中南大学机械设计基础期末试卷及答案

机械设计基础A期中考试题姓名学号
一、选择题（单选题，每题1分，30分）
1. 瞬心是两构件上绝对速度 A 的点；
A.相等B等于零 C.不相等
2. 一对齿轮传动的相对瞬心位置是在 B ；
A.齿轮转动中心上B连心线上 C.节圆内公切线的一个切点上
3. 某平面连杆机构由4个构件组成，则其瞬心个数为 C ；
A.3个
B.4个
C.6个
D.10个
4. 以对心曲柄滑块机构的滑块做机架时，得到的是D；
A.另一曲柄滑块机构
B.导杆机构
C.摇块机构
D.直动滑杆机构
5. 四杆机构中已知l AB=75mm，l BC=40mm，l CD=50mm，l AD=25mm，当以AD为机架时，该机构是C机构；
A.曲柄摇杆
B.双曲柄
C.双摇杆
6. 曲柄摇杆构ABCD中，AB为曲柄，AD为机架。

若杆长lAB=40mm，lBC=75mm，lCD=90mm，则机架最大杆长为D；
A.55mm
B.1C5mm
C.165mm
D.125mm
7. 在下列平面四杆机构中，一定无急回特性的机构是C ；
A.偏置曲柄滑块机构
B.曲柄摇杆机构
C. 对心曲柄滑块机构
D.摆动导杆机构
8. 在设计滚子从动件盘形外凸凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以D；
A.减少基圆半径
B.增大滚子半径
C.改变偏置方向
D.减少滚子半径
9. 曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，___A_____死点位置。

A. 曲柄与连杆共线时为
B. 不存在
C.摇杆与连杆共线时为
10. 机构的急回特性可用 K表示，其值越大，急回特性B；
A.越不明显
B.越明显
C. 没有改变
11.在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件，最小传动角出现在A；
A. 曲柄与机架的两个共线位置之一
B.曲柄与连杆共线的两个位置之一
C. 任意位置
12 曲柄为主动件的偏置曲柄滑块机构，最小传动角出现在B；
A.曲柄与连杆共线的两个位置之一
B. 曲柄与滑块移动路线垂直位置之一
C. 曲柄与滑块移动路线平行位置之一
13.摆动导杆机构的传动角始终等于 A ；度，具有很好的传力性能。

A.90
B.0
C.压力角
14.减小滚子半径，滚子从动件盘形凸轮实际轮廓线外凸部分的曲率半径将B；
A.减小
B.增大
C.不受影响
15. 在凸轮机构几种常用的推杆运动规律中， C 会产生刚性冲击，只宜用于低速。

A 正弦加速度运动规律
B 余弦加速度运动规律
C 等速运动规律
D 等加速、等减速运动规律
16.在凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动D ；
A.将产生刚性冲击B没有冲击 C.既有刚性冲击又有柔性冲击D将产生柔性冲击
17.若增大基圆半径，则凸轮机构的压力角将C；
A.变大
B.不变
C.变小
18.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于 B ；
A.分度圆
B.基圆
C.齿根圆
D.齿顶圆
19.渐开线直齿圆柱齿轮的可分性是指 A 不受中心变化的影响。

A.传动比
B.节圆半径
C.啮合角
20.标准渐开线齿轮齿条传动在非标准安装时，齿轮分度圆与节圆，啮合角与分度圆压力角关系分别是 B；
A.分度圆大于节圆，啮合角大于压力角B相等，相等 C. 分度圆小于节圆，啮合角小于压力角
21.一对斜齿圆柱齿轮传动，若将其螺旋角增大，其它条件不变，则中心距 B ；
A.减小
B.增大
C.不受影响
22.某正常齿制标准直齿轮的模数为5mm、齿数是21，则其分度圆齿距和分度圆直径分别为B；
A.5mm，105mm
B.15.7mm，105mm
C. 15.7mm，110mm
23.齿轮连续传动的条件是重合度B；
A.小于1
B.大于1
C.与重合度无关
24.标准齿轮分度圆上齿厚B齿槽宽；
A.小于
B.等于
C.小于
25.正变位齿轮分度圆上的齿厚比齿槽宽B；
A.小
B.大
C.相等
26. 标准渐开线直齿外啮合齿轮的啮合线即是齿廓啮合接触点的公法线,又是 B ；
A.两分度圆的切线
B. 两基圆的内公切线
C.一条形状不定的曲线
27.斜齿圆柱齿轮传动的重合度随着齿轮螺旋角的增加而 A ；
A.增大
B.减小
C.不变
28.模数m表示齿轮轮齿的大小，它的单位是 A ；
A.mm
B.m
C.没有单位
29.行星轮系和差动轮系的主要区别是A；
A.自由度数目不同
B.齿轮个数不同
C.传动形式不同
D.轴线的空间位置不同
30.在2K-H周转轮系中，系杆H的转动方向与各轮的齿数A；
A.有关
B.无关
C.系杆总是与输入中心轮的转向相同
二、在图示机构运动简略中，已知L=210mm，θ1=30∘，原动件1以等角速度ω1=2rad/s转动。

（10分）1）求该机构所有瞬心的位置（6分）；2）画出机构在图示位置的压力角（2分）；
3）利用几何关系和瞬心求图示位置构件3的速度V3（2分）。

V3=V13=L P14−P13∙ω1=2(210+210tan30∘tan30∘)=560mm/s
三、图中所示为一偏置尖顶直动从动件盘形凸轮机构，O为转动中心，凸轮的轮廓线为圆，A点为圆心，凸轮逆时针转动。

（13分）
（1）画出凸轮的基圆，并标出基圆半径r0，标出凸轮上推杆最低位置接触点N（3分）；
（2）图示位置从动件的位移h1（2分）；
（3）凸轮从图示位置转过90度时机构的压力角（4分）；
（4）在凸轮曲线上标出推杆最大位移时接触点M，标出此处凸轮相对于最低位置转过的转角δM及行程h M（4分）。

四、简答题（10分
计算下面两个机构的自由度，如果有复合铰链、虚约束或局部自由度，请在图中指出。

（5分）
解：（1）F=6*3-8*2-1*1=1 （其中G为局部自由度，E为虚约束，B为复合铰链）
2.一曲柄摇杆机构，曲柄为主动件，极位夹角θ1=30∘，已知工作行程用时间7s，问空行程时间是多少，曲柄转速是多少（rpm）(5分)
解：K=7/5，空行程5s，曲柄转速5rpm
五、一曲柄偏置滑块机构，已知曲柄长AB=20mm，偏距e =15mm，其最大压力角 =30°，试用作图法确定连杆长度BC，滑块的行程H，并标明其极位夹角θ，求出其行程速比系数K(自选比例尺)。

（15分）
解：(1)最大压力角是当曲柄垂直且与偏心距反侧位置，如图所示。

BC=（20+15）/sin30=70
六、已知一正常齿制渐开线标准斜齿圆柱齿轮a=150mm，z1=24，z2=48，m n=4mm，试计算其螺旋角β、端面模数m t和分度圆直径d。

（10分）
七、如下图所示轮系中，已知各齿轮齿数为：z1=z3=z5=20，z2=z4=z6=40，z7=100，求传动比i17，并判断ω1、ω7是同向还是反向？（15分）。