2016年北航期末试卷A

北京航空航天大学

2015－2016 学年第二学期期末

《机械原理》

考试A 卷

班级____________任课教师___________姓名____________学号___________

2016年6月27 日

1.（本题14分）计算图示运动链的自由度，并指出其中的复合铰链、局部自由度

和虚约束。其中杆长AD=EF=BC,且相互平行。若构件AB为原动件，试判断该运动链是否具有确定的运动，并给出理由。

2、（本题14分）图示为一偏心轮机构：

（1）在图中画出滑块3的两个极限位置；

（2）当轮1主动时，标出该机构在图示位置的传动角γ；

（3）当滑块3主动时，标出该机构的最大压力角αmax；

（4）若图示时刻转动副A、B连线与滑块导路垂直，且轮1角速度为ω1，在题图中标记瞬心P13、P24，列出滑块3速度v3的表达式，并求构件2的角速度ω2。

3、（本题15分）试用图解法设计一个铰链四杆机构ABCD ，要求连杆在运动过程中必须通过图示所给定的两个位置B 1E 1、B 2E 2。其中B 点为连杆上可动铰链之一，另一可动铰链C 在BE 上选取，D 点为机架上固定铰链之一，另一固定铰链A 在过D 点的水平线上。（请在原图上做题解答）

B 2

4、（本题14分）图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为圆形，圆心为O点。凸轮以等角速度ω1沿逆时针方向绕A点转动。试在图上：

（1）画出该凸轮的基圆和理论廓线；

（2）标出该位置时从动件的压力角；

（3）标出该位置时从动件的位移s；

（4）画出当从动件相对于凸轮由位置I运动到位置II时凸轮转过的角度。

5、（本题15分）已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮的模数m=2mm，压力角 =20º，齿顶高系数h*a =1，顶隙系数c*= 0.25，两齿轮的齿数z1=20，z2=50。试求：

（1）标准中心距a；

（2）分度圆直径d1和d2；

（3）画出两个齿轮的啮合图，标出单双齿啮合区，并求重合度的大小。

6、（本题14分）如图所示，轮系中齿轮都为正确安装的渐开线齿廓标准直齿圆柱齿轮；已知：z1=20，z2=50，z3=20，z4=50，z6=40，z7 =20。

（1）求齿轮5的齿数z5；

（2）计算传动比i1H；

（3）当n1=100r/min（方向如图所示）时，计算n H，并在图上标出其方向。

7、（本题14分）已知一齿轮传动机构，其中Z2=2Z1，Z4=2Z3，在齿轮4上有一工作阻力矩M4，在其一个工作循环（ϕ4=2π）中，M4的变化如图示。轮1为主动轮。加在轮1上的驱动力矩M d为常数，试求：

（1）在机器稳定运转时，M d的大小应是多少？并画出以轮1为等效构件时的等效力矩M ed-ϕ1、M er-ϕ1曲线；

（2）最大盈亏功[W]；

（3）设各轮对其转动中心的转动惯量为J1 = J3 = 0.1kgm2，J2 = J4 = 0.2kgm2，轮1的平均角速度ω m=10π rad/s，其速度不均匀系数δ =0.1，则安装在轮1上的飞轮转动惯量J F =?

（4）如将飞轮装在轮4轴上，则所需转动惯量是增加还是减少？为什么？