《机械原理》期末考试试题及答案

一、是非题，判断下列各题,对的画“√”，错的画“×”（每题2分，共10分） 1、Ⅱ级机构的自由度不能大于2； 2、铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。 3、当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现自锁现象。 4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高； 5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构。 二、单项选择题（每小题2分，共10分）

1、在铰链四杆机构中，取（ ）杆作为机架，则可得到双摇杆机构。

A ．最短杆；

B ．最短杆的对边；

C ．最长杆；

D ．连杆 2、下列为空间齿轮机构的是（ ）机构。

A ．圆锥齿轮；

B ．人字齿轮；

C ．平行轴斜齿圆柱齿轮；

D ．直齿圆柱齿轮

3、表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为（ ）。

A ．轴面；

B ．端面；

C ．中间平面；

D ．法面

4、在机构中原动件数目（ ）机构自由度时，该机构具有确定的运动。

A ．小于；

B ．等于；

C ．大于；

D ．大于等于

5、 作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是（ ）。

A ．0=v ，0=a ；

B ．0≠v ，0=a ；

C ．0=v ，0≠a ；

D ．0≠v ，0≠a 。 三、填空题（每小题2分，共10分）

1、为使凸轮机构结构紧凑，应选择较小的基圆半径，但会导致压力角_______ 。

2、构件是________的单元，而零件是制造的单元。

3、在摆动导杆机构中，导杆摆角 30ψ=，其行程速度变化系数K 的值为_______。

4、在周转轮系中，兼有_______的齿轮称为行星轮。

5、平面定轴轮系传动比的大小等于_______ 。 四、分析简答题（40分）

1、（10分）计算图示机构的自由度。确定机构所含杆组的数目和级别，并判定机构的级别。机构中的原动件如图所示。

2、（10分）图示铰链四杆机构中，所标数字代表杆长，单位为cm 。试求： 1）通过计算判断该机构属于铰链四杆机构中的何种类型；

2）欲使该机构为曲柄摇杆机构，现调整AB 杆长，试确定出AB 杆长的取值范围。

3、（10分）偏置曲柄滑块机构中，曲柄AB 为原动件，其长为20 cm ，且逆时针匀速转动。又知连杆长BC 为60cm ，滑块行程速比系数2K =。试求：滑块行程?s =

4、（10分）一偏置直动尖项从动件盘形凸轮机构如图所示。已知凸轮为一偏心圆盘，圆盘半径30mm R =，几何中心为A ，回转中心为O ，从动件偏距

10mm OD e ==，10mm OA =。凸轮以等角速度ω逆时针方向转动。当凸轮在图示位置，即AD CD ⊥时，试求：

（1）凸轮的基圆半径 0r

；

（2）图示位置的凸轮机构压力角α； （3）图示位置的凸轮转角ϕ； （4）图示位置的从动件的位移s ；

（5）该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理，为什么？

五、计算题：（30分）

1、（10分）一对渐开线直齿圆柱标准齿轮，已知201=z ，402=z ，

10=m mm,α=︒20,1*a =h ,25.0*=c 。如安装中心距为305mm 。试确定：

(1)这对齿轮的啮合角α'；

(2)节圆半径

1r '、 2r '；

(3)两齿廓曲线在节圆上的曲率半径

1ρ'、 2ρ'；

(4)实际齿顶间隙c '; (5)重合度ε。

注：重合度计算式 1a12a 21(tg tg )(tg tg )2z z εααααπ''⎡⎤=-+-⎣⎦

2、（10分）图示机构中，已知AB 杆长为100mm ，其角速度1

10rad/s ω=，BD 杆长

为20mm,该位置时0

30ϕ=，请标出瞬心13P 、24P ，并计算件2上D 点及件3的

该瞬时速度D ?V =，3?

V =（注意：标示瞬心时，应将图形画在答题纸上，不要直接画在题签上。）

3、（10分）计算图示轮系的传动比

AB

i ，并确定输出轴B 的转向。已知各轮齿数

11

z =，

240

z =，224z '=，372z =，318z '=，4114z =，蜗杆左旋，1n 转向如图所示。

2011(参考答案)

一、是非题（本大题共10分，每小题2分） 1、×；2、×；3、√；4、√；5、√ 二、单项选择题（每小题2分，共10分） 1、B ；2、A ；3、C ；4、B ；5、C

三、填空题（每小题2分，共10分）

1、增大；

2、运动；

3、1.4；

4、自转和公转；

5、从动轮齿数乘积与主动轮齿数乘积之比

四、分析简答题（本大题共40分） 1、（本小题10分） 解：

L H 3n 2P P 3721001

F =--=⨯-⨯-=

以CF 为原动件时，图示机构去掉原动件和机架后可以拆分为1个Ⅱ级杆组和1个Ⅲ级杆组，如下图示（，所以该机构为Ⅲ级机构。

A

2、（本小题10分）

1）因为40805060+>+，属于双摇杆机构 2）AB 最短时，805060x +≤+，030x ≤≤， AB 居中时，508060x +≤+，7080x ≤≤，

AB 最长时， 508060x +≤+ 8090x ≤≤， 所以 030x ≤<,7090x ≤≤ 3、（本小题10分）

解：

1

180601K K θ-==+ 画出两极限位置

B1

所以s 69.28==

4、（本小题10分）解： (1)

0301020r R OA mm

=-=-=

(2)

020

=0.895, 41.8322.36AD tg BD αα=

===

(3)

(4)

mm

22.3617.32 5.04s =-=mm (5) 偏置方向不合理。

图示偏置方向使推程段增大。应把从动件导路偏置在凸轮转动中心

的右侧，则推程段减小。