哈工大机械原理试卷
哈工大机械原理机械设计04秋期末考试题A卷答案
哈工大2004秋季学期 机械设计试题答案一、选择填空题〔每空1分，共25分〕1、按照摩擦界面的润滑状态，可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、液体摩擦 和混合摩擦。
2、已知某三线螺纹中径为9.5mm ，螺距为1mm ，则螺纹的导程为 3 mm 。
3、螺纹连接防松的实质就是防止螺纹副的相对转动。
按照防松方法的工作原理可将其分为三类，分别是 摩擦防松 、 机械防松 、和 永久防松 。
4、受轴向工作载荷的紧螺栓连接中，螺栓受到的总拉力F 0与预紧力F′、残余预紧力F 〞和工作拉力F 之间的关系为 b 。
a 、F F F +'=0 ；b 、FC C C F F mB B ++'=0 ； c 、F F F ''+'=0 。
5、导向平键的工作面是 键的两侧面 ，导向平键连接的主要失效形式是 工作面的磨损 。
6、V 带传动中带工作中最大应力产生在 紧边进入小带轮 处，其值为c b11max σσσσ++=。
7、齿轮传动中选取齿宽系数时，一般采用硬齿面齿轮时齿宽系数 b 采用软齿面齿轮时齿宽系数，齿轮相对于轴承对称布置时的齿宽系数 a 齿轮悬臂布置时的齿宽系数。
a 、大于；b 、小于；c 、等于。
8、一减速齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮用45号钢正火，则它们齿面接触应力的关系是1H σ b 2H σ, 齿根弯曲应力的关系是1F σ a 2F σ。
a 、>；b 、=；c 、<。
9、按国家标准GB/292-1993规定，代号为32208的滚动轴承类型为 圆锥滚子 轴承，其内径为 40 mm ，其精度为 P0 级。
10、下列各种联轴器中，属于弹性联轴器的是 d ；属于可移式刚性联轴器的是 a ；属于固定式刚性联轴器的是 b 和 c 。
a. 万向联轴器；b. 凸缘联轴器；c 套筒联轴器；d 弹性柱销联轴器。
11、联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接，传递运动和动力。
哈尔滨工业大学机械原理大作业_连杆26题
1.运动分析题目如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=108mm，EF=320mm，BC=CE=CD=200mm，FG=162mm，AD=258mm，AG=514mm，DG=384mm，β=80º，构件1的角速度为ω1=10rad/s，试求构件2上点E的轨迹及构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。
2.机构的结构分析，组成机构的基本杆组划分3.各基本杆组的运动分析数学模型（1）RR基本杆组：delt=0xB = xA + AB * Cos(f + delt)yB = yA + AB* Sin(f + delt)vxB = vxA - w * AB * Sin(f + delt)vyB = vyA + w * AB* Cos(f + delt)axB = axA - w ^ 2 * AB * Cos(f + delt):ayB = ayA - w ^ 2 * AB* Sin(f + delt)(2)RRR基本杆组Ci = lbc * Cos(fbc)Si = lbc * Sin(fbc)Cj = lcd * Cos(fcd)Sj = lcd * Sin(fcd)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwbc = (Cj * (vxD - vxB) + Sj * (vyD - vyB)) / G1wcd = (Ci * (vxD - vxB) + Si * (vyD - vyB)) / G1vxC = vxB - wbc * lbc * Sin(fbc)vyC = vyB + wbc * lbc * Cos(fbc)G2 = axD - axB + wbc ^ 2 * Ci - wcd ^ 2 * CjG3 = ayD - ayB + wbc ^ 2 * Si - wcd ^ 2 * Sjebc = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1ecd = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axC = axB - ebc * lbc * Sin(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Cos(fbc)ayC = ayB + ebc * lbc * Cos(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Sin(fbc)EB = 2 * BC * Cos(febc)xE = xB + EB* Cos(fbc + febc)yE = yB + EB * Sin(fbc + febc)vxE = vxB – wbc * EB* Sin(fbc + febc)vyE = vyB + wbc * EB* Cos(fbc + febc)axE = axB - wbc ^ 2 * EB * Cos(fbc + delt) - ebc * EB * Sin(fbc + febc)ayE = ayB - wbc ^ 2 * leb * Sin(fbc + delt) + ebc * leb * Sin(fbc + febc) Ci = lef * Cos(fef)Si = lef * Sin(fef)Cj = lfg * Cos(ffg)Sj = lfg * Sin(ffg)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwef = (Cj * (vxG - vxE) + Sj * (vyG - vyE)) / G1wfg = (Ci * (vxG - vxE) + Si * (vyG - vyE)) / G1vxF = vxE - wef * lef * Sin(fef)vyF = vyE + wef * lef * Cos(fef)G2 = axG - axE + wef ^ 2 * Ci - wfg ^ 2 * CjG3 = ayG - ayE + wef ^ 2 * Si - wfg ^ 2 * Sjeef = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1efg = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axF = axE - eef * lef * Sin(fef) - wef ^ 2 * lef * Cos(fef)ayF = ayE + eef * lef * Cos(fef) - wef ^ 2 * lef * Sin(fef)4.计算编程Dim xA As DoubleDim yA As DoubleDim vxA As DoubleDim vyA As DoubleDim axA As Double 'A '点加速度x轴分量Dim ayA As Double 'A '点加速度y轴分量Dim xB As Double 'B'点'x轴坐标Dim yB As Double 'B点y轴坐标Dim vxB As Double 'B点速度x轴分量Dim vyB As Double 'B点速度y轴分量Dim axB As Double 'B点加速度x轴分量Dim ayB As Double 'B点加速度y轴分量Dim xC As Double 'C点x轴坐标Dim yC As Double C'点y轴坐标Dim vxC As Double 'C点速度x轴分量Dim vyC As Double 'C点速度y轴分量Dim axC As Double 'C点加速度x轴分量Dim ayC As Double 'C点加速度y轴分量Dim xD As Double 'D点x轴坐标Dim yD As Double 'D点y轴坐标Dim vxD As Double 'D点速度x轴分量Dim vyD As Double 'D点速度y轴分量Dim axD As Double 'D点加速度x轴分量Dim ayD As Double 'D点加速度y轴分量Dim xE As Double 'E点x轴坐标Dim yE As Double 'E点y轴坐标Dim vxE As Double 'E点速度x轴分量Dim vyE As Double 'E点速度y轴分量Dim axE As Double 'E点加速度x轴分量Dim ayE As Double 'E点加速度y轴分量Dim xF As Double 'F点x轴坐标Dim yF As Double 'F点y轴坐标Dim vxF As Double 'F点速度x轴分量Dim vyF As Double 'F点速度y轴分量Dim axF As Double 'F点加速度x轴分量Dim ayF As Double 'F点加速度y轴分量Dim xG As Double 'G点x轴坐标Dim yG As Double 'G点y轴坐标Dim vxG As Double 'G点速度x轴分量Dim vyG As Double 'G点速度y轴分量Dim axG As Double 'G点加速度x轴分量Dim ayG As Double 'G点加速度y轴分量Dim delt As Double ' AB杆初始转角Dim lab As Double 'AB杆长Dim lbc As Double 'BC杆长Dim lcd As Double ' CD杆长Dim lce As Double 'CE杆长Dim lef As Double 'EF杆长Dim lfg As Double 'FG杆长Dim leb As Double 'ED杆长Dim f As Double 'AB杆转角Dim fbc As Double 'BC杆转角Dim fcd As Double 'CD杆转角Dim fce As Double 'CE杆转角Dim fef As Double 'EF杆转角Dim ffg As Double 'FG杆转角Dim fge As Double 'ge杆转角Dim w As Double 'AB杆角速度Dim wbc As Double ' BC角速度Dim wcd As Double 'CD角速度Dim wce As Double 'CE角速度Dim wef As Double 'EF角速度Dim wfg As Double 'FG角速度Dim e As Double 'AB杆角加速度Dim ebc As Double ' BC杆角加速度Dim ecd As Double 'CD杆角加速度Dim ece As Double 'CE杆角加速度Dim eef As Double 'EF杆角加速度Dim efg As Double 'FG杆角加速度Dim LBD As Double 'BD距离Dim leg As Double 'EG距离Dim JCBD As Double '角CBDDim jfeg As Double '角FEGDim fBD As Double 'BD转角Dim feg As Double 'EG转角Dim Ci As DoubleDim Cj As DoubleDim Si As DoubleDim Sj As DoubleDim G1 As DoubleDim G2 As DoubleDim G3 As DoubleDim val As DoubleDim pi As DoubleDim pa As DoubleDim febc As Double '角EBCDim i As DoubleDim fj1 As DoublePrivate Sub Command1_Click() '求点E的轨迹Picture1.Scale (-300, 400)-(10, -15)Picture1.Line (-300, 0)-(10, 0) 'XPicture1.Line (0, 400)-(0, -15) 'YFor i = -300 To 0 Step 50 'X轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (i, 400)-(i, 0)Picture1.CurrentX = i - 10: Picture1.CurrentY = 0 Picture1.Print iNext iFor i = 0 To 350 Step 50 'Y轴坐标Picture1.DrawStyle = 2Picture1.Line (0, i)-(-400, i)Picture1.CurrentX = -20: Picture1.CurrentY = i + 7 Picture1.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Picture1.PSet (xE, yE)Next fj1End SubPrivate Sub Command2_Click() '求构件5的角位移Picture2.Scale (-20, 5)-(380, -0.5)Picture2.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture2.Line (0, 3)-(0, -0.5) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture2.DrawStyle = 2Picture2.Line (i, 3)-(i, 0)Picture2.CurrentX = i - 10: Picture2.CurrentY = 0 Picture2.Print iNext iFor i = -0.5 To 3 Step 0.5 'Y轴坐标Picture2.Line (0, i)-(380, i)Picture2.CurrentX = -25: Picture2.CurrentY = i Picture2.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Picture2.PSet (fj1, ffg)Next fj1End SubPrivate Sub Command3_Click() '求构件5的角速度Picture3.Scale (-20, 10)-(380, -10)Picture3.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture3.Line (0, 10)-(0, -10) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture3.DrawStyle = 2Picture3.Line (i, 10)-(i, -10)Picture3.CurrentX = i - 10: Picture3.CurrentY = 0 Picture3.Print iNext iFor i = -8 To 8 Step 2 'Y轴坐标Picture3.Line (0, i)-(380, i)Picture3.CurrentX = -20: Picture3.CurrentY = i Picture3.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Picture3.PSet (fj1, wfg)Next fj1End SubPrivate Sub Command4_Click() '求构件5的角加速度Picture4.Scale (-20, 300)-(380, -200)Picture4.Line (-20, 0)-(380, 0) 'XPicture4.Line (0, 300)-(0, -200) 'YFor i = 0 To 360 Step 30 'X轴坐标Picture4.DrawStyle = 2Picture4.Line (i, 300)-(i, -200)Picture4.CurrentX = i - 10: Picture4.CurrentY = 0 Picture4.Print iNext iFor i = -200 To 300 Step 50 'Y轴坐标Picture4.Line (0, i)-(380, i)Picture4.CurrentX = -25: Picture4.CurrentY = i + 5 Picture4.Print iNext iFor fj1 = 0 To 360 Step 0.01f = fj1 * paCall RR1Call RRR1Call RR2Call RRR2Picture4.PSet (fj1, efgNext fj1End SubPrivate Sub Form_Load() '赋初值lab = 108lce = 200lbc = 200lcd = 200lef = 320lfg = 162w = 10e = 0delt = 0xA = 0yA = 0vyA = 0axA = 0ayA = 0xD = -178.311284yD = 186.464704vxD = 0vyD = 0axD = 0ayD = 0xG = -514yG = 0vxG = 0vyG = 0axG = 0ayG = 0pi = 3.1415926pa = pi / 180febc = pa * 50End SubPrivate Sub RR1() 'RR基本杆组xB = xA + lab * Cos(f + delt)yB = yA + lab * Sin(f + delt)vxB = vxA - w * lab * Sin(f + delt)vyB = vyA + w * lab * Cos(f + delt)axB = axA - w ^ 2 * lab * Cos(f + delt) - e * lab * Sin(f + delt)ayB = ayA - w ^ 2 * lab * Sin(f + delt) + e * lab * Sin(f + delt)End SubPrivate Sub RR2() 'RR基本杆组leb = 2 * lbc * Cos(febc)xE = xB + leb * Cos(fbc + febc)yE = yB + leb * Sin(fbc + febc)vxE = vxB - wbc * leb * Sin(fbc + febc)vyE = vyB + wbc * leb * Cos(fbc + febc)axE = axB - wbc ^ 2 * leb * Cos(fbc + delt) - ebc * leb * Sin(fbc + febc) ayE = ayB - wbc ^ 2 * leb * Sin(fbc + delt) + ebc * leb * Sin(fbc + febc) End SubPrivate Sub RRR1() 'RRR基本杆组LBD = Sqr((xD - xB) ^ 2 + (yD - yB) ^ 2)If LBD > lbc + lcd And LBD < Abs(lbc - lcd) ThenIf MsgBox("RRR杆组杆长不符合要求", vbOKOnly, "提示") = 1 Then EndEnd IfElseEnd IfIf LBD < lbc + lcd And LBD > Abs(lbc - lcd) Then val = (lbc ^ 2 + LBD ^ 2 - lcd ^ 2) / (2 * lbc * LBD) JCBD = Atn(-val / Sqr(-val * val + 1)) + 2 * Atn(1) ElseEnd IfIf LBD = lbc + lcd ThenJCBD = 0ElseEnd IfIf LBD = Abs(lbc - lcd) ThenIf lbc > lcd ThenJCBD = 0ElseEnd IfIf lbc < lcd ThenJCBD = piElseEnd IfElseEnd IfIf xD > xB And yD >= yB Then '第一象限fBD = Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD = xB And yD > yB ThenfBD = pi / 2ElseEnd IfIf xD < xB And yD >= yB Then '第二象限fBD = pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD < xB And yD < yB Then '第三象限fBD = pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd IfIf xD = xB And yD < yB ThenfBD = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xD > xB And yD <= yB Then '第四象限fBD = 2 * pi + Atn((yD - yB) / (xD - xB))ElseEnd Iffbc = fBD - JCBDxC = xB + lbc * Cos(fbc)yC = yB + lbc * Sin(fbc)If xC > xD And yC >= yD Then '第一象限fcd = Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC = xD And yC >= yD Thenfcd = pi / 2ElseEnd IfIf xC < xD And yC >= yD Then '第二象限fcd = pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC < xD And yC < yD Then '第三象限fcd = pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfIf xC = xD And yC < yD Thenfcd = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xC > xD And yC <= yD Then '第四象限fcd = 2 * pi + Atn((yC - yD) / (xC - xD))ElseEnd IfCi = lbc * Cos(fbc)Si = lbc * Sin(fbc)Cj = lcd * Cos(fcd)Sj = lcd * Sin(fcd)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwbc = (Cj * (vxD - vxB) + Sj * (vyD - vyB)) / G1 wcd = (Ci * (vxD - vxB) + Si * (vyD - vyB)) / G1 vxC = vxB - wbc * lbc * Sin(fbc)vyC = vyB + wbc * lbc * Cos(fbc)G2 = axD - axB + wbc ^ 2 * Ci - wcd ^ 2 * CjG3 = ayD - ayB + wbc ^ 2 * Si - wcd ^ 2 * Sj ebc = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1ecd = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axC = axB - ebc * lbc * Sin(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Cos(fbc)ayC = ayB + ebc * lbc * Cos(fbc) - wbc ^ 2 * lbc * Sin(fbc)End SubPrivate Sub RRR2() 'RRR基本杆组leg = Sqr((xG - xE) ^ 2 + (yG - yE) ^ 2)If leg > lef + lfg And leg < Abs(lef - lfg) ThenIf MsgBox("RRR杆组杆长不符合要求", vbOKOnly, "提示") = 1 Then EndElseEnd IfElseEnd IfIf leg < lef + lfg And leg > Abs(lef - lfg) Thenval = (lef ^ 2 + leg ^ 2 - lfg ^ 2) / (2 * lef * leg)jfeg = Atn(-val / Sqr(-val * val + 1)) + 2 * Atn(1)ElseEnd IfIf leg = lef + lfg Thenjfeg = 0ElseEnd IfIf leg = Abs(lef - lfg) ThenIf lef > lfg Thenjfeg = 0ElseEnd IfIf lef < lfg Thenjfeg = piElseEnd IfElseEnd IfIf xG > xE And yG >= yE Then '第一象限feg = Atn((yG - yE) / (xG - xE))ElseEnd IfIf xG = xE And yG > yE Thenfeg = pi / 2ElseEnd IfIf xG < xE And yG >= yE Then '第二象限feg = pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE))ElseEnd IfIf xG < xE And yG < yE Then '第三象限feg = pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE)) ElseEnd IfIf xG = xE And yG < yE Thenfeg = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xG > xE And yG <= yE Then '第四象限feg = 2 * pi + Atn((yG - yE) / (xG - xE)) ElseEnd Iffef = feg - jfegxF = xE + lef * Cos(fef)yF = yE + lef * Sin(fef)If xF > xG And yF >= yG Then '第一象限ffg = Atn((yF - yG) / (xF - xG))ElseEnd IfIf xF = xG And yF >= yG Thenffg = pi / 2ElseEnd IfIf xF < xG And yF >= yG Then '第二象限ffg = pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfIf xF < xG And yF < yG Then '第三象限ffg = pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfIf xF = xG And yF < yG Thenffg = 3 * pi / 2ElseEnd IfIf xF > xG And yF <= yG Then '第四象限ffg = 2 * pi + Atn((yF - yG) / (xF - xG)) ElseEnd IfCi = lef * Cos(fef)Si = lef * Sin(fef)Cj = lfg * Cos(ffg)Sj = lfg * Sin(ffg)G1 = Ci * Sj - Cj * Siwef = (Cj * (vxG - vxE) + Sj * (vyG - vyE)) / G1wfg = (Ci * (vxG - vxE) + Si * (vyG - vyE)) / G1vxF = vxE - wef * lef * Sin(fef)vyF = vyE + wef * lef * Cos(fef)G2 = axG - axE + wef ^ 2 * Ci - wfg ^ 2 * CjG3 = ayG - ayE + wef ^ 2 * Si - wfg ^ 2 * Sjeef = (G2 * Cj + G3 * Sj) / G1efg = (G2 * Ci + G3 * Si) / G1axF = axE - eef * lef * Sin(fef) - wef ^ 2 * lef * Cos(fef)ayF = ayE + eef * lef * Cos(fef) - wef ^ 2 * lef * Sin(fef)End Sub5．结果及分析图1 E点的运动轨迹（1）由图1所示，E点的运动轨迹呈稍倾斜“8字形”。
哈工大、机械原理大作业、凸轮机构设计20题
Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：凸轮机构设计院系：能源科学与工程学院班级：1102301设计者：刘平成学号：1110200724指导教师：唐德威设计时间：2013年6月7日凸轮机构设计1．设计题目(1) 凸轮机构运动简图：(2)凸轮机构的原始参数表2-1.凸轮机构原始参数 序号 升程（mm ）升程运动角 升程运动规律升程许用压力角20 110 120° 正弦加速度35°回程运动角回程运动规律 回程许用压力角 远休止角近休止角 90°正弦加速度 65°90°60°（二）凸轮运动方程及相关图像、程序凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图： ○1 凸轮推杆升程、回程方程 πϕπϕϕs)650(πϕ≤≤140)(2=ϕs 511()69πφπ≤≤pi))*5708)/(23.2289)/1.-(sin(2+57083.2289)/1.-(-140(1)(3ϕπϕϕ=s1116()99πφπ≤≤)2914(πϕπ≤≤ 0)(4=ϕs ○2速度方程/2.0944;/2.09440))cos(2-140(1)(1πϕϕ=v 16(2)9πφπ≤≤ 0)(2=ϕv 511()69πφπ≤≤ 708;5708))/1.53.2289)/1.-(cos(2-140(1)(3ϕπϕ=v 1116()99πφπ≤≤ 0)(4=ϕv 16(2)9πφπ≤≤○3加速度方程 .0944^2;/2.0944)/2sin(2280)(1πϕπϕ=a )650(πϕ≤≤0)(2=ϕa 511()69πφπ≤≤08^25708)/1.573.2289)/1.-(sin(2280)(3ϕππϕ=a 1116()99πφπ≤≤ 0)(4=ϕa 16(2)9πφπ≤≤推杆位移、速度、加速度线图matlab编程clear,clcpu=0*pi/180:0.0001:120*pi/180; %升程运动角范围pf=120*pi/180:0.0001:210*pi/180; %远休止角范围pd=210*pi/180:0.0001:300*pi/180; %回程运动角范围pn=300*pi/180:0.0001:2*pi; %近休止角范围h=110e-3; %升程w=10; %凸轮角速度p0=120*pi/180; %升程运动角p01=90*pi/180; %回程运动角ps=90*pi/180; %远休止角%----------推程-----------------------------------------su=h.*(pu./p0-sin(2.*pi.*pu./p0)/(2*pi)); %推杆位移vu=h*w/p0*(1-cos(2*pi*pu./p0)); %推程速度au=2*pi*h*w^2/p0^2*sin(2*pi*pu./p0); %推程加速度%------------远休止----------------------------nf=size(pf);sf=h*ones(nf); %推杆位移vf=zeros(nf); %推程速度af=zeros(nf); %推程加速度%---------------回程------------------------------T=pd-(p0+ps);sd=h/2*(1+cos(pi/p01*T)); %回程位移vd=-pi*h*w/(2*p01)*sin(pi/p01*T); %回程速度ad=-pi^2*h*w^2/(2*p01^2)*cos(pi/p01*T); %回程加速度%--------------------近休止---------------------------------nn=size(pn);sn=zeros(nn); %推杆位移vn=zeros(nn); %推程速度an=zeros(nn); % 推程加速度%------画出推杆位移、速度、加速度线图---------------p=[pu,pf,pd,pn];s=[su,sf,sd,sn];subplot(2,3,1),hold onplot(p,s*1e3,'linewidth',2),xlabel('\phi/rad'),ylabel('s/mm'),grid on,title('推杆位移'),axis([0,2*pi,1.1*min(s)*1e3,1.1*max(s)*1e3]) subplot(2,3,2) v=[vu,vf,vd,vn];plot(p,v,'linewidth',2),xlabel('\phi/rad'),ylabel('v/m/s'),grid on,title('推杆速度'),axis([0,2*pi,1.1*min(v),1.1*max(v)]) subplot(2,3,3) a=[au,af,ad,an];plot(p,a,'linewidth',2),xlabel('\phi/rad'),ylabel('a/m/s^2'),grid on,title('推杆加速度'),axis([0,2*pi,1.1*min(a),1.1*max(a)]) hold off（三）凸轮机构s d ds-ϕ图像及程序代码 %--------------------求ds/d_phi-------------------subplot(2,3,4),plot(v/w*1e3,s*1e3,'linewidth',2),xlabel('ds/d\phi/mm'),ylabel('s/mm'),axis equal,grid on,title('ds/d\phi —s')%---------------------凸轮轴心许用区域--------------------------- alpha_up=35*pi/180; %升程许用压力角 alpha_down=65*pi/180; %回程许用压力角 p1=pi/2-alpha_up; %推程斜率角 p2=alpha_down-pi/2; %回程斜率角 ku=tan(p1); %推程切线斜率 kd=tan(p2); %回程切线斜率 R2=[cos(-p2),-sin(-p2);sin(-p2),cos(-p2)];%推程旋转矩阵 R1=[cos(-p1),-sin(-p1);sin(-p1),cos(-p1)];%推程旋转矩阵 nu=size(pu); for i=1:nu(2)Temp=R1*[vu(i)/w;su(i)];vut(i)=Temp(1); %旋转推程ds/dp-s 曲线 sut(i)=Temp(2); endnd=size(pd); for i=1:nd(2)Temp=R2*[vd(i)/w;sd(i)];vdt(i)=Temp(1); %旋转回程ds/dp-s 曲线 sdt(i)=Temp(2); endfor j=1:nu(2)if sut(j)==min(sut)temu=j; %旋转推程ds/dp-s 曲线后求最低点 end endfor j=1:nd(2)if sdt(j)==min(sdt)temd=j; %旋转回程ds/dp-s曲线后求最低点endendt1=1.2*min(vd/w):0.01:1.2*max(vu/w); %切线定义域t2=min(vd/w)/6:0.01:1.2*max(vu/w);t3=0:0.01:1.2*max(vu/w);s1=ku*(t2-vu(temu)/w)+su(temu); %推程切线s2=kd*(t1-vd(temd)/w)+sd(temd); %回程切线s3=tan(-p1)*t3; %推程起点压力角限制线subplot(2,3,5) %画图hold on,axis equal,grid onplot(v/w*1e3,s*1e3,'linewidth',2)plot(t2*1e3,s1*1e3,'linewidth',1,'color','r')plot(t1*1e3,s2*1e3,'linewidth',1,'color','r')plot(t3*1e3,s3*1e3,'linewidth',1,'color','r')xlabel('ds/d\phi/mm'),ylabel('s/mm'),hold off,title('ds/d\phi—s，轴向许用范围')（四）确定凸轮的基圆半径和偏距、绘制凸轮机圆、偏距圆、理论轮廓曲线---------------画理论廓线图-------------------------e=36e-3;s0=52e-3;r0=sqrt(s0^2+e^2);x=(s0+s).*cos(p)-e.*sin(p);y=(s0+s).*sin(p)+e.*cos(p);x1=r0*cos(p);y1=r0*sin(p);subplot(2,3,6)plot(x*1e3,y*1e3,'linewidth',1),axis equal,grid on,hold on,title('廓线图')plot(x1*1e3,y1*1e3,'linewidth',1,'color','r')%-------------求最小曲率半径-----------------------nx=size(x);nx1=nx(2)-2;dydp=diff(y)./diff(p);%求微分dxdp=diff(x)./diff(p);d2ydp2=diff(dydp)./diff(p(1:nx1+1));d2xdp2=diff(dxdp)./diff(p(1:nx1+1));rho=(dxdp(1:nx1).^2+dydp(1:nx1).^2).^1.5./abs((dxdp(1:nx1).*d2ydp2(1:nx1)-dydp(1:nx1).*d2x dp2(1:nx1)));%理论廓线曲率半径rhomin=min(rho);%最小曲率半径rr=rhomin-3e-3;%----------------实际廓线图----------------X=x(1:nx(2)-1)-rr*dydp./(dxdp.^2+dydp.^2).^0.5;%求实际廓线坐标Y=y(1:nx(2)-1)+rr*dxdp./(dxdp.^2+dydp.^2).^0.5;plot(X*1e3,Y*1e3,'linewidth',2,'color','k')%画实际廓线图Legend('理论廓线','基圆','实际廓线'),axis([1.1*min(x)*1e3,1.1*max(x)*1e3,1.1*min(y)*1e3,1.1*max(y)*1e3])得到基圆半径311mm、偏距36mm。
机械原理试卷及答案2006-2007
哈尔滨工程大学试卷（一）考试科目：机械原理（闭卷部分）一、（20分）判断下列各结论的对错。
对的画“√”，错的画“×”号。
1、Ⅱ级机构的自由度数不应大于2。
（×）2、基本杆组自由度数等于原动件数。
（×）3、双摇杆机构的机架不能是最短件。
（×）4、标准直齿圆柱齿轮外啮合传动中，不能同时有3对轮齿啮合。
（√）20。
5、标准斜齿轮的端面压力角等于0（×）6、与标准斜齿轮相比，正变位齿轮的齿距变大。
（×）7、行程速度变化系数K的最小值是零。
（×）8、盘状凸轮基圆上，至少有一点是在凸轮廓线上。
（√）9、具有转动副的机构中，若生产阻力加大，则摩擦圆半径加大。
（×）10、等效质量大小与等效件速度大小成反比。
（×）二、（30分）解答下列各题1、（4分）计算图示机构的自由度。
解：F＝3×6－2×8=2<2分> <2分>2、（4分）图示凸轮机构中原动件凸轮是一个偏心圆盘，图示为初始位置。
作图标出当从动杆与凸轮在B点接触时，凸轮转角ϕ及B点处压力角α。
解：φ：<2分> α：<2分>3、（9分）图示斜面中，滑块受铅垂向下力Q 及与斜面平行力F 。
斜面倾角为λ，滑块与斜面间摩擦系数f 及Q 已确定。
求滑块匀速上升及匀速下降时，该斜面效率表达式各是什么？解：F=Qsin λ+ f Qcos λ F 0= Qsin λ <3分>η = sin λ/（ sin λ+ f cos λ） <3分> η= （sin λ－fcos λ）/sin λ <3分> ＜3×3=9分＞4、（4分）图示铰链四杆机构中，所标数字代表杆长，单位为cm 。
若使该机构为双曲柄机构，试确定AD 杆长的取值范围。
解：0﹤ AD ≦20 <4分>5、（9分）国产正常齿标准直齿圆柱齿轮外啮合，已知：mm d 35.1501b =，mmd a 2562=，5.1i 12=，又知1*=a h ，25.0*=c ，α=20°，求：1d 、m 、和b1p解：d 1= d b /cos α=160mm <3分> 依ｄa1 =i 12 d 1+２h *m 得m=8mm <3分>p b =πmcos α=23．62 mm <3分> ＜3×3=9分＞哈尔滨工程大学试卷考试科目 ： 机械原理 （开卷部分）三、（16分）图示轴类转子中，知两端面A 及B 上分别有不平衡质量A m 、B m ，方位如图。
哈工大机械原理大作业
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械原理大作业一课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院系：机电学院班级： 1208105分析者：殷琪学号：指导教师：丁刚设计时间：哈尔滨工业大学设计说明书1 、题目如图所示机构，一只机构各构件的尺寸为AB=100mm，BC=4.28AB，CE=4.86AB，BE=8.4AB，CD=2.14AB，AD=4.55AB，AF=7AB，DF=3.32AB，∠BCE=139?。
构件1的角速度为ω1=10rad/s，试求构件2上点E的轨迹及构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。
2、机构结构分析该机构由6个构件组成，4和5之间通过移动副连接，其他各构件之间通过转动副连接，主动件为杆1，杆2、3、4、5为从动件，2和3组成Ⅱ级RRR基本杆组，4和5组成Ⅱ级RPR 基本杆组。
如图建立坐标系3、各基本杆组的运动分析数学模型1) 位置分析2) 速度和加速度分析 将上式对时间t 求导，可得速度方程：将上式对时间t 求导，可得加速度方程:RRR Ⅱ级杆组的运动分析如下图所示 当已知RRR 杆组中两杆长L BC 、L CD 和两外副B 、D 的位置和运动时，求内副C的位置、两杆的角位置、角运动以及E 点的运动。
1) 位置方程由移项消去j ϕ后可求得i ϕ：式中，可求得j ϕ：E 点坐标方程：其中2) 速度方程两杆角速度方程为式中，点E 速度方程为3) 加速度方程两杆角加速度为式中，点E 加速度方程为RPR Ⅱ级杆组的运动分析（1） 位移方程（2）速度方程其中（3）加速度方程4、 计算编程利用MATLAB 软件进行编程，程序如下:% 点B 和AB 杆运动状态分析>>r=pi/180;w 1=10;e 1=0;l 1=100;Xa=0;Ya=0;Vax=0;Vay=0;aax=0;aay=0;f1=0:1: 360;% B 点位置Xb=Xa+l1*cos(r*f1);Yb=Ya+l1*sin(r*f1);% B点速度Vbx=Vax-w1*l1*sin(r*f1);Vby=Vay+w1*l1*cos(r*f1);% B点加速度abx=aax-l1*w1.^2.*cos(r*f1);aby=aay-l1*w1.^2.*sin(r*f1);% RRR2级杆组运动分析% 输入D点参数l2=428;l3=214;Xd=455;Yd=0;Vdx=0;Vdy=0;adx=0;ady=0;% 计算E点、2杆、3杆运动参数lbe=840;lce=486;a0=2*l2*(Xd-Xb);b0=2*l2*(Yd-Yb);c0=l2^2+(Xb-Xd).^2+(Yb-Yd).^2-l3^2;f2=2*atan((b0+sqrt(a0.^2+b0.^2-c0.^2))./(a0+c0)); % C点位置Xc=Xb+l2*cos(f2);Yc=Yb+l2*sin(f2);% 2杆、3杆运动参数计算dX=Xc-Xd;dY=Yc-Yd;for n=1:length(dX)if dX(n)>0&dY(n)>=0f3(n)=atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)==0&dY(n)>0f3(n)=pi/2;elseif dX(n)<0&dY(n)>=0f3(n)=pi+atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)<0&dY(n)<0f3(n)=pi+atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)==0&dY(n)<0f3(n)=1.5*pi;elseif dX(n)>0&dY(n)<0f3(n)=2*pi+atan(dY(n)/dX(n));endendC2=l2*cos(f2);C3=l3*cos(f3);S2=l2*sin(f2);S3=l3*sin(f3);G1=C2.*S3-C3.*S2;w2=(C3.*(Vdx-Vbx)+S3.*(Vdy-Vby))./G1;w3=(C2.*(Vdx-Vbx)+S2.*(Vdy-Vby))./G1;G2=adx-abx+(w2.^2).*C2-(w3.^2).*C3;G3=ady-aby+(w2.^2).*S2-(w3.^2).*S3;e2=(G2.*C3+G3.*S3)./G1;% E点位置w=acos((l2^2+lbe^2-lce^2)/(2*l2*lbe));Xe=Xb+lbe*cos(f2-w);Ye=Yb+lbe*sin(f2-w);Vex=Vbx-lbe*w2.*sin(f2-w);Vey=Vby+lbe*w2.*cos(f2-w);aex=abx-lbe*(e2.*sin(f2-w)+w2.^2.*cos(f2-w));aey=aby+lbe*(e2.*cos(f2-w)-w2.^2.*sin(f2-w));% 计算杆5运动参数Xf=646.2912088;Yf=-268.9008617;l5=sqrt((Xe-Xf).^2+(Ye-Yf).^2);dX=Xe-Xf;dY=Ye-Yf;for n=1:length(dX)if dX(n)>0&dY(n)>=0f5(n)=atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)==0&dY(n)>0f5(n)=pi/2;elseif dX(n)<0&dY(n)>=0f5(n)=pi+atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)<0&dY(n)<0f5(n)=pi+atan(dY(n)/dX(n));elseif dX(n)==0&dY(n)<0f5(n)=1.5*pi;elseif dX(n)>0&dY(n)<0f5(n)=2*pi+atan(dY(n)/dX(n));endendw5=(-Vex.*sin(f5)+Vey.*cos(f5))./l5;a5=(-aex.*sin(f5)+aey.*cos(f5))./l5;% 画出各参数曲线figure(1);plot(Xe,Ye,'k');xlabel('Xe/\mm');ylabel('Ye/mm');grid on;title('E点位置');figure(2);plot(f1,f5,'k');xlabel('f/\circ');ylabel('f5/\circ');grid on;title('5杆角位移');figure(3);plot(f1,w5,'k');xlabel('f/\circ');ylabel('w5/rad/s');grid on;title('5杆角速度');figure(4);plot(f1,a5,'k');xlabel('f/\circ');ylabel('a5/rad/s2');gridon;title('5杆角加速度');Warning: Unable to interpret TeX string "Xe/\mm"5、计算结果图一：E点的运动轨迹图二：5杆角位移图三：5杆角速度图四：5杆角加速度6、计算结果分析由E点位置图像可看出，构件4做周期往复运动，由图二、三、四可看出，构件5的角位移、角速度、角加速度均成周期性变化。
哈工大机原研究生试题汇编
工业大学攻读硕士学位研究生机械原理试题汇编机械设计教研室一九九九年十一月工业大学一九九一年研究生考试试题考试科目： 机械原理 报考专业： 机械学（原理） 注意：答题容要求在试卷纸上（并注明题号），不可答在试题纸 上。
一、（15分）在图示机构中，已知各构件尺寸，运动副位置，BC CD l l 21=，若原动件以等角速ω1转动并给出如图b ）的速度 图，要求用相对运动图解法进行机构的加速度分析（应列出矢 量方程式），并求5ω的大小和方向。
（15分）二、（15分）图示为一图书装订机夹紧机构，已知驱动力P 及角β，各运动副摩擦系数f 0和f v ，轴销半径r （毫米），不计构件重量。
试画出机构在图示位置机构夹紧时，各构件所受力的方位和指向；又若21l l ，机构夹紧后不会自动松开时，α角应满足什么条件？三、（15分）如图示的直齿圆柱齿轮变速箱，z 1=z 2=25，z 3=33，m=2mm ，α=20°，*a h =1，*c =0.25两轴中心距a=50mm ，为了加工制造方便，若把齿轮z 1和z 2做成相同的尺寸时，求：1、 选择z 1、z2、z 3三个齿轮的变位系数x 1、x 2、x 3（说明此三个变位系数的取值围，以及哪个变位系数最大，讲清理由或写出计算公式说明之）2、 给出齿轮z 1和z 3的齿顶圆半径r a1和r a3（给出具体数值或写出公式）3、 当齿轮z 1和z 3啮合时，齿轮z 1齿根处和z 3齿根处的径向间隙c 13和c 31各为多少（见图）？给出具体数值或写出计算公式。
四、（15分）如图示的轮系中，已知各轮齿数分别为z 1=24，2822='=z z ，z 3=80，z 4=78（变位齿轮）求：1、 计算此轮系的自由度（若有虚约束、局部自由度或复合铰链时，应具体指明）。
2、 计算齿轮z 1到z 4之间的传动比41ωω=？并指明ω4的转向。
五、（25分）请回答下列问题1、将平面机构中的高副替换成低副时，应满足什么条件？举列说明。
哈工大机械原理—连杆机构运动分析—23题
Harbin Institute of Technology机械原理大作业一课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：赵永强唐德威设计时间：2014/5/8哈尔滨工业大学运动分析题目：如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为AB=180mm，β=130°，BC=290mm，CD=300mm，e=65mm，AD=150mm，DE=180mm，EF=500mm，构件1的角速=10rad/s,试求构件5上点F的位移、速度和加速度，并对计算结果进行度为ω1分析。
1.建立以点A为原点的固定平面直角坐标系A-x,y,如图所示。
2.对机构进行结构分析该机构由原动件AB（Ⅰ级组），BCDE（RRRⅡ级杆组）和EF（RRPⅡ级杆组）组成。
3.本杆组的运动分析数学模型（1）原动件AB（Ⅰ级组）已知原动件AB的转角ψ1=0~2π原动件AB的角速度ω1=10rad/s原动件AB的角加速度α1=0运动副A的位置坐标xA =0 yA=0A点与机架相连，即该点速度和加速度均为0。
运动副A的速度vxA =0 vyA=0运动副A的加速度axA =0 ayA=0原动件AB长度lAB=180mm 可求出运动副B的位置坐标xB =xA+lABcosψ1yB=xA+lABsinψ1运动副B的速度vxB = vxA-ω1lABsinψ1vyB= vyA+ω1lABcosψ1运动副B的加速度a xB = axA-ω12 lABcosψ1-α1lABsinψ1ayB=ayA-ω12 lABsinψ1+α1lABcosψ1（2） BCD（RRRⅡ级杆组）由（1）知B点位置坐标、速度、加速度运动副D点位置坐标xD =150mm yD=0D点与机架相连，即该点速度和加速度均为0。
运动副D的速度vxD =0 vyD=0运动副D的加速度axD =0 ayD=0杆BC长 lBC=290mm杆CD长 lC=300mm 可求得BC杆相对于X轴正方向转角ψ2=2arctan CD杆相对于x轴正方向转角ψ3=arctan其中A0=2lBC（xD-xB）,B=2 lBC（yD-yB）,C=,求导可得BC杆ω2、α2和CD杆ω3、α3。
哈工大机械原理大作业连杆
哈工大机械原理大作业连杆Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020Harbin Institute of Technology机械原理大作业一课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：1.运动分析题目(11)在图所示的六杆机构中，已知：AB l =150mm, AC l =550mm, BD l =80mm, DE l =500mm,曲柄以等角速度1w =10rad/s 沿逆时针方向回转，求构件3的角速度、角加速度和构件5的位移、速度、加速度。
2.机构的结构分析建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系A-x, y,如下图：机构结构分析该机构由Ⅰ级杆组RR （原动件1）、Ⅱ级杆组RPR （杆2及滑块3）和Ⅱ级杆组RRP （杆4及滑块5）组成。
3.建立组成机构的各基本杆组的运动分析数学模型原动件1（Ⅰ级杆组RR ）由图所示，原动件杆1的转角a=0-360°，角速度1w =10rad/s ，角加速度1a =0,运动副A 的位置坐标A x =A y =0,速度(A ，A)，加速度（A ，A ），原动件1的长度AB l =150mm 。
求出运动副B 的位置坐标（B x , B y ）、速度（B ，B ）和加速度（B ，B ）。
杆2、滑块3杆组（RPR Ⅱ级杆组）已出运动副B 的位置（B x , B y ）、速度（B ，B ）和加速度（B ，B ），已知运动副C 的位置坐标C x =0, C y =550mm,速度，加速度，杆长AC l =550mm 。
求出构件2的转角b,角速度2w 和角加速度2a . 构件二上点D 的运动已知运动副B 的位置（B x , B y ）、速度（B ，B ）、加速度（B ，B ），已经求出构件2的转角b ，角速度2w 和角加速度2a ，杆BD 的长度BD l =80mm 。
(完整word版)哈工大机械原理试卷
一.填空题（本大题共7小题，每空1分， 共15分）1. 按照两连架杆可否作整周回转，平面连杆机构分为 、 和 。
2. 平面连杆机构的 角越大，机构的传力性能越好。
3. 运动副按接触形式的不同，分为 和 。
4．直齿圆柱齿轮正确啮合条件是两齿轮的 和 分别相等。
5. 凸轮从动件按其端部的形状可分为 从动件、 从动件和从动件动件。
6. 机构具有确定运动的条件是： 。
7．通过将铰链四杆机构的转动副之一转化为移动副时，则可得到具有移动副的 机构、 机构、摇块机构和 机构。
二．选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）1. 要实现两相交轴之间的传动，可采用 传动。
A ．直齿圆柱齿轮B ．斜齿圆柱齿轮C ．直齿锥齿轮D ．蜗杆蜗轮2. 我国标准规定，对于标准直齿圆柱齿轮，其ha*= 。
A ．1B ．0.25C ．0.2D ．0.83. 在机械传动中，若要得到大的传动比，则应采用 传动。
A. 圆锥齿轮B. 圆柱齿轮C. 蜗杆D. 螺旋齿轮4. 当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角为 。
A ．0°B ．90°C ．45°D ．15°5. 一般情况凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的 机构。
A ．转动副B ．移动副C ．高副D ．空间副6. 齿轮的渐开线形状取决于它的 直径。
A ．齿顶圆B ．分度圆C ．基圆D ．齿根圆7. 对于滚子从动件盘形凸轮机构，滚子半径 理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。
A ．必须小于B ．必须大于C ．可以等于D ．与构件尺寸无关8. 渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p ，法向齿距n p ，基圆齿距b p 三者之间的关系为 。
A.p p p n b <=B.p p p n b <<C.p p p n b >>D. p p p n b =>9. 轻工机械中常需从动件作单向间歇运动，下列机构中不能实现该要求的是 。
哈工大机械原理大作业23
机械原理大作业院系：船舶与海洋工程学院专业：机械设计制造及自动化班级：1413104学号：141310423姓名：田笑哈尔滨工业大学（威海）作业1 连杆机构运动分析1.运动分析题目2.对机构进行结构分析该机构由一级杆组RR（原动件1）、二级杆组RRR(杆2、杆3；杆4、杆5),二级干组RRP(杆6，滑块7)组成。
如图所示：一级杆组：二级杆组RRR（杆2、杆3）：- 1 -二级杆组RRR（杆4、杆5）：二级杆组RRP（杆6、滑块7）：3.建立坐标系建立以A点为坐标原点的坐标系- 2 -- 3 -4.建立组成各基本杆组的运动分析数学模型（1）一级杆组运动分析： 如一级杆组图所示，设AB 杆与X 轴夹角为p,AB 逆时针转动。
位置分析：x _B=x_A+l.*cos(p);y_B=y_A+l.*sin(p); 速度分析：v_Bx=l.*sin(p).*-1.*w; v_By=l.*cos(p)*w;加速度分析：a_Bx=w^2*l.*cos(p).*-1-e*l.*cos(p); a_By=w^2*l.*sin(p).*-1+e*l.*sin(p); （2）二级杆组（RRR 型）运动分析：如二级杆组图（杆2、杆3）所示，设CB 与X 轴夹角为p_2。
角位移分析：d=sqrt((x_D-x_B).^2+(y_D-y_B).^2);b=atan((y_D-y_B)./(x_D-x_B));r=acos((d.^2+l_2^2-l_3^2)./(2*l_2.*d));x_C=x_B-l_2*cos(p_2); y_C=y_B-l_2*sin(p_2); p_2=b+M.*r;p_3=atan((y_C-y_D)./(x_C-x_D));角速度分析：x _D)-y_B)(x _C -(y_C -x _B)-y_D)(x _C -(y_C y_D)-v_By)(y_C -(v_Dy x _D)-v_Bx )(x _C -(v_Dx w_2+=x _D)-y_B)(x _C -(y_C -x _B)-y_D)(x _C -(y_C y_B)-v_By)(y_C -(v_Dy x _B)-v_Bx )(x _C -(v_Dx w_3+=角加速度分析：E=a_Dx-a_Bx+w_2^2*(x_C-x_B)-w_3^2*(x_C-x_D); F=a_Dy-a_By+w_2^2*(y_C-y_B)-w_3^2*(y_C-y_D); y_B)-x _D)(y_C -(x _C -y_D)-x _B)(y_C -(x _C y_D)-F(y_C x _D)-E(x _C e_2 +=y_B)-x _D)(y_C -(x _C -y_D)-x _B)(y_C -(x _C y_B)-F(y_C x _B)-E(x _C e_3 +=5.计算编程及输出结果Matlab 编程作图（具体程序见附录）：（1）E 点的轨迹- 4 -0.10.150.20.250.30.350.40.450.50.550.6-0.0500.050.10.150.20.250.3x/mmy /m mE 点的轨迹（2）构件5的角位移、角速度和角加速度角位移：角速度：- 5 - 01234567-15-10-5510θ/radw /r a d /s构件5的角速度角加速度：1234567-100-50050100150200250300θ/radε/r a d /s 2构件5的角加速度附录：%一级杆组运动分析子程序%x_B=x_A+l.*cos(p);y_B=y_A+l.*sin(p);v_Bx=l.*sin(p).*-1.*w;v_By=l.*cos(p)*w;a_Bx=w^2*l.*cos(p).*-1-e*l.*cos(p);a_By=w^2*l.*sin(p).*-1+e*l.*sin(p);%二级杆组运动分析子程序%d=sqrt((x_D-x_B).^2+(y_D-y_B).^2);b=atan((y_D-y_B)./(x_D-x_B));f=(d.^2+l_2^2-l_3^2)./(2*l_2.*d);r=acos((d.^2+l_2^2-l_3^2)./(2*l_2.*d));p_2=b+M.*r;x_C=x_B-l_2.*cos(p_2);y_C=y_B-l_2.*sin(p_2);w_3=((0-v_Bx).*(x_C-x_B)+(0-v_By).*(y_C-y_B))./((y_C-y_D).* (x_C-x_B)-(y_C-y_B).*(x_C-x_D));%角速度%w_2=((0-v_Bx).*(x_C-x_D)+(0-v_By).*(y_C-y_D))./((y_C-y_D).* (x_C-x_B)-(y_C-y_B).*(x_C-x_D));E=0-a_Bx+w_2.^2.*(x_C-x_B)-w_3.^2.*(x_C-x_D);F=0-a_By+w_2.^2.*(y_C-y_B)-w_3.^2.*(y_C-y_D);e_2=(E.*(x_C-x_D)+F.*(y_C-y_D))./(x_C-x_B).*(y_C-y_D)-(x_C-x_D).*(y_C-y_B);e_3=(E.*(x_C-x_B)+F.*(y_C-y_B))./(x_C-x_B).*(y_C-y_D)-(x_C-x_D).*(y_C-y_B);%角加速度%p_3=atan((y_C-y_D)./(x_C-x_D));%角位移%- 6 -- 7 -大作业2 凸轮机构设计1.设计题目如图2-1所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表2-1，据此参数设计该凸轮机构。
哈工大机械原理大作业3-齿轮传动设计-22题-12页文档资料
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械原理大作业三课程名称：机械原理设计题目：齿轮传动设计1、设计题目1.1机构运动简图1.2机械传动系统原始参数序号电机转速（r/min）输出轴转速（r/min）带传动最大传动比滑移齿轮传动定轴齿轮传动最大模圆柱齿轮圆锥齿轮2、传动比的分配计算电动机转速min /1450r n =，输出转速min /4101r n =，min /3702r n =，min /3303r n =，带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。
根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为：传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。
设带传动的传动比为5.2max =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 令 4max 3==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为滑移齿轮传动的传动比为设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数：37,9,35,10,33,111098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=*a h ，径向间隙系数25.0=*c ，分度圆压力角020=α，实际中心距mm a 46'=。
根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为高度变位齿轮，其齿数：21,1314121311====z z z z 。
它们的齿顶高系数1=*a h ，径向间隙系数25.0=*c ，分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。
哈尔滨工程大学机械原理题库
一、是非题，判断下列各题,对的画“√”，错的画“×”（每题2分，共10分）1、Ⅱ级机构的自由度不能大于2；（×）2、铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。
（×）3、当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现自锁现象。
（√）4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高；（√）5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构。
（√）1、机构中与机架相联的每个主动件相对机架可以有两个以上的独立运动。
（×）2、摆动导杆机构中的导杆一定具有急回特性（曲柄为原动件）。
（√）3、直动从动件盘形凸轮机构可以用增大基圆半径的方法减小其推程压力角。
（√）4、与标准齿轮相比，负变位齿轮的分度圆变大。
（×）5、标准直齿圆柱齿轮外啮合时，只能有1对轮齿啮合。
（×）1、机构是具有确定运动的运动链。
（√）2、直动从动件盘形凸轮机构中进行合理偏置是为了减小推程压力角和回程压力角。
（×）3、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。
（√）4、用成形铣刀加工渐开线直齿圆柱齿轮时，一定会发生根切现象。
（×）5、直齿圆锥齿轮的标准模数是指中间截面的模数；（×）二、单项选择题（每小题2分，共10分）1、在铰链四杆机构中，取（ B ）杆作为机架，则可得到双摇杆机构。
A ．最短杆；B ．最短杆的对边；C ．最长杆；D ．连杆2、下列为空间齿轮机构的是（ A ）机构。
A ．圆锥齿轮；B ．人字齿轮；C ．平行轴斜齿圆柱齿轮；D ．直齿圆柱齿轮3、表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为（ C ）。
A ．轴面；B ．端面；C ．中间平面；D ．法面4、在机构中原动件数目（ B ）机构自由度时，该机构具有确定的运动。
A ．小于；B ．等于；C ．大于；D ．大于等于5、 作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是（ C）。
A ．0=v ，0=a ； B ．0≠v ，0=a ；C ．0=v ，0≠a ；D ．0≠v ，0≠a 。
【真题】2020年哈尔滨工程大学机械原理考研试题
2020年哈尔滨工程大学机械原理考研试题一、判断题（20）1.机器中独立运动的单元体，称为零件。
（）2.根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以齿根圆要比基圆大。
（）3.变位齿轮的模数、压力角仍与标准齿轮一样。
（）4.平面四杆机构中，是否存在死点，取决于曲柄是否与连杆共线。
（）5.一个K大于I的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K大于1。
（）6.不论刚性回转体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面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。
（）7.机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。
（）8.机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一-个假想力(矩)，它的大小等于原机器所有作用的外力（矩）的矢量和。
（）9.正变为齿轮得到分度圆齿厚大于标准齿轮的分度圆齿厚。
（）10.当一对直齿圆柱齿轮的中心距改变后，这对齿轮的节圆半径也随之改变。
（）二、选择（20）1.机器运转出现周期性速度波动的原因是( )。
A机器中存在住复运动构件，惯性力难以平衡:B机器中各回转构件的质量分布不均匀;C在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期;D机器中各运动副的位置布置不合理2、铰链四开的构中，若最短杆与最长于长度之和小于其余两杆长度之和，当以(为机架时，有一个曲柄（）。
A最短杆的临边B最短杆C最短杆对边。
D无论以哪个杆为机架都有曲柄存在3.平面上圆销单向圆周运动时槽轮作什么运动（）。
A单向匀速运动 B 双向匀速运动 C 摆线运功 D圆周运动4.渐开线标准斜齿圆柱齿轮，在( ) 上的参数为标准值。
A端面 B法面 C中间平面 D大端平面5.机械平衡研究的内容是（）。
A驱动力与阻力间的平衡B各构件作用力间的平衡C惯性力系间的平衡D输入功率与输出功率间的中衡6.正变位齿轮的分度圆齿厚( ) 标准齿轮的分度圆齿厚。
2007-2010年哈尔滨工程大学机械原理历年考研试题与答案
目录2007年哈尔滨工程大学机械原理考研试题 (1)2008年哈尔滨工程大学机械原理考研试题 (8)2009年哈尔滨工程大学机械原理考研试题 (13)2010年哈尔滨工程大学机械原理考研试题 (21)2007年哈尔滨工程大学机械原理考研试题一、（20分、每小题2分）判断题判断下列各结论对错。
对者画“√”号，错者画“×号。
1、相对瞬心点的绝对速度不能等于零。
2、双摇杆机构中机架不能是最短件。
3、曲柄滑块机构中，若滑块为原动件则机构无死点位置。
4、加工标准齿轮时若发生根切，则分度圆齿厚将变小。
5、静平衡转子不一定是动平衡的。
6、等效件即是原动件。
7、Ⅳ级机构的自由度一定大于2。
8、国产标准斜齿轮的端面压力角等于20o。
9、节圆上的模数是标准值。
10、常用的蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮的螺旋旋向是相同的。
二、（25分）比较题与简答题。
1、（15分、每小空3分）比较题。
图2—1所示齿轮传动中为无側隙啮合，若知h*a=1 C*=0.25 = 20o 齿数Z1〈Z2 = Z3 ，变位系数X1〉0 、X2 = 0 、X3〈0 。
判定下组各参数间的大小关系。
S1S3 P1P3h f1h f3 d/3d3S/1S/32、（10分、每小题5分）简答题。
1）一对平行轴斜齿轮内啮合,其正确啮合条件是什么？传动中的主要缺点是什么？2）直齿圆锥齿轮的当量齿数一定比实际齿数大吗？一定是整数吗？一对啮合的直齿圆锥齿轮的当量齿数反比等于其传动比吗？三、（60分）解答下列问题：1、（12分）计算图3—1所示机构的自由度。
根据所得数值选定原动件(只能从与机架相连的件中选取),画出选定机构的杆组图,并指出杆组的级别。
（注意：要画在答题纸上，不要画在题签上。
）2、（12分）国产正常齿标准直齿圆柱齿轮外啮合，已知小轮齿数Z1=20、齿顶圆直径da1=220mm大轮齿顶圆直径da2=420mm。
又知齿轮实际顶隙为5.5 mm，且h*a=1 C*=0.25 α= 20o 。
哈尔滨工业大学《机械原理》期末考试试题与答案
哈尔滨工业大学《机械原理》期末考试试题与答案第一篇：哈尔滨工业大学《机械原理》期末考试试题与答案机械原理期末考试试题与答案一、问答题（15分）1．什么是连杆机构的压力角、传动角？（2分）答：不考虑运动副中的摩擦力、构件的惯性力，运动副中力的作用线与受力点速度方向所夹的锐角称为压力角，压力角的余角称为传动角。
2．什么是基本杆组？机构的组成原理是什么？（2分）答：机构中，结构最简单、不可再分的、自由度为零的构件组称为基本杆组。
任一机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上所组成的，这就是机构的组成原理。
3．常用的间歇运动机构有几种？其主动件与从动件的运动转换各有什么特点？（2分）答：常用的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构。
棘轮机构把一个往复摆动转换为间歇单向转动；槽轮机构把一个连续单向转动转换为间歇单向转动；不完全齿轮机构把一个连续单向转动转换为间歇单向转动。
4．什么是槽轮机构的运动系数？（2分）答：槽轮的运动时间与拨盘的运动时间的比值称为槽轮机构的运动系数。
5．通常，机器的运转过程分为几个阶段？各阶段的特征是什么？（3分）答：机器的运转过程分为三个阶段：启动阶段，稳定运转阶段和停车阶段。
启动阶段的特点：原动件速度由零上升到稳定运转速度，系统驱动力所做的功大于阻抗力所消耗的功。
稳定运转阶段的特点：在一个周期内，系统驱动力所做的功等于阻抗力所消耗的功。
停车阶段的特点：系统驱动力所做的功小于于阻抗力所消耗的功，原动件速度由稳定运转速度下降为零。
6．利用飞轮进行机器的周期性速度波动调节时，飞轮一般安装在高速轴还是低速轴上？为什么？（2分）答：安装在高速轴上。
这样可以使飞轮的质量减小。
（2分）7．平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？答：模数相等、压力角相等、螺旋角大小相等旋向相反。
二、下图机构中，已知JK//LM//NO，并且JK=LM=NO，EG=GH=FG，EF⊥FH，求该机构的自由度。
哈工大机械原理大作业1
420.636249
198
-25.780027
-7.408008
448.711622
19
17.496096
11.511568
389.280068
199
-27.066134
-7.329197
454.399338
20
19.511173
11.576658
356.588380
200
-28.338399
-6.837081
484.309157
26
31.792111
11.837106
133.586249
206
-35.672384
-6.752179
488.602299
27
33.860111
11.856813
92.240035
207
-36.843419
-6.666544
492.701606
28
35.930920
（4）利用导数的定义与其物理意义
利用上述公式，选取适当的步长h，利用F点位移就可以得出速度与加速度
5、用VC编程
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define pi 3.14159265358979323846
//定义全局变量
double Lab,Lbc,Lcd,Xf,Xd,Yd;//定义已知位置量
11.079883
-670.906136
223
-53.471235
-5.223053
533.839546
44
68.312705
10.958430
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一.填空题（本大题共7小题，每空1分， 共15分）
1. 按照两连架杆可否作整周回转，平面连杆机构分为 、 和 。
2. 平面连杆机构的 角越大，机构的传力性能越好。
3. 运动副按接触形式的不同，分为 和 。
4．直齿圆柱齿轮正确啮合条件是两齿轮的 和 分别相等。
5. 凸轮从动件按其端部的形状可分为 从动件、 从动件和
从动件动件。
6. 机构具有确定运动的条件是： 。
7．通过将铰链四杆机构的转动副之一转化为移动副时，则可得到具有移动副的 机构、 机构、摇块机构和 机构。
二．选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）
1. 要实现两相交轴之间的传动，可采用 传动。
A ．直齿圆柱齿轮
B ．斜齿圆柱齿轮
C ．直齿锥齿轮
D ．蜗杆蜗轮
2. 我国标准规定，对于标准直齿圆柱齿轮，其ha*= 。
A ．1
B ．0.25
C ．0.2
D ．0.8
3. 在机械传动中，若要得到大的传动比，则应采用 传动。
A. 圆锥齿轮
B. 圆柱齿轮
C. 蜗杆
D. 螺旋齿轮
4. 当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角为 。
A ．0°
B ．90°
C ．45°
D ．15°
5. 一般情况凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的 机构。
A ．转动副
B ．移动副
C ．高副
D ．空间副
6. 齿轮的渐开线形状取决于它的 直径。
A ．齿顶圆
B ．分度圆
C ．基圆
D ．齿根圆
7. 对于滚子从动件盘形凸轮机构，滚子半径 理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。
A ．必须小于
B ．必须大于
C ．可以等于
D ．与构件尺寸无关
8. 渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p ，法向齿距n p ，基圆齿距b p 三者之间的关系为 。
A.p p p n b <=
B.p p p n b <<
C.p p p n b >>
D. p p p n b =>
9. 轻工机械中常需从动件作单向间歇运动，下列机构中不能实现该要求的是 。
Ａ．棘轮机构 Ｂ．凸轮机构
Ｃ．槽轮机构 Ｄ．摆动导杆机构
10. 生产工艺要求某机构将输入的匀速单向转动，转变为按正弦规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是 。
Ａ．齿轮齿条机构Ｂ．直动滚子从动件盘形凸轮就构
Ｃ．偏置曲柄滑块机构Ｄ．螺旋机构
11．平面机构中若引入一个高副将带入个约束。
A．1 B．2
C．3 D．4
12．在曲柄滑块机构中，当其曲柄与滑块的导路方向夹角为时会出现最小传动角。
A．0°B．90°
C．30° D.45°
13．在平底垂直于导路的直动从动件盘形凸轮机构中，其压力角恒等于。
A．0°B．45°
C．60°D．90°
14．在凸轮机构从动件常用运动规律中，运动规律有刚性冲击。
A．正弦B．余弦
C．等加速等减速D．等速
15．对于由6个构件组成的平面机构，其瞬心共有个。
A．10 B．15
C．20D．30
三．简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）
1.简述平面连杆机构曲柄存在的条件是什么？
2.试说明齿廓啮合的基本定律是什么？
四．计算题（每小题10分，共50分）
1．绘制下图机构的运动简图，并计算其自由度。
2．已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i12=3,z1=19,m=5mm。
试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、中心距、齿距。
3．如图所示减速器，已知各轮的齿数为
,
99
,
100
,
101
,
100
3
'2
2
1
=
=
=
Z Z
Z
Z
＝
试求原动件
1的传动比i H1。
4. 已知铰链四杆机构中，BC＝50 mm，CD＝35 mm，AD＝30mm，AD为机架。
若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求AB 的最大值
若此机构为双曲柄机构，求AB 的最小值
5．如图所示摆动导杆机构的主动件1以角速度1ω转动和该图的长度比例尺lμ，试找出该
v
机构的所有瞬心位置，并求图示位置时构件3上E点的速度
E
五．分析题（10分）
图示曲柄滑块机构，若已知各杆的尺寸和各转动副的半径r以及各运动副的摩擦系数f，作用在滑块上的水平阻力为G，试通过对机构图示位置的受力分析（不计各构件重量及惯性
F的大小和方向。
力），确定作用在点B并垂直于曲柄的平衡力
b
（15分）画出图示翻台机构的机构运动简图，计算机构的自由度，确定机构所含的杆组和机构的级别。
（10分）用齿条形刀具加工一直齿圆柱齿轮。
设已知被加工齿轮轮坯的角速度s rad /51=ω，刀具移动速度为,/375.0s m 刀具的模数mm m 10=，压力角 20=α。
求
（1）被加工齿轮的齿数1z 。
（2）若齿条中线与被加工齿轮中心的距离为77mm ，求被加工齿轮的分度圆齿厚。
8．（10分）用作图法求出如图所示两凸轮机构从图示位置转过
45时的压力角。