半徑。i. 寫出從動件位移與凸輪轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系式，并畫出從動件的位移線圖

10、的示意圖;ii. 判斷機構(gòu)運動中是否存在沖擊，如果存在沖擊，屬于什么類型的沖擊；iii. 計算出凸輪轉(zhuǎn)角為320凸輪輪廓曲線點的坐標(biāo)值；iv. 如果僅僅將尖底從動件改為滾子從動件，問將會帶來的好處是什么，從動件的運動規(guī)律是否會發(fā)生變化，為什么？題六圖二十、 （18分）題六圖所示機構(gòu)，構(gòu)件AB勻速轉(zhuǎn)動，已知，。i. 指出機構(gòu)中哪些轉(zhuǎn)動副為周轉(zhuǎn)副；ii. 畫出滑塊C的極限位置；iii. 標(biāo)出機構(gòu)的極位夾角；iv. 如果保持偏距e和滑塊的行程不變，而將極位夾角改為30，問此時機構(gòu)的行程速比系數(shù)K是多少，桿長和應(yīng)為多少？二十一、 （12分）題七圖為一種壓力機的結(jié)構(gòu)示意圖。由作用在滑塊6上的力P驅(qū)動，而

11、在滑塊2上輸出壓力，鉸鏈點A為固定鉸鏈點。a) 為該機構(gòu)選擇一種能夠提供力P的驅(qū)動裝置;b) 提出一種與現(xiàn)有機構(gòu)有所不同、但機構(gòu)的功能卻相同的新機構(gòu)設(shè)計方案。畫出新機構(gòu)的機構(gòu)示意圖，并簡要說明機構(gòu)的不同之處。題七圖西南交通大學(xué)機械原理期中考試試題機械、車輛2003級使用班級 學(xué)號 姓名 題一圖（圖示比例為）二十二、 (14分)題一圖所示為一個機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)件1和構(gòu)件3分別繞固定點A和固定點B轉(zhuǎn)動。i. 畫出該機構(gòu)的運動簡圖；ii. 畫出該機構(gòu)拓撲圖，并寫出該機構(gòu)的鄰接矩陣；iii. 計算該機構(gòu)的自由度。二十三、 （12分）題二圖所示機構(gòu)a) 若機構(gòu)中有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請予以指出

12、；b) 進行高副低代，畫出其低副運動等效機構(gòu)；題二圖c) 當(dāng)以構(gòu)件1為原動件時，拆出機構(gòu)所含的基本桿組，并確定機構(gòu)的級別。二十四、 （14分）題二圖中，已知各固定鉸鏈點的位置、各構(gòu)件的桿長和原動件1的運動?，F(xiàn)要用直角坐標(biāo)解析法求解構(gòu)件5、6之間的相對運動和構(gòu)件6的角運動。i. 試按照求解順序?qū)懗鰴C構(gòu)位置分析的方程式；ii. 簡要說明如何求解構(gòu)件5、6之間的相對速度和相對加速度，以及構(gòu)件6的角速度和角加速度；iii. 確定出機構(gòu)在圖示位置時構(gòu)件1和構(gòu)件3的相對速度瞬心。二十五、 （15分）現(xiàn)要為自動裝配線設(shè)計一個鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD來運送螺栓，使螺栓依次實現(xiàn)題四圖所示的三個位置。設(shè)已經(jīng)確定出固定

13、鉸鏈點 A、D的位置，如圖所示。i. 設(shè)計該鉸鏈四桿機構(gòu)（如果用解析法只需寫出約束方程和位移矩陣方程，并說明應(yīng)該代入的數(shù)值和如何得到設(shè)計方程，不需要進行具體詳細的計算；如果用圖解法則需說明主要的作圖步驟）；ii. 如果該四桿機構(gòu)是由一臺單向整周轉(zhuǎn)動的電動機直接驅(qū)動構(gòu)件AB，試說明機構(gòu)設(shè)計中應(yīng)當(dāng)檢驗的條件有哪些，如果機構(gòu)不能滿足檢驗條件，問可以采用哪些措施？題四圖題五圖二十六、 （15分）題五圖為攪拌機的設(shè)計構(gòu)思，已知，。i. 要使機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，試確定機架AD長度的取值范圍；ii. 若要通過增加構(gòu)件和運動副數(shù)目的方法、將該機構(gòu)改為一個兩自由度的級機構(gòu)，則應(yīng)如何改動？請畫出改動后的機構(gòu)示意圖

14、。二十七、 （18分）題六圖所示機構(gòu)，構(gòu)件AB勻速轉(zhuǎn)動，已知，。i. 分析導(dǎo)桿BCD是否可以作整周轉(zhuǎn)動；ii. 畫出滑塊E的極限位置；iii. 標(biāo)出機構(gòu)的極位夾角；題六圖iv. 如果要將機構(gòu)的極位夾角改為40，應(yīng)如何改變機構(gòu)中構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸？注意：下面七、A為選擇4學(xué)分“機械原理”同學(xué)的必做題，七、B為選擇5學(xué)分“機械原理”同學(xué)的必做題。題七、A圖二十八、 A（12分）題七、A圖為一種具有過載安全保護功能的機構(gòu)，即當(dāng)構(gòu)件4上受到正常載荷F時，構(gòu)件2、3、5、6、7為一個整體，將構(gòu)件1的轉(zhuǎn)動通過該整體傳遞到構(gòu)件4上。當(dāng)出現(xiàn)過載時，構(gòu)件4將停止運動，而構(gòu)件1仍然像正常工作時一樣轉(zhuǎn)動。a) 畫出該過

15、載安全保護機構(gòu)的機構(gòu)運動示意圖；b) 分析機構(gòu)過載保護的工作原理。題七、B圖七、B（12分）起重設(shè)備中的抓斗一般應(yīng)具有抓取功能、容料功能、升降功能、卸載功能和安全功能。題七、B圖為一種液壓式抓斗。i. 畫出抓斗的機構(gòu)運動示意圖；ii. 提出一種與現(xiàn)有機構(gòu)有所不同、但機構(gòu)的功能卻相同的新機構(gòu)設(shè)計方案。畫出新機構(gòu)的機構(gòu)示意圖。西南交通大學(xué)機械原理期中考試試題機械、車輛2004級使用班級 學(xué)號 姓名 題一圖題二圖二十九、 (15分)圖示為一個泵機構(gòu)，當(dāng)殼體1繞固定軸A轉(zhuǎn)動時，通過與其在點B連接的構(gòu)件3帶動圓盤2繞固定軸D轉(zhuǎn)動，從而使液體流動。試畫出機構(gòu)的運動簡圖和機構(gòu)拓撲圖，并寫出該機構(gòu)的關(guān)聯(lián)矩陣和

16、鄰接矩陣。圖示比例為。三十、 （14分）圖示的凸輪連桿機構(gòu)，凸輪廓線為以點O為圓心的圓盤，構(gòu)件1為原動件，其轉(zhuǎn)動角速度為，轉(zhuǎn)向如圖所示。1 機構(gòu)中，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請予以指出；2 利用速度瞬心法確定機構(gòu)在圖示位置時構(gòu)件1與構(gòu)件3之間的速度瞬心；3 進行高副低代，并畫出該機構(gòu)的運動等效低副機構(gòu)。題三圖三十一、 （16分）圖示連桿機構(gòu)，已知各固定鉸鏈點的位置、各構(gòu)件的桿長和原動件1的運動，現(xiàn)要用直角坐標(biāo)解析法求解構(gòu)件3、7之間的相對運動。試按照求解順序?qū)懗鰴C構(gòu)位置分析的運動方程式，并說明如何求解兩構(gòu)件之間的相對速度和相對加速度。題四圖三十二、 （15分）現(xiàn)要設(shè)計一個鉸鏈四桿機構(gòu)A

17、BCD，實現(xiàn)圖示的將工件移動的三個位置，并且要求固定鉸鏈點A、D安置在圖中虛線框之外。a) 提出并說明機構(gòu)的設(shè)計過程和方法（采用圖解法，則必須說明作圖步驟，并確定出各個構(gòu)件的桿長；采用位移矩陣法，則必須說明如何得到機構(gòu)的設(shè)計方程和如何得出各個構(gòu)件的桿長）；b) 說明應(yīng)當(dāng)檢驗的條件有哪些。三十三、 （20分）圖示機構(gòu)，(a)為機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，(b)為機構(gòu)的運動簡圖。構(gòu)件BC勻速轉(zhuǎn)動，已知，構(gòu)件AE的長度可以通過旋轉(zhuǎn)螺旋進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的范圍為，a) 機構(gòu)ABCD是否存在曲柄？機構(gòu)屬于曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)中的哪一種機構(gòu)？b) 機構(gòu)是否具有急回作用，行程速比系數(shù)K是多少？c) 滑塊F的最

18、大行程和最小行程是多少？題五圖題六圖三十四、 （20分）圖示機構(gòu)，構(gòu)件7為機架，圓盤1繞固定軸A轉(zhuǎn)動，為原動件，轉(zhuǎn)動的角速度為。圓盤1上有槽a,b，滑塊2、3在槽中滑動，帶動構(gòu)件4運動，構(gòu)件4又帶動構(gòu)件5及固接其上的6運動。圖示機構(gòu)的比例尺為。（1） 拆出機構(gòu)中所包含的基本桿組，并確定機構(gòu)的級別；（2） 現(xiàn)欲確定在圖示位置時構(gòu)件5（6）的速度，試提出求解的方法，并對方法進行必要的說明；（3） 如果機構(gòu)的設(shè)計要求僅僅是構(gòu)件5（6）的上下往復(fù)直線運動，試再提出三個不同類型的機構(gòu)設(shè)計方案，并畫出機構(gòu)的示意圖。西南交通大學(xué)機械原理期中考試試題機械、車輛2005級使用班級 學(xué)號 姓名 三十五、 (15分

19、)題一圖所示機構(gòu)，畫圖比例為。a) 繪制機構(gòu)的運動簡圖；b) 計算機構(gòu)的自由度；c) 畫出機構(gòu)拓撲圖，寫出該機構(gòu)的鄰接矩陣。題一圖題二圖三十六、 （14分）圖示連桿機構(gòu)， ，構(gòu)件1為原動件，其轉(zhuǎn)動角速度為，轉(zhuǎn)向如圖所示。圖示比例為1 機構(gòu)中，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請予以指出；2 利用速度瞬心法確定機構(gòu)在圖示位置時構(gòu)件5的角速度；3 已知各固定鉸鏈點的位置、各構(gòu)件的桿長和原動件1的運動，現(xiàn)要用直角坐標(biāo)解析法求解構(gòu)件5的運動。試按照求解順序?qū)懗鰴C構(gòu)位置分析的方程式，并簡要說明如何求解構(gòu)件5的角速度和角加速度。題三圖三十七、 （16分）圖示連桿機構(gòu)， 已知，構(gòu)件1以勻速轉(zhuǎn)動。a) 分析判

20、斷固定鉸鏈點A、D分別是周轉(zhuǎn)副還是擺轉(zhuǎn)副；b) 畫出滑塊6的極限位置，并確定出機構(gòu)的極位夾角和行程速比系數(shù)；c) 在不改變其他尺寸的條件下，要減小滑塊6的行程，構(gòu)件AB的長度是應(yīng)該增大還是減??？題四圖三十八、 （15分）現(xiàn)要設(shè)計一個鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD，實現(xiàn)圖示的簸箕的三個位置，并且要求固定鉸鏈點A、D安置在垃圾箱上。圖示比例為a) 提出并說明機構(gòu)的設(shè)計過程和方法（采用圖解法，則必須說明作圖步驟，并確定出各個構(gòu)件的桿長；采用位移矩陣法，則必須說明如何得到機構(gòu)的設(shè)計方程和如何得出各個構(gòu)件的桿長）；b) 說明應(yīng)當(dāng)檢驗的條件有哪些。三十九、 （20分）圖示機構(gòu)，凸輪1為機構(gòu)的原動件。a) 如果在圖示

21、位置，凸輪1的曲率中心在、凸輪3的曲率中心在 ，試進行高副低代，畫出機構(gòu)的運動等效低副機構(gòu)，并確定機構(gòu)的級別；b) 畫出凸輪1的基圓，并標(biāo)注出基圓半徑；c) 如果從動件3的推程運動規(guī)律為，問推程運動角為多少？從動件3的最大擺角為多少？d) 寫出凸輪1理論輪廓曲線的方程，并說明如何得到實際輪廓曲線方程。題五圖題六圖四十、 （20分）圖示為一夾具，鉸鏈點E、D為固定鉸鏈點，鉸鏈點B、C、F、G為活動鉸鏈點，螺桿1與構(gòu)件2之間為一個高副。當(dāng)轉(zhuǎn)動螺旋副A中螺桿1時，就會使構(gòu)件5和2運動，夾緊或放松工件。（1） 分析當(dāng)螺桿向左運動時，是夾緊工件還是放松工件；（2） 說明彈簧6的作用；（3） 構(gòu)件1與構(gòu)件

22、2之間的高副能否用一個轉(zhuǎn)動副代換，為什么？（4） 提出一個與現(xiàn)有機構(gòu)不同、但能夠?qū)崿F(xiàn)相同功能的機構(gòu)設(shè)計方案。西南交通大學(xué)機械原理期中考試試題機械、車輛2006級使用班級 學(xué)號 姓名 成績 四十一、 (15分)題一圖所示機構(gòu)，畫圖比例為，其中點A為構(gòu)件1的轉(zhuǎn)動軸，固定導(dǎo)板0上圓弧的圓心為。a) 繪制機構(gòu)的運動簡圖；b) 計算機構(gòu)的自由度；題一圖c) 畫出機構(gòu)拓撲圖，并寫出該機構(gòu)的鄰接矩陣。題二圖四十二、 （14分）題二圖示機構(gòu)， ，構(gòu)件1和構(gòu)件7為原動件。1 機構(gòu)中，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請予以指出；2 對機構(gòu)進行高副低代，畫出機構(gòu)的低副等效機構(gòu)；3 拆出機構(gòu)中所含的基本桿組，并確定

23、機構(gòu)的級別。題三圖四十三、 （16分）題三圖所示連桿機構(gòu)， 已知，構(gòu)件1以勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)計要求構(gòu)件AB為曲柄。a) 試確定滿足設(shè)計要求的機構(gòu)尺寸的取值范圍；b) 分析當(dāng)分別取其取值范圍內(nèi)的極大和極小值時，機構(gòu)是否有急回作用？如果有急回作用，確定行程速比系數(shù)。c) 如果設(shè)計要求行程速比系數(shù)為，試確定滑塊C的行程。題四圖四十四、 （20分）題四圖所示的雙滑塊機構(gòu)，已知連桿2的長度，滑塊1移動的距離S為。如圖。a) 寫出連桿2從運動到的位移矩陣，并利用該位移矩陣確定出點的坐標(biāo)；b) 利用上面的結(jié)果，驗證位移矩陣保持了剛體運動的性質(zhì)，如及。題五圖四十五、 （20分）題五圖所示機構(gòu)，圖中比例為。a) 確定

24、在圖示位置時，構(gòu)件1與構(gòu)件5之間的相對速度瞬心；b) 如果已知液壓油缸AC的伸長后的長度為H，各個固定鉸鏈的坐標(biāo)和各個構(gòu)件的桿長，現(xiàn)要確定構(gòu)件5的位置、速度和加速度。試按照求解順序?qū)懗鰴C構(gòu)的位置分析方程，并簡要說明如何求解其速度和加速度；c) 如果圖中H為油缸AC的最短長度, 其最大長度Hmax=1.7H。試畫出滑塊5的上、下極限位置。四十六、 （15分）現(xiàn)要為郵政部門設(shè)計一個為包裹蓋章的機構(gòu)。印章先要在印油盒中沾油，然后，再在包裹傳送帶上的包裹上面蓋章。如題六圖所示。設(shè)選擇鉸鏈四桿機構(gòu)作為設(shè)計方案（1） 如果希望在沾油和蓋章時，印章能夠近似垂直壓向印油盒和包裹的表面，則應(yīng)將印章固定在鉸鏈四桿

25、機構(gòu)中的連桿上，還是連架桿上？為什么？（2） 如果將印章固定在連桿上，除了圖中所給出的印章的兩個位置之外，最多還可以增加幾個印章的位置？應(yīng)該加在什么地方？（3） 提出并說明機構(gòu)的設(shè)計方法（采用圖解法，則必須說明作圖步驟，并確定出各個構(gòu)件的桿長；采用位移矩陣法，則必須說明如何得到機構(gòu)的設(shè)計方程和如何得出各個構(gòu)件的桿長）題六圖（4） 說明應(yīng)當(dāng)檢驗的條件有哪些？（5）1.2.該機構(gòu)具有確定的運動。3.解： 1. D處復(fù)合鉸鏈。B處滾子為局部自由度。C處滾子與導(dǎo)槽兩邊接觸為虛約束，應(yīng)視為一個高副。 2. 機構(gòu)高副低代之后的低副運動等效機構(gòu)如圖 題二原圖 題二原圖解： 1.2. 1)2）已知yD和yE

26、，由方程 3) 構(gòu)件5與構(gòu)件4之間的相對運動可用 表示。4）構(gòu)件5與構(gòu)件4之間相對運動的速度、加速度分別為其中， vE和vD由 式對時間求一階導(dǎo)數(shù)后可解出; aE和aD由式對時間求二階導(dǎo)數(shù)后可解出。3. （向右） 解：1.（1） 設(shè)桿AD最長，則 即 （2） 設(shè)桿CD最長，則 即2. 搖桿LCD取其最大值50mm時，搖桿的極限位置如圖中紅、黑色所示；標(biāo)出和如圖所示。3. 搖桿LCD小于其最大值50mm時，搖桿的極限位置如圖中綠、藍色所示；作出和如圖所示，兩者都減小了。4.1.2. 為簡化表達，以下略去上標(biāo) 12 = -30 13 = -30 i= 2,3 聯(lián)立 將代入和消去xC2、yC2、xC

27、3和yC3后，所得到的兩個方程含有xC1、yC1、xD和yD四個未知數(shù)。指定其中兩個未知數(shù)，再由這兩個方程解出另兩個未知數(shù)。3. 求解有無窮組解答，因為先指定的兩個未知數(shù)有無窮種選擇。解：1. 圖6.2 圖6.32.1)2)4. 符合題意的一個機構(gòu)設(shè)計方案如下： (6) 在求得B、C、E、F各點的位置坐標(biāo)和構(gòu)件5角位置之后，將以上各個方程對時間求一階和二階導(dǎo)數(shù)，可以解出B、C、E、F各點的速度和加速度，進而解出構(gòu)件5的角速度解：1. 作圖法求解如圖題六、1解圖所示。2. 作圖法求解如圖題六、2解圖所示。六、解析法求解: 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)20

28、152016學(xué)年第(一)學(xué)期考試試卷（期中）課程代碼 2023500 課程名稱 機械原理 考試時間 120分鐘（開卷） 題號一二三四五六七八九十總成績得分 閱卷教師簽字： 一、（15分）題一圖所示機構(gòu)，圖示比例為。剖面線表示固定構(gòu)件0。a) 畫出機構(gòu)的運動簡圖；b) 寫出機構(gòu)的鄰接矩陣。題二圖題一圖四十七、 （21分）題二圖所示為一個機構(gòu)的運動簡圖，圖示比例為。1 計算該機構(gòu)的自由度。若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請予以指出；2 確定機構(gòu)在圖示位置時，構(gòu)件1與構(gòu)件4的速度瞬心P14；3 對機構(gòu)進行高副低代，并畫出機構(gòu)的低副等效運動機構(gòu)。題三圖三、（19分）題三圖所示為一個連桿機構(gòu)的示意圖。

29、已知輸入運動規(guī)律H,H,H、固定鉸鏈點A、C的坐標(biāo)，以及構(gòu)件CB、BD、DE、EF的桿長、滑塊5導(dǎo)路的y坐標(biāo)值，并且CDDE。a) 現(xiàn)要確定運動輸出構(gòu)件5的運動。試按照求解順序，寫出求解構(gòu)件5的位置S5的方程，并簡要說明如何求解構(gòu)件5的速度v5和加速度a5；b) 拆出機構(gòu)中所包含的基本桿組，說明機構(gòu)為級機構(gòu)；c) 在保證機構(gòu)的輸入運動和運動輸出構(gòu)件5的運動形式不變、不增加構(gòu)件和運動副數(shù)目的條件下，將機構(gòu)改為機構(gòu)。請畫出修改后的機構(gòu)示意圖。題四圖四、 （13分）題四圖為一個雙滑塊機構(gòu)的示意圖。已知lAB=lBC=lBD=a。1 試確定當(dāng)構(gòu)件1與x軸之間夾角為1時，鉸鏈點D1的坐標(biāo)xD1, yD1

30、；2 寫出當(dāng)構(gòu)件1從與x軸之間夾角為1轉(zhuǎn)動到2時，連桿2的位移矩陣D12；3 試?yán)肈12和xD1, yD1，確定出鉸鏈點D2的坐標(biāo)xD2, yD2；4 試根據(jù)計算得到的xD1, yD1及xD2, yD2，說明構(gòu)件4以及其上的運動副為虛約束。題五圖五、（17分）題五圖所示為一個管道機器人的設(shè)計示意圖。圖中機器人本體通過支腿1和支腿2支撐在管道中，支腿1和支腿2分別通過轉(zhuǎn)動副B和D與機器人本體相連接。設(shè)計要求是當(dāng)機器人本體的姿態(tài)為PixPi, yPi, i，支腿1必須撐在管道壁上的點AixAi, yAi，而支腿2必須撐在管道壁上的點CixCi, yCi，i=1, 2, , n。1、 試提出確定支

31、腿尺寸LAB和LCD的方法。若采用圖解法，則必須說明作圖步驟；若采用位移矩陣法，則必須說明如何得到機構(gòu)的設(shè)計方程以及如何得出各個構(gòu)件尺寸；2、 問最多能夠精確實現(xiàn)多少組PixPi, yPi, i與AixAi, yAi和CixCi, yCi之間的對應(yīng)關(guān)系？簡要說明分析的依據(jù)。六、（15分）題六圖所示為一導(dǎo)桿機構(gòu)的示意圖。已知lAB=20mm, e=10mm, H=50mm。構(gòu)件1為主動件，以角速度1=15rad/s勻速轉(zhuǎn)動，構(gòu)件3為運動輸出構(gòu)件。1、 自選作圖比例，試畫出構(gòu)件3的極限位置，標(biāo)出機構(gòu)的極位夾角，并確定出機構(gòu)的行程速比系數(shù)K；2、 證明構(gòu)件3在其極限位置時的角速度3=0；3、 如果固

32、定鉸鏈點A、D之間的距離H是可調(diào)的。問當(dāng)H為何值時，鉸鏈點D也是周轉(zhuǎn)副；題六圖班 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)20122013學(xué)年第(一)學(xué)期考試試卷（期中）課程代碼 2023500 課程名稱 機械原理 考試時間 120分鐘（開卷） 題號一二三四五六七八九十總成績得分 閱卷教師簽字： 一、（16分）題一圖所示為一油泵機構(gòu)，圖示比例為。構(gòu)件1為一個圓環(huán)，構(gòu)件3為一個圓盤，為固定鉸鏈，構(gòu)件1為原動件。試：d) 畫出機構(gòu)的運動簡圖；e) 判斷該機構(gòu)是屬于低副機構(gòu)還是高副機構(gòu)；f) 判斷構(gòu)件3能否繞點C轉(zhuǎn)動360。 題一圖 題二圖四十八、 （16分）題二圖所示機構(gòu)

33、中，構(gòu)件4為圓盤，機構(gòu)的作圖比例為。1 計算機構(gòu)的自由度。若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請予以指出；2 確定機構(gòu)在圖示位置時，構(gòu)件1與構(gòu)件2之間的速度瞬心；3 畫出機構(gòu)的低副運動等效機構(gòu)。三、（16分）題三圖所示為一個連桿機構(gòu)的題三圖示意圖。已知。設(shè)計要求構(gòu)件1為曲柄。a) 寫出機構(gòu)的鄰接矩陣；b) 試確定偏距的取值范圍；c) 在偏距的取值范圍內(nèi)任取一值，畫出滑塊3的極限位置；題四圖d) 如果曲柄1為原動件，并且勻速轉(zhuǎn)動，問當(dāng)偏距取何值時，機構(gòu)的行程速比系數(shù)達到最大？并給出行程速比系數(shù)的最大值五、 （16分）題四圖所示機構(gòu)。已知機構(gòu)中各個固定鉸鏈點的坐標(biāo)和各個構(gòu)件的桿長，取構(gòu)件1為原動件

34、1、 拆出機構(gòu)中所包含的基本桿組，并判斷機構(gòu)的級別；2、 現(xiàn)在要確定構(gòu)件5的角運動，試按照求解順序?qū)懗鰴C構(gòu)運動分析的位置方程，并簡要說明如何求解其角速度和角加速度；3、 利用構(gòu)件2與機架0的速度瞬心，畫出當(dāng)原動件1的轉(zhuǎn)向如圖中所示時，鉸鏈點E在圖示位置時的速度方向，進而標(biāo)出構(gòu)件4相對構(gòu)件5的相對速度的方向。題五圖六、 （16分）題五圖所示為一個搖塊機構(gòu)的示意圖。已知。機構(gòu)的兩個工位分別對應(yīng)著構(gòu)件1的角位置和。1、 確定當(dāng)構(gòu)件1由到時，構(gòu)件2轉(zhuǎn)動的角度的大小和轉(zhuǎn)動的方向；2、 寫出對應(yīng)于和構(gòu)件2的兩個位置運動的位移矩陣。如果構(gòu)件2上點在時的坐標(biāo)為，試?yán)梦灰凭仃嚧_定當(dāng)時，點的坐標(biāo)；3、 試確定對

35、應(yīng)于和構(gòu)件2的兩個位置運動，構(gòu)件2上位置保持不變的點的坐標(biāo)。七、 （20分）在自動生產(chǎn)線設(shè)計中，需要將工件從固定的工作臺1運轉(zhuǎn)到固定的工作臺2上，工件在工作臺上的位置如題六圖所示，并且要求在運轉(zhuǎn)工件的過程中，工件與工作臺不得發(fā)生干涉現(xiàn)象，即工件在運轉(zhuǎn)過程中的任何位置都不得有與工作臺相重合的部分。4、 設(shè)計一個2個自由度的機構(gòu)，說明確定機構(gòu)固定鉸鏈點的坐標(biāo)和各個構(gòu)件的桿長的方法，并說明如何避免了工件與工作臺的干涉現(xiàn)象；5、 設(shè)計一個1個自由度的機構(gòu)，說明確定機構(gòu)固定鉸鏈點的坐標(biāo)和各個構(gòu)件的桿長的方法，并說明如何避免了工件與工作臺的干涉現(xiàn)象。注：若采用圖解法，則必須說明作圖步驟以及設(shè)計結(jié)果；若采用位移矩陣法，則必須說明如何得到機構(gòu)的設(shè)計方程和如何得出各個構(gòu)件的桿長以及固定鉸鏈點的坐標(biāo)。題六圖班 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)20132014學(xué)年第(一)學(xué)