机械原理试题和答案(1)

《机械原理》试卷（1）答案

课程代码：110000106

本试卷用于机械与能源工程系机械类本科学生

（时量：120分钟总分 100分）

注意：1、答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上无效。

2、答卷必须写明题目序号，并按题号顺序答题

一、填空题（每小题2分共20分）

8、推动力与从动件被推动点速度间的所夹锐角称为凸轮机构的压力角，其值越小，则传动越好。

9、刚性转子的静平衡条件是ΣF=0。

10、行星轮系的自由度为 1 。

二、选择题（每小题2分，共20分）：

1、每两个构件直接接触并作相对运动，构件之间的这种可动联接，称为( A )。

A.、运动副

B.移动副

C. 转动副

D.高副

2、平面连杆机构的曲柄为主动件，则机构的传动角是（C ）

A. 摇杆两个极限位置之间的夹角

B. 连杆与曲柄之间所夹的锐角

C. 连杆与摇杆之间所夹的锐角

D. 摇杆与机架之间所夹的锐角

3、通常，可适当增大凸轮（D）的方法来减小凸轮的运动失真现象。

A. 最大圆半径

B. 分度圆半径

C. 分度圆直径

D. 基圆半径

4、一对渐开线圆柱直齿轮正确啮合条件是使两轮的（C）分别相等。

A. 分度圆半径和模数

B. 压力角和分度圆半径

C. 压力角和模数

D. 齿顶圆半径和分度圆半径

5、基本周转轮系中，若无固定中心轮，则此轮系称为（B）

A．定轴轮系；B．差动轮系；C．行星轮系。

6、以m n和m t分别表示一个斜齿圆柱齿轮的法面和端面模数，则（C）

A、m n=m t ； B 、m t＜m n； C m n＜m t

7、对于动平衡的回转件，则( A )

A 、一定是静平衡的；

B 、不一定是静平衡的；

C 、必定不是静平衡的。

8、螺纹的自锁条件（ A ）（其中α为螺旋角，φ为摩擦角）

A 、α≤φ；

B 、α≥φC、不能确定。

9、铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若l AB=30mm，l BC=70mm，l CD=80mm，则机架最大杆长为（ C ）

A 、 80mm ；

B 、 150mm ；

C 、 120mm。

10．凸轮机构从动件采用等速运动规律时（ B ）

A 、无冲击；

B 、有刚性冲击；

C 、有柔性冲击。

三、简答题（共30分）

1、（9分）图1所示机构中，要求：

（1）判定其有无急回特性，并说明原因；

（2）该机构是否存在死点位置？若存在，试画出其死点位置并标出机构的原动件；

（3）构件1为原动件时，作图标出其最小传动角r min 。

图1

答：（1）无急回特性；

（2）均有死点，机构的极限位置为死点，此时构件3为原动件。

（3）见图。

图2

解：

4、（5分）刚性转子的动平衡条件是什么？ 答：刚性转子的动平衡条件是 ΣF=0，ΣM=0。

5、（5分）什么叫外啮合渐开线标准圆柱直齿轮的标准中心距a ？如何计算？

答：一对外啮合渐开线标准直齿轮，如果安装成分度圆相切的状态，也就是两轮节圆与分度圆相重合，则这种安装称为标准安装，这时的中心距称为标准中心距。

2

)(212121z z m r r r r a +=+='+'= 四、分析计算题（每题10分,共30分）

1、（10分）计算图3示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度、虚约束必须明确指出。

图3

解：有一处复合铰链，一处局部自由度

机构自由度为：F = 3n -( 2P l + P h ) =3×7-（2×9+1）=2

2．（10分）一对按标准中心距安装的外啮合渐开线标准齿轮传动，其中小齿轮已损坏不能使用，而大齿轮则未损坏仍可继续使用，故需重新配置一个小齿轮。今测得两轮轴中心距为a ＝310mm,大齿轮的齿数z 2=100, 齿顶圆直径为d a2=408mm ，压力角为α=20°。试确定小齿轮的基本参数（齿数z 1，模数m ，压力角α，齿顶高系数，顶隙系数c *

=0.25）和分度圆直径d 1、齿根圆直径d f1及基圆直径d b1。

解：由 100

408)(3102)(2*2221==+===+=

z ha z m d m z z a a

得：m=4

Z 1=55

α=20°

)(22055411mm Z m d =⨯=⋅=

)

(2104)25.01(2220*)*(221211mm m h c d h d d a f f =⨯+⨯-=⋅+-=-=)(7.20620cos 220cos 11mm d d b =⨯=⋅= α

图4 解：行星轮系1-2-3-4，902123=+=z z z

618

901111341314=+=+=-=z z i i 对定轴轮系4-5

24

54545-=-=-=d d z z i 12451415-=⋅=∴i i i

min /1001515r i n n -==∴（方向与n 相反）