机械原理试卷2答案

《机械原理与设计》（一）（答案）

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一

二

三

四

五

六

七

八

九

总

分

一、 计算图示机构的自由度自由度 若含复合铰链 局部自由

度或虚约束请明确指出 并说明原动件数是否合适。（ ）

解

7=n 9=L P 1=H P

自由度 21927323=-⨯-⨯=--=H L P P n F

二、用速度瞬心法求出图示机构 点的速度方向。（ ）

解

等宽

复合

虚

三、破碎机原理简图如图所示 设要破碎的料块为圆柱形 其重量忽略不计 料块和动鄂板之间的摩擦系数是f 求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板

夹角↑应多大✍。（ ）

解：

不考虑料块的重量时，料块的受力方程为： ϕϕαcos )-cos(21F F = ϕϕαsin )-sin(21F F ≤

式中：f arctan =ϕ 联立两个方程得：

ϕϕαtan )-tan(≤

ϕϕα≤-

料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角↑应为

ϕα2≤

四、图示凸轮机构中 凸轮廓线为圆形 几何中心在 点 请标出 （ ） ）凸轮的理论廓线； ）凸轮的基圆；

2F 1

F

ϕϕ

α

ϕ+- 90

）凸轮机构的偏距圆；

）凸轮与从动件在 点接触时的压力角；

）凸轮与从动件从在 接触到在 点接触时凸轮转过的角度。

解：

凸轮与从动件在

凸轮与从动件从在 接触到在 点接触时凸轮转过的角度为 ψ

五、图中给出了一对齿轮的齿顶圆和基圆，轮 为主动轮且实际中心距大于标准中心距，试在此图上画出齿轮的啮合线，并标出：极限啮合点N1、N

，

2

、B1，啮合角'α，节圆并说明两轮的节圆是否实际啮合的开始点和终止点B

2

与各自的分度圆重合。（ ）

解：

1

o 2

o 1

b r 2

b r 1

a r 2

a r 1

ω2

ωa '

六、在如图所示轮中，已知各轮齿数及齿轮1Z 的角速度1ω，求齿轮1Z 与系杆☟的传动比11?H H

i ωω==（ ）

解：该轮系可视为由1z '、5z 、4z '、H 组成的差动轮系和1z 、

2z 、3z （3z '）、1

N 2

N 1

B 2B α

'节圆

节圆

4z 组成的定轴轮系，将差动轮差封闭而构成混合轮系。 在1

z '、5z 、4z '、H 组成的差动轮系中， 1

44141z z ωωωωi H H H ''

-=-'-'=

'' 在1z 、2z 、3z （3z '）、4z 组成的定轴轮系中， 341341

14z z z z ωωi '⋅-==

14

33

14z z z z ωω'-

= 由轮系的简图可知：11

ωω='，44ωω=' 于是 431431

4341

1

1z z z z z z z )z z z (ωωi H H ''-''+'==

七、现有一薄壁转盘其质量为m 经静平衡试验测定其质心偏距为r 方向如图所示垂直向下，由于该回转平面上不允许安装平衡质量，只能在平面✋和✋✋上进行调整，试求在平衡基面✋和✋✋上的平衡质径积][mr 及其方向。（ ）

解：根据动平衡的平衡条件，有 在平衡基面✋上：

b mr a b mr ⨯=-⨯-)(][I

故有：mr a b b

mr ⨯--

=)

(][I 方向向上， 在平衡基面✋✋上：

a mr a

b mr ⨯=-⨯-)(][II

故有：mr a)

(b a

mr ⨯--

=II ][ 方向向下。 八、已知机组在稳定运转时期的等效阻力矩的变化曲线 ❒ ϕ如图所示，等效驱动力矩为常数 ♎  ☠❍ 主轴的平均角速度

m ω ❒♋♎♦  为了减小主轴的速度波动，现装一个飞轮，飞轮的转

动惯量☺☞ ♑❍ ☎主轴本身的等效转动惯量不计✆，试求，运转不均匀系数δ。（ ）

∴

π⨯⨯=

⨯max r d M πM 2

1

2 (Nm)47861944..M M d max r =⨯==

最大盈亏功为 min max max E E W -=Δ r M 的变化规律为：

⎪⎩

⎪⎨⎧≤≤+-=≤≤-=π

.π.M ππ .π.M r r

23

223581562 47881563333φπφφφ 求出点♋和点♌的横坐标 点♋的横坐标：πφ8

53= 点♌的横坐标：πφ811

3=

设在点 系统的动能为：0E

在点♋系统的动能为：πππ025112

)

21

85(61900.E .E E a +=+⨯+= 在点♌系统的动能为：

ππππ02511E 05222

)85811(

)619478(0..E ..E E a a b -=-=-⨯--

=

最大盈亏功为 (J)0522Δ.E E E E W b a min max max =-=-= 由：max

2

()

m F W J J δω∆=

+ 其中：设0=J ，代入已知数据， 022508

91005

222...=⨯=

δ

九、回答下列问题：（ ） 、机构组成原理是什么？

答：任何机构都可以看成是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。

、铰链四杆机构的基本形式有哪几种？