湖南大学《机械原理》期末试题AB卷【附部分答案】

6
机械原理期末试题卷(B)
教师___________班级 学号 姓名__________
题号 分数
一
二
三
四
五
六
七
总分
一、选择、填空题 C 1．在右图所示铰链四杆机构中，若机构以 AB 杆为机架时， 100 B 则为 机构；以 BC 杆为机架时，则为 80 40 机构；以 CD 杆为机架时，则为 A 120 机构；以 AD 杆为机架时，则为 机构。 D 2．在凸轮机构推杆的几种常用运动规律中， 、 运动规律有柔性冲击； 运动规律有刚性冲击； 运动规律没有冲击。 3．用标准齿条形刀具加工标准齿轮时，其刀具的 线与轮坯的 圆之间作纯滚动；加工 线与轮坯的 圆之间作纯滚动。 变位齿轮时，其刀具的 6．平面四杆机构中，是否存在死点，取决于________是否与连杆共线。 A．主动件 B. 从动件 C. 机架 D. 摇杆 7． 在平面连杆机构中， 欲使作往复运动的输出构件具有急回特性， 则输出构件的行程速比系数 K________。 A．大于 1 B．小于 1 C．等于 1 D．等于 2 8．从效率的观点来看，机械的自锁条件是其效率_______。 A．大于 0 B．小于 0 C．等于 0 D．小于等于 0 9．________盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A．摆动尖顶推杆 B．直动滚子推杆 C．摆动平底推杆 D．摆动滚子推杆 。 10．为使凸轮机构的滚子从动件实现预期的运动规律，设计时必须保证关系式 A．滚子半径 rr≤凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin B．滚子半径 rr≥凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin C．滚子半径 rr< 凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin D．滚子半径 rr 不受任何限制 二、试计算图示机构的自由度，并判定该机构是否具有确定的运动规律。若有复合铰链、局部自由度、 虚约束，须在图中标出。 N B A A G
3
（2）用瞬心法求图示凸轮机构从动件的线速度（已知凸轮转动角速度为 w） 。 （8 分）
解：由瞬心定义：
v v P12 P12 P13
l
3、 一对直齿圆柱齿轮传动机构， 已知压力角α=20 度， 齿轮 2 的齿数 Z2=28， 模数 m=3mm， 传 动 比 i12=2 ， 安 装 中 心 距 a’=65mm 。（ 已 知 cos20 ° =0.94 ） 求 ： （12 分） ⑴ 齿轮 1 的齿数 Z1； ⑵ 两轮分度圆半径 r1，r2； ⑶ 标准中心距 a 及啮合角α’； ⑷ 设计该传动类型； 解：⑴ ∵ i12 = z2 /z1 =38/ z1 =2 ∴z1 =14
机械原理期末试题卷(A)
教师___________班级 学号 姓名__________
题号 分数
一
二
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三
四
五
总分
一．判断题（对的填“√” ，错的填“×” ） 。
（10 分）
1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。 （ × ） × ）
2、 m 、 a 、 h a*、 c * 都是标准值的的齿轮一定是标准齿轮。 （
nH 转向与 n1 相同。
5
5、 如图所示为作用在多缸发动机曲柄上驱动力距 M d 和阻力距 M r 在一个运动周期中的变化 曲线，其阻力距等于常数，驱动力距曲线与阻力距曲线围成的面积的数值（单位为 J）依 次为+580，-320，+390，-520，+190，-390，+260 及-190。设主轴的转动惯量为常数， 求最大盈亏功△W 为多少，并指出最大和最小角速度ωmax、ωmin 出现的位置（用字母 A、B 分别表示） 。 （10 分）
2、下述几种规律中， A、等速运动规律
C、等加速等减速运动规律 3、齿轮渐开线在 A 齿根圆
D 上的压力角最小。 B 齿顶圆 C 分度圆 D 基圆
4、斜齿轮的模数和压力角在_________内取标准值。
2
A
法面
B
端面 C B 。
C
轴面
5、机械自锁的效率条件是 A 效率为无穷大
效率大于等于1
C
效率小于零
⑵ r1 =1/2 mz1 =21mm
r2 =1/2 mz2 =42mm
⑶ ∵标准中心距 a = r1+ r2=21+42=63 mm ∴ cosα’=a/a’cosα=63/65 cos20°=0.911077 则 α’= ⑷ 采用正传动
4
4、已知如图所示轮系各齿轮的齿数 Z1 = 60、 Z2 = 20、 Z2′ = 25、Z3 = 45、n1 = 50 转 /分 、n3= 30 转/分，方向如图示，求 nH 的大小和方向。 （12 分）
四、计算题： （共60分） 1、计算下列机构的自由度。(若有复合铰链、局部自由度或虚约束，需明确指出，并在 图中标出构件序号。)（10分）
F 3n 2 PL PH 3 8 2 11 1 1
2、速度瞬心及其应用。 （共计 16 分） （1）指出图示机构有多小个瞬心 Pij，画出其全部瞬心，并说明哪些是绝对瞬心。 （8 分）
双摇杆机构
机构。
3、平面连杆机构当行程速比系数 K_>1_时，机构就具有急回特性。 。 4、 当主动件作等速连续转动， 需要从动件作单向间歇转动时， 可采用 轮机构 、 不完全齿轮 机构。 转化机构的传动比 ， i AB 表示的意思是 构件 A、B 槽轮机构 、 棘
H 5、周转轮系中， i AB 表示的意思是
7
M
C F E H O
三、图示盘型凸轮机构，已知凸轮为一以 C 为中心的偏心圆盘。 确定凸轮的合理转向。 1． 画出凸轮的理论轮廓线。 2． 画出凸轮的基圆，并标出基圆半径。 3． 标出机构在图示位置时，从动件的位移 s。 4． 画出凸轮轮廓上的 D 点与从动件的尖顶接触时，机构的压力角α。 O C D 四、已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮传动，a’=152.5mm， z1=19，z2=42，m=5mm，α=20 。试计 算并作图： 1． 计算分度圆半径 r1 和 r2 ；基圆半径 rb1 和 rb2；齿顶圆半径 ra1 和 ra2；节圆半径 r1’和 r2’；基圆齿距 pb1 和 pb2。 2． 计算顶隙 C。 3． 准确绘出这对齿轮传动的理论啮合线 N1N2(设主动轮 1 顺时针转动)；实际啮合线 B1B2；节圆和啮合角 α’ 。求重合度εα(可由图中量出的长度计算εα).(取μ=0.002m/mm)（设主动轮 1 的转向为逆时针） 五、在下图所示轮系中，已知各轮的齿数为 z1= z2’=39，z2=78，z3=20，确定传动比 iH3；
解：此轮系是一差动轮系。
i13
n1 nH Z Z 20 45 3 2 3 n3 nH Z1 Z 2 60 25 5
n1 nH nH nH nH nH nH n1 n3 nH nH 1 1 3 5

n3
nH
5n1 3n3 5 50 3 30 20r / min 8 8
的传动比。 6、惰轮对 传动比 并无影响，但却能改变从动轮的 转向。
7、直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是 m1=m2=m 、 α1=α2=α。 8、 在曲柄摇杆机构中， 当 曲柄 与 机架 共线时， 机构可能出现最小传动角γmin。
9、机器产生速度波动的类型有 周期性速度波动 和 非周期性速度波动 两种。 三、选择填空题。 （10 分） 1、移动副中驱动力作用于___________内将发生自锁。 A 摩擦角 B B 摩擦圆 不会产生柔性冲击，可用于高速场合。 B、摆线运动规律（正弦加速运动规律） D、简诣运动规律（余弦加速运动规律）
0
六、在图示的 四杆机构中为一偏置式曲柄滑块机构 1． 此机构有无急回运动？若有，试以作图法确定极位夹角θ，并求行程速比系数 K 的值； 2．当以 AB 为原动件时，标出此机构的最小γmin； 3．作出当以滑块为主动件时机构的死点位置。
B
A C
七、就你所知，有哪些机构能将回转运动转换成直线移动？画出其机构示意图。
8
√
）
1、机器的制造单元是_零件_，运动单元是_构件；机构具有确定运动的条件是其自由度 数等于__原动件__数。
1
2、图示铰链四杆机构中已知 AB =40mm，BC =110mm，CD =80mm，AD =100mm，则 当
AB 为机架时是
双曲柄机构
机构；
BC 为机架时是 曲柄摇杆机构
机构；
CD 为机架时是
6、对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。
7、蜗杆传动的正确啮合条件是 mX1= mt2=m，αX1=αt2=20°，γ=β2。 （ 8、组成正传动的齿轮应是正变位齿轮。 9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大 。 （ （ × × ） ）
10、在铰链四杆机构中，若以摇杆为原动件时，机构会出现死点位置。 （ 二、填空题。 （20 分）
3、在设计用于传递平行轴运动的齿轮机构时，若中心距不等于标准中心距，则只能采 用变位齿轮以配凑实际中心距。 （ × ）
4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半 径，则压力角将减小。 （ √ ）
5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。 （ × ） （ √ ） √ ）