機械原理試題及答案2

本文格式為Word版，下載可任意編輯——機械原理試題及答案2一、（10分）選擇題：

1．構件是機構中的單元。

A．運動；B．制造；C．應用2．基本桿組是一自由度的運動鏈。

A．F＞1B．0＜F＜1；C．F＝0；3．以搖桿為主動件的曲柄搖桿機構死點位置。

A．有一個；B．有二個；C．沒有平底從動桿盤形凸輪機構，其壓力角。

A．為常數(shù)；B．隨凸輪轉動而變化；C．一定比尖頂推桿的大5．一對外嚙合漸開線斜齒圓柱齒輪，其螺旋角應滿足。A．大小相等、旋向一致；B．大小不等、旋向一致；C．大小相等、旋向相反6．漸開線齒輪上處的圓稱為分度圓。

A．齒厚等于齒槽寬；B．齒頂高等于齒根高C．具有標準模數(shù)和標準壓力角。7．六個構件組成的平面機構，其瞬心總數(shù)應為個。

A．15；B．30；C．12

8．若要傳遞兩平行軸之間的運動，且要求兩軸轉向一致，宜采用。A．外嚙合齒輪傳動；B．內(nèi)嚙合齒輪傳動；C．齒輪齒條傳動9．為了減小機械運轉中速度的波動，應在機械中安裝飛輪。A．所有；B．周期性；C．非周期性

10．在研究機械系統(tǒng)動力學問題時，常采用等效力（或力矩）來代替作用在系統(tǒng)中的所有外力，它是按的原則確定的。

A．做功相等；B．動能相等；目C．力的平衡

二、（10分）計算下圖所示平面機構的自由度，若存在復合鉸鏈、局部自由度及虛約束請明確指出，并判斷該機構是否具有確定的相對運動。

三、（10分）圖示為一對心直動尖頂從動桿盤形凸輪機構。已知凸輪以等角速度ω順時針方向轉動。試：

在圖上畫出凸輪的基圓，并標明基圓半徑r0，；在圖中標明從動桿的行程h；

在圖中標出凸輪的推程運動角δ0、遠休止角δ01、回程運動角δ0′和近休止角δ02；標出凸輪機構圖示位置的壓力角α；

若凸輪按圖示方向轉過45°，標出其壓力角α45°。

四、（13分）下圖所示機構中，設已知各構件的尺寸，原動件1以等角速度逆時針方向轉動。試：

1）用矢量方程圖解法求圖示位置時構件3的速度。（要求列出其速度方程，畫出速度多邊形，并標明v3矢量的大小和方向）

2）用矢量方程圖解法求圖示位置時構件3的加速度。（要求列出其加速度方程，畫出加速度多邊形，并標明a3矢量的大小和方向）

五、（14分）試設計一曲柄滑塊機構，設已知行程速比系數(shù)K=1.4,滑塊的行程H=50mm,偏距e=20mm。試：

1）求曲柄和連桿的長度；

2）作圖表示該機構最大壓力角時的位置并標出αmax。

六、（13分）已知圖示輪系中各輪齒數(shù)為Z1=20，Z3=80，Z3′=Z5。試問：1）該輪系為何種輪系？2）齒輪2的齒數(shù)Z2=?;3）當n1=540r/min轉向如圖時，n5的大小及方向。

七、（16分）設有一對外嚙合漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動，已知兩輪的齒數(shù)分別為z1=30，z2=40，模數(shù)m=20mm，壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)ha*=1，頂隙系數(shù)c*=0.25。

1）試求：齒輪1的分度圓直徑d、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df、基圓直徑db、齒距p、齒厚s、和齒槽寬e。

2）當實際中心距a′=702.5mm時，兩輪是否為無側隙嚙合？此時，嚙合角α’為多少？兩輪節(jié)圓直徑d1′、d2′各為多少？頂隙c為多少？傳動比i為多少？

3）保持實際中心距a′和傳動比i不變，若要實現(xiàn)無側隙嚙合，可采用什么類型的齒輪傳動？

八、簡答題：1．（4分）模數(shù)、壓力角、齒數(shù)及齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)均一致的一標準齒輪1和一正變位齒輪2，試比較其分度圓、齒頂圓、齒根圓及基圓的大小。

2．（4分）在右圖所示機構中，虛線小圓表示轉動副處的摩擦圓。若不考慮構件的質(zhì)量，當構件1主動且按圖示方向轉動時，試在題圖上畫出瞬時作用在連桿B、C處的反力方向，并說明Q和F各為何種力？

3．（6分）下圖為一機構設計方案草圖。設計者的意圖是，由原動件的定轉轉動，通過幾個從動件帶動輸出構件作往復移動。問該方案能否實現(xiàn)設計意圖？若有錯誤，請在原方案的基礎上進行修改，或重新構思一種機構，以實現(xiàn)設計意圖，并以運動簡圖的形式進行表達。

參考答案

一、ACBACCABBA二、

1、C處為局部自由度、E或G處為虛約束F?3n?2pL?PH?3?4?2?5?1?1?1因機構原動件數(shù)為1與自由度數(shù)相等，故機構具有確定運動。

三、基圓半徑r0、行程h、推程角δ0、遠休止角δ01、回程角δ0′近休止角δ02及壓力

角α、α45如圖示。

四、1）速度方程：?3??C??B??CB

速度多邊形：v3大小方向如下圖

nn2）加速度方程：a3?aC?aB?aCB?aCB加速度多邊形：

?a3大小方向如下圖

五、

1)機構的極位夾角為：??180?圖解法設計：μl=0.0025m/mm

K?11.4?1?180???30?K?11.4?1

?0.0025量取AC1AC2長度，計算得：曲柄長：lAB?lAC2?AC1???29?11??22.5mm22?0.0025l連桿長：lBC?(AC2?AC1)??(29?11)?50mm22??2)機構最大壓力角位置AB3C3如下圖，αmax=58°

六、

1）該輪系為復合輪系

定軸部分：3′-4-5周轉部分：1—2—3∣

H2）

mm11z?z?z?z?z?(z?z)??(80?20)?30?12??32?2312222n3'z??5??1n5z3'3）由定軸輪系得：

由周轉輪系得：

zn1?nH80??3????4

n3?nHz120n1n540?60r/min?9n5?1?i159n5因nH=n5，n3=n3′，將上兩式聯(lián)立，得：i15?n5與n1轉向一致

七、

1）d1?mz1?20?30?600mm

da1?d1?2h*m?600?2?1?20?640mm

df1?d1?2m?h??c???600?2?20?1?0.25??550mmdb1?d1cos??600?cos20??563.82mmp??m?62.8mms?e?

?m2?31.4mm2）其標準中心距a?m?z1?z2??20?30?40??700?a'22因標準中心距不等于實際中心距，則兩輪不是無側隙嚙合。

acos??a'cos?'?cos?'??'?20.55?acos?700?cos20???0.9363?a'702.5?r1'?r2'?a'?702.5?r1'?301.07mm??d1'?602.14mm?'???'?r2z2404??'??r'?z?30?3?r2?401.43mm??d2?802.86mm?11c?c?m?a'?a?0.25?20?702.5?700?7.5mmi12?z240??1.33z1303）可采用變位齒輪正傳動。八、

1．齒輪1與2的分度圓大小一致，基圓大小一致；輪1的齒頂圓和齒根圓均小于輪2。2．BC處反力方向如圖示。Q為驅(qū)動力，F(xiàn)為阻抗力。

3．原方案因機構自由度為零，機構不能運動。修改后的方案如下圖所示。

?r1'?r2'?a'?702.5?r1'?301.07mm??d1'?602.14mm?'???'?r2z2404??'??r'?z?30?3?r2?401.43mm??d2?802.86mm?11c?c?m?a'?