机械原理考试 试题

机械原理考试题考点一：自由度的分析与计算机械原理考试题2006级机械类各专业A卷二、（10分）计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度或虚约束应在图中指出，并说明该机构具有确定运动的条件。BAMPBONFECD∥=ABEFMN∥=BAMPBONFECDBAMPBONFECD∥=ABEFMN∥=∥=∥=ABEFMN∥=∥=解：O、N复合铰，EF杆虚约束，D处滚子局部自由度。11)11142(103)2(3FPPPnFHL或：111128323HLppnF具有确定运动的条件：给定一个原动件(凸轮)机械原理考试题2006级机械类各专业B卷二、（10分）计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。并说明该机构具有确定运动的条件(已知BC=DE=FG，且相互平行)。OABCDEFGHI解：A、H处为局部自由度C、G处为复合铰链DE为虚约束2,9,7hlppn12927323hlppnF或：1,2,2,13,10pFppnhl112213210323pFppnFhl机构具有确定运动的条件是取凸轮构件为原动件。机械原理考试题考点二：机构的运动分析机械原理考试题KEEa452．在机构图上画出的方向并写出其大小的计算表达式。3．若取构件1为等效构件，写出机构的等效力矩Me1的表达式（各构件的重力忽略不计）；2006级机械类各专业A卷三、（14分）机构如图a）所示，BC=BE=EC，力矩M1、M5分别作用在构件1、5上。1．在b)图矢量的基础上，用相对运动图解法求构件5的角速度ω5，（要求：写出矢量方程，并分析大小和方向，写出ω5大小的表达式）；VBVpbA625431M5CBω1a）pbb）EDM1FA625431M5CBω1a）pbb）EDM1F机械原理考试题A625431M5CBω1a）pbb）EDM1Fe5e2(e4)ckeea45A625431M5CBω1a）pbb）EDM1Fe5e2(e4)ckeea45Ef∥　　AC∥？　　？？?4545　　DEBCVVVVVVEEEECBBC15511MMMe45445552.EEkEEDEvvalep解：机械原理考试题2006级机械类各专业B卷三、（10分）图示机构中，已知各构件尺寸及v1(为常数)。试用相对运动图解法求构件5的角速度5及哥氏加速度的大小和方向(要求列出矢量方程，并分析大小、方向，在v1的基础上画出速度图，写出表达式)。KEEa341v123456ABCDE1vpa90v机械原理考试题1v123456ABCDE1vpa90vb2e54,eeKEEa3435BAABvvv用速度影像求出e3点。3434EEEEvvvEDvEDElpelv555BCvBCBlpblv43vEEKEEeeva4343443422解：机械原理考试题考点三：机构的力分析机械原理考试题2006级机械类各专业A卷五、（10分）图示曲柄滑块机构中，设已知机构尺寸，图中虚线圆为摩擦圆，滑块与导路的摩擦角为φ，驱动力矩为Md，阻力为Fr。试在下面机构位置简图中画出各运动副中反力方向（必须注明力矢量的脚标）。1324dMrF1324dMrF机械原理考试题解：1324dMrF32RF23RF43RF12RF41RF21RF1324dMrF32RF23RF43RF12RF41RF21RFω23ω21ω14v34机械原理考试题2006级机械类各专业B卷四、（8分）图示机构，已知转动副C处的摩擦圆及A、B运动副两处的摩擦角如图所示，作用原动件1上的驱动力为P，Q为生产阻力。试用图解法画出各运动副的反力（注明各力的下标）。BCn123nPQA机械原理考试题解：BCn123nPQA21RF31RF32RFv13ω23FR122006级机械类各专业B卷机械原理考试题2．（3分）图示轴颈1在轴承2中沿方向转动，F为驱动力，为摩擦圆半径。(1)试判断图A、B、C中哪个图的总反力R21是正确的？(2)针对正确图形，说明轴颈是匀速、加速、减速运动还是自锁？F21RF21RF21R)A)B)C解：（1）A（2）加速2006级机械类各专业B卷机械原理考试题考点五：转子的平衡机械原理考试题4、(5分)图示一转子，已知两个不平衡质量，m1=m2=m，的位置如图，求在两个平衡基面I、II上需加的平衡质径积和的大小和方位(表示在图上)。bbrmbbrm21rr1ω323题图1m2mll1r2r4题图1ω323题图1m2mll1r2r4题图1ω323题图1m2mll1r2r4题图P12φδmbⅠmbⅡ1ω323题图1m2mll1r2r4题图1ω323题图1m2mll1r2r4题图P12φδP12φδmbⅠmbⅡmbⅠmbⅡ2Ⅰ5.0rrrmmmbⅡbbⅡbⅠ2006级机械类各专业A卷机械原理考试题2006级机械类各专业B卷5.（6分）图示回转构件是否静平衡？是否动平衡？为什么(写出计算过程)？102m43m121l102r103r151r41m182lABC解：静平衡动平衡0233211222rmrmrmF022331211lrmlrmMB机械原理考试题考点六：调速机械原理考试题5、(6分)某机械等效构件稳定运转一个周期的等效驱动力矩和等效阻力矩变化情况如图所示，并已计算出曲线包围的各块面积所代表的盈亏功值(图中所标数值)。试画出功能增量指示图，计算出最大盈亏功△Wmax,并指出等效构件角速度max与min的位置。20355153510pabcdefgM(Nm)MrMd20355153510pabcdefgM(Nm)MrMdΔWmaxbcda3520gf1035155ΔWmaxbcda3520gf103515545maxWbeminmax2006级机械类各专业A卷机械原理考试题4．（3分）图示传动系统中，已知z1=20，z2=60，z3=20，z4=80，齿轮1的转动惯量为J1，如以齿轮4为等效构件，则机构的等效转动惯量Je为多少（其它构件的转动惯量忽略不计）？123411212341241144)()(JJzzzzJJe2006级机械类各专业B卷机械原理考试题考点七：平面连杆机构机械原理考试题四、（10分）a）图示为一飞机起落架机构。实线表示降落时的位置，虚线表示飞行时的位置。试在b）图的基础上设计该机构（注：β角由示意图中量取，保留作图过程线）。βADB2B1C2C1示意图a）βADB2B1C2C1示意图βADB2B1C2C1示意图a）ADC2C1b）ADC2C1b）2006级机械类各专业A卷机械原理考试题ADC2C1b）B11C2CB22E2EADC2C1b）B11C2CB22E2EADC2C1b）ADC2C1b）四、（10分）a）图示为一飞机起落架机构。实线表示降落时的位置，虚线表示飞行时的位置。试在b）图的基础上设计该机构（注：β角由示意图中量取，保留作图过程线）。2006级机械类各专业A卷βADB2B1C2C1示意图a）βADB2B1C2C1示意图βADB2B1C2C1示意图a）机械原理考试题六、（10分）已知铰链四杆机构的机架和曲柄长度，曲柄为原动件，曲柄和摇杆的两组对应位置如图所示，摇杆在位置为极限位置。试设计此曲柄摇杆机构，并在图上标出其最小传动角min。2006级机械类各专业B卷A1BD2B机械原理考试题A1BD2B1B2Cmin21六、（10分）已知铰链四杆机构的机架和曲柄长度，曲柄为原动件，曲柄和摇杆的两组对应位置如图所示，摇杆在位置为极限位置。试设计此曲柄摇杆机构，并在图上标出其最小传动角min。2006级机械类各专业B卷A1BD2B机械原理考试题考点九：齿轮机构机械原理考试题2006级机械类各专业A卷六、（13分）已知一对渐开线圆柱齿轮传动，安装中心距a=67mm，传动比i12=6/5,m=4mm，=20，ha*=1，c*=0.25。1、采用直齿轮，试设计该对齿轮传动（要求：①计算出齿轮1的齿顶圆半径即可；②齿轮2的变位系数取：x2=0）。2、若采用斜齿圆柱齿轮传动，试确定出该对齿轮的基本参数值（不计算具体的几何尺寸）。（注：）1arinvzzxxinvinvinvtan2014904.020tan21210）（解：021**00211*11212121o212111221121912.9181525.01204912.9)(cos267.235)(20136.025.0466672636.0)(222.232cos)(cos1815：27.18227.15)1(5.0.1zzchmmmzzmammyxhmmzryxxymaayinvinvtgzzxxazzmzzzizzimzanannnnaa＝取机械原理考试题七、（8分）齿轮与齿条无侧隙啮合如图，试在图上画出：1.齿条节线、齿轮节圆；2.啮合角；1r3.实际啮合线；12BB4.齿轮1齿廓上与齿条2齿廓上点a2相啮合（共轭）的点a1；5.若以该齿条为刀具范成加工齿轮，由图判断这样加工出来的齿轮是否产生根切？并说明理由。1O11r1armha*12a21O11r1armha*121O11r1armha*121O11r1armha*121O11r1armha*12a22006级机械类各专业A卷机械原理考试题1O111rr1armha*12a2a1B1B2N1节线1O111rr1armha*12a2a1B1B2N1节线1O11r1armha*12a21O11r1armha*121O11r1armha*121O11r1armha*121O11r1armha*12a2∵刀具齿顶线未超过极限啮合点，∴不会根切。2006级机械类各专业A卷机械原理考试题八、（8分）如图所示，渐开线直齿圆柱标准齿轮1与标准齿条2作无齿侧间隙的啮合传动。如齿条为主动件，运动方向如图所示。试：1.画出轮1的分度圆和节圆，并标出其半径r1和r1；2.画出理论啮合线N1N2、起始啮合点B1、终止啮合点B2；3.根据图上所量得的长度，计算该齿条齿轮传动的重合度。22v1O12006级机械类各专业B卷机械原理考试题22v1O122v1O11N2NP11rr2B1Bbp试：1.画出轮1的分度圆和节圆，并标出其半径r1和r1；2.画出理论啮合线N1N2、起始啮合点B1、终止啮合点B2；3.根据图上所量得的长度，计算该齿条齿轮传动的重合度。机械原理考试题九、(13分)图示减速器，同一中心距上装有两对渐开线直齿圆柱齿轮，已知各轮齿数z1=15，z2=51，m12=4mm，z3=12，z4=40，m34=5mm，=20，ha*=1，c*=0.25。若齿轮1和齿轮2已采用等移距变位齿轮传动时，要求齿轮3和4设计成变位齿轮传动(两对齿轮均要求不根切，保证无侧隙啮合和标准顶隙)：1.确定齿轮3和4的传动类型。若x4=0，试计算x3；2.计算齿轮1（刚好不根切时）的齿顶圆半径ra1和齿轮4的齿顶圆半径ra4。注：提示：014904.020tantan)(22121invinvinvzzxxinvKKK1z2z3z4z解：1.mmzzaammzzamm130)(132)(432342121234123、4采用正传