机械原理试题及答案

机械原理试题及答案（机械原理）
一、判断题（10分）[对者画√，错者画 ⨯ ]
1、在刚性转子中，满足静平条件的转子一定满足动平衡条件。

（ ）
2、四杆机构中，当行程速比系数K>0时一定有急回特性。

（ ）
3、平面低副具有两个自由度,一个约束。

（ ）
4、一对渐开线直齿圆柱齿轮当α1≠α2,m 1≠m 2时，该对齿轮有时也能正确啮合。

（ ）
5、用飞轮调节周期性速度波动，永远不能达到匀速转动。

（ ）
6、等效力矩是根据动能相等的原理求得的。

（ ）
7、在四杆机构中，当最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，固定最短杆的邻边，该机构为曲柄摇杆机构。

（ ） 8、平底摆动从动件凸轮机构的压力角永远为零。

（ ） 9、当机械效率小于1大于0时，机构即发生自锁。

（ ）
10、一对外啮合斜齿圆柱齿轮传动，两轮螺旋角旋向必一致。

（ ） 二、图解简答题（15分）
1、标出图1.1机构瞬心p 13和p 24。

（2分）
2、图1.2为一对直齿圆柱齿轮传动，轮1为主动轮。

画出：基圆、节点和实际啮合线段。

（4分）
3
4、图1.4为一刚性转子，m 1、m 2m 1=m 2，21r r
-=。

怎样处理才能使转子满足动平衡？（2分）
5、用齿条刀加工一正常齿制渐开线直齿圆柱齿轮。

Z=12，m=4，为避免根切，加工变位 齿轮。

说明图1.5
中a-a 、b-b 各是什么线？它们之间的距离L 至少为多少？（3分）
6、图1.6为一对心直动从动件盘形凸轮机构，为使机构中的压力角更小，改用偏置从动件，画出合理的从动件偏置的位置。

（2分）
三、计算题（40分）
1、计算图1.7机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束必须指出。

（8分）
2、已知在图1.8轮系中，Z 1=20，Z 2=80，Z 3=60， Z 4=20，Z 5=20，Z 6=2，Z 7=60， n 1= n 5=1500rpm ，方向如图。

求：n 7的大小和方向。

（10
分）
3、一对外啮合渐开线标准正常齿制直齿圆柱齿轮传动，Z 1= 40，Z 2=72，模数m=2mm, α=20ο。

求：1）当标准安装时，分度圆半径r 1、r 2，节圆半径r 1’、r 2’
，顶隙c 及啮合角α’；2）当安装中心距a ’=114mm
图1.4
a
b
4
图1.3
时，求出以上各值；3）当安装中心距a ’=112mm 时，采用等移距齿轮传动，齿轮1、2各应采用什么变位？两轮的变位系数有何特点？4）当安装中心距a ’=115mm 时，为保证无侧隙啮合，改用一对标准斜齿轮传动，αn =20ο
,m n =2mm
、β各为多少？（12分）
4、机器主轴在稳定运动循环中，主轴的等效阻力矩Mr 曲线如图
1.9所示，等效驱动力矩Md 为常数。

测得最大盈亏功ΔWmax=270π（Nm ），平均角速度ωm =90（1/s ），不均匀系数δ=0.05。

求：1）装在主轴上的飞轮转动惯量J F =？2）主轴的ωmax =?其对应转轴的何位置？3）等效驱动力矩Md=？等效阻力矩
Mrmax=？（10分）
五、图解题（35分）
1、已知图1.10凸轮机构，在图上标出：1)基圆半径r o ；2)图示位置从动件位移s 1和凸轮转角δ； 3)当凸轮上D 点与滚子接触时，从动件位移s 2和该位置的压力角α 。

(10分)
2、已知图1.11机构的位置、尺寸，构件1以ω1匀速转动。

用矢量方程图解法求构件3的速度v 3。

(7分 )
3、已知图1.12双滑块机构的位置和尺寸，摩擦圆半径ρ、摩擦角ϕ均为已知。

在图上画出各构件的总反力方向和作用线，并写出各构件的力平衡方程。

(10分)
4、设计一夹紧机构（四杆机构）。

已知：连杆l BC 的杆长，它的两个位置如图1.13所示。

要求到达夹紧位置B 2C 2时，机构处于死点位置，且摇杆C 2D 垂直于B 1C 1。

试设计满足上述两位置的四杆机构。

（图中比例尺为μl =0.001m/mm ）(8分)
图1.10
图1.9
M 2
图1.13
图1.11
v 34 图1.12
模拟试题（机械原理）答案
一、1.×；2.×；3.×；4.√；5.√；6.×；7.×；8.×；9.×；10.×。

二、1、
、
4、 5、 6、
三、1、n =8，P l =11，P h =1，F =1
2、定：6-7，1-2，周：4-6-5-3
n 1=n 5，n 2=n 3，n 7=3.125（逆）
3、1）r 1′=r 1=40mm ，r 2′=r 2=72mm ，c=0.5 mm ，α′=α=20°
2）a =112mm ，由a cos α=a ′cos α′得α′=22.6°，
r 1=40mm ，r 2=72mm ， r 1′=40.71mm ，r 2′=73.29mm ，c=2.5 mm 3）齿轮1正变位，齿轮2负变位，x 1+x 2=0，且x 1＞0，x 2＜0 4）β=13.12°
4、1）J F =2.094（kg ·m 2）； 2）ϕ=0或2π ； 3）M d =240，M rmax =960 。

3
565636
35Z Z n n n n i -=--= 67
7
667Z Z n n i ==
1
22
112Z Z n n i -
==
图1.1题 O 2 图1.2题
如图1.3题所示C ’和C ”分别是机构中
滑块的左右极限位置，极位夹角θ = 0ο。

图1.3题
a b
()mm
h m x L a 18.1 417
1217 *
min =⨯-==图1.4题 图1.5题
四、1、图解如图1.10题所示. 2、解：
3、
4、解：根据题意图解如下图1.13题所示。

AB 1C 1D 即为所求机构的第一位置。

l AB =AB 1·μl l CD =C 1D ·μl
l AD =AD ·μl
()
向左AB l v v AB 1B B 1
2
⊥==ω方向如图，取导路水平方向：？？大小：V 3B 3v B
B B B pb v v p // v v v 3
2
3
2
3
μμ==∨∨+=
034323=++R R Q
构件：014121=++R R P
构件：0
R R 3212=+ 2构件： 解：此题中2构件是二力构件，该构件受压。

各构件受力图
如右图1.12题，各构件受力平衡方程如下：
图
1.1021R 23
P p 1b 3
图1.11题
2C。