机械原理期末模拟试题答案

1、注意：装订 线左侧请不 要答题，请 不要在试卷 上书写与考 试无关的内 容，否则将 按相应管理 规定处理。 院系：题号一二三四五六七八九十总分得分得分：机械原理课程期末模拟试题注意：本试卷共4页，七道大题，满分100分，考试时间为120分钟。专业:班级:姓名:学号:、在图示的混合轮、填空题。（本大题10分，每空1分）1.2.3.4.5.6.7.8.9.钱链四杆机构曲柄存在条件最长与最短构件长度之和小于或等于其余两杆长度之和；最短构件为连架杆或机架。平面连杆机构具有急回特性在于不为零。转动副发生自锁的条件是机构具有确定运动的条件是压力角越力性能越好。机构极位夹角驱动轴颈的力的作用线割于或切于摩擦

2、圆机构自由度大于零且等于原动件渐开线直齿圆柱齿轮发生根切的条件是,传动角限啮合点。渐开线齿轮瞬时传动比恒定的原因是根据齿廓啮合定律，渐开线轮齿在任一齿阔位置啮合时，其啮合点的公法线是唯一的，是两基圆的内公切一对渐开线标准直齿轮标准安装时，其各自的分度圆 和节圆重合。渐开线直齿轮连续传动的条件为重合度大于等于1系中，已知 Z1 20, Z2 40, Z2 30, Z3 30, Z4 90, Z5 20 , Z6O25,800r/min ,求竹钻匕i嚼懒静部附的弹分性是指 解：1齿轮1 样百获1避黄塔患汽斜6璃菽定轴轮系,齿轮实际中心距与设计中心距稍有偏齿轮2' , 3, 4和H构成周转轮

3、系；（2分） 2定轴轮系的传动比：（2分）niZ 2i12出乙3周转轮系的传动比：在转化机构中两中心轮的传动比为:.Hn2 nH1 Z3Z 4i2 4 1 n 4 n hZ 2 Z 3由于作=0,所以有：i1H i12i2 H2 484齿轮6的转速：nHn1800i1H 8100r /mini 56n5n6Z6工1.25n5 nHn680r / mini56i56Z490Z230（2分）（2分）（2分）（2分）（6分）齿轮6的转向如图所示（2分）四、图示为某机械系统的等效驱动力矩Md对转角 的变化曲线，等效阻力矩 Mr为常数。各块面积为 S1 80N.m, S2 140N.m, S3 110N

4、.m, S4 70N.m, S5 50N.m, S6 30N.m,平均转速n 600r/min ,希望机械的速度波动控制在最大转速nmax 610r/min和最小转速nm 592r/min之间，求飞轮的转动惯量Jf （Jf 900绐，其余构件的转动惯量忽略不计）。 n（5）解：根据阻力矩和驱动力矩的作用绘制系统动能变化曲线,找到最大、最小动能点；（2）求最大盈亏功Wmax EmaxEmin S2 140Nm运动不均匀系数：610 5926000.03（2）1402 小Jf 90012 1.18kg.m （2）6000.03五、已知一凸轮机构如图所示，凸轮为一半径为R的圆盘，偏距为e,试：1）试

5、具体写出该机构的名称；2）画出凸轮的基圆，标出半径0； 3）标出从动件在B处接触时的压力角及位移S。4）标出当凸轮和尖端从动件接触点从A到B点过程的凸轮转角6。解：偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构（2分）其余答案如图所示（每题 2分）六、已知：BC/DE/GR且分别相等，计算平面机构的自由度。若存在复合钱链、局部自由度及虚约束，请指出。解：DE构件引入的钱链为虚约束；（1分）I （或J）移动副为虚约束；（1分）钱链B为局部自由度。（1分）n=6、PL= 8、PH=1（1 分）F 3n 2Pl P H 3 6 2 8 1 =1（4 分）七、定滑轮机构如图，1为支架，2为滑轮，若已知滑轮直径为 D,

6、轴颈半径为r ,当量摩擦系数为fv,设绳子和工作面间无滑动，Q为重物的重力。试求使重物等速上升时所需的铅直拉力Po解：r fv ,由力的平衡 设转动副中的总反力为 Fr有 F r=Q+PFr =（P-Q）D/2则 P （D/2- ） =Q （D/2+ ）则：P= （D/2+ ） Q / （D/2-）=（D/2+rfv ） Q / （D/2-rfv ）八、范成法加工标准直齿轮，采用标准齿条形刀具，已知被加工齿轮与齿条刀具标准安装，齿条移动速度v=0.5m/s ,齿轮角速度 二10rad/s ,模数m均为5mm压力角 为20。试求：1）被加工齿轮的齿数 Z、齿顶圆直径da、基圆直径db； 2）该齿

7、轮是否根切，为什么？解： r v/ 0.5/10 0.05m 50mm （4 分）即 mZ /2 50mm 则当 m=5m，m Z=20（ 2 分）d=2r=2 50=100mm，da d 2ha* m 100 2 5 110mm （ 3 分）db d cos 100 cos20o 93.97mm（ 3 分）不根切，因为齿数大于标准直齿轮不发生根切的最少齿数17，故不发生根切。（ 3 分）九、图示钱链四杆机构各构件的长度为a=240mm b=600mm c=400mm d=500mm试问：（1）当取杆 4 为机架时，是否有曲柄存在？为什么？（2）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？（3 ）若 a、 b、 c 三杆长不变，取杆4 为机架，要获得曲柄摇杆机构， d 的取值范围为何值？（本题15 分）解：（1）当取杆4为机架时：用杆长条件，最短杆长（a=240mm）谡长杆长（b=600mrm 其余两杆之和（ c+ d =400mm， +500mm） ，符合条件；而且最短杆1 为连架杆，故杆1 为曲柄。（ 5 分）（ 2）可以。当取杆1 为机架时，得双曲柄机构；当取杆 3 为机架时得双摇杆机构。 （ 4 分）（3）当d为最长杆，即d 600mnflt,有