中国石油大学华东机械原理期末07-08机械原理考题B答案

第三题图解 五、图示铰链四杆机构为一曲柄摇杆机构，试求当连杆最长时其范围值？图中数字表示各杆的长度。由此曲柄摇 杆机构又如何演化才能得到另一曲柄摇杆机构和双曲柄机构？（本题 10 分） 解：(1）如机构为曲柄摇杆机构，则机构有曲柄存在，且 AB 为曲柄。满足杆长之和条件，最短杆长(LAB＝20)+最 长杆长（LBC）其余两杆之和（40+50），则 50LBC90－20＝70（6 分）
直径 db1 和齿距 P1。（本题 15 分）
解： a

1 2
(d1

d2
)

1 2
(d1

id1 )

d1 2
(1
i)
d1

2a 1 i
2 80 44.4mm 1 2.6
（3 分）
da1 d1 2ha*m 44.4 2 2.5 49.4mm （3 分）
nH 100(逆时针) ， 所以 n H n1
则： i1H 1（3 分），齿轮 1 与系杆 H 方向相反。（1 分）Fra bibliotek第八题图
九、问答题（本题 10 分）
用标准齿条型刀具加工一齿数 z=10， ha* 1, 20 的渐开线标准直齿轮，会发生什么现象？为什么？对齿
轮会造成何后果？ 答：会发生根切现象。（2 分）因为加工齿数 z=10，小于上述条件下渐开线标准直齿轮不发生根切的最少齿数
机构有确定运动。 因为机构自由度数 1 等于机构原动件数 1。 （2 分）
第二题图
1
三、当凸轮机构在图示位置时，已知偏距 e =50mm，凸轮角速度1=50rad/s ,方向如图所示。
1）求出机构所有瞬心，在图中标出。 2）求图示位置时从动件 2 的速度。（本题 10 分）
解：1）该机构构件数 N=3，则瞬心数目
B、C 处虚线为摩擦圆，A、D 处摩擦不计。（本题 10 分）
解：在不计各构件的重量和惯性力时，连杆 2 为受拉力的二力杆。曲柄 1 对连杆 2 的反力 FR12 应切于摩擦 圆的上方，其对铰链 B 的力矩与21 的转向相反。滑块 3 对连杆的反力 FR32 应切于摩擦圆的下方，其对铰链 C
的力矩与23 的转向相反。由于连杆在 FR12 与 FR32 的作用下处于平衡，故两力必共线，且大小相等，方向相反。 方向与位置如图解示。
8、渐开线直齿轮连续传动的条件为 重合度大于等于 1
9、斜齿轮的 法面
参数为标准值。
10、基本差动轮系属于周转轮系的一种。
二、计算图示机构自由度，并说明机构有无确定的运动，为什么？（本题 10 分）
解：
F 3n 2Pl Ph （2 分）
n 6, Pl 8, Ph 1 F 3 6 28 1 1 （6 分）
试求传动比 i1H 。 (本题 10 分)
3
解：1） 图示为一差动轮系，
i1H3
n1 nH n3 nH

Z2Z3 Z1Z 2'
40 40 4 （6 分） 20 20
所以
n1 nH 4n3 4nH 当取 n1 为正，则 n3 为负，则：
100 nH 4 (50) 4nH 则
V2
∞
K N (N 1) 3(3 1) 3
2
2
瞬心分别为 P12、P13、P23，其位置如图解所示。（5 分）
2）P12 为构件 1，2 的瞬心，于是：
v2 v p12 1e
50 0.05 2.5m / s
方向如图解所示,沿导路向上。（5 分）
四、图示为一铰链四杆机构，构件 1 在驱动力矩 M1 作用下沿1 方向回转。M3 为作用在构件 3 上的阻力矩。若各 构件的重量和惯性力不计，试在图中标出连杆 2 作用力的真实方向，并说明作用力的大小有何关系。
d f1 d1 2(ha* c*)m 44.4 21.25 2.5 38.15mm（3 分）
d b1 d1 cos 44.4 cos 20 o 41.7mm （3 分）
p1＝p2＝m=3.142.5=7.85mm(3 分)
八、图示轮系中，已知 n1 =100r/min (顺时针)，n3 =50r/min(逆时针)，Z1=Z2’=20，Z2=Z3=40，
zmin 17 ，加工时刀具的齿顶线超过了啮合极点。（4 分）根切严重的齿轮不仅大大削弱轮齿的抗弯强度，而且降
低齿轮传动的重合度。（4 分）
4
（2）当取杆 BC 为机架时，得另一曲柄摇杆机构； 当取杆 AB 为机架时得双曲柄机构。（4 分）
第四题图解
2
2007 —2008 学年第 1、2 学期机械原理课程期末考试试卷（B 卷）答案及评分标准
六、 图示为一凸轮机构，已知凸轮为一偏心圆盘,其半径为 R，试：1）写出该凸轮机构的 名称；2）画出凸轮的基圆，标出半径 r0； 3）标出从推程开始到图示位置时从动件的位移 s； 4）标出图示位置凸轮机构的压力角；5）标出升程 h。（本题 10 分）
2007 —2008 学年第 1、2 学期机械原理课程期末考试试卷（B 卷）答案及评分标准
授课 专业班级： 机械设计制 造及其自动 化
本次考试时间 90 分钟，共九道题目，试卷共４页。
一、填空（本大题 10 分，每小题 1 分）
1、机械是机器和机构的总称。
2、运动副的定义是两个构件直接接触而组成的可动的连接。
解：1）该凸轮机构为尖顶直动从动件对心 盘状凸轮机构。（2 分）
其余各问答案如图解所示。（每小题 2 分）
授课 专业班级： 机械设计制 造及其自动 化
第六题图解
七 、 一 对 正 常 齿 制 外 啮 合 渐 开 线 标 准 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 ， 已 知 中 心 距 a =80mm , i =2.6, m =2.5mm, =20o,求：小齿轮分度圆直径 d1 ，齿顶圆直径 d a1 ,齿根圆直径 d f 1 ,基圆
3、对含有 N 个构件的平面机构，其瞬心总数 K=N（N－1）/2。
4、曲柄摇杆机构处于死点位置时，其传动角为__0_____。
5、在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等并最短，则构成等腰梯形机构。
6、机械自锁时，其机械效率总是小于等于零。
7、对于一对渐开线标准直齿轮，当其按标准中心距安装时， 节圆 与分度圆重合。