机械原理考试试题及答案详解 (5)

机械原理模拟试卷
一、空题（每题2分，共16分）
1. 构件与零件的含义是不同的。

构件是
，零件是。

2. 按构件的接触情况，运动副分为高副与低副。

高副是指
，低副是指。

3. 作等速转动的构件其惯性力矩为。

4. 作用于机械上驱动力的方向与其作用点速度方向之间的夹角为（锐角，钝角，直角或其他）。

5. 已知斜齿圆柱齿轮的齿数Z＝20，螺旋角β＝15°，则该齿轮的当量齿数Z v＝。

6. 圆锥齿轮的当量齿数是指：。

7. 滚子从动件盘形凸轮机构，若滚子半径为r r，为使凸轮实际廓线不变尖，则理论廓线的最小曲率半径ρmin应满足的条件是：。

8. 机械安装飞轮的目的是：。

二、简答题（每题6分，共24分）
1. 说明机构具有确定运动的条件；在图中画箭头的为原动件，说明图（a）、（b）所示机构是否具有确定运动。

2.
ρ为摩擦圆半径，Q
①写出轴颈所受总反力R 其方向；
②写出驱动力矩M d
3. 分别在图（a）、（b）中画出凸轮的基圆和在该位置的机构压力角α。

4.
三、图示干草压缩机的机构运动简图（比例尺为μl）。

原动件曲柄1以等角速度ω1转动，试用矢量方程图解法求该位置活塞5的速度与加速度。

要求：
1.写出C点速度与加速度的矢量方程式；
2.画出速度与加速度矢量多边形（大小不按比例尺，但其方向与图对应）；
3.（15分）
四、图示为运输机的机构示意图。

要求摆杆在垂直线左右β＝30°范围作摆动，机构的形成速比系数K ＝1.5，滑块行程H ＝500mm ，又已知连杆长度L CE ＝
分）
五、用齿条刀具切制直齿圆柱齿轮。

（13分）
1. 已知刀具参数为：m ，α，h a *，c *，试推导切制标准不根切的最少齿数Z min ；
2. 当切制齿轮的参数为：m ＝5mm, α =20°, h a *=1.0，Z ＝10，试计算：
① 不发生根切的最小变位系数χmin ； ② 若取变位系数χ＝0.5，试计算：
分度圆直径d ，基圆直径d b ，齿根圆直径d f ，周节P ，基节P b 。

六、在图示轮系中，通过摇动手柄使系杆H 转动，齿轮1将运动输出。

已知各轮齿数：Z 1=Z 2′=45，Z 2=Z 3=37，求传动比i H1，并在图上画出齿轮1的转向。

（10分）
七、图示为偏置直动尖端从动件盘形凸轮机构的运动简图，凸轮逆时针转动。

试作：（12分）1、在直角坐标系中，按凸轮轮廓绘制从动件位移曲线S(δ)；
（将一周分为12等分）；
2、在图中标出当δ＝30°时的机构压力角α。

机械原理模拟试卷题解
一、填空题
1. 运动的单元体，制造的单元体
2. 由点或线接触构成的运动副，由面接触构成的运动副
3. 质量乘以质心到回转中心距离，再乘以角速度的平方
4. 锐角
5. Z/cos 3β= 22；
6. 将背锥展开并补齐圆周的假想齿轮的齿数
7. r r <ρmin
8. 减小机器的周期性速度波动 二、简答题
1. 原动件数目等于机构自由度
图(a)，F = 1，原动件2个，所以机构运动不确定。

图(b)，F = 2，原动件1
2. ① R 12= Q ，方向如图所示； ② M d = R 12×ρ = Q ×ρ
3. 如图所示。

4. F = 3n-2p l -p h =3×6 - 2×8 -1= 1
在B 处有局部自由度，E 处(或H 处)滑块的存在为虚约束。

Q
2
ρ ω
1
M d
R 12
(a) (b)
α α
三、解：
1. v C = v B + v CB
a C = a
B + a n CB + a τCB 2.
3. 四、解： θ = 180°(K-1)/(K+1) = 36°，由平行四边形C 1C 2E 1E 2几何关系可知：L CD = 0.5H/sin β = 500mm 。

由图解求出：
L AB = (AC 2-AC 1)×μL /2= 165mm L BC = (AC 2 +AC 1)×μL /2= 635mm μv
五、解：
1. 不根切的条件
2. ① χmin ＝(17- Z) / 17 =0.412
② d = m •Z= 50mm d b = dcos α = 46.985mm
d f = d -2(h *a + c *- x ) •m = 42.5mm p = m π = 15.708mm p b = pcos α =14.761mm 六、解：
该轮系为行星轮系。

因为：i H1=1/i 1H
而：i 1H = 1- i H 13 = 1 – (-1) 2• (Z 2Z 3) / (Z 1Z 2′) = 0.324 所以：i H1= 3.087
齿轮1的转向与系杆同向。

Z ≥ 2 h *a / sin 2α h *a •m sin α mZsin α 2 ≤
PB 2 ≤ PN 1
Z min = 2 h *a / sin 2α
七、解：。