机械原理模拟试卷7及答案

2
α
3 2
s δ0 δ
1
h
ω1 1
五、1、解：图解见图 7.10 题。
O1
r0
图 7.10 题
2、解：
r r r V B3 = V B2 + V B3 B2 ？ l AB ω 12 ？
2 ω1 A 1
b2 B (B2，B3) 3 C 4 图 7.11 题 b3
µv
P
大小
方向 ⊥ BC ⊥ A B // B D v pb ⋅ µ ω3 = B3 = 3 v ( 逆 ) l BC l BC
模拟试题七（机械原理 A）
一、判断题（10 分）[对者画√，错者画× ] 1、两个构件组成多个转动副，且轴线平行时有虚约束。 （ ） 2、静平衡需在一个平面上平衡，而动平衡至少应在两个面上平衡。 （ ） 3、槽轮机构的运动系数总是大于 1。 （ ） 4、当机器的驱动力(驱动力矩)、阻力（阻力矩）中有一个为常数时机器为匀速转动。 （ ） 5、斜齿圆柱齿轮的端面上具有标准渐开线齿形。 （ ） 6、在齿条的齿廓中最大压力角在齿顶，最小压力角在齿根。 （ ） 7、 在渐开线直齿圆柱齿轮的变位齿轮转动中， 当 a’>a 时， 为保证无侧隙传动， 一定采用正传动。 （ 8、摩擦圆的大小与外力无关。 （ ） 9、在满足调速要求的前提下，飞轮应装在主轴上。 （ ） 10、周转轮系的转化机构不一定是定轴轮系。 （ ） 二、简答题（8 分） 1、斜齿轮的正确啮合条件是什么？ 2、在凸轮机构中什么叫推程运动角？ 3、直齿圆锥齿轮不根切的最少齿数表达式是什么？ 4、在连杆机构中当行程速比系数 K 为何值时机构一定有急回特性？ 三、改错题（12 分） 1、图 7.1 所示机构的压力角为α=00。 2、一对作负传动的变位齿轮两节圆与分度圆关系如图 7.2 所示。 3、图 7.3 机构中构件 2、4 的速度瞬心 p24 在 A 点。 4、图 7.4 所示的四杆机构为双曲柄机构。 5、图 7.5 所示的滑块沿斜面上升，R21 为 2 给 1 的总反力。 6、在图 7.6 的蜗轮蜗杆传动中，n1、n2 方向为两轮的转向。
ST
2 ω1 1 B A 3 图 7.11
3 2 1 O1
ϕ
2 1 Μ1 ω1
C
Q 4
3
KU
图 7.10
4
图 7.12
2、已知图 7.11 机构的位置尺寸,构件 1 以ω1 匀速转动。求构件3的角速度。(5 分) 3、如图 7.12 所示机构，摩擦圆半径ρ、摩擦角ϕ均为已知， M1 为驱动力矩，Q 为阻力。在图上画出 各构件的总反力方向和作用线。(9 分) 4、已知：连杆平面中 EF 线的两个位置 E1F1 E1 和 E2F2 及固定铰链点 A 如图 7.13 所示，连杆长 lBC=50mm 在 EF 线上。试设计满足连杆平面上述 F2 F1 E2 两位置的四杆机构。 （图中比例尺为µl =0.001m/mm ）(8 分) A
3 n1 2 1 4 n5 图 7.7 图 7.8 3’ 4’ 7 6 5 M f1 f2 Med f3 f4 ϕΤ 图 7.9 Mer f5 f6 ϕ
2、已知在图 7.8 所示的轮系中， Z1=Z2=20，Z3=30，Z3’=50，Z4=40，Z4’=30，Z5 =15，Z6 =2，Z7=60， n1= n5=1000rpm，方向如图。求：n7 的大小和方向。 （10 分） 3、一对渐开线标准正常齿制直齿圆柱齿轮传动， Ζ1=14，Ζ2=24，模数 m=10mm， α=200，为保证齿 轮不发生根切，安装中心距 a’=190mm。试求：1）分度圆半径 r1、r2 ; 节圆半径 r1’、 r2’; 基圆半径 rb1、 rb2 ; 顶圆半径 ra1、 ra2 。2）若将该对齿轮改为一对标准斜齿轮传动，αn=20°，mn=9mm，齿数及安装中 心距不变，此对斜齿轮的螺旋角β1、β2各为多少？（14 分） 4、某机器主轴在稳定运动循环中，等效阻力矩 Mer 曲线及等效驱动力矩 Med 曲线如图 7.9 所示，其中 盈功 f1=1400(J) ， f3=1400(J) ， f5=930(J) ， 亏功 f 2=1900(J) ，f 4=1800(J) ，f6=30(J) ， 等效 构件的平 均转速为 n=3000rpm，运转不均 匀系数要求不超过 0.001，忽略其他构件的转动惯量。 求需加在飞轮上的转动惯量 JF=？。 （10 分） 五、图解题（30 分） 1、已知图 7.10 所示的凸轮机构。在图上标出：1）基圆半径 ro；2）图示位置从动件位移 s 和凸轮转角 δ；3）标出最大升程 h 和凸轮推程运动角δο ；4)从动件在图示位置的压力角α 。(8分)
B1 F1 B2 A
a
C1
F2
c12
E1 C2 E2
D
图 7.13 题
KU
图 7.13
模拟试题七（机械原理 A）答案
一、1．×；2．√；3．×；4．×；5．√；6．×；7．√；8．√；9．×；10．×。
mt1 α t 二、1、 1 β1 β1
= mt 2 = α t2 = −β 2 = β2
mn1 α n 或 1 (外啮合) β1 (内啮合) β1
2 1 3
R32 R21
Μ1 ω1
Q 4
R43
R41
图 7.12 题
ST
4、解：根据题意图解如图 7.13 题所示。 △ AF2 E2≌△ AF1 E1，将△AF2E2 的 F2E2 边与 F1E1 重合得到 A’点。然后求出 B、 C 和 D 各点。AB1C1D 即为所求机构的 第一位置。各杆长度如下； lAB=AB1·µ l lCD=C1D·µ l A′ lAD=AD·µl
）
KU
5 6 4 F、v
ST
O1 r1 ’ r1 P r2 r ’ 2 O2 图 7.2 v12 110 1 α
1
2
2 1 A 4 图 7.3 R21 3
α=0ο
3
图 7.1 70
ϕ
P Q 2 n2 图 7.6 n1
60
50
图 7.4
图 7.5
四、计算题（40 分） 1、计算图 7.7 所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束必须指出。 （6 分）
此题速度图如左图 7.11 题。 3、解：此题中 2 构件是二力构件。各构件 受力图如右图 7.12 题，受力平衡方程如下：
ϕ
ω21
来自百度文库
V23 R12
R23 h
r r 2 构件： R12 + R32 = 0 r v r Q + R23 + R43 = 0 3 构件： r r R41 + R21 = 0 1 构件： M 1 = R21 ⋅ h
= m n2 = α n2 = −β 2 = β2 (外啮合) (内啮合)
2、推程运动角：从动件从最低位置移到最高位置时凸轮的转角。用δ0 表示。 3、Zv=Z/cosδ。 4、K>1。 三、1、压力角应在从动件上找 见图 7.1 题。
F α v 6 1 3 O2 图 7.1 题 图 7.2 题 4 2 5 O1 r1 ’ r1 P r2 r2 ’
P24 P12
2、从图 7.2 题可见该齿轮 是正传动。
3、P24 见图 7.3 题所示。
2 1 A
P14 P23
3
P34
∞
4
图 7.3 题
4、由于 50+110>60+70 5、见图 7.5 题所示 R21 的方向。 所以图 7.4 题为双摇杆结构。
6、任改 n1 或 n2 之一的方 向即可见图 7.6 题所示
110 60 50 图 7.4 题
ST
1 α Q
70
R21
ϕ
v12 P 2 n2 图 7.6 题 n1
KU
图 7.5 题
四、1、n=7，Pl=9，Ph=2，F=1 2、n7=6.06 (逆)
3、1) r1= r1′=70，r2 = r2′=120，rb1=65.78，rb2=112.76， 为保证齿轮不发生根切取 x1=3/17, x2=- x1=-3/17 得 ra1=81.76，ra2=128.24， 2) β=25.84° 4、JF=23.33(kgm )