哈爾濱工程大學(xué)機械原理題庫

一、是非題，判斷以下各題,對的畫“√〞，錯的畫“×〞〔每題2分，共10分〕1、Ⅱ級機構(gòu)的自由度不能大于2；〔×〕2、鉸鏈四桿機構(gòu)中，假設(shè)存在曲柄，其曲柄一定是最短桿?！病痢?、當(dāng)凸輪機構(gòu)的壓力角過大時，機構(gòu)易出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象。〔√〕4、國產(chǎn)標準斜齒圓柱齒輪的端面齒頂高等于法面齒頂高；〔√〕5、棘輪機構(gòu)和槽輪機構(gòu)都是間歇運動機構(gòu)?！病獭?、機構(gòu)中與機架相聯(lián)的每個主動件相對機架可以有兩個以上的獨立運動?！病痢?、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中的導(dǎo)桿一定具有急回特性〔曲柄為原動件〕?！病獭?、直動從動件盤形凸輪機構(gòu)可以用增大基圓半徑的方法減小其推程壓力角?！病獭?、與標準齒輪相比，負變位齒輪的分度圓變大。〔×〕5、標準直齒圓柱齒輪外嚙合時，只能有1對輪齒嚙合?！病痢?、機構(gòu)是具有確定運動的運動鏈。〔√〕2、直動從動件盤形凸輪機構(gòu)中進行合理偏置是為了減小推程壓力角和回程壓力角?！病痢?、平面四桿機構(gòu)有無急回特性取決于極位夾角是否大于零?！病獭?、用成形銑刀加工漸開線直齒圓柱齒輪時，一定會發(fā)生根切現(xiàn)象?！病痢?、直齒圓錐齒輪的標準模數(shù)是指中間截面的模數(shù)；〔×〕二、單項選擇題〔每題2分，共10分〕1、在鉸鏈四桿機構(gòu)中，取〔B〕桿作為機架，那么可得到雙搖桿機構(gòu)。A．最短桿；B．最短桿的對邊；C．最長桿；D．連桿2、以下為空間齒輪機構(gòu)的是〔A〕機構(gòu)。A．圓錐齒輪；B．人字齒輪；C．平行軸斜齒圓柱齒輪；D．直齒圓柱齒輪3、表征蝸桿傳動的參數(shù)和幾何尺寸關(guān)系的平面應(yīng)為〔C〕。A．軸面；B．端面；C．中間平面；D．法面4、在機構(gòu)中原動件數(shù)目〔B〕機構(gòu)自由度時，該機構(gòu)具有確定的運動。A．小于；B．等于；C．大于；D．大于等于5、作連續(xù)往復(fù)移動的構(gòu)件，在行程的兩端極限位置處，其運動狀態(tài)必定是〔C〕。A．，；B．，；C．，；D．，。1、平面連桿機構(gòu)是由假設(shè)干構(gòu)件和〔A〕組成的平面機構(gòu)。A．低副；B．高副；C．連桿；D．零件2、計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比時，對應(yīng)原來周轉(zhuǎn)輪系的“轉(zhuǎn)化機構(gòu)〞應(yīng)該是〔B〕。A．行星輪系；B．定軸輪系；C．混合輪系；D．差動輪系；3、對于轉(zhuǎn)速較高的凸輪機構(gòu)，為了減小沖擊和振動，從動件運動規(guī)律最好采用〔C〕運動規(guī)律。A．等速；B．等加速等減速；C．正弦加速度；D．余弦加速度。4、下面哪項不屬于齒輪的參數(shù)〔D〕A．齒數(shù)；B．模數(shù)；C．壓力角；D．中心距；5、機構(gòu)進行高副低代時每個虛擬構(gòu)件及其運動副的自由度數(shù)應(yīng)為〔A〕。A．-1；B．0；C．+1；D．+2；1、平面低副所受的約束數(shù)為(B)。A．1；B．2；C．3；D．42、僅用簡單的線條和規(guī)定的符號代表構(gòu)件和運動副所繪制的簡圖稱為(B)。A．機構(gòu)運動簡圖；B．機構(gòu)示意圖；C．運動線圖；D．機構(gòu)裝配圖3、凸輪機構(gòu)從動件選用等加速、等減速運動規(guī)律的主要缺點是會產(chǎn)生(B)。A．剛性沖擊B．柔性沖擊 C．振動D．剛性沖擊和柔性沖擊4、輪系運動時，各輪軸線位置都固定不動的稱為(D)。A．周轉(zhuǎn)輪系；B．混合輪系；C．行星輪系；D．定軸輪系5、平面連桿機構(gòu)中，當(dāng)傳動角較大時，那么機構(gòu)的(

A

)。A．傳動性能較好；B．傳動性能較差；C．自鎖性能好；

D．效率較低。三、填空題〔每題2分，共10分〕1、為使凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)選擇較小的基圓半徑，但會導(dǎo)致壓力角_增大_。2、構(gòu)件是_運動_的單元，而零件是制造的單元。3、在擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中，導(dǎo)桿擺角，其行程速度變化系數(shù)K的值為____。4、在周轉(zhuǎn)輪系中，兼有__自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)_的齒輪稱為行星輪。5、平面定軸輪系傳動比的大小等于__從動輪齒數(shù)乘積與主動輪齒數(shù)乘積之比__。1、直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是_，_。2、曲柄搖桿機構(gòu)中，以搖桿為主動件、曲柄為從動件，那么曲柄與連桿處于共線位置時稱為_機構(gòu)的死點位置__，此時機構(gòu)的傳動角為__零度__。3、發(fā)生線與基圓的切點一定是漸開線上某點的曲率中心。4、平底垂直于導(dǎo)路的直動盤形凸輪機構(gòu)，壓力角為_0_度，傳動角為_90_度。5、能夠?qū)崿F(xiàn)間歇運動的機構(gòu)主要有棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)和凸輪式間歇運動機構(gòu)。1、構(gòu)件所具有的獨立運動的數(shù)目稱為自由度，作平面運動的自由構(gòu)件具有3個自由度。2、瞬心是兩個作平面相對運動剛體上瞬時相對速度為零的重合點。3、推動力與從動件被推動點速度間的夾角稱為凸輪機構(gòu)的壓力角，其值越小，那么機構(gòu)傳力性能越好。4、漸開線上任意一點的法線必與其基圓相切。5、在周轉(zhuǎn)輪系中，兼有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的齒輪稱為行星輪。四、分析簡答題〔40分〕1、〔10分〕計算圖示機構(gòu)的自由度。確定機構(gòu)所含桿組的數(shù)目和級別，并判定機構(gòu)的級別。機構(gòu)中的原動件如下圖。解：〔4分〕〔構(gòu)件數(shù)1分、低副數(shù)1分、高副數(shù)1分和自由度數(shù)1分〕；以CF為原動件時，圖示機構(gòu)去掉原動件和機架后可以拆分為1個Ⅱ級桿組和1個Ⅲ級桿組，如以下圖示〔4分〕，所以該機構(gòu)為Ⅲ級機構(gòu)〔2分〕。1、<10分>計算圖示機構(gòu)的自由度，圖中已給定一個原動件，依據(jù)自由度數(shù)，請判斷是否還需要再給定一個原動件該機構(gòu)才能具有確定的運動？如需要請正確地從連架桿〔與機架相連的桿件〕中選定原動件做出標記,并畫出拆分后該機構(gòu)的桿組圖?！沧⒁猓簯?yīng)將桿組圖畫到答題紙上，而不要在題簽上標注。〕解：或〔構(gòu)件數(shù)1分，低副數(shù)1，高副數(shù)1分和自由度數(shù)1分，共4分〕需要〔1分〕，如圖畫出原動件〔1分〕，畫出桿組〔4分〕1、〔10分〕計算圖示機構(gòu)的自由度。確定機構(gòu)所含桿組的數(shù)目和級別，并判定機構(gòu)的級別。機構(gòu)中的原動件如下圖。解：〔4分〕當(dāng)構(gòu)件IJ為原動件時，圖示機構(gòu)去掉原動件和機架后可以拆分為3個Ⅱ級桿組，如以下圖示〔4分〕，所以該機構(gòu)為Ⅱ級機構(gòu)〔2分〕。2.(6分)計算圖示機構(gòu)的自由度。如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束請指出來。(注意：應(yīng)先將機構(gòu)運動簡圖畫到答題紙上，再做出相應(yīng)標注。)解：解：〔構(gòu)件數(shù)1分、低副數(shù)1分、高副數(shù)1分和自由度數(shù)1分，局部自由度1分、復(fù)合鉸鏈1分，共6分〕；2.〔6分〕計算以下機構(gòu)的自由度。解：〔公式2分，構(gòu)件數(shù)、運動副數(shù)各1分，結(jié)果1分〕2、〔10分〕圖示鉸鏈四桿機構(gòu)中，所標數(shù)字代表桿長，單位為cm。試求：1〕通過計算判斷該機構(gòu)屬于鉸鏈=4\*CHINESENUM3四桿機構(gòu)中的何種類型；2〕欲使該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，現(xiàn)調(diào)整AB桿長，試確定出AB桿長的取值范圍。解：1〕因為，屬于雙搖桿機構(gòu)〔4分〕2〕AB最短時，，，〔2分〕AB居中時，，，〔2分〕AB最長時，，〔2分〕所以,2、〔10分〕在圖示機構(gòu)中，mm，mm。試解答：1)判斷該機構(gòu)屬于鉸鏈四桿機構(gòu)中的何種類型。2)假設(shè)改換以CD桿為機架，該機構(gòu)又屬于何種類型？1〕因為，所以是曲柄搖桿機構(gòu)〔6分〕2〕CD為機架時，最短桿的對邊為機架，所以為雙搖桿機構(gòu)〔4分〕2、〔10分〕在圖示鉸鏈四桿機構(gòu)中，各構(gòu)件的長度為：，。試問：當(dāng)取桿4為機架時，是否有曲柄存在？假設(shè)各桿長度不變，能否以不同桿為機架而獲得雙曲柄和雙搖桿機構(gòu)，如何獲得？解：〔1〕因為最短，，所以取桿４為機架時有曲柄且為桿１。〔6分〕〔2〕可以。以桿１為機架可獲得雙曲柄機構(gòu)，以桿３為機架可獲得雙搖桿機構(gòu)?！?分〕1.(10分)四桿機構(gòu)ABCD中，，。圖示位置A、B、D三點共線，CDAD。試解答：1)判斷該機構(gòu)屬于四鉸銷機構(gòu)中何種類型。2)假設(shè)CD為原動件，計算圖示位置B點處壓力角=？3)保證機構(gòu)類型不變，將AB桿尺寸加大，確定出尺寸加大范圍。解：1〕，雙搖桿機構(gòu)〔2分〕2〕〔2分〕3〕AB居中3-+90>x+50得出x<70〔2分〕AB最長30+x>90+50得出x>110〔2分〕所以,〔2分〕3、〔10分〕偏置曲柄滑塊機構(gòu)中，曲柄AB為原動件，其長為20cm，且逆時針勻速轉(zhuǎn)動。又知連桿長BC為60cm，滑塊行程速比系數(shù)。試求：滑塊行程解：〔2分〕畫出兩極限位置〔4分〕所以〔4分〕3、〔10分〕圖示傳動機構(gòu)中，蝸桿1為主動輪，蝸輪2螺旋角，其旋向如下圖；斜齒輪3螺旋角，旋向與蝸輪2相同。請答復(fù)：1〕、蝸桿的旋向和蝸桿導(dǎo)程角的大小；2〕、斜齒輪4的旋向和螺旋角的大??；3〕、如果斜齒輪4〔運動輸出齒輪〕轉(zhuǎn)動方向如圖，判斷蝸桿的轉(zhuǎn)向是逆時針還是順時針？解：1、左旋〔2分〕，〔2分〕2、右旋〔2分〕，〔2分〕3、順時針〔2分〕4、〔10分〕圖示導(dǎo)桿機構(gòu)運動簡圖中為常數(shù)，桿長BC為AB之半，作圖標出擺桿的擺角，并計算出、以及行程速比系數(shù)的大小。解：每小問2分解：〔3分〕，〔3分〕；〔4分〕4、〔10分〕一偏置直動尖項從動件盤形凸輪機構(gòu)如下圖。凸輪為一偏心圓盤，圓盤半徑，幾何中心為A，回轉(zhuǎn)中心為O，從動件偏距，。凸輪以等角速度逆時針方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)凸輪在圖示位置，即時，試求：〔1〕凸輪的基圓半徑；〔2〕圖示位置的凸輪機構(gòu)壓力角；〔3〕圖示位置的凸輪轉(zhuǎn)角；〔4〕圖示位置的從動件的位移；〔5〕該凸輪機構(gòu)中的從動件偏置方向是否合理，為什么？解：每小問2分(1)(2)(3)(4)mmmm(5)偏置方向不合理。圖示偏置方向使推程段增大。應(yīng)把從動件導(dǎo)路偏置在凸輪轉(zhuǎn)動中心的右側(cè)，那么推程段減小。4、〔10分〕圖示凸輪機構(gòu)按逆時針方向轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)中心為，基圓半徑，凸輪廓線是以A為圓心〔A在基圓上〕，半徑的圓弧。試求：1〕凸輪推程運動角遠休止角近休止角；2〕當(dāng)凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過時，從動件位移，從動件與廓線接觸點處壓力角。1〕推程角，遠休止角；近休止角；〔6分〕2〕；〔2分〕〔2分〕3、〔10分〕圖示凸輪機構(gòu)中凸輪是一偏心圓盤，該圓盤幾何中心為A，半徑，偏心距，圖示位置從動桿垂直AO，主動件凸輪轉(zhuǎn)向如下圖。在圖中標出從動件位移最大的位置，并計算出最大位移及推程角〔注意：圖形應(yīng)畫在答題紙上，不要直接畫在題簽上?！辰猓簣D中從動件與凸輪在B點接觸時位移為最大的位置；〔5分〕〔5分〕3、〔6分〕圖示凸輪機構(gòu)中原動件凸輪是一個偏心圓盤，圖示為初始位置。作圖標出當(dāng)從動桿與凸輪在B點接觸時，凸輪轉(zhuǎn)角及B點處壓力角。解：五、計算題：〔30分〕1、〔10分〕一對漸開線直齒圓柱標準齒輪，，，mm,,,。如安裝中心距為305mm。試確定：(1)這對齒輪的嚙合角；(2)節(jié)圓半徑、；(3)兩齒廓曲線在節(jié)圓上的曲率半徑、；(4)實際齒頂間隙;(5)重合度。注：重合度計算式解：每小問2分(1)，mm，(2分)(2)，mm，mm(2分)(3)mm，mm(2分)(4)頂隙mm(2分)(5)重合度(2分)1、〔10分〕一對國產(chǎn)標準直齒圓柱齒輪外嚙合傳動，，,,小齒輪基圓半徑，大齒輪基圓半徑，現(xiàn)測出實際中心距比標準中心距大。求：傳動比，小齒輪分度圓直徑，實際中心距，節(jié)圓直徑及嚙合角各為多少？解：1〕；〔2分〕2〕；〔2分〕3〕〔2分〕4〕，〔2分〕5〕〔2分〕1、〔10分〕有一對漸開線直齒圓柱標準齒輪傳動，，，，mm，假設(shè)安裝中心距增加到155.95mm時剛好實現(xiàn)連續(xù)傳動，試求其嚙合角，兩輪節(jié)圓直徑和，徑向間隙，實際嚙合線長度。解：mm〔2分〕〔2分〕mmmm〔2分〕頂隙mm〔2分〕，mm〔2分〕2、〔10分〕圖示機構(gòu)中，AB桿長為100mm，其角速度，BD桿長為20mm,該位置時，請標出瞬心、，并計算件2上D點及件3的該瞬時速度，〔注意：標示瞬心時，應(yīng)將圖形畫在答題紙上，不要直接畫在題簽上?！辰猓喝缦聢D：2×每個瞬心2分=4分，〔2×3=6分〕2、〔10分〕圖示偏置曲柄滑塊機構(gòu)中，曲柄，偏心距，連桿，主動件曲柄逆時針勻速轉(zhuǎn)動，角速度。試求：1〕請標出該時刻機構(gòu)的傳動角并求出其大?。?〕請標出瞬心、；3〕計算該時刻滑塊C的速度是多少?〔注意：標示瞬心時，應(yīng)將圖形畫在答題紙上，不要直接畫在題簽上?！辰猓?〕如下圖：，〔3分〕2〕如下圖：2×每個瞬心2分=4分