北京航空航天大学机械原理历年试题9

北京航空航天大学2005—2006学年第二学期期末
《机械原理》
考试A卷解答
班级___________学号___________
姓名___________成绩___________
2006年6月28日
班级__________ 学号__________ 姓名__________ 成绩__________
《机械原理》期末考试卷
注意事项：1、请将解答写在试卷上；
2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据；
3、图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。

题目：
一.连杆机构.…………………………………………………（16分）
二.机构的自由度计算………………………………………（17分）
三.齿轮机构…………………………………………………（17分）
四.凸轮机构…………………………………………………（17分）
五.机械系统动力学…………………………………………（17分）
六.轮系………………………………………………………（16分）
一、计算图示系统的自由度。

如有复合铰链、局部自由度、虚约束应注明。

试判断图示构件系统能否作为机构，为什么？若要使其成为自由度等于1的机构，应作怎样改动？(在图上表示出来) （本题16分）
解答：B处为局部自由度，
，说明此构件系统不能运动。

改进：在D处增加一个铰链（同时也增加一个构件）。

因而
二、 设计一曲柄摇杆机构，当曲柄为主动件，从动摇杆处于两极限位置时，
连杆的两铰链点的连线正好处于图示之
1和
2位置，且连杆处于极限位置
1时机构的传动角为。

若连杆与摇杆的铰接点取在C 点（即图中之C 1点或
C 2点），试用图解法求曲柄AB 和摇杆C
D 之长。

（作图直接作在题图中，
）。

（本题17分）
解答：
（1）延长C 22的直线与C 11的直线相交于A 点，即为固定铰链点A ； （2）连接C 1C 2，并作其中垂线c 12； （3）过C
1点作与AC 1夹角为
的射线交c 12线于D ，即为另一固定铰链点；
（4）以A 为圆心，AC 1为半径作圆弧与AC 2交于E ，取
，即为曲柄AB 之长。

量得：
同理，若将一个固定铰链点取在D 点，按上述步骤4可得到另一个设计方案，此时，。

三. 图示对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，B 0是从动件最低位置时滚子中心的位置，B 是推程段从动件上升了s 位移后滚子中心的位置，过B 点的一段曲线
为凸轮的理论廓 线 ，B0、B 处的小圆为滚子圆。

试在图上画出： （1）凸轮的基圆；
（2）从动件在B 点的压力角，并指出凸轮的转动方向； （3）从动件在B 位置时，滚子与凸轮的实际廓线的接触点。

（本题17分）
解答：作图过程如图示。

四. 在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动中，主动轮1作逆时针转动。

已知标准中心
距
mm ，
，
，
，
.要求：
(1)确定模数
；
(2)确定齿顶圆半径
、
； (3) 按长度比例尺
mm/mm 画出两齿轮的啮合图，并确定理论啮合线
位置和实际啮合线21B B 的位置； (4) 在图上标出节点
和啮合角 ；
(5)在图上标出齿顶压力角
、
(以中心角表示)；
(6) 求重合度 (有关寸可直接由图上量取)。

（本题17分） 解答：
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
五. 如图示轮系，已知z
1=22，z
2
=16，z
3
=17，z
4
=88，z
4'
=30，z
5
=32，z
6
=60，
轮1的转速n1 =1000 r/min，方向如图所示。

求轮6的转速n6的大小及方向，并在图上标出n6的方向。

（本题17分）
解答：封闭差动轮系:4’－5－6
定轴轮系；1－2－3－4－H差动轮系。

r/min
的转向与
相反
六. 某机械在稳定运转的一个运动循环中，等效构件上等效阻力矩
线图
如图示。

等效驱动力矩
为常数，等效转动惯量
，平均角速
度
，要求运转速度不均匀系数。

试求：
（1）等效驱动力矩
；
（2）
与
的位置；
（3）最大盈亏功
；
（4）应安装飞轮的转动惯量。

（本题16分）
解答：（1）等效驱动力矩
N m
（2）
在
处，
；
在处，。

（3）最大盈亏功
J
（4）飞轮转动惯量
kg m2。