机械原理2015年总卷

1、湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线课程名称: 机械原理 （A卷 闭卷）适用专业年级 : 机械类 2013级 考试时间 100分钟题号一二三四五六七八九十总分统分人 签名题分1010103436100得分考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在密封线内和纸卷正面，否则不记分)一、填空题(每题1分，共10分) 1. 杆组是自由度等于 的运动链。2. 当四杆机构处于死点时，其压力角等于 。3. 当两构件组成移动副时，其瞬心在 。4. 若双头蜗杆转速n1=180

2、转/分钟，当蜗轮齿数z2=60，则蜗轮转速n2= 转/分钟。5. 用范成法加工标准直齿轮(正常齿制)，当齿数少于 时，将会发生根切现象。6. 在凸轮机构中，当从动件采用简谐运动规律时，会产生 冲击。7. 当机构自锁时，其机械效率 。8. 在棘轮机构中，棘爪能够顺利插入棘轮的条件是 。9. 渐开线标准直齿圆柱齿轮机构的连续传动条件是 。10. 刚性转子的静平衡适合于L / D ，其中L为刚性转子的轴向尺寸，D为横向尺寸。二、判断题(对的在括号内填T，错的填F，每题1分，共10分) 1. 机构能够运动的基本条件是其自由度必须等于1。 ( )2. 移动副自锁的条件是驱动力作用在摩擦锥之内。 ( )3

3、. 在凸轮机构中，凸轮基圆半径越大，该机构传力性能越差 。 ( )4. 在六杆机构中，其速度瞬心总数为6个。 ( )5. 经过动平衡的刚性转子,其一定也会达到静平衡。 ( )6. 渐开线上离基圆越远的点，其压力角越大。 ( )7. 设计时，通常规定斜齿圆柱齿轮的标准参数是在端面上 ( ) 8. 差动轮系的自由度为2。 ( )9. 正变位齿轮的分度圆直径一定大于其标准齿轮的分度圆直径。 ( )10. 在槽轮机构中,槽轮的运动时间总是大于其静止时间。 ( )三、选择题：（每题2分，共10分）1.某机构的行程速比系数K=2，则该机构的极位夹角= 。A 0 ; B 30 ; C 45 ; D 602.

4、若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可将 。A 原机构中曲柄变为机架 ; B原机构中摇杆变为机架; C原机构中连杆变为机架; D 均不正确3.在渐开线标准直齿轮机构中，若其重合度为，表明单对轮齿的实际啮合线段长度为 。A 0.3Pb; B 0.6Pb; C 0.7Pb; D 1.3Pb4.在蜗杆蜗轮机构中, 用 来计算传动比是错误的。A i=1/2 ; B i= n1/n2 ; C i= d2/d1 ; D i= z2/z15.在凸轮机构中, 当滚子半径 凸轮理论轮廓最小曲率半径时,会产生运动失真。A 小于 ; B 大于 ; C 等于; D 均不正确 四、作图与分析题（共34分）1.在下图机构

5、中，已知各构件长度为L1 =30mm; L2 =54mm; L3 =48mm; L4 =70mm。试问：1)该机构为何种机构？2)在下图中标出该机构在图示瞬时的传动角。（10分）2.一凸轮机构如下所示，已知凸轮的角速度为(逆时针转动)。试完成：1) 绘出该凸轮的基圆和从动件行程H；2) 绘出凸轮从图示位置转过30时，该机构的压力角。（10分）第1 页 共2页湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线3.一机构如下图所示，其中已知构件AB以1作匀速转动，构件AB的长度为LAB，试完成：1)确定图示瞬时该机构全部瞬心的位置；2)用图解法求构件3的速度V3 。（14分）五、计

6、算题（共36分）1. 一机构如下图所示，试计算该机构的自由度，并指出可能存在的局部自由度、复合铰链和虚约束。（10分）2. 一外啮合标准直齿圆柱齿轮机构，标准安装，正常齿制。已知模数m=8mm，标准中心距a=452mm，传动比i=3.7，压力角=20，试求:1）大、小齿轮的齿数z1和z2 ；2）大齿轮的基圆直径和齿顶圆直径；3) 若实际中心距a= 455 mm，在不改变齿轮的齿数与模数的情况下，可采用何种办法保证两个齿轮做无齿侧间隙啮合。(12分）3.下图所示的轮系中，已知各齿轮的齿数为z1=24, z2=33，z2=21，z3=78，z3=18，z4=30，z5=78。试求该轮系的传动比i1

7、5 。（14分） 第2页 共2页湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线机械原理课程试题参考答案及评分标准( A卷)适用专业年级：机械类2013级 考试时间: 100分钟命题人:银金光一、填空题(每题1分，共10分) 1. 零 2. 90 3. 垂直于导路的无限远处 4. 6 5. 17、 6. 柔性 7. 0 8. 齿倾角摩擦角 9. 重合度1 10. 0.2 二、判断题(每题1分，共10分) 1. F 2. T 3. F 4. F 5. T 6. T 7. F 8. T 9. F 10. F 三、选择题：（每题2分，共10分）1. D 2. A 3. C 4. C

8、 5. B 四、作图与分析题：（共34分）1.（10分）解：1）该机构为曲柄摇杆机构； （5分）2）该机构图示瞬时的传动角见图1所示 （5分） 图1 图22. （10分）解：1）该凸轮的基圆和从动件行程H见上图2所示； （4分）2）该机构的压力角见上图2所示 （6分）3. （14分）解：1）该机构全部瞬心位置见图3所示； （6分）2)取构件2(即滑块)为动系，构件3上的B3点为动点。 （2分）速度方程 （3分） 大小： ? AB1 ?方向： AC AB BD选速度比例尺v作速度矢量图4，最后可得：V3 = VB3 = vpb3 ，方向：pb3 。 （3分）图3 图4五、计算题（共36分）1.

9、（10分） 解：由于n = 7 ； PL = 9 ； PH = 1 （3分） 故该机构自由度为：F=3n2PLPH =37291=2 （4分）局部自由度：滚子F处； (1分)复合铰链：转动副C处； (1分)虚约束：移动副E或E处。 (1分)第1 页 共2页湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线2.（12分）解：1）求大、小齿轮的齿数 由中心距公式得 (a) （2分）由传动比公式得 (b) （2分）联立求解，可得 z1=24.04由于齿数为整数(采用四舍五入)，故取小齿轮的齿数z1=24。 （1分）大齿轮的齿数为: z2 = i12z1 = 3.724 = 88.8

10、同理，取大齿轮的齿数z2 = 89 （1分）2）验算传动比（一般要求传动比相对误差不能超过5%)实际传动比为 （1分）验算传动比： （1分）故所取齿数可行。3）计算大齿轮的基圆直径和齿顶圆直径da2=d2+2ha2=(z2+2ha*)m=( 89+21)8= 728 mm (1分)db2=d2cos= 669.06 mm (1分)4) 若实际中心距a= 455 mm，在不改变齿轮的齿数与模数的情况下，可采用正传动齿轮传动。 (2分)3. (14分)解：1) 分解平面周转轮系: “1-2=2（5或H）-3” （2分）平面定轴轮系: “3 -4 - 5（或H）” （2分）2)分别列方程式对于平面周

11、转轮系:“1-2=2（5或H）-3”，可得其转化轮系的传动比为 （3分）对于平面定轴轮系:“3 -4-5（或H）”，可得其传动比为（其中n3=n3） （3分）3)联立求解从式(b)解出n3，代入式(a)得 （2分）把各齿轮的齿数代入上式得 （2分）第2页 共3页湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线课程名称: 机械原理 （B卷 闭卷）适用专业年级 : 机械类 2013级 考试时间 100分钟题号一二三四五六七八九十总分统分人 签名题分1010103337100得分考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。 2、考试结束后，考生不

12、得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在密封线内和纸卷正面，否则不记分)一、填空题(每题1分，共10分) 1. 机构中的各构件具有确定相对运动的条件是 。2. 当四杆机构处于死点时，其传动角等于 。3. 当两构件组成转动副时，其瞬心在 。4. 加工蜗轮时,国标规定q为标准值，其目的是 。5. 当标准直齿轮齿数z=12时，用 方法来加工该标准齿轮，不会发生根切现象。6. 在凸轮机构中，若从动件采用等速运动规律时会产生 冲击。7. 当机构的机械效率0时，会产生 现象。8. 国标规定，一般机械中的标准直齿轮分度圆上的压力角等于 。9. 设计时，通常规定斜齿圆柱齿轮的标准参数是在 面上。10.

13、刚性转子的动平衡适合于L / D 情况，其中L为转子的轴向尺寸，D为横向尺寸。二、判断题(对的在括号内填T，错的填F，每题1分，共10分) 1. 自由度等于0的实物组合称为基本杆组。 ( )2. 串联机组的总效率一定小于各台机器的效率。 ( )3. 平底从动件的凸轮机构，其压力角恒等于0。 ( )4. 对心曲柄滑块机构存在急回特性。 ( )5. 经过静平衡的刚性转子,其一定也会达到动平衡。 ( )6. 在棘轮机构中，设计止动爪，其目的是防止棘轮反转。 ( )7. 斜齿圆柱齿轮的计算参数是规定在端面上。 ( ) 8. 行星轮系的自由度为2。 ( )9. 负变位齿轮的基圆直径一定要小于其标准齿轮的

14、基圆直径。 ( )10. 在槽轮机构中,槽轮的运动时间总是小于其静止时间。 ( )三、选择题：（每题2分，共10分）1.在摆动导杆机构中，若导杆摆角为，则该机构的行程速比系数K等于 。A 1 ; B 1.5 ; C 2 ; D 2.52.若双头蜗杆转速n1=180转/分钟，当蜗轮齿数z2=60，则蜗轮转速n2= 转/分钟。A 2 ; B 4; C 6; D 83.为了使平面连杆机构具有良好的传力性能，设计时通常规定其最小传动角 。A 0 ; B 15; C 30; D 504.在渐开线标准直齿轮机构中，若其重合度为，表明二对轮齿的实际啮合线段长度为 。A 0.3Pb; B 0.6Pb; C 0

15、.7Pb; D 1.3Pb5.在凸轮机构中, 当滚子半径 凸轮理论轮廓最小曲率半径时,会产生运动失真。A 大于; B 小于 ; C 等于; D 均不正确 四、作图与分析题（共33分）1. 一机构如下所示，杆AB为原动件，其中，试回答：1)该机构为何种机构？2)该机构有无急回特性？3)在下图中标出该机构最小传动角的位置。（10分）2.一凸轮机构如下所示，其中已知凸轮的角速度为(逆时针匀速转动)。试绘出：1)该凸轮的基圆和该机构的偏心圆；2)从动件尖顶位于凸轮轮廓D点时，该机构的压力角。（10分）第1 页 共2页湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线3. 图（a）为机构

16、运动简图，图（b）为该机构的速度矢量图，图（c）为该机构的加速度矢量图，请根据下图分别列出它们的速度矢量方程式与加速度矢量方程式。（13分） 五、计算题（共37分）1.试计算下述结构的自由度，并指出可能存在的局部自由度、复合铰链和虚约束。（10分）2.一外啮合标准直齿轮机构，其齿数z 1 = 17、z 2 = 51，模数m =4 mm，压力角= 20，正常齿制。试求：1) 两齿轮的分度圆直径d 1、d 2 ；2) 两齿轮的齿顶圆直径d a1 、d a2 ；3) 标准中心距a； 4) 若实际中心距a= 137 mm，在不改变齿轮的齿数与模数的情况下，采用何种办法保证两个齿轮做无齿侧间隙啮合。(1

17、2分） 3.在下图周转轮系中，已知各齿轮的齿数为z120 ，z240，z220 ，z380 ，z440 ，n1=1000r/min(顺时针)，试求转速n4、n3和 nH 大小和转向。（15分） 第2页 共2页湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线机械原理课程试题参考答案及评分标准( B卷)适用专业年级：机械类2013级 考试时间: 100分钟命题人:银金光一、填空题(每题1分，共10分) 1. 机构的自由度F原动件个数W，且 F 0 2. 0 3. 转动副中心处 4. 限制刀具数量 5. 仿形法 6. 刚性 7. 自锁 8. 20 9. 法面 10. 0.2 二、判

18、断题(每题1分，共10分) 1. F 2. T 3. T 4. F 5. F 6. T 7. T 8. F 9. F 10. T 三、选择题：（每题2分，共10分）1. C 2. C 3. D 4. B 5. A 四、作图与分析题：（33分）1.（10分）解：1）该机构为偏置曲柄滑块机构； （3分）2）该机构存在急回特性； （3分）3）该机构最小传动角rmin的位置见图中虚线位置。 （4分） 2. （10分）解：1）基圆和偏心圆见图所示； （4分）2）从动件尖顶位于凸轮轮廓D点时，该机构的压力角见图所示 （6分）3. （13分）解：取构件3为动系，构件2上的B2点为动点。 （3分）速度方程 （5分） 加速度方程 （5分）第1 页 共2页湖南工业大学考试试卷纸系(院)