机械原理模拟考试试卷三及题解

机械原理模拟考试试卷三及题解(查看答案)
一．完成下列各题（每题7分, 共56分）
1.计算图示机构的自由度。

如有复合铰链、局部自由度及虚约束需说明。

2.重量G=40N的滑块1，在倾角β=30°的驱动力P作用下沿水平面作等速运动。

接触面间摩擦系数f=0.286, 试用图解法求力P 。

3.图示导杆机构运动简图。

已知原动件1的角速度为ω1=1rad/s, 试用瞬心法求导杆的角速度ω3。

4.在图上画出凸轮从当前位置依ω1方向转过60°时推杆的位移S。

5.按照图示曲柄导杆机构的运动简图及速度多边形，试写出哥式加速度的表达式，并在图中指出其方向.
6.标准斜齿圆柱齿轮传动，已知:Z1=15，Z2=20，mn=4mm，αn=20°，β=15°求齿轮传动中心距a。

7.在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，标出涡轮4的转动方向。

8.在薄片圆盘上，有两个不平衡量Q1=5N，Q2=8N,ｒ1=ｒ2=10mm。

试用图解法确定应加平衡重的重径积W，并在图中标出它与0X轴所夹的方向角a。

二．图示为平底从动件偏心圆凸轮机构。

试在图上画出：
1.基圆半径r0；
2.升距h；
3.该位置机构压力角a；
4.该位置从动件位移S；
并说明凸轮的理论廓线是否为圆？（10分）
三、如图所示正弦机构。

已知LAB=800mm，构件3的质量m=80kg，J2=10kgm2作用于构件3的阻力Q=500N，不计构件2的质量。

以曲柄1为等效构件，求该瞬时机构的等效转动惯量Je
和等效阻力矩Mr。

（14 分）
四、图示飞机起落架用铰链四杆机构，连杆长度LBC＝300mm ，预定的两位置是：实线B1C1表示降落放下机轮的位置，虚线B2C2表示飞行时收回机轮的位置，要求连架杆AB的铰链A 位于B1C1延长线上，连架杆DC的铰链D位于B2C2延长线上。

试设计该铰链四杆机构。

（10分）
答：LAB= mm，LAD＝mm，LDC＝mm。

五、一对标准斜齿圆柱齿轮传动。

已知：齿轮参数Z1=18，Mn=2.5，αn=20°，hαn*=1.0 ，Cn*=0.25，传动比i12=2，中心距a＝68mm, 试求：
1．齿数Z2 , 螺旋角β；
2．分度圆直径d1,d2；
3．齿顶圆直径da1，da2；
4．基圆直径db1，db2；
5．端面分度圆周节Pt。

（10分）
一、填空题
1.③；
2.③；
3.②；
4.③；
5.③、②、①；
6.②；
7.③；
8.④；
9.机器，机构；10.变厚，减小，增大，减小。

二、简答题
1.解：F=3n-2Pl-Ph=3*6-2*8-1=1
无复合铰链；在D处有局部自由度；在H或I处有虚约束。

2.解：由图求得相对瞬心点P13。

所以有v3=L P14P13w1。

3. 解：因为：j= arctgf=16°
P+G+R21=0，作图（取mF=1N/mm），P=10.7*mF=10.7N
4.解：因为：在Y轴上不平衡的重径积为-25N·mm，在X轴上的重径积为45N·mm，所以有Q*150=(452 +(-25)2 )1/2，即
Q=0.343N，其方位为与X轴成151°。

三、解：1.Md*2=800*/4+200*7/4
所以：Md=275Nm
2. 因为：w=n/30
所以：wmax=nmax×/30=20.94r/s，wmin= nmin×/30=18.5r/s
wm=(wmax+wmin)/2=19.9r/s
d=(wmax-wmin)/wm=0.105
3. 又：ΔWmax=525*/4=412.33N·m
JF=ΔWmax/( )= 20.82kg·m2
四、解：q=180°(K-1)/(K+1)=36°，作图如图所示。

LBC=(LAC1+LAC2)/2 =36.5mm
LAB=(LAC2-LAC1)/2 =17.3mm amax=60 °
五、解：如图所示
六、解：此轮系为混合轮系，其组成为：定轴轮系z6和z5，差动轮系z1、z2、z4、z3和H。

由定轴轮系，有：i56=n5/n6=-z6/z5=-6/7
由差动轮系，有：iH14 =(n1–nH)/(n4–nH)=z2z4/z1z3=62*60/56*58
又因为：n6=nIII，n5=n4，联立求解(1)、(2)，并将nII与nIII以正值带入，可有n1=-147.61，转向与nIII同向。

七、解：(1)d1=mz1=50mm，da1=d1+2h*am=55mm，df1=d1-2(h*a+c*)m=43.75mm，s=m/ 2=3.927mm，a=m(z1+z2)/2=75mm。

(2) a= [z1(tg a1-tg)+z2(tg a2-tg)]/2=1.634
因为：cos a=rb/ra，而rb=rcos a，a1=31.32°，a2=26.49°
(3)B1B2——实际啮合区，N1N2——理论啮合区。

(4)P b=m cos=7.38mm ，单、双齿啮合区如图所示。