重庆大学2012-2013(1)机械原理试题A卷及标准答案

重庆大学 机械原理 课程试卷

2012 ~2013学年 第 一 学期

开课学院： 机械工程 课程号： 11033635

考试方式：

一、平面机构结构分析（15分）

1. 计算图1所示机构的自由度，明确指出其中的复合铰链、局部自由度或虚约束； 解：n=8，P L =11，P H =1,F= 3n-2P L -P H =3⨯8-2⨯11-1=1(4分)

3. 答案一：凸轮为原动件，每个组1分，三级机构(1分）

答案二：以右边的两个联架杆之一为原动件：原动件不计分，每个基本组1分，二级机

答案三：以左边的联架杆为原动件：每个基本组1分，三级机构(1分）

二、平面连杆机构分析与设计（25分）

1.（1）偏置式曲柄滑块机构，θ =30︒，（2分）；（2）机构空回行程所需时间为5秒（2分）；该机构每分钟转5转。（1分）

2.（1）B2B1v v =

， B 3B 2B 3v v v =+

？ √ ？

⊥BC √ ∥DE ，可以利用速度影像求图示瞬时构件

3上E 点的速度v E 。（4分）

v

B333BC BC

pb v l l μω⋅==

，逆时针方向；（4分）

（2） 图示瞬时，构件3与构件2在重合点B 处的加速度关系式中有哥氏加速度a

K

B3B2，a K

B3B2=2ω3v B3B2，

垂直于ED 指向右。（2分）

3. （1）θ=36︒，l AB =43 mm ，l BC =136.5mm ，l CD =105.5mm （8分） （2）如图，γmin =23 ︒。（2分）

命题人：机械原理教学组

组题人：秦伟

审

题人：宁先雄

命题时间：

2012.12

教

务处制

学院 专业、班 年级 学号 姓名

公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊

封

线

密

虚约束(1分)

复合铰链(1分)

虚约束(1分)

b

三、凸轮机构分析（10分）

1. 简答题（每题2分）： （1）答：有刚性冲击； （2）答：增大基圆半径

2. 基圆、理论轮廓线各1分，s 、α各2分。

四、齿轮机构参数计算（10分）

1. a 12=68mm ，a 34=67.5mm ，（2分）

2. 正传动，α '34=21.127°， r 3′=22.67mm （6分）

3. β=6.95°（2分）

五、轮系传动比计算（15分）

解：

1. A 轮被刹住时，此轮系即为一个定轴轮系

4321543215115)1(z z z z z z z z n n

i ''-==，30

20309060601450515⨯⨯⨯⨯-==n i

min)/r (185-==n n B ，其方向箭头向下↓（4分）

2. B 轮被刹住时，由1、2、2'、3、A （H ）构成差动轮系 由3'、4、5、A （H ）构成行星轮系

21323113-'

=-=

z z z z n n n n i A A A 4

3543535

3-z z z z n n n n n n n i A A A A A '''-=--=-= 联立求解得：min)/(32.7619

1r n n A ==

其方向箭头向上↑。（7分）

3. 不能把A 、B 同时刹住，因为其自由度为零，不能动。

也不能把A 、B 同时松开，因为其自由度为2，运动不确定。（4分）

六、机械动力学（25分）

1. 解答

各构件的作用力及力多边形如图示。标出作用力4分，力多边形3分

力平衡方程 构件1：02131=+R R

，构件2：03112=++Q R R M 的表达式：h R M 21

= （3分）

2. 解答 1）80022002Vd M π

π

⨯=

=N.m ； （5分）

2) 机器作盈功和亏功的区域如右图。 A max=50πN.m ，A min=-250πN.m

最大盈亏功△A max= A max- A min=300π N.m 。（5分） 3) 飞轮转动惯量J F

max

22

2

[]

30012400.037.635.F C

m A J J kg m ωδπ

∆=-=

-⨯= （5分）