西南交大机械原理期中考试试题(2003).

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西南交通大学机械原理期中考试试题

机械、车辆 2003级使用

班级学号姓名

一、 (14分题一图所示为一个机构的结

构图,构件 1和构件 3分别绕固定点 A 和固定点 B 转动。 1、画出该机构的运动简图;

2、画出该机构拓扑图,并写出该机构的邻接矩阵;

3、计算该机构的自由度。

二、 (12分题二图所示机构

1. 若机构中有复合铰链、局部自由度和

虚约束,请予以指出;

2. 进行高副低代, 画出其低副运动等效机构;

3. 当以构件 1为原动件时, 拆出机构所含的基本杆组,并确定机构的级别。

三、 (14分题二图中,已知各固定

铰链点的位置、各构件的杆长和原动件 1的运动。现要用直角坐标解析法求解构件 5、 6之间的相对运动和构件 6的角运动。

1、试按照求解顺序写出机构位置分析的方程式;

2、简要说明如何求解构件 5、 6之间的相对速度和相对加速度,以及构件 6的角速度和角加速度;

3、确定出机构在图示位置时构件 1和构件 3的相对速度瞬心 13P 。

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四、 (15分现要为自动装配线设计一个铰链四杆机构 ABCD 来运送螺栓,使

螺栓依次实现题四图所示的三个位置。设已经确定出固定铰链点 A 、 D 的位置,如图所示。

1、设计该铰链四杆机构(如果用解析法只需写出约束方程和位移矩阵方程,并说明应该代入的数值和如何得到设计方程,不需要进行具体详细的计算;如果用图解法则需说明主要的作图步骤 ;

2、如果该四杆机构是由一台单向整周转动的电动机直接驱动构件 AB ,试说明机构设计中应当检验的条件有哪些,如果机构不能满足检验条件,问可以采用哪些措施?

五、 (15

分题五图为搅拌机的设计构思, 已

知 mm l AB 15=, mm l BC 25=, mm l CD 20=。 1、要使机构为曲柄摇杆机构,试确定机架

AD 长度 AD l 的取值范围;

2、若要通过增加构件和运动副数目的方法、

将该机构改为一个两自由度的Ⅲ级机构, 则应如何改动?请画出改动后的机构示意图。

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六、 (18分题六图所示机构,构件 AB 匀速转动,已知 mm 120AC =,

mm l AB 500=, mm l CD 100=, mm l DE 1000=。

1、分析导杆 BCD 是否可以作整周转动;

2、画出滑块 E 的极限位置;

3、标出机构的极位夹角θ;

4、如果要将机构的极位夹角θ改为 40°, 应如何改变机构中构件的结构尺寸?

七、 A (12分题七、 A 图为一种具

有过载安全保护功能的机构, 即当构件 4上受到正常载荷 F 时, 构件 2、 3、5、 6、 7为一个整体, 将构件 1的转动通过该整体传递到构件 4上。当出现过载时,构件 4将停止运动, 而构件 1仍然像正常工作时一样转动。

1. 画出该过载安全保护机构的机构运动示意图;

2. 分析机构过载保护的工作原理。

七、 B (12分起重设备中的抓斗一般应具有抓取功能、容料功能、升降功能、卸载功能和安全功能。题七、 B 图为一种液压式抓斗。

1、画出抓斗的机构运动示意图;

2、提出一种与现有机构有所不同、但机构的功能却相同的新机构设计方案。画出新机构的机构示意图。

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