河北工程大学2012年机械原理期末考试试卷A
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m 2 (Z1 Z 2 )
B、
m 2
( q Z 1 ) C、
m 2
(q Z 2 )
7） 当凸轮基圆半径相同时， 采用适当的偏置式从动件可以 A 凸轮机构推程的压力角。 A、减小 B、增加 C、保持原来 8）3、利用飞轮进行调速的原因是它能 C 能量。 A、产生 B、消耗 C、存储和释放 9）质量分布在同一个回转平面内的静平衡的刚性转子 A 是动平衡的。 A．一定 B.一定不 C.不一定 10）根据机构的传力性能， A 凸轮机构最好. A.平底从动件;B.尖顶从动件;C. 偏置从动件. 三、判断题（10 分） 1、在平面机构中一个高副引入两个约束。 ） （ 2、变位系数为零的齿轮是标准齿轮。 （ ） 3、用范成法加工齿轮时应根据被加工齿轮的齿数来选择刀具的刀号。（） 4、滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是指凸轮理论轮廓曲线的最小半径。 （ ） 5、斜齿圆柱齿轮传动的重合度可以大于 2 ( √ ) 6 直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆永远相等。 ） （ 7、正传动中的一对齿轮必定都是正变位齿轮。 ） （ 8、两标准齿轮的参数分别为：z1=30,m1=2mm, 1=20; z2=24,m2=2.5mm, 2=20. 两轮的渐开线形状应该一样。 （√） 9、不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定的两个平衡 面内，分别适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。 √ （ ） 10、机构中的等效力即机构的合力（） 四．图 1 为由两个齿轮 1、4 构成的机构。 （15 分） 1）计算其自由度
2
H 方法二、 i13
76 18
n 1 870 ( r / min)
n1 n H n2 nH n1 n H n2 nH Z2 Z
1
i12
H
18 40
n 2 966 . 66 ( r / min)
十、绘制一摆动导杆机构并标出曲柄长度 a 与机架长度 d 的比值.使其行程速比系数为 2。并标
注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。
（ 首
页 ）
2） 3）拆组并判断机构的级， 4）画出其运动链的结构图并写出其运动链代号. 说明其有几个二元连杆，几个三元连杆，几个四元连杆？
2 3 6 D E 5 F 4 C 7 B A 1 4 图1
解：F＝3n-(2pl+ph) （1分） n=6,pl=8,ph=1, （3分） F=1 （1分） II级机构。 （2分） 1 运动链代号：N3 －012，N32－012，N41－0022，有5个二元连杆，2个三元连杆，1个四元连杆。
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试题纸（参考答案）
课程名称： 机 械 原 理 考生学号： 适用专业年级：机械 2010（A） 考 生 姓 名：
………………………………………………………………………………………………………
一、选择题（10 分） 1）机构中只有一个 D 。 A.闭式运动链 B.原动件 C.从动件 D.机架 2）曲柄摇杆机构中，当曲柄与 C 处于两次共线位置之一时出现最小传动角。 A.连杆 B.摇杆 C.机架 3）不发生根切的渐开线标准直齿圆柱外齿轮的齿根圆 B 大于基圆。 A.一定 B.不一定 C.一定不 4）当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因 是 D 。 A.节圆半径不变 B.压力角不变 C.啮合角不变 D.基圆半径不变 5） 考虑摩擦的转动副， 不论轴颈在加速、 等速、 减速不同状态下运转， 其总反力的作用线 C 切 于摩擦圆。 A、都不可能 B、不全是 C、一定都 6）蜗杆蜗轮传动的标准中心距 a= C 。 A、
arccos(
400 405
cos 20 ) 21 . 86
九、如图 5 所示，已知行星搅拌机的各轮齿数 z1=40，z2=18，转臂 H 的转速 nH=300（r/min） ， 求1）齿数z3。2）搅拌轴的转速n2=？并在图上表明其方向。 （10分）
3 2
n1 1 H
搅拌轴
2
2
m
2
2 xm tan
2 0 . 4 5 0 . 36397
（3） a
r1 r 2 5 r1 405 mm
r1 81 mm , r 2 4 r1 324 mm
a cos a cos
r1 80 mm , r2 320 mm , a 400 mm
2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。
解： （1） r 3
H （2） i 32
图5
r1 2 r 2 , z 3 z 1 2 z 2 76
（5 分） （10 分）
n3 n H n2 nH
0 nH n2 nH
Z2 Z
3
18 76
n 2 966 . 66 ( r / min)
n1 n H n3 nH n1 n H n3 nH Z3 Z
r v
0 . 40 5
0 . 08 m
r mz
/2
注：1、教师命题时题目之间不留空白；
2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。
（ 首
页 ）
z
2r m
80 5
32 2 5 0 .4 9 . 3058
（2） xm
s
82 80 2 , x 5 2
（6分＋2分） 五、如图2所示摆动从动件凸轮机构。已知凸轮角速度1=30（rad/s） a=100mm，R=200mm;机架 ， L=1400mm。用瞬心法求构件2的角速度2及其方向。 （10分） 解：V1＝V2 （2分） V1＝1a （2分） B 2 V2=2(L-a) （2分） 1 R P12 C 2=1a/(L-a)= 2.3（rad/s） （2分） A 瞬心位置：2分 1
图2 a L
B 3 E C2 A D 4 F 7 5 I G 6 H1 J 8
七、齿条刀具加工一直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮柸的角速度1=5rad/s，刀具的移动速 度为 0.40m/s，刀具的模数 m=5mm，压力角=20。 （1） 求被加工的齿轮的齿数； （2） 若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为 82mm，求被加工的齿轮的分度园齿厚 s； （3） 若已知该齿轮与大齿轮 2 相啮合时的传动比 i12=4，在无侧间隙的标准安装中心距为 405mm，求这两个齿轮的节园半径和啮合角。 解： （1） v r
注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。
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页 ）
出机构在极限位置时的压力角。 解：
180
K 1 K 1
60
（5 分）
1 A A 3 d C C B 2
1 4
s3
aBaidu Nhomakorabead
0 .5 ， 0
注：1、教师命题时题目之间不留空白；
B、
m 2
( q Z 1 ) C、
m 2
(q Z 2 )
7） 当凸轮基圆半径相同时， 采用适当的偏置式从动件可以 A 凸轮机构推程的压力角。 A、减小 B、增加 C、保持原来 8）3、利用飞轮进行调速的原因是它能 C 能量。 A、产生 B、消耗 C、存储和释放 9）质量分布在同一个回转平面内的静平衡的刚性转子 A 是动平衡的。 A．一定 B.一定不 C.不一定 10）根据机构的传力性能， A 凸轮机构最好. A.平底从动件;B.尖顶从动件;C. 偏置从动件. 三、判断题（10 分） 1、在平面机构中一个高副引入两个约束。 ） （ 2、变位系数为零的齿轮是标准齿轮。 （ ） 3、用范成法加工齿轮时应根据被加工齿轮的齿数来选择刀具的刀号。（） 4、滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是指凸轮理论轮廓曲线的最小半径。 （ ） 5、斜齿圆柱齿轮传动的重合度可以大于 2 ( √ ) 6 直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆永远相等。 ） （ 7、正传动中的一对齿轮必定都是正变位齿轮。 ） （ 8、两标准齿轮的参数分别为：z1=30,m1=2mm, 1=20; z2=24,m2=2.5mm, 2=20. 两轮的渐开线形状应该一样。 （√） 9、不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定的两个平衡 面内，分别适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。 √ （ ） 10、机构中的等效力即机构的合力（） 四．图 1 为由两个齿轮 1、4 构成的机构。 （15 分） 1）计算其自由度
2
H 方法二、 i13
76 18
n 1 870 ( r / min)
n1 n H n2 nH n1 n H n2 nH Z2 Z
1
i12
H
18 40
n 2 966 . 66 ( r / min)
十、绘制一摆动导杆机构并标出曲柄长度 a 与机架长度 d 的比值.使其行程速比系数为 2。并标
注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。
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页 ）
2） 3）拆组并判断机构的级， 4）画出其运动链的结构图并写出其运动链代号. 说明其有几个二元连杆，几个三元连杆，几个四元连杆？
2 3 6 D E 5 F 4 C 7 B A 1 4 图1
解：F＝3n-(2pl+ph) （1分） n=6,pl=8,ph=1, （3分） F=1 （1分） II级机构。 （2分） 1 运动链代号：N3 －012，N32－012，N41－0022，有5个二元连杆，2个三元连杆，1个四元连杆。
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试题纸（参考答案）
课程名称： 机 械 原 理 考生学号： 适用专业年级：机械 2010（A） 考 生 姓 名：
………………………………………………………………………………………………………
一、选择题（10 分） 1）机构中只有一个 D 。 A.闭式运动链 B.原动件 C.从动件 D.机架 2）曲柄摇杆机构中，当曲柄与 C 处于两次共线位置之一时出现最小传动角。 A.连杆 B.摇杆 C.机架 3）不发生根切的渐开线标准直齿圆柱外齿轮的齿根圆 B 大于基圆。 A.一定 B.不一定 C.一定不 4）当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因 是 D 。 A.节圆半径不变 B.压力角不变 C.啮合角不变 D.基圆半径不变 5） 考虑摩擦的转动副， 不论轴颈在加速、 等速、 减速不同状态下运转， 其总反力的作用线 C 切 于摩擦圆。 A、都不可能 B、不全是 C、一定都 6）蜗杆蜗轮传动的标准中心距 a= C 。 A、
arccos(
400 405
cos 20 ) 21 . 86
九、如图 5 所示，已知行星搅拌机的各轮齿数 z1=40，z2=18，转臂 H 的转速 nH=300（r/min） ， 求1）齿数z3。2）搅拌轴的转速n2=？并在图上表明其方向。 （10分）
3 2
n1 1 H
搅拌轴
2
2
m
2
2 xm tan
2 0 . 4 5 0 . 36397
（3） a
r1 r 2 5 r1 405 mm
r1 81 mm , r 2 4 r1 324 mm
a cos a cos
r1 80 mm , r2 320 mm , a 400 mm
2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。
解： （1） r 3
H （2） i 32
图5
r1 2 r 2 , z 3 z 1 2 z 2 76
（5 分） （10 分）
n3 n H n2 nH
0 nH n2 nH
Z2 Z
3
18 76
n 2 966 . 66 ( r / min)
n1 n H n3 nH n1 n H n3 nH Z3 Z
r v
0 . 40 5
0 . 08 m
r mz
/2
注：1、教师命题时题目之间不留空白；
2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。
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z
2r m
80 5
32 2 5 0 .4 9 . 3058
（2） xm
s
82 80 2 , x 5 2
（6分＋2分） 五、如图2所示摆动从动件凸轮机构。已知凸轮角速度1=30（rad/s） a=100mm，R=200mm;机架 ， L=1400mm。用瞬心法求构件2的角速度2及其方向。 （10分） 解：V1＝V2 （2分） V1＝1a （2分） B 2 V2=2(L-a) （2分） 1 R P12 C 2=1a/(L-a)= 2.3（rad/s） （2分） A 瞬心位置：2分 1
图2 a L
B 3 E C2 A D 4 F 7 5 I G 6 H1 J 8
七、齿条刀具加工一直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮柸的角速度1=5rad/s，刀具的移动速 度为 0.40m/s，刀具的模数 m=5mm，压力角=20。 （1） 求被加工的齿轮的齿数； （2） 若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为 82mm，求被加工的齿轮的分度园齿厚 s； （3） 若已知该齿轮与大齿轮 2 相啮合时的传动比 i12=4，在无侧间隙的标准安装中心距为 405mm，求这两个齿轮的节园半径和啮合角。 解： （1） v r
注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。
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出机构在极限位置时的压力角。 解：
180
K 1 K 1
60
（5 分）
1 A A 3 d C C B 2
1 4
s3
aBaidu Nhomakorabead
0 .5 ， 0
注：1、教师命题时题目之间不留空白；