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模拟试题九(机械原理A)一、判断题(10分)对者画,错者画 1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零。( ) 2、在铰链四杆机构中只要满足曲柄存在的杆长条件就一定有曲柄存在。( ) 3、凸轮机构中从动件的运动规律为等速运动时,则存在刚性冲击。( ) 4、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮为一虚拟的直齿圆柱齿轮。( ) 5、直齿圆锥齿轮的传动比与分度圆锥角有关。( ) 6、一对渐开线齿轮的中心距永远等于两轮节圆半径之和。( ) 7、飞轮在调节周期性速度波动时,可将速度调节在一恒定值上。( ) 8、从受力的观点看,要求传动角越小越好。( ) 9、两销四槽的槽轮机构,其槽轮的运动时间大于槽轮的静止时间。( )10、在四杆机构中有三个绝对瞬心。( )二、选择题(10分)1、在加工变位齿轮时,当刀具向远离轮坯方向移动时,加工出的齿轮称为_。 其齿顶_。 A、正变位齿轮; B、负变位齿轮; C、变尖; D、变宽。2、在铰链四杆机构中,当满足“最长杆长度+最短杆长度其余两杆长度之和”时,以_为机架,该机构为双摇杆机构。 A、最短杆; B、最短杆的对边; C、最短杆的邻边。3、由六个构件组成的机构共有_瞬心。 A、6个; B、15个; C、18个; D、12个。4、正变位齿轮分度圆上的压力角与标准齿轮分度圆上的压力角相比,其大小_。 A、变大; B、变小; C、不变。5、在曲柄滑块机构中,当_为主动件时,机构存在死点位置。A、 曲柄; B、滑块; C、连杆。6、在分析机构受力时,摩擦圆的大小与机构的受力_。A、 无关; B、有关; C、成正比; D、成反比。7、平底与导路垂直的平底直动从动件盘形凸轮机构,其压力角为_。 A、a=0o; B、a=常数; C、a0o; D、a常数。3w1241BACq3q1yx图9.1B、A、8、将图9.1所示的机构放在直角坐标系下,其杆长矢量均为已知,与该机构相对应的数学模型为_。(2分)D、C、三、简答题(10分) 1、标准齿轮的定义是什么? 2、什么叫根切?根切产生的原因是什么? 3、能实现间歇运动和直线运动的机构有哪些,各列举四个例子。 4、周转轮系中与iAB有何区别?符号如何确定? 5、何种刚性转子需要动平衡?刚性转子的动平衡条件是什么?四、如图9.2所示:1)图示机构的自由度为多少?2)机构在结构上是否合理?若合理需要几个原动件?若不合理,针对不合理部分提出修改方案,并计算修改后机构的自由度。(8分)齿轮DEO1CO2BA图 9.212346578n1n7图 9.3五、设计一无根切的齿轮齿条机构。已知:Z1=15, m=10mm,a=200,h*=1,c*=0.25。求:1)齿轮的分度圆半径r1,节圆半径r1,分度圆齿厚s1,齿顶高ha1,齿根高hf1,齿顶圆半径ra1,齿根圆半径rf1,2)齿条上的分度线齿厚s2,齿顶高ha2,齿根高hf2,3)齿轮中心至齿条分度线之间的距离L。(12分)六、已知图9.3所示轮系中各轮齿数为:Z1=40,Z2=10,Z3=20,Z4=25,Z5=1(左旋),Z6=25,Z7=10,Z8=40,n1=100rpm,n7=100rpm方向如图。求:n6=?并将方向标在图上?(10分)七、机器主轴在稳定运动循环中,等效阻力矩Mr曲线如图所示,等效驱动力矩Md为常数。主轴的平均转速为nm=760rpm,要求不均匀系数d0.05。求:装在主轴上的飞轮转动惯量JF=?主轴的wmax =?wmin=?各出现在何位置上(10分)1w132645DBAAAACE图 9.7CQ1AB342图 9.6P八、已知图示的凸轮机构。在图上标出:1)基圆半径r0;2)图示位置的位移s和压力角a;3)从动件的升程h和推程运动角d0;4)说明从动件导路偏置的方位是否有利于机构传动?为什么?(10分)w1O1图 9.5j600MrM(Nm)0 p/2 3p/4 p 2p200图 9.4九、下列两题任选一题。(10分) 1、图9.6所示为一压水井机构。已知机构位置和各部分尺寸,接触面的摩擦系数为f,A、B、C处的虚线圆为摩擦圆。P为驱动力,Q为阻力。画出图示位置各构件中总反力的作用线位置和方向。要求写出各构件的力平衡方程式。 2、已知图9.7所示机构的位置、尺寸,w1为常数。试用矢量方程图解法求E点的速度和加速度vE=? a E=?要求列出矢量方程,画出速度和加速度矢量图。比例尺任选。十、设计一铰链四杆机构。已知:机构的行程速比系数K=1.4,机架长lAD=120mm,曲柄lAB=20mm,曲柄的第二个极限位置AB2与机架夹角j=450,曲柄逆时针转动。机构位置如图9.8所示。试用图解法确定摇杆lCD=?连杆长度lBC=?(图中比例 m l=0.001m/mm)(10分)jB2ADw1图 9.8模拟试题九(机械原理A)答案一、1.;2.;3.;4. ;5. ;6.;7.;8.;9.;10.。二、1.A、C;2.B;3.B;4.C;5.B;6.A;7.A;8.A。三、1、具有标准齿廓参数(),而且分度圆齿厚与齿槽宽相等的齿轮称标准齿轮。2、用范成法加工齿轮时,有时刀具顶部将被加工齿轮根部渐开线齿廓切去一部分,这种现象称为根切。根切产生的原因是刀具的齿顶线(齿条型刀具)或顶圆(齿轮插刀)与啮合线的交点超过了被切轮齿的啮合极限点。3、槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构和凸轮机构。曲柄滑块机构、牛头刨床机构、齿轮齿条机构和直动从动件凸轮机构。4、 ,可见是相对传动比,是A、B两构件相对于H所列的传动比;是A、B两构件的绝对传动比。的符号取决与nA、nB和nH三构件的转速大小、方向和各轮的齿数;的符号取决与nA、nB的转向。C图9.2题齿轮DO1O2BAE5、刚性转子,其转子的长径比b/D 0.2时需要动平衡。刚性转子的动平衡条件为:转子的离心惯性力之和为零,且离心惯性力矩之和也为零,即:S F = 0, S M = 0。四、1)n=5,Pl=7,Ph=1,F=0;2)此机构的C点在结构上不合理, 应在C点结构中进行该进,改进 后的机构图如图9.2题所示。 改进后机构的自由度如下:n=6,Pl=8,Ph=1,F=1。五、1)r1=75= r1,取x1=xmin=2/17,s1=16.56,ha1=11.17,hf1=11.32,ra1=86.17,rf1=63.68;图9.5题w1O1理论廓线 2)s2=15.7,ha2=10,hf2=12.5; 3)L=75.12。六、n6=17(逆)七、Md=275(Nm),Wmax=358.71(Nm),JF=1.134(kgm2),wm=79.55(1/s),wmax=81.54(1/s),在j=0.5p 处,wmin=77.56(1/s),在j =0.9525p 处。八、解:1)、2)和3)的图解见图9.5题; 4)由公式 在升程段希望a小,即公式中e前应取“-”号。当瞬心与导路在转轴同侧时e前取“-”号。此题中的导路偏置方位在升程段满足上述条件,故此题中的凸轮机构有利于机构传动。Q图 9.6题C1AB342P解: 。各构件受力图如右图9.6题,受力平衡方程如下:2构件:3构件:1构件:九、1、1w132645DBAAAACE图 9.7题dP(c)b2eeb3b3rkmaP(c)b2deb3mv选mv,取P点,画速度图。影像vD。见图9.7题。解:方向如图;。选ma,取P点,画加速度图。影像aD。见图9.7题。2、30odC1B1C2DADB2E1E2
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