2機械原理考試試題及答案

1、模擬練習2洪靈試題1一、 填空題（每空2分，共20分）1、 兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運動副稱為 低副 .2、 斜齒輪傳動與直齒輪傳動比較的主要優(yōu)點： 嚙合性能好,重合度大，結(jié)構(gòu)緊湊 。二、 簡答題(15分)1、 何謂四桿機構(gòu)的“死點”？答：當機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，若出現(xiàn)連桿與從動件共線時，此時=0，主動件通過連桿作用于從動件上的力將通過其回轉(zhuǎn)中心，從而使驅(qū)動從動件的有效分力為零，從動件就不能運動，機構(gòu)的這種傳動角為零的位置稱為死點。2、 用范成法制造漸開線齒輪時,出現(xiàn)根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪些？答:出現(xiàn)根切現(xiàn)象的原因：刀具的頂線（不計入齒頂比普通齒條高出的一段c*m）超過了被切齒輪的嚙合

2、極限點N1，則刀具將把被切齒輪齒根一部分齒廓切去。避免根切的方法：a) 減小齒頂高系數(shù)hab) 加大刀具角c) 變位修正三、 計算題（45分）1、 計算如圖1所示機構(gòu)的自由度,注意事項應說明?（5*2)a圖1bABCDABCDEFG小題a：其中A、B處各有一個轉(zhuǎn)動副，B處有一個移動副，C、D處的移動副記作一個移動副。即 ；所以該機構(gòu)自由度為：小題b：其中A、B、C、G、H處各有一個轉(zhuǎn)動副，F(xiàn)處為復合鉸鏈有兩個轉(zhuǎn)動副，B處有一個局部自由度，D、E處的兩個移動副記作一個移動副。即 ;所以該機構(gòu)自由度為：2、 如圖2所示機構(gòu)中,各尺寸為： lAB=30mm，lAC=100mm，lBD=50mm，lD

3、E=40mm，曲柄以等角速度1=10 rad/s運動,試用圖解法求機構(gòu)在時，點D和E的加速度，以及構(gòu)件2的角速度和角加速度。（15分）圖2BA1D1E234圖c圖b圖a解：以l=0.0025m/mm作機構(gòu)的位置簡圖，如圖a所示。此機構(gòu)中構(gòu)件2和搖塊3組成移動副，且構(gòu)件2作平面一般運動，選C(C2和C3）為重合點，則Vc3=VC4=0,ac3=ac4=0,3=2,3=2。i. 速度分析取v=0.005m·s1/mm作上式的速度圖（圖b）,再根據(jù)速度影像原理得點d及e.ii. 加速度分析以a=0.04m·s-2/mm作加速度圖（圖c），再加速度影像原理得點d'和e,由圖

4、可得：3、設(shè)計一對漸開線外嚙合標準齒輪圓柱齒輪機構(gòu)。已知z1=18，z2=36，模數(shù)m=3，壓力角與齒頂高系數(shù)為標準值,試求：(10分）1) 該圓柱齒輪機構(gòu)的傳動比i122) 兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、分度圓上齒厚3) 求兩輪的中心距答：a) 該圓柱齒輪機構(gòu)的傳動比b) 兩輪的分度圓直徑：齒頂圓直徑:齒根圓直徑：基圓直徑：分度圓上齒厚：c) 兩輪中心距：四、 設(shè)計題（10分)設(shè)計一導桿機構(gòu)，已知機架長度100mm,行程速比系數(shù)K=1.5。（要求保留作圖軌跡，以及必要的文字說明）解：導桿機構(gòu)的極位夾角根據(jù)導桿機構(gòu)的特性知：;其中為導桿的擺角作圖步驟：a) 作b) 作的角

5、平分線，在該線上?。礄C架長度)c) 過A點作導桿任一極位的垂線AC1（或AC2），其即為曲柄,故試題2二、簡答題（每小題5分，共25分）3、 機械的“平衡”與“調(diào)速”都可以減輕機械中的動載荷,但兩者有何本質(zhì)區(qū)別？答:1)機械平衡是通過消除或減小慣性力和慣性力矩來減輕機械中的動載荷。2）調(diào)速是使機械的運動避開其共振區(qū)域,從而減小軸的撓度，獲得減輕機械中動載荷的目的.4、 簡述漸開線圓柱斜齒輪機構(gòu)主要有哪些優(yōu)缺點?答：優(yōu)點：（1） 嚙合性能好:逐漸嚙入,逐漸嚙出，傳動平穩(wěn)，噪音小。（2） 重合度大:降低每對齒輪的載荷，提高承載能力。（3） 結(jié)構(gòu)緊湊:避免根切的最小齒數(shù)小。缺點：運轉(zhuǎn)時有軸向力。三

6、、計算題（共45分）ABCDHGFE2、圖示為一內(nèi)燃機的機構(gòu)簡圖，試計算其自由度。 答：見圖所示?；顒訕?gòu)件n=7；低副pl=10;所以機構(gòu)的自由度為3、試求機構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。（5分）ABCP12123P13P23答:A點為P13；B點為P12；P23由三心定理求得，見圖。4、在圖示導桿機構(gòu)中，曲柄AB以等角速度轉(zhuǎn)動，試用相對運動圖解法求構(gòu)件3的角速度和角加速度.(15分)ACB2341解：以l=0.001m/mm作機構(gòu)的位置簡圖,如圖a所示。a) 速度分析求 (方向垂直AB轉(zhuǎn)向同1）求取v=0.01m·s-1/mm作上式的速度圖(圖b）a) 加速度分析以a=1m·s

7、2/mm作加速度圖（圖c)1254H325、圖示輪系中,已知：。試求傳動比i41.（10分)答： （1） (2)由式1、2聯(lián)立可得：四、設(shè)計題（10分）如圖所示，設(shè)已知破碎機的行程速比系數(shù)K=1.2，顎板長度，顎板擺角，曲柄長60mm。試設(shè)計該四桿機構(gòu).解：作圖步驟：d) 由給定的行程速比變化系數(shù)K,得曲柄搖桿機構(gòu)的極位夾角e) 作出搖桿兩個極限位置C1D和C2D，使f) 連接C1、C2，并作C1M垂直于C1C2。g) 作，N與M相交于P點，由圖可見，。h) 利用余弦定理求AC1(令為x）量得代入求得連桿的長度:i) 以C1為圓心，x為半徑作圓，與前述外接圓的交點即為所求的A點。j) 量得機架

8、長：309.43mm試題3二、簡答題（每小題5分，共25分）1、何謂運動副及運動副元素？答： 運動副是指兩構(gòu)件直接接觸具有確定的相對運動關(guān)系的一種聯(lián)結(jié)。 （書本）:兩個構(gòu)件直接接觸而組成的可動的聯(lián)接. 運動副元素： 參加接觸的部分。兩構(gòu)件上能夠參加接觸而構(gòu)成運動副的表面。4、齒輪傳動要勻速、平穩(wěn)地進行，必須滿足哪些條件？答: 對齒廓的要求:齒廓滿足定傳動比的齒廓嚙合基本定律。1） 對重合度要求：齒輪嚙合的重合度大于1。2） 對正確嚙合要求：滿足正確嚙合條件。5、有一滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)，在使用中發(fā)現(xiàn)推桿滾子的直徑偏小,欲改用較大的滾子，問是否可行？為什么？答：不一定.令滾子半徑為；凸輪理論輪廓

9、線的最小曲率半徑為當:時：工作廓線出現(xiàn)交叉,出現(xiàn)失真現(xiàn)象。這時不可行。當：時：工作廓線出現(xiàn)尖點，凸輪輪廓在尖點處易磨損而導致失真。這時也不可行。當：時:這時也不可行。三、計算題（共45分）ABCDHGFE2、圖示為一內(nèi)燃機的機構(gòu)簡圖，試計算其自由度。（10分） 答:活動構(gòu)件n=7；低副pl=10；所以機構(gòu)的自由度為DCBA1432P12P23P34P14P13P243、試求機構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。(5分)答：A點為P12；B點為P23;C點為P34；D點為P14；P13由三心定理求得為B點，見圖。P24由三心定理求得為D點，見圖。5、在圖示的車床變速箱中，移動三聯(lián)齒輪a使齒輪3'和4'嚙合。又移動雙聯(lián)齒輪b使齒輪5'和6'嚙合.已知各輪的齒數(shù)為,電動機的轉(zhuǎn)速,求帶輪轉(zhuǎn)速的大小和方向.（10分）解：四、設(shè)計題（10分）試設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)。已知其搖桿CD的長