《机械原理》期末考模拟题含答案(2套)

1、精选优质文档-倾情为你奉上机械原理课程期末考试试卷开课学院：机械学院，考试形式：闭卷，所需时间：120分钟考生姓名：学号：专业：班级题序一二三四五六七八总分得分评卷人一、填空题（每小题2分，共20分）：1、在平面机构运动分析中，三心定理是：三个作平面平行运动的构件共有三个速度瞬心，并且这三个瞬心必在同一条直线上。2、一对渐开线齿轮正确啮合的条件是_基圆齿距_相等，亦即两齿轮的 _模数_和_压力角_分别相等。3、渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指传动比不受中心距变化的影响。4、周转轮系根据自由度不同可分为差动轮系和行星轮系，其自由度分别为2和1。5、直动从动件盘形凸轮机构从动件是等速运动时将产生

2、刚性冲击，故适用于低速运动场合。二、简答题（每小题6分，共30分）1、已知机构运动简图如图所示，（1）计算该机构的自由度；如果以1为原动件，说明机构是否具有确定的运动。专心-专注-专业.2CB413E5A6DFG题 1图答案：（1）机构的自由度：F3n2PLPH3×52×71若以1为原动件，则原动件数自由度数，且F0，因此，机构具有确定的运动。2、（1）试阐述铰链四杆机构的曲柄存在条件（2）根据下图中所注尺寸判断下列铰链四杆机械是曲柄摇杆机构、双曲柄机9050501006070110701001009025120406070(a)(b)(c)(d)题四图构，还是双摇杆机构，

3、并说明为什么。.答：（1）1、最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和，2、最短杆是连架杆或机架。（2）(a) ：曲柄摇杆机构(b) ：双曲柄机构(c) ：双摇杆机构(d) ：双摇杆机构3、一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，m=2mm，Z1=20，Z230。（1）分别计算出这两个齿轮的分度圆直径，分度圆齿厚，基圆直径，齿顶圆直径，中心距。（2）按1：1的比例作图标明理论啮合线和实际啮合线，并计算（不许从图上量取）出理论啮合线和实际啮合线长度。（3）计算这对齿轮传动的重合度。(15分)答案：（1）分度圆直径：d1=mZ1=40mm、d2=mZ2=60mm分度圆齿厚：s10.5m3.14m

4、m、s20.5m3.14mm基圆直径：db1=d1cos=37.59mm、db2=d2cos=56.38mm齿顶圆直径：da1=d1+2ha=44mm、da2=d2+2ha=64mm中心距：a=0.5(d1+d2)=50mm.(2) 如图所示：按中心距及基圆和齿顶圆大小作图，其中N1N2为两基圆的内公切线B1、B2分别为两齿顶圆与内公切线的交点。C为节点。则N1N2为理论啮合线；2B1B2为实际啮合线。N1N2N1CCN2d1sind2sin17.1mm22B1B2N1B1N2B2N1N2其中：22da12d12r2r2da22d22N1B1ra1r111.43mm，NBa215.14mm42

5、224所以：B1B29.47mm（3）Pbmcos5.9mm重合度：B1B29.47Pb1.65.94、已知轮系主动轮转向如图所示，齿轮均为标准齿轮，标准安装，Z12，Z240，Z224，Z348，Z4120，Z518，Z636，求传动比i16，并标出轮2、5、6的转向。(13分).答案：Z1、Z2组成定轴轮系；Z2、Z3、Z4及Z5（H）组成周转轮系；Z5、Z6组成定轴轮系i12n1Z220蜗杆左旋，蜗轮2转向箭头向上。n2Z1Hn2nHi2H1Z4i2'4n4nH1Z2'5i2H6轮5转向箭头向上i56n52轮6转向箭头向左n6因此i16i12i2Hi562405、图示为一

6、钢制圆盘，盘厚H30mm，位置处钻有一直径d=50mm的通孔，位置处有一质量为m20.2公斤的附加重块，为使圆盘平衡，拟在圆盘r=200mm的圆周上增加一重块，试求此重块的重量和位置。（钢的密度7.8g/cm3）(10 分)答案题4图此题的要点为在圆盘钻孔后此处重量减少，相当于在其相反方向增加了同样的重量。.d2在处钻孔后失去的重量为：m1H0.46kg4其质径积的大小m1r10.046kgm，方向与O相反。在附加质量所产生的质径积的大小m2r20.04kgm，方向与O相同。因此，由平衡原理，在r200mm处所附加的平衡质径积mr的计算为(mr)x(m1r1)x(m2r2)x0.03250.0

7、3460.0021(kgm)(mr)y(m1r1)y(m2r2)y0.03250.020.0525(kgm)因此、mr0.05254kgm与X轴正方向的夹角(mr)arctg(mr)与Y轴正方向的夹角2.30y 87.70x所增加的质量m0.263kg6.如图所示凸轮机构，凸轮廓为以A为圆心，R为半径的圆，凸轮逆时针方向回转，要求：（10分）1标出凸轮基圆半径r0；2标出从动件从B点接触到C点接触凸轮转过的角度；3标出从动件从B点接触到C点接触从动件位移S；4标出从动件从B点接触时从动件压力角B；.7.图示曲柄滑块机构中，曲柄1上作用驱动力距M，滑块3上作用阻力F。若不计各活动构件质量，标出机

8、构在图示位置时各运动副总反力作用线（给定摩擦角）（8分）机械原理试卷(2)答案本试卷用于机械与能源工程系05级机械类本科生（总分：100分，时间：120分钟）注意：1答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上无效。2答案必须写题目序号，并按题号顺序答题。3请保持行距，保持答题卷面整洁一、选择题（每小题2分，共10分）1铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=80mm，则机架最大杆长为（A）A、80mm；B、150mm；C、120mm。2速度瞬心是两个作平面相对运动的两刚体上瞬时（A）为零的重合点A、绝对速度；B、牵连速度；C、相对速度

9、。3当两渐开线齿轮的中心距略有改变时，该对齿轮的（C）A、传动比不变，且啮合角也不变；B、传动比有变化，但啮合角不变；C、传动比不变，但啮合角有变化。4凸轮机构从动件采用等速运动规律时（B）A、无冲击；B、有刚性冲击；C、有柔性冲击。5以mn和mt分别表示一个斜齿圆柱齿轮的法面和端面模数，则（C）A、mn=mt；B、mtmn；Cmnmt。二、填空题（每空2分，共24分）1在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束，而引入一个低副将引入2个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3N（2PL+PH）。2螺纹的自锁条件是<。3刚性转子的动平衡条件是=0M=0。4当四杆机构的压力角=90&#

10、176;时，传动角等于零，该机构处于死点位置。5推动力与从动件被推动点速度间的夹锐角称为凸轮机构的压力角，其值.越小，则传动越好。6滚刀加工的正常齿标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数Zmin等于17。7曲柄摇杆机构的行程速比系数K的大小取决于极位夹角大小，K值越大，机构的特性越显著。三、简答分析题（共36分）1（8分）计算图3机构自由度，并指明局部自由度、虚约束、复合铰链。解：F=3n-(2Pl+Ph)（2分）=3×7-（2×9+2）（2分）=1（1分）1处虚约束，2处局部自由度，3处复合铰链（3分）图12.（7分）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么？满足正确啮合条件的一对

11、齿轮是否一定能连续传动。答：渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是模数相等，压力角相等。（4分）满足正确啮合条件的一对齿轮不一定能连续传动。（3分）3.（7分）何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少？答：行程速比系数为：K=（1800）÷（1800）。（4分）对心曲柄滑块机构行程速比系数等于1。（3分）4（7分）在图2示机构运动简图上作图，表示出杆3的摆角和极位角。解：图 25（7分）图3示凸轮机构运动简图中，凸轮为主动件，转向如图所示，试在图上标出当前位置的压力角，并用作图法求出从动件的行程h。.图 3四、计算题（每题15分,共30分）1一对标准渐开线圆柱直齿轮外啮合传动

12、（正常齿），正确安装（齿侧间隙为零）后，中心距为144mm，其齿数为z1=24，z2=120，分度圆上压力角=200求齿轮2的模数m2及其在分度圆上的齿厚S2；求轮1的齿顶圆处的压力角a1；如已求得它们的实际啮合线长度B1B2=10.3mm，试计算该对齿轮传动的重合度；说明该对齿轮能否实现连续传动。解：（1）由标准安装中心距amz1z2（1分）2模数m22amm（2分）2z1z2m3.14mm（3分）分度圆齿厚S2（2）轮1齿顶处压力角a1arccosrbarccosmz1cos2950（3分）ra1z12hzmB1B0B1B210.31.64（3分）（3）m3.142Pb.（4）由于1，故可实现连续传动（3分）2图4示轮系中，各轮均为正确安装的标准渐开线圆柱直齿轮。已知轮1的齿数122z2z190，而轮5的分度圆半径为轮的两倍。z=18，轮2的齿数z=36，z3轮的转速大小为1200r/min，转向如图所示。求从轮1到轮5的传动比i15及轮5的转速大小与转向。解