年期末试卷C_评分标准

1北京航空航天大学2011－2012学年第二学期期末《机械原理》C卷评分标准2012年6月5日2班级__________学号__________姓名__________成绩__________《机机械械原原理理》期末末考试卷注意事项：1、请将解答写在试卷上；2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据；3、图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。题目：一、机构自由度计算…………………………………………………………(14分)二、机构运动分析……………………………………………………………(14分)三、连杆机构设计……………………………………………………………(15分)四、凸轮机构…………………………………………………………………(14分)五、齿轮机构…………………………………………………………………(15分)六、轮系………………………………………………………………………(14分)七、机械系统动力学…………………………………………………………(14分)3一、计算图示机构的自由度，并判断该机构运动是否确定。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。DIJECFHGABAB//CDAD//BC//EF共14分小滚子处G有局部自由度（1分）杆EF及运动副E和F为虚约束（2分）C处为复合铰链（2分）（5分）（3分）自由度数=原动件数目,该机构运动是确定的。（1分）4二、在图示铰链四杆机构中，已知最短杆a=100mm，最长杆b=300mm，c=200mm，（1）若此机构为曲柄摇杆机构，试求d的取值范围；（2）若以a为原动件，当d=250mm时，通过作图法标出该机构的最小传动角min。共14分若使该机构成为曲柄摇杆机构，则+++-=100+300-200=200abcddabcmm（4分）又b为最长，所以200mm300mmd（3分）（2）机构的最小传动角如下图所示。（7分）5三、试用图解法设计一铰链四杆机构。已知行程速度变化系数K=1.5，机架长lAD=100mm，摇杆CD的长度lCD=75mm。又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角=45，试用图解法求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC（保留作图线，并简要叙述作图步骤）。共15分作图步骤：（1）计算极位夹角：1180361KK。（3分）（2）取比例尺3mm/mml，根据机架、摇杆长，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角等条件画出A、D、C1的位置。（3分）（3）连接AC1，作角C1AC2=36得直线AC2。（3分）（4）以D点为圆心、DC1为半径作圆弧，与直线AC2交C2点。（3分）（5）量取AC1和AC2的长度，再以A铰链点为圆心，(AC2-AC1)/2为半径画圆，交AC2于B2点。由图量得AB2=16mm，B2C2=40mm，因此得到48mm120mmABlBCllABlBC（3分）6四、试在图示的偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，（1）画出该凸轮的基圆和理论廓线；（2）标出该位置时从动件的压力角；（3）标出该位置时从动件的位移s，并求出该位置时从动件的速度。AROwB21共14分基圆如图（3分）如图示（5分）如图示（3分）s如图示（3分）作图结果如下图所示。7五、一对在仪器中工作的渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知m=2mm，=20°，0.1ah。经过精密测量，中心距为101mm，传动比i12=1.5。问：（1）判断该二齿轮是否符合正确安装？请给出详细计算说明；（2）若其中小齿轮齿数为z1=40，两齿轮的啮合角等于多少？（3）该对齿轮传动的齿顶间隙为多少？共15分（1）假设齿轮传动的标准中心距为a=101mm，则有)(21)(21112121zizmzzma（7分）440)511(21012)1(2121..imaz所以不符合正确安装。（2）100mm)405104(221)(21)(21112121.zizmzzma由coscosaa得50521101cos20100cos.arccosaaarccos（4分）（3）两轮的齿顶间隙为mm51100)-011(20.25)(.aamcc*（4分）8六、如图示轮系，已知Z1=22，Z2=16，Z3=17，Z4=88，Z4'=30，Z5=32，Z6=60，轮1的转速n1=1000r/min，方向如图所示。求轮6的转速n6的大小及方向，并在图上标出n6的方向。共14分差动轮系1－2－3－4－H:（5分）定轴轮系4－5－6：（3分），，，r/min（4分）的转向与相反（2分）9七、已知某机器主轴转动一周为一个稳定运动循环，取主轴为等效构件，其等效阻力矩Mer如图所示，设等效驱动力矩Med为常数，等效转动惯量忽略不计。试求：（1）最大盈亏功ΔWmax；（2）指出最大角速度和最小角速度出现的位置；（3）设主轴的平均角速度为wm=100rad/s，在主轴上安装一个转动惯量为JF=0.5kgm2的飞轮，求运转不均匀系数。共14分（1）一个周期内等效驱动力矩所作的功与等效阻力矩所作的功相等，有（1分）3100321002edM（1分）mNMed50（1分）求各点盈亏功如下：O点：0W（1分）a点：mNW31003210050（1分）b点：mNW350320503100（1分）10c点：mNW310034500350（1分）d点：0W（1分）可知d点盈功最大，a、c点亏功最大，最大盈亏功：mNW72.1043100max（1分）（2）在a、c点速度最小（1分）在O、d点速度最大（1分）（3）由于等效转动惯量忽略不计，则w2maxmFWJ（1分）02.05.010072.10422maxFmJWw（2分）