机械原理期末模拟试题答案

机械原理课程期末模拟试题

注意：装订Array线左侧请不

要答题，请

不要在试卷

上书写与考

试无关的内

容，否则将

按相应管理

规定处理。

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专业:

班级:

姓名:

学号:

:! ：：：：：：：：

（2

分）

3 （6 分）

三、在图示的混合轮系中，已知 Z i 20, Z2 40, Z2 30, Z3 30 , Z4 90, Z5 20 , Z25 , n1800r/min，求传动比i1H及齿轮Z6的转速n6。

解：1齿轮1和2构成定轴轮系，齿轮 5和6构成定轴轮系, 齿轮2'，3，4和H构成周转轮系；（2分）

2定轴轮系的传动比：

n i Z2

i12

n2 乙

3周转轮系的传动比：

在转化机构中两中心轮的传动比为：

.H n2 n H _ 1 Z3 Z4 Z 4 90

i24 —- 1 -- -

门4门円Z 2 Z 3 Z 2 30

由于n4= 0,所以有：

1 i2H 3

i 2 H3 1 4

i 1H i12i2 H 2 4 8 （2 分）

4齿轮6的转速：

n t 800

n H 1 100r /min （2分）

i 1H 8

n5Z

i56 1.25 （2 分）

n e Z5

n5 n H

80r / min （2 分）

i 56 i 56

齿轮 6的转向如图所示（2 分）

四、图示为某机械系统的等效驱动力矩M d对转角的变化曲线，等效阻力矩 M r为常数。各块面积

为 S1 80N.m，S2 140N.m, S3 110N.m, S4 70N.m，S5 50N.m，S e 30N.m，平均转速

n 600r/min，希望机械的速度波动控制在最大转速n m ax 610r / min和最小转速n min 592r/ min之

610 592

600

0.03

间，求飞轮的转动惯量J F（J F900占$，其余构件的转动惯量忽略不计）

n

解：根据阻力矩和驱动力矩的作用绘制系统动能

变化曲线，（5）

找到最大、最小动能点；（2）

求最大盈亏功

W max E max E min S2 140Nm （4）

运动不均匀系数：

900-^

n

五、已知一凸轮机构如图所示，凸轮为一半径为R的圆盘，偏距为e，试：1）试具体写出该机构的名称；2）画出凸轮的基圆，标出半径 r。； 3）标出从动件在 B处接触时的压力角及位移S。4）标出当凸轮和尖端从动件接触点

从A到B点过程的凸轮转角3。

解：偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构（2分）

其余答案如图所示（每题 2分）

n max

J F

（1 分）

（1

分）

（1 分）

、P H=1

七、定滑轮机构如图, 1为支架, 2为滑轮，若已知滑轮直径为D,轴颈半径为r，当量摩擦系数为f v，设绳子和

P

。

六、已知：BC//DE//GF且分别相等，计算平面机构的自由度。若存在复合铰链、局

部自由度及虚约束，请指出。

解:

DE构件引入的铰链为虚约束; I

（或J）移动副为虚约束；铰链

B为局部自由

度。

n=6、P L=8

F 3n 2P L

工作面间无滑动，Q为重物的重力。试求使重物等速上升时所需的铅直拉力

解：

r fv，由力的平衡设转动副中的总反力为F R

有 F R=Q+P

F R=(P-Q)D/2

则 P ( D/2- ) =Q ( D/2+ )

贝U: P= ( D/2+ ) Q / (D/2-)

=(D/2+rfv ) Q / ( D/2-rfv )

八、范成法加工标准直齿轮，采用标准齿条形刀具，已知被加工齿轮与齿条刀具标准安装，齿条移动速度v=0.5m/s , 齿轮角速度 =10rad/s，模数m均为5mm压力角为20 。试求：1）被加工齿轮的齿数乙齿顶圆直径d a、基圆直径d b； 2）该齿轮是否根切，为什么？

解：r v/ 0.5/10 0.05m 50mm （4 分）

即 mZ/2 50mm 贝U

当 m=5mm Z=20 （ 2 分）

d=2r=2 50=100mm

d a d 2h；m 100 2 5 110mm （3分）

d b d cos 100 cos20°93.97mm （3 分）

不根切，因为齿数大于标准直齿轮不发生根切的最少齿数17,故不发生根切。（3分）

九、图示铰链四杆机构各构件的长度为a=240mm b=600mm c=400mm d=500mm试问：（1）当取杆4为机架时，

是否有曲柄存在？为什么？（ 2 ）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？

如何获得？（ 3）若a、b、c三杆长不变，取杆 4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围为何值？（本题 15 分）

解：

（1 ）当取杆4为机架时：用杆长条件，最短杆长（a = 240mm）+最长杆长（b =600mm 其余两杆之和（c+ d=400mm +500mm，符合条件；而且最短杆1为连架杆，故杆1为曲柄。（5分）

（2）可以。当取杆1为机架时，得双曲柄机构；

当取杆3为机架时得双摇杆机构。（4分）

（3）当d为最长杆，即 d 600mm时，

有（240+d） mm （600+400）mm，所以 600mm d 760mm

当 240mm d 600mm时

，有（240+600） mm （d+400）mm,所以 440mm d 600mm

所以d的取值范围为440mm d 760mm（ 6分）