机械原理试题(28、B4)

封线密2009~2010学年第二学期一二三四五六七八一、平面机构结构分析（15分）1.在图11所示机构中，凸轮为一圆盘，铰链A、B、C共线，AB=BC=BD。（1）计算该机构自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（9分）（2）画出该机构的低副替代机构。（3分）BDBDCAJFEIGKOH图11E15246738图122.试画出图12所示机构的基本杆组（必须将构件代号标注在基本杆组中），并确定机构的级别。（3分）二、平面连杆机构分析与设计（30分）1.确定图21所示机构在图示位置的全部瞬心。若曲柄1的角速度1已知，写出计算构件3的角速度3的表达式；（8分）2.画出机构在图示位置的传动角；（2分）44CB1321A图213.构件3的速度v3和加速度a3（要求列出矢量方程，画出速度多边形和加速度多边形）；（10分）CA11111B23B图224．给定摇杆长度及两极限位置如图23所示，图中，l0.002m/mm，要求机构的行程速比系数K1.5，机架长度lAD45mm，试设计曲柄摇杆机构（直接在图23上作图，保留作图线，求出lAB和lBC的值）。（10分）CC1C2D1图23三、凸轮机构分析（10分）1.试在图3中画出凸轮的理论轮廓曲线、基圆、从动件的最大行程h、凸轮逆时针转至轮廓线上点A（点A位于凸轮轮廓线的直线段上）与滚子接触时，从动件位移s和机构压力角；（6分）2.凸轮的推程角=?、回程角=?（4分）A图3四、齿轮机构参数计算（10分）图42312在图4所示齿轮机构中，己知各直齿圆柱齿轮模数均为2mm，各轮的齿数分别为：z1=15，z2＝32，z2图423121.若选齿轮2、3为标准齿轮传动，齿轮1、2应选什么传动类型最好？（4分）2.若取齿轮2、3的中心距为实际中心距，齿轮1、2的啮合角为多少？（4分）3.用范成法加工齿轮1，是否会产生根切?（2分）五、轮系传动比计算（10分）在图5所示的轮系中，已知轴I的转速为n1＝100r/min，方向如图中箭头所示。各轮的齿数分别为：z1=15，z2＝30，z3＝45，z4＝60，z5＝25，z6＝20，z7=25，z8=20。计算轴II的转速大小和方向。图5图5轴I234H5671轴II8六、机械系统动力学（15分）图61所示机械系统，已知轮1的转动惯量为J10.01kgm2，轮2及2的转动惯量为J20.024kgm2，轮3的转动惯量为J30.018kgm2，连杆4的质量m42kg，质心S4位于lAB的中点，滑块5的质量m51kg，各齿轮齿数为z120，z260，z220，z360，lAB80mm，作用于滑块上的阻力为Fr，Fr随转角3的变化如图62所示。以齿轮1为等效构件。试求：1.33/2时的等效惯量Jv和等效阻力矩Mvr；（7分）2.）3.设作用于齿轮1上的驱动力矩Md常数，求等效驱动力矩Mvd和最大盈亏功Amax。（4分）FFr(N)1000N3212233Fr65MdBm4A4图61图62七、考虑摩擦的机构静力分析（10分）图7所示六杆机构，回转副上各小圆为摩擦圆，移动副摩擦角为，滑块上作用有工作阻力Q。1.在构件1上标出驱动力矩Md，作出各构件总反力并进行标注；（5分）2.写出构件3和构件4的力平衡方程式，以图中表示Q的线段长度为基准，作出构件3、4的力多边形（5分）。2213456QQ图7

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2012~2013学年第一学期一二三四五六七八九十总分得分一、平面机构结构分析（15分）1.计算图1所示机构的自由度，明确指出其中的复合铰链、局部自由度或虚约束；解：n=8，PL=11，PH=1,F=3n-2PL-PH=38-211-1=1(4分)虚约束(1分)虚约束(1分)复合铰链(1分)虚约束(1分)2.（3分）3.答案一：凸轮为原动件，每个组1分，三级机构(1分）答案二：以右边的两个联架杆之一为原动件：原动件不计分，每个基本组1分，二级机构(1分）答案三：以左边的联架杆为原动件：每个基本组1分，三级机构(1分）二、平面连杆机构分析与设计（25分）b2b3ep1.（1）偏置式曲柄滑块机构，b2b3epB1A30B1A30366054B2DC1C2CBmin？√？⊥BC√∥DE，可以利用速度影像求图示瞬时构件3上E点的速度vE。（4分），逆时针方向；（4分）（2）图示瞬时，构件3与构件2在重合点B处的加速度关系式中有哥氏加速度aKB3B2，aKB3B2=23vB3B2，垂直于ED指向右。（2分）3.（1）=36，lAB=43mm，lBC=136.5mm，lCD=105.5mm（8分）（2）如图，min=23。（2分）s三、凸轮机构分析（10分）1.简答题（每题2分）：（1）答：有刚性冲击；（2）答：增大基圆半径2.基圆、理论轮廓线各1分，s、各2分。四、齿轮机构参数计算（10分）1.a12=68mm，a34=67.5mm，（2分）2.正传动，34=21.127°，r3′=22.67mm（6分）3.=6.95°（2分）五、轮系传动比计算（15分）解：1.A轮被刹住时，此轮系即为一个定轴轮系，，其方向箭头向下↓（4分）2.B轮被刹住时，由1、2、2、3、A（H）构成差动轮系由3、4、5、A（H）构成行星轮系联立求解得：其方向箭头向上↑。（7分）3.不能把A、B同时刹住，因为其自由度为零，不能动。也不能把A、B同时松开，因为其自由度为2，运动不确定。（4分）六、机械动力学（25分）1.解答各构件的作用力及力多边形如图示。标出作用力4分，力多边形3分力平衡方程构件1：，构件2：M的表达式：（3分）2.解答1）N.m；（5分）2)机器作盈功和亏功的区域如右图。Amax=50πN.m，Amin=-250πN.m最大盈亏功△Amax=Amax-Amin=300πN.m。（5分）3)飞轮转动惯量JF（5分）

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2009~2010学年第一学期题号一二三四五六七八九十总分得分一、平面机构结构分析（15分）1.计算图11和图12所示机构自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束。图12中，O1、O2为凸轮与从动件滚子接触点处曲率中心；（6分）2.对于图11所示机构，说明采用虚约束结构的目的。（3分）E2C2E2C2D2D1C1E1EDCBAC3D3E3图11AKCFEGHJILB图12 二、平面连杆机构分析与设计（30分）1.试标注出图21所示机构在图示位置的所有瞬心；（6分）2.图22所示机构，试画出当A、B、C三点共线时机构的压力角；（2分）11234ABCD图21图223.图23所示曲柄滑块机构，已知曲柄1以w1沿逆时针方向匀速转动，滑块3沿水平方向运动，图示瞬时，曲柄1处于垂直位置。试用相对运动图解法求滑块的速度vC、加速度aC（要求写出全部矢量方程式）。（8分）BBAC24311图23ABC1图24DC2F1CE40160100F2F4.设计一个平面六杆机构（图24），该机构由一个具有急回运动的曲柄摇杆机构ABCD串联一个RRPⅡ级基本杆组EF构成。设计参数为：曲柄摇杆机构的行程速比系数K1.4，摇杆CD的长度lCDABC1图24DC2F1CE40160100F2F（1）试用图解法求lAB、lBC和lAD；（8分）（2）试用图解法求lEF、lDE。（6分）（注：建议取l0.004m/mm，均要求保留作图线，写出各杆实际长度值）三、凸轮机构分析（10分）图3所示对心式平底直动从动件盘形凸轮机构，凸轮1为一偏心圆盘，其半径R=50mm，偏距OA=20mm。。试确定：1.凸轮的推程角、远休止角、回程角、近休止角；（2分）2.计算凸轮的基圆半径rb，并在图中画出基圆；（2分）3.图示瞬时，凸轮圆心O位于其转动中心A的正下方，试根据反转原理标出当凸轮转过90时从动件2的位移s，写出从动件移动速度v的表达式；（4分）4.说明将从动件的平底设计成与其移动导路垂直的主要原因。（2分）22A11B3O图3四、齿轮机构参数计算（10分）一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i12=2，模数m=4mm，分度圆上的压力角α=20°。1.若为标准齿轮，标准安装，中心距a120mm，试确定两轮的齿数z1和z2、节圆半径和、啮合角；（5分）2.若将实际中心距改为mm，其它参数不变，试确定啮合角及保证其无侧隙啮合的传动类型。(5分)五、机构静力学分析（10分）在图4所示的机构中，原动件1在驱动力矩M作用下等速转动，从动件2上的生产阻力Q如图所示。已知各转动副处的细实线圆为摩擦圆，移动副摩擦角φ15°。若不计各构件的重力与惯性力，试在图上画出各运动副中总反力的作用线及方向。QQB12C1MA3图4六、轮系与机械动力学（25分）1.磨床进刀机构如图51所示，z1z229，z228，z330，z4=200（棘轮），丝杆5导程l=3mm，精加工时，每次进刀量相当于棘轮转过一齿。试计算传动比，确定棘轮转过一齿时进刀量的大小；（15分）2O/4Mer图52砂轮z1工件5z4棘轮z3z2z2图512.某机器2O/4Mer图52砂轮z1工件5z4棘轮z3z2z2图51

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2010~2011学年第二学期题号一二三四五六七八九十总分得分一、平面机构结构分析（15分）1.试用图11所示II级基本杆组搭接一个自由度为1，且输入运动为单向连续转动，输出运动为往复直线移动的平面六杆机构，画出机构结构示意图，标出原动件；（4分）2.图12所示机构中，凸轮为一偏心圆，圆心在O点，EF=GH，EG=FH，EI=FJ。（1）计算该机构的自由度，明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（5分）DKDKI图12OCCHJBFAGE图1图11二、平面连杆机构分析与设计（25分）1.图21为平行四边形机构的运动简图。曲柄1的角速度为1，角加速度为1=0。（1）标出该机构在图示位置的压力角；（2分）（2）用相对运动图解法求点C的速度vC，构件2的角速度2（要求列出速度向量方程，作出速度多边形，建议以pb=30mm表示vB，所有作图线要清晰）；（6分）（3）用相对运动图解法求点C的加速度aC，构件2角加速度2（要求列出加速度向量方程，作出加速度多边形，建议以pb=30mm表示，所有作图线要清晰）。（6分）AABC图2111232.，当曲柄上的一条标线分别处于1、2、3位置时，其对应滑块位置分别为C1、C2、C3。图22为按比例尺画出的对应位置图，用图解法在图22上设计出铰链B1的位置（保留作图线）。（11分）图图22A1C2C123C3三、凸轮机构分析（10分）图3所示对心移动平底从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆，圆心在A点，凸轮的转动中心在O点，逆时针方向转动。1.在图上画出凸轮的基圆，标注出基圆半径rb；（2分）2.在图上标出凸轮机构的推程角和图示位置机构的压力角；（4分）3.在图上标出从动件从图示位置上升s后凸轮的转角以及从动件的升距h。（4分）ωωAs图3O四、齿轮机构参数计算（10分）一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，z1=18，z2=27，模数m=4mm，=20，h*a=1.0，c*=0.25。1.计算小齿轮的基圆半径rb1、齿顶圆半径ra1和齿根圆半径rf1；（3分）2.当两轮的安装中心距a′=92mm时，求其啮合角，节圆半径r1′、r2′，分度圆半径r1、r2；（5分）3.按a安装，两齿轮保证无侧隙啮合，应采用何种变位齿轮传动？（2分）五、轮系传动比计算（15分）图4所示轮系中，已知各齿轮均为标准齿轮，按标准中心距安装。各齿轮的齿数分别为z1=20，z2=30，z3=80，z4=30，z6=110，轴I为主动轴，轴II为从动轴，S、P为制动带，试计算：1.齿轮5的齿数z5；（3分）2.S压紧齿轮3，P处于松开状态时的传动比iIII；（8分）3.P压紧齿轮6，S处于松开状态时的传动比iIII。（4分）SSP图41III23654六、机械动力学（25分）1.图51所示曲柄滑块机构，P为驱动力，Q为阻力，图中细实线小圆为摩擦圆，移动副摩擦角为。（1）在图51上作出机构在图示位置各运动副总反力的作用线位置和方向并进行标注；（10分）（2）写出构件1、3的力平衡方程式，以所给出的力P的长度为基准，作出构件1、3的力多边形。（5分）图5图51P13PAC4BQ22.已知某机器的等效阻力矩Mvr曲线如图52所示，其等效驱动力矩Mvd为常数，取机器的主轴为等效构件，其转速为1000r/min，试求当机器运转速度不均匀系数0.05时，安装在机器主轴上的飞轮转动惯量JF，其余构件的转动惯量忽略不计。（JF[W]/(2m[])=900[W]/(2n2[])]），[W]为最大盈亏功）（10分）/42MvO图52Mvr封线密

2010~2011学年第二学期一、平面机构结构分析（15分）1.试用图11所示II级基本杆组搭接一个自由度为1，且输入运动为单向连续转动，输出运动为往复直线移动的平面六杆机构，画出机构结构示意图，标出原动件；（4分）2.图12所示机构中，凸轮为一偏心圆，圆心在O点。（1）计算该机构的自由度，明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（5分）JDJDBGH图12AECOEF图1图11二、平面连杆机构分析与设计（25分）1.图21为一平行四边形机构的机构运动简图。曲柄1的角速度为1，角加速度为1，方向如图所示。（1）标出该机构在图示位置的压力角；（2分）（2）用相对运动图解法求点C的速度vC，构件2、3的角速度2、3（要求列出速度向量方程，作出速度多边形，建议以pb=30mm表示vB，所有作图线要清晰）；（6分）（3）用相对运动图解法求点C的加速度aC，构件2、3的角加速度2、3（要求列出加速度向量方程，作出加速度多边形，建议以pnB=30mm表示，nBb=30mm表示，所有作图线要清晰）。（6分）AAD图21B1C23112.六杆机构，其结构为前置曲柄摇杆机构后接一个RRR型II级组。曲柄摇杆机构行程速比系数K1.4，摇杆CD的两极限位置分别为C1D及C2D，摆角60，其对应输出构件EF的两条标线位置分别为FG1和FG2，摆角30。当摇杆处于C2D位置时，前置曲柄摇杆机构的传动角为30。设图22已按比例绘制出C1D、C2D以及FG1、FG2，用图解法在图22上设计出铰链A、B1、E1（保留作图线，E1点选在标线FG1上）。（11分）DDC1G2G1C2图22F三、凸轮机构分析（10分）图3所示偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，圆心在A点，凸轮的转动中心在O点，逆时针方向转动。1.在图上画出凸轮的理论轮廓曲线、基圆和偏距圆，标注出基圆半径rb和偏距圆半径e；（3分）2.在图上标出凸轮机构的推程角和图示位置机构的压力角；（3分）3.在图上标出从动件从图示位置上升s后凸轮的转角。（4分）ωωAs图3O四、齿轮机构参数计算（10分）图441312111在图4所示的回归轮系中，已知z20，z2=48，m1=m2=2mm，z3=18，z4=36，m3=m4=2.5mm，该两对齿轮均为标准渐开线直齿圆柱齿轮，且安装中心距相等，=20，h*a图4413121111.两对齿轮的标准中心距a12、a34分别为多少？（2分）2.当以a12为安装中心距时，齿轮3与齿轮4应采取何种传动才能保证无侧隙啮合？计算其啮合角34和齿轮3的节圆半径r3；（4分）3.仍以a12为安装中心距，当齿轮3与齿轮4采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，其法面模数mn3=mn4=2.5mm，齿数不变，计算其分度圆螺旋角以及齿轮3和齿轮4的分度圆半径r3、r4。（4分）五、轮系传动比计算（15分）图5所示轮系，轴I为输入轴，转向已标注在图中，轴II为输出轴。已知各齿轮均为标准齿轮标准安装，且m4=m5=2mm，各齿轮的齿数分别为：z1=30，z2=40，z2=20，z3=60，z3=30，z4=60，z4=100，z5=150。1.a=？；（3分）II图5Ia123II图5Ia123235446六、机械动力学（25分）图6所示颚式破碎机，1、2为皮带轮，传动比=2，LBC=2LAB，物料7与动颚板4在D点接触，接触点公法线为nn，4和7之间的摩擦角为，细实线圆为摩擦圆。1.考虑摩擦的四杆机构O2ABC的静力分析（1）在图6上作出机构在图示位置各构件总反力的作用线位置和方向并进行标注；（10分）（2）写出构件4的力平衡方程式，定性作出力多边形（设物料7对动颚板4的正压力为Q，沿n-n方向，如图示）。（5分）2.设电机及轮1绕O1的转动惯量为J1，轮2绕O2的转动惯量为J2，构件4绕质心（位于构件4的中点）S4的转动惯量为J4，质量为m4，构件5绕质心C点的转动惯量为J5，忽略皮带质量，当机构运动至O2A⊥AB时，有BC⊥AB，以轮1为等效构件。（1）写出在该位置时等效阻力矩Mrv的表达式（阻力为Q）；（5分）（2）写出在该位置时等效转动惯量Jv的表达式。（5分）图6图612O1DB5CQS4A7nnO2ω1436

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2010~2011学年第一学期一二三四五六七八九十总分得分一、平面机构结构分析（15分）1.图11所示机构由凸轮机构和连杆机构组合而成，计算该机构的自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（6分）2.说明该机构采用局部自由度或虚约束结构的目的；（3分）3.图12所示机构中，点O为机架与从动件滚子接触点C的曲率中心，画出该机构在图示瞬时的低副替代机构，并对机构进行结构分析。要求画出拆分机构后的驱动杆组（原动件和机架）和基本杆组，并确定机构的级别。（6分）CCB图11EDAFGCC图12OBADEG二、平面连杆机构分析与设计（30分）1.设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆CD的长度lCD38mm，行程速比系数K=1.4，机架长度lAD=50mm，摇杆的一个极限位置C1D与机架的夹角为45°，另一个极限位置为C2D。（1）求曲柄长度lAB和连杆长度lBC（按l0.001m/mm在图21上作图，保留作图线）；（10分）（2）以曲柄AB为主动件（逆时针转向），在图22上标出曲柄与机架的夹角为90°时机构的压力角和传动角，并标出机构的最小传动角min；（6分）（3）取构件AB为机架，机构为何种机构？取构件CD为机架，机构为何种机构？（4分）CC2图21C1AD图2图221AD2.连杆机构如图23所示，已知各构件长度及1，用相对运动图解法求图示瞬时构件6的速度v6及C点加速度aC。要求：直接在图24上作速度多边形，在图26上作加速度多边形，写出全部向量方程式，应用了影像原理要作出说明（图23中，E点位于BC中点，图24中，pb表示vB。图25中给出了法向加速度对应的线段长度，图26中，pb表示aB）。（10分）DDBACE11图2323456pb图24ppb图26图25aCBnaCDn三、凸轮机构分析（10分）图31所示滚子移动从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，逆时针转向，已知参数：R20mm，lOA10mm，e8mm，rr5mm。1.画出凸轮的理论轮廓曲线，并求其基圆半径rb；（4分）rr图31eGEArr图31eGEAORF3.从动件与凸轮在F点接触时凸轮机构的压力角F。（2分）四、齿轮机构参数计算（10分）正常齿制。1.计算z1、z2、r1、r2、ra1、ra2；（6分）2.当这对齿轮的参数不变，中心距改变为a130mm，计算r1、r2以及。（4分）五、轮系传动比计算（15分）图示51轮系中，已知各齿轮均为标准齿轮标准安装，且齿轮1、2、3、3、4的模数相同，各齿轮的齿数分别为z118，z180，z336，z324，z470，z480，z550，z758，6为双头蜗杆，旋向如图所示。图5图51n123451346712.求齿数z2；（3分）3.求传动比i17，并指出轮7的转向。（10分）六、机械动力学（20分）12433IIIIIIIV图6121.如图61所示，与电机轴固联的小带轮1通过皮带驱动大带轮2，与大带轮2固联的小齿轮2驱动大齿轮3，与大齿轮3固联的锥齿轮3驱动锥齿轮4。已知小带轮直径d1、大带轮直径d2、各齿轮齿数Z2′、Z3、Z3′、Z4、各轴系绕其转动轴的转动惯量JⅠ、JⅡ、JⅢ、JⅣ12433IIIIIIIV图6122.图62所示曲柄滑块机构，其摩擦圆、摩擦角、驱动力矩Md以及阻力Fr均在图中表示出，试在该图中画出机构在图示位置各运动副的总反力作用线及方向。（10分）图6图62Md3214Fr

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2010~2011学年第一学期一二三四五六七八九十总分得分一、平面机构结构分析（15分）1.计算图11所示机构的自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（6分）2.说明该机构采用局部自由度和虚约束结构的目的；（3分）CDOOCDOO1AB图12图11AEDCBFGH二、平面连杆机构分析与设计（30分）1.图21所示六杆机构可以视为由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联而成。（1）标出该六杆机构在图示位置的压力角与传动角；（6分）（2）用相对运动图解法求滑块5的速度vE，列出速度向量方程，作出求解vE的速度多边形（图22中的pb表示vB，直接在图22作图）；（10分）（3）写出求解加速度aE的向量方程式。（4分）11ABCDF1E23456图21ppb图222.六杆机构，其结构如图21所示，前置曲柄摇杆机构行程速比系数K1.4，摇杆CD的两极限位置分别为C1D及C2D，摆角60，其对应滑块的两位置分别为E1及E2，机架水平布置，C1D与机架垂直，回转副F的中心在CD连线上。设图23已按比例绘制出C1D、C2D以及E1、E2，用图解法在图23上设计，求出曲柄长度lAB、机架长度lAD、连杆长度lBC、lFE以及DF长度LDF（保留作图线）。（10分）DDC1E2E1C2图23三、凸轮机构分析（10分）图31所示滚子摆动从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，顺时针转向，已知参数：R20mm，lOA10mm，lOB40mm，lBC33mm，rr5mm。1.画出凸轮的理论轮廓曲线，并求其基圆半径rb；（4分）2.在图上标出滚子与凸轮从E点接触到F点接触时，凸轮所转过的角度和从动件的角位移；（4分）3.从动件与凸轮在F点接触时凸轮机构的压力角F。（2分）图3图31FAORBErrC四、齿轮机构参数计算（10分）已知一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，20，z1=19，z2＝42，按标准中心距a152.5mm安装，试求：1.模数m；（2分）2.重合度；（6分）3.当有一对轮齿在节点P处啮合时，是否还有其他轮齿也处于啮合状态？当一对轮齿在B1点（即啮合终止点）处啮合时，是否还有其他轮齿也处于啮合状态？（2分）(重合度计算公式：)五、轮系传动比计算（15分）图51所示为一小型起重机构，一般工作情况下，单头左旋蜗杆5不转动，动力由电机M输入，带动卷筒N转动。当电机发生故障或慢速吊起重物时，电动机停机并刹住，用蜗杆5传动，各齿轮的齿数分别为：z140，z220，z240，z360，z344，z488。1.计算一般工作情况下的传动比iH4的大小，并确定H与轮4的转向关系；（12分）2.当起重机慢速起重时，蜗杆顺时针转动，此时传动比i5466，用箭头标注出轮4的转向，并确定齿数z1。（3分）NN15HM123243图51六、机械动力学（20分）1.在图61所示车床主轴箱系统中，带轮半径R040mm，R1120mm，各齿轮齿数为z1z220，z2z340，各轴系的转动惯量分别为J0=0.1kgm2，JI0.2kgm2，JII0.4kgm2，JIII0.8kgm2，作用在轴Ⅲ上的阻力矩M3=60Nm。当取轴Ⅰ为等效构件时，求机构的等效转动惯量J和等效阻力矩Mr；（10分）MM12321R0R1IIIIIIM3图612.图62所示为一摆动导杆机构运动简图，其摩擦圆、摩擦角、驱动力矩Md以及图示瞬时的阻力Fr均在图中表示出，试在该图中画出机构在图示位置各运动副的总反力作用线及方向。（10分）FFrMd3142图62

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2009~2010学年第二学期题号一二三四五六七八九十总分得分一、平面机构结构分析（15分）1.在图11所示机构中，凸轮为一圆盘，ABCD和CDEF是平行四边形。（1）计算该机构自由度，若有机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出；（9分）（2）画出该机构的低副替代机构。（3分）AABDCFEHGIJGOLK图111123456897图12102.试画出图12所示机构的基本杆组（必须将构件代号标注在基本杆组中），并确定机构的级别。（3分）二、平面连杆机构分析与设计（30分）1.确定图21所示机构在图示位置的全部瞬心。若曲柄1的角速度1已知，写出计算构件3的角速度3的表达式；（8分）2.画出机构在图示位置的传动角；（2分）44CB1321A图21D3.所示正弦机构中，已知曲柄1以1=20rad/s逆时针方向等速转动，lAB0.1m，试求当1=45时构件3的速度v3和加速度a3（要求列出矢量方程，画出速度多边形和加速度多边形）；（10分）图2图22CAB113421CAC1DBC2图234．如图23所示，，设已知颚式破碎机的行程速比系数K1.4，颚板长度lCD300mm，颚板摆角35，颚板在极限位置C1D时，铰链C1与A之间的距离lAC1225mm。试用图解法确定曲柄长度lAB，连杆长度CAC1DBC2图23三、凸轮机构分析（10分）图3所示直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮轮廓线由两段圆弧和两段直线组成，凸轮逆时针转动。1.试在图中画出凸轮的理论轮廓曲线、基圆、从动件的最大行程h、凸轮的推程角、近休止角s和回程角；（7分）图3A2.画出凸轮转至轮廓线上点A与滚子接触时机构压力角和从动件位移s图3A四、齿轮机构参数计算（10分）己知一对标准外啮合斜齿圆柱齿轮传动，mn=4mm，齿数分别为：z1=24，z2＝48，a=150mm。试求：1.螺旋角；（3分）2.两轮的分度圆直径d1、d2；（4分）3.如改用模数m=4mm，压力角为20的直齿圆柱齿轮传动，要求中心距和齿数都不改变，应该采用何种类型的变位齿轮传动？（3分）五、轮系传动比计算（10分）在图5所示轮系中，已知各轮齿数为：z1＝z1＝40，z2=z4＝30，z3=z5=100，试求传动比i1H。图5图5234511H六、机械系统动力学（15分）R12Md图6Q图6所示为一提升机的简图，齿轮1由电机驱动，驱动力矩为Md，提升重物的重量为Q，卷筒半径为R，齿轮1与齿轮2的齿数分别为z1、z2，电机转子和齿轮1的转动惯量为R12Md图6Q1.；2.重物由静止到匀速上升的过渡过程中，设重物作等加速运动，写出等效构件(t)的表达式。（7分）七、考虑摩擦的机构静力分析（10分）图7所示曲柄滑块机构，P为驱动力，Q为阻力，图中小圆为摩擦圆，移动副摩擦角为。1.在图上作出各构件总反力并进行标注；（5分）2.写出各构件的力平衡方程式，以图中表示P的线段长度为基准，作出构件1和构件3的力多边形。（5分）QQ4B3P1QA图72C

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2009~2010学年第一学期题号一二三四五六七八九十总分得分一、平面机构结构分析（15分）1.计算图11和图12所示机构自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束。图12中，O为凸轮与从动件滚子接触点处曲率中心；（6分）2.对于图11所示机构，请说明采用局部自由度和虚约束结构的目的；（3分）3.