机械原理试题及答案1

一、（10分）选择题：1．某机构为Ⅲ级机构，那么该机构。A．至少含有三个杆组；B．至少含有一个Ⅲ级杆组；C．含有三个原动件2．四杆机构具有急回特性时，其行程速比系数。A．K＝0；B．0＜K＜1；C．K＞13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构死点位置。A．有一个；B．有二个；C．没有4．设计凸轮机构时，若最大压力角超过许用值，应。A．增大基圆半径；B．减小基圆半径；C．增大滚子半径5．渐开线斜齿圆柱齿轮参数为标准值。A．端面；B．法向；C．轴面6．渐开线齿轮上处的圆称为分度圆。A．齿厚等于齿槽宽；B．齿顶高等于齿根高C．具有标准模数和标准压力角7．若用齿条插刀加工α=20°，ha*=1，z=15的渐开线，一定会产生根切。A．标准直齿轮；B．标准斜齿轮；C．变位直齿轮8．若要传递两平行轴之间的运动，且要求两轴转向相同，宜采用。A．外啮合齿轮传动；B．内啮合齿轮传动；C．齿轮齿条传动9．若要实现周期性间歇转动，且希望转角大小可调，可选取机构。A．槽轮；B．不完全齿轮；C．棘轮。10．对于单自由度的机构系统，假想用一个移动构件等效，其等效质量按等效前后相等的条件进行计算。A．动能B．瞬时功率C．转动惯量二、（10分）计算下图所示平面机构的自由度，若存在复合铰链、局部自由度及虚约束请明确指出，并判断该机构是否具有确定的相对运动。三、（10分）图示为对心直动平底从动杆盘形凸轮机构。已知凸轮为一偏心圆盘，几何中心为O2，圆盘半径为R，转动中心为O1，偏心距为e，凸轮以等角速度ω顺时针方向转动。试：1）在图上画出凸轮的基圆，并标明基圆半径r0，；2）在图中标明从动杆的行程h；3）在图中标出凸轮的推程运动角δ0和回程运动角δ0′；4）标出凸轮机构图示位置的压力角α；；5）若凸轮按图示方向转过90°，其压力角大小是否会变化？四、（12分）下图所示机构中，设已知各构件的尺寸，原动件1以等角速度顺时针方向转动。试：1）用矢量方程图解法求图示位置时构件3的速度。（要求列出其速度方程，画出速度多边形，并标明v3的大小和方向）2）用矢量方程图解法求图示位置时构件3的加速度。（要求列出其加速度方程，画出加速度多边形，并标明a3的大小和方向）五、（15分）图示为破碎机的机构示意图。现要求行程速比系数K=1.4，鄂板长度lCD=300mm，鄂板摆角ψ=35°，固定铰链A与D间的距离lAD=188mm。试：1）求曲柄AB、连杆BC的长度lAB和lBC；2）鄂板由C1D摆至C2D为工作行程时，问曲柄AB的合理转向；3)作图表示该机构最小传动角时的位置并标明γmin。六、（12分）已知图示轮系中各轮齿数为Z1=16,Z2=24,Z4=25,Z5=20,Z7=50。试问：1）该轮系为何种轮系？2）若齿轮1，2，3，4均为模数相同的标准齿轮，Z3=?;3）传动比i17＝？并判断ω7与ω1是同向还是反向？七、（17分）直齿圆柱齿轮减速器中有一对齿轮，参数为Z1=18，Z2=114，m=8mm,α=20°ha*=1,c*=0.25，x1=0,中心距a=528mm。现因小齿轮严重磨损拟报废，大齿轮准备修复使用，箱体不更换。经测量，大齿轮重切修复后其齿厚和齿顶圆半径都比原来减小了。试回答下列问题：1、原齿轮传动属于何种类型？其中小齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df、基圆直径db、齿距p、齿厚s、齿槽宽e各为多少？2、重新设计的小齿轮应采用何种变位？上述所求的各项几何尺寸是否发生变化？怎样变化？3、修复后的齿轮传动属于何种类型？此时齿轮传动的啮合角和节圆与原齿轮传动相比有无变化？八、简答题：1．(4分)下图为某凸轮机构推杆推程的速度曲线图，试：说明此种运动规律的名称，并说明该过程中是否会产生冲击，在何位置产生何种冲击。2．(4分)在右图所示四杆机构中，虚线小圆表示转动副处的摩擦圆。若不考虑构件的质量，当构件1主动时，试在题图上画出瞬时作用在连杆B、C处的反力方向，并说明M1和M3各为何种力矩？3．(6分)下图为一机构设计方案草图。设计者的意图是，动力由构件AB输入，通过几个从动件带动输出构件作往复移动。问该方案能否实现设计意图？若有错误，请在原方案的基础上进行修改，或重新构思一种机构，以实现设计意图，并以运动简图的形式进行表达。BCBAB/CABCA二、1、E和F处为复合铰链、D处为局部自由度、I或J处为虚约束1111128323HLPpnF因机构原动件数为1与自由度数相等，故机构具有确定运动。三、基圆半径r0、行程h、推程角δ0、回程角δ0′及压力角α如图示。若凸轮转过90°，因是平底从动杆压力角为常数α还是0°四、1）速度方程：3232BBBBv3大小方向如图所示2）加速度方程：3232BBBnBaaaa3大小方向如图所示五、1)机构的极位夹角为：3014.114.118011180KK图解法设计：μl=0.0075m/mm量取1AC2AC长度，计算得：曲柄长：mm5.52304420075.0212ACACllAB连杆长：mm5.277)3044(20075.0)(212ACACllBC2）曲柄的合理转向为顺时针方向3）机构最小传动角位置AB3C3D如图所示，γmin=25°六、1）该轮系为复合轮系定轴部分：1-2-3-4周转部分：5—6—7∣H2）152524162242134321zzzzzzmzzm3）由定轴轮系得：2515162524314241zzzznn由周转轮系得：2520505775zznnnnHH因n1=n5，n4=nH，将上两式联立，得：25.64257117nniω1与ω7转向相同七、1）因'21mm52811418282azzma又''coscosaa，则α=α’所以x1+x2=0,则x1=x2=0则原齿轮传动属于标准齿轮传动。mmmzd14418811mmmhdda1608121442*11mmchmddf12425.0182144211mmmesmmmpmmddb56.12212.2532.13520cos144cos111112）重新设计的小齿轮应采用正变位其d、p、db不变；而da、df；、s增大，e减小。3）大齿轮采用负变位修复，修复后的齿轮传动为等变位齿轮传动。此时齿轮传动的啮合角和节圆与原齿轮传动相比没有变化。八、1．该运动规律为等速运动规律。会产生冲击，在0、1位置会产生刚性冲击。2．BC处反力方向如图示。M1为驱动力矩，M3为阻抗力矩。3．原方案因机构自由度为零，机构不能运动。修改后的方案如下图所示。