西南科技大学机械原理试题及答案

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学号：□□□□□□□□ 命题共2 页第1 页
一、 填空（20 分，每题 2 分）
1、构件是机构中的 单元体，零件是机器中的
单元体。
2、平面五杆机构共有 个速度瞬心，其中 个绝对速度瞬心。
3、机构倒置是指 ，倒置以后 运动不变。
4、移动从动件盘形凸轮机构，当从动件运动规律一定时，欲同时降低升程和回程的压力
为有效阻力，试求所需的驱动力 F。（15 分）
4、在图示输送带的减速器中，已知 z1=10，z2=32，z3=74，z4=72，z2'=30 及电动机的转 速为 1450r/min，求输出轴的转速 n4。（10 分）
3 4
电动机 2
2'
1H
西南科技大学试题 (B 卷)
制造学院： 课程名称：《机械原理》课程代码：1324：命题单位：机械基础教研室
所需的园销数 k 是（
）。
三、选择题（10 分）
1、具有急回特性的平面连杆机构中行程速比系数（
）
A、K=1
B、K>1 C、K<1
2、曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时最小传动角的位置在（
）
A、曲柄与连杆共线时 B、摇杆与机架共线时 C、曲柄与机架共线时
3、斜齿圆柱齿轮的当量齿数公式为（
）
Z A、 ZV = cos3 β
2、 图示用铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。炉门上两铰链的中心距为 50mm， 炉门打开后成水平位置时，要求炉门的外边朝上，固定铰链装在 xy 轴线上，其相 互位置的尺寸如图上所示。试设计此机构。（20 分）
六、计算题（25 分） 1、图示机构中，如已知转动副 A、B 的轴颈半径为 r 及当量摩擦系数 f0，且各构件的惯
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一、判断题（10）（对者画√，错者画×）
1、 摆动导杆机构，曲柄作主动件，其压力角永远为零。（ ）
2、 蜗轮蜗杆传动在蜗轮的轴剖面的啮合相当于齿轮与齿条的啮合。（ ）
3、 非周期性速度波动可用飞轮调节速度波动（ ）
4、 平行轴斜齿圆柱齿轮外啮合传动时的正确啮合条件为：m1t=m2t=m,α11=αt2=α,β1= β2,且螺线方向相反。（ ）
件 1 为主动时，试在附图上画出图示瞬时作用在连杆上两运动副（B、C）处的全反
力方向。（6 分）
三、如附图所示的铰链四杆机构 ABCD 中，已知各杆长度 LAB = 25mm, LBC = 65mm, LCD = 55mm, LAD = 85mm 。试求：
⑴、该机构为何种类型；
⑵、作图求出摇杆的两个极限位置，并在图上标出极位夹角θ；
）， 有 何 用 途
（
）。
2、铰链四杆机构的基本形式有：（
）、（
）、（
）。
3、平面机构中以（
）形式接触的运动副称为高副。
4、逆行程自锁的机构、正行程的效率（
）。
5、直齿圆锥齿轮的传动比公式为（
）。
三、选择题（10 分）
1、在“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长短之和”条件下，固定最短杆的对边，得
（
）
A、曲柄摇杆机构 B、双曲柄机构 C、双摇杆机构
2、周转轮系中自由度为 2，轮系是（
）
A、行星轮系
B、差动轮系
C、混合轮系
3 变位齿轮与标准齿轮在分度圆上的压力角（
）
A、相等
B、不相等
C、不确定
4 刚性转子满足动平衡的条件为（
）
A、∑Pi=0
B、∑Pi=0、∑mi=0 C、[e]=0，[Mr]=0
5、在凸轮机构中，从动件在那种运动规律存在柔性冲击？（
）
A、相等
B、不相等
C、不确定
4 刚性转子满足静平衡的条件为（
）
A、∑Pi=0
B、∑Pi=0、∑mi=0 C、[e]=0，[Mr]=0
5、在凸轮机构中，从动件在那种运动规律存在刚性冲击？（
）
A、等速运动
B、等加速等减速 C、余弦加速度
四、简答题（15 分） 1、 什么是虚约束？ 2、 为什么一对平行轴斜齿轮传动的重合度往往比一对直齿轮传动的重合度来得大？
3、 在凸轮机构中从动件常用运动规律有哪些？各有何冲击？ 4、 何为渐开线齿轮的可分性？ 5、 刚性回转件的平衡有哪些？其平衡条件是什么？ 五、图解题（30 分） 1、 作出所有速度瞬心，并计算其自由度，已知主动件的角速度及角加速度，写出求出
构件 4 的角速度及角加速度度矢量方程。（15 分）
2、 图（a）和图（b）分别为滚子对心直动从动件盘形凸轮机构和滚子偏置直动从动件 盘形凸轮机构，已知：R=100mm，OA=20mm，e=10mm，rT=10mm，试用图解法确 定；当凸轮自图示位置（从动件最低位置）顺时针方向回转 90°时两机构的压力角 及从动件的位移值。（15 分）
）
A、等速运动
B、等加速等减速 C、余弦加速度
四、简答题（15 分）
1、 机构可动的条件和机构具有确定的运动条件是什么？
2、 当齿轮传动中的α’＞α时，其安装中心距与标准中心距相比哪个中心距大？
3、 tgα =
v ∓e
ω
此公式是否适用于平底直动从动件盘形凸轮机构？为什么？
r0 2 − e 2 + s
4、 直动滚子从动件盘形凸轮机构中，其滚子半径是否可任意加大？为什么？ 5、 槽轮机构运动系数的表达式是什么？其取值范围如何？ 五、图解题（30 分） 1、 设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数 K=1.5，滑块的冲程
lC1C2=50mm，导路的偏距 e=20mm，求曲柄长度 lAB 和连杆长度 lBC。（10 分）
出重合度 εα 。(18 分)
六、一铣床的转盘行星减速装置如图所示。已知各齿轮的齿数分别为 Z1=Z2=17,Z3=51，试求 当手柄转 90 度，转盘 H 转过的角度。（15 分）
西南科技大学试题(D 卷)
制造学院： 课程名称：《机械原理》课程代码：1324：命题单位：机械基础教研室
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5、 一对标准齿轮的分度园相切时的中心距称为标准中心距。（ ）
二、填空题（10 分）
1、 两构件直接接触并能产生（
）称为运动副。
2、 平面六杆机构共有（
）个瞬心。
3、斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数有（
）关系。
4、为了减小飞轮的转动惯量，飞轮应装在（
）轴上。
5、一外啮合槽轮机构，槽数 z=6,槽轮停歇时间为 1 秒，运动时间为 2 秒，则槽轮机构
3、 为什么不能为了机构紧凑，而任意减小盘形凸轮的基圆半径？ 4、 设计滚子从动件盘形凸轮机构时，如实际轮廓上出现尖点，将可能出现什么后果？
面对这一实际结果，设计上应如何加以处理？ 5、 槽轮机构设计中为了避免刚性冲击，应注意什么问题，简要说明？ 五、图解题（30 分） 1、 画出图示平面机构的运动简图，作出所有速度瞬心，并计算其自由度。（10 分）
3、 周期性速度波动用飞轮调节后，可达到匀速转动。（ ）
4、 两直齿圆柱齿轮啮合传动时的正确啮合条件为：m1=m2=m,α1=α2=α。（ ） 5、 在曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，最小传动角γmin 出现在曲柄与连杆拉直共
线的位置。（ ）
二、填空题（10 分）
1、 渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿数公式为：（
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一、判断题（10）（对者画√，错者画×）
1、 周转轮系中自由度为 2 的轮系是行星轮系。（ ）
2、 曲柄滑块机构有急回特性。（ ）
3、 凸轮机构中当从动件的加速度有有限的突变时，存在柔性冲击。（ ）
4、 加工标准直齿圆柱齿轮时，刀具的分度线应与齿轮的分度园相切。（ ）
性力和重力均略去不计，试作出各运动副中总反力的作用线。（15 分）
2、在图示输送带的减速器中，已知 z1=10，z2=32，z3=74，z4=72，z2'=30 及电动机的转 速为 1450r/min，求输出轴的转速 n4。（10 分）
3 4
电动机 2
2'
1H
西南科技大学试题 (C 卷)
制造学院： 课程名称：《机械原理》课程代码：1324：命题单位：机械基础教研室
Z B、 ZV = cosβ
Z C、 ZV = cos3 α
4、周期性速度波动用（
）调节其速度波动。
A、飞轮
B、调速器
5、正变位齿轮与标准齿轮相比，其周节（齿距）（
A、变小
B、变大
C、加大构件的质量 ）
C、没有变化
四、简答题（15 分） 1、 何为三心定理？ 2、 铰链四杆机构中曲柄摇杆机构的条件是什么？
9、通常机器运动的三个阶段是指 阶段、 阶段和 阶段。
10、在机构等效动力学模型中，按 原则计算等效力矩；按 原则计算等效转动惯量。
二、 简答：（17 分）
1、 何谓机构自由度？计算如图所示机构的自由度。（7 分）
2、 什么是斜齿轮的当量齿轮？为什么用斜齿轮的当量齿轮？（4 分）
3、 在图示四杆机构中，细线小圆表示转动副处的摩擦圆。若不考虑构件的质量，当构
六、计算题（25 分） 1、 有一对渐开线标准直齿轮啮合，已知 z1=19，z2=42，m=5mm。 （1）试求当α′=20 °时，这对齿轮的实际啮合线 B1B2 的长、作用弧、作用角及重合度 ε；（2）绘出 一对齿和两对齿的啮合区图（选适当的长度比例尺μl，不用画出啮合齿廓），并按 图上尺寸计算重合度。（15 分）
角，可采用的措施是
；若只降低升程的压力角，可采用 方法。
5、一对外啮合渐开线斜齿轮传动的正确啮合条件是 。
6、已知蜗杆的旋向和转向如图所示，试问与其相啮合的蜗轮的
螺旋方向是，并在附题图中标出蜗轮的转向。
7、机构力计算中的动态静力法指
。
8、作转子静平衡时，至少选
个平衡平面；而动平衡时，
至少选 个平衡平面。
）， 蜗 轮 蜗 杆 传 动 时 的 中 心 距 为
（
）。
三、选择题（10 分）
1、在“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长短之和”条件下，固定最短杆的相邻杆为机
架，得（
）
A、曲柄摇杆机构 B、双曲柄机构 C、双摇杆机构
2、周转轮系中自由度为 2，轮系是（
）
A、行星轮系
B、差动轮系
C、混合轮系
3 变位齿轮与标准齿轮基园的大小（
⑶、当 AB 杆件为主动件时，标出机构的压力角α，并标出最小传动角γ min ；
⑷、若 要 使 机 构 变 成 双 曲 柄 机 构 ， 最 简 单 的 方 法 是 什 么 ？ （ 18 分 ）
四、在题图机构中，已知 ∠BAC = 90o ,AB 杆长 BC 杆长如图所示，曲柄 AB 的等角速度 ω1 = 常数，转向如图所示，用相对运动图解法求构件 3 的 ω 3 角速度和角加速度 ε 3 。（要
2、 图示机构，由曲柄 1、连杆 2、摇杆 3 及机架 6 组成铰链四杆机构，轮 1′与曲柄 1 固接，其轴心为 B，轮 4 分别与轮 1′和轮 5 相切，轮 5 活套于轴 D 上。各相切轮 之间作纯滚动。试用速度瞬心法确定曲柄 1 与轮 5 的角速比ω1/ω5。
六、计算题（25 分） 1、图示楔块机构中，已知：γ=β=60°，Q=1000N，各接触面摩擦系数 f=0.15。如 Q
西南科技大学试题 (A 卷)
制造学院： 课程名称：《机械原理》课程代码：1324：命题单位：机械基础教研室
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学号：□□□□□□□□ 命题共2 页第1 页
一、判断题（10）（对者画√，错者画×）
1、 平底直动从动件盘形凸轮机构的压力角永远为零。（ ）
2、 周转轮系的转化机构是一定轴轮系。（ ）
5、 在曲柄摇杆机构中，摇杆达到极限位置时，曲柄与机架共线。（ ）
二、填空题（10 分）
1、 渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿轮是指（
）。
2、 指出两种一定存在有急回特性的机构：（
）、（
）、（
）。
3、平面机构中以（
）形式接触的运动副称为低副。
4、从效率的观点来看机构的自锁条件为（
）。
5、蜗杆的中圆柱直径为（
2、 在图示输送带的减速器中，已知 z1=10， z2=32，z3=74，z4=72，z2'=30 及电动机的 转速为 1450r/min，求输出轴的转速 n4。（10 分）
3 4
电动机 2
2'
1H
西南科技大学试题 (E 卷)
制造学院： 课程名称：《机械原理》课程代码：1324：命题单位：机械基础教研室
求列出向量方程，指明各项的大小和方向）（12 分） 五、一对按标准中心距安装的正常齿制的外啮合减开线标准直齿圆柱齿轮，已知主动轮 1
作顺时针方向转动， Z1 = 22, Z 2 = 34,α = 200 ，中心距 a = 14圆直径；
⑵、作图标出理论啮合线 N1 N 2 ，实际啮合线 B1B2 ，节点 P，啮合角α ' 。 ⑶、在实际啮合线 B1B2 上，注明单对齿啮合区和双对齿啮合区，并从图中粗略算