試卷與解答機械原理

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1、試卷與解答： 2005年機械大類 機械原理考試試題 專業(yè) 班號 姓名 題號 一 一 二 四 五 六 七 總分 分數(shù) 18 r 6 16 15 25 15 5 r 100 得分 （共18分）是非判斷題（對的填T,錯的填F）每小題一分 1.平面運動副接其接觸特性，可分成轉(zhuǎn)動副與高副；（F ）。 2平面四桿機構(gòu)中，是否存在死點，取決于機架是否與連桿共線。 （F）港 3 一個K大于1的錢鏈四桿機構(gòu)與K=1的對心曲柄滑塊機構(gòu)串聯(lián)組合，該串聯(lián) 組 合而成的機構(gòu)的行程變化系數(shù) K大于1。（T）潘 4 .與其他機構(gòu)相比

2、，凸輪機構(gòu)最大的優(yōu)點是可實現(xiàn)各種預期的運動規(guī)律。 （T） 5 .漸開線直齒圓柱齒輪傳動的重合度是實際嚙合線段與齒距的比值。 （F）葫 6 .漸開線直齒圓柱齒輪與齒條嚙合時， 其嚙合角包等于齒頂圓上的壓力角。（F） 7 .斜齒圓柱齒輪的標準模數(shù)和標準壓力角在法面上。（ T）晶 8、曲柄滑塊機構(gòu)中，當曲柄與機架處于兩次互相垂直位置之一時，出現(xiàn)最小傳 動角。（T） 9. 平底垂直于導路的直動推桿盤形凸輪機構(gòu)中，其壓力角等于零。 （T） 10. 一對漸開線圓柱齒輪傳動，其分度圓總是相切并作純滾動，（ F）曾 11. 一對平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件為摸數(shù)、壓力角、螺 旋角

3、大小相等。（F 12機械零件和機構(gòu)是組成機械系統(tǒng)的基本要素。（F） 13機電一體化系統(tǒng)由動力系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)三個要素組成。（ F） 14機械設計有開發(fā)性設計、適應性設計、變型設計三類不同的設計。（ T） 15運動系數(shù) 反映了在一個運動循環(huán)中，槽輪的運動時間在一個間歇周期中所占 的比例。（T） 16在齒輪運轉(zhuǎn)時，其中至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線運動 的齒輪系稱為復合齒輪系。（F） 17采用不同的功能原理，能實現(xiàn)機器的同一使用要求或工藝要求。（ T） 18表達機械各執(zhí)行機構(gòu)（構(gòu)件）在一個運動環(huán)中各動作的協(xié)調(diào)配合關(guān)系的簡單 明確圖，稱為機械運動循環(huán)圖。（T）

4、 二、（6分）試計算下列運動鏈的自由度數(shù).（若有復合銀鏈，局部自由度或虛約 束，必須明確指出），打箭頭的為原動件，判斷該運動鏈是否成為機構(gòu) . 解：n=6; p5=8, p4=1; F=1 , （3 分） H處虛約束；D處局部自由度。（2分）運動確定（1分） 三、（16分）已知如圖所示的平面四桿機構(gòu)， 各構(gòu)件的長度LAB=15mm, Lbc=60 mm, Ldc=30 mm, Lad=50 mm , 試判斷： 1 .該機構(gòu)為那種基本機構(gòu)類型。 2 .若構(gòu)件Lab為原動件，此機構(gòu)是否存在急回。 3 .該機構(gòu)在何種條件下會出現(xiàn)死點，畫出機構(gòu)死點發(fā)生的位置。 解: 1.

5、 2 . 因為 15+60<30+50 存在急回 （5分） 且連架桿為最短桿，故為曲柄搖桿機構(gòu)（6分） 4 .在DC桿為主動件時會出現(xiàn)死點，位置在 AB與BC桿兩次共線處。（5分） 四、（15分）如圖所示的（a） （b）兩圖均為實際輪廓為圓的偏心凸輪機構(gòu), 1 .畫出圖（a）的基圓半徑rb和圖示位置時的位移 S 2 .畫出（a） （b）兩圖圖示位置時的壓力角q , 3 .分別指出（a） （b）兩圖凸輪機構(gòu)的理論輪廓是圓還是非圓，其兩凸輪機構(gòu)的 運動規(guī)律是否相同？ 解：1 （5分）2 （5分） 4 （a）圖凸輪機構(gòu)理論輪廓是圓，（b）圖凸輪機構(gòu)理論輪廓是非圓，運動規(guī)

6、律不 相同。（5分） 五、（共25分） 1 （15分）如圖所示的輪系，已知各輪齒數(shù)分別為：：乙=20,乙=14,乙=13 , Z4=20。Z5=16,乙=32,模數(shù) m=2mm壓力角 a =200 1 .試分別求出齒輪的分度圓直徑 d1、d2、d3、d4、d5、d6,, 2 .為使各齒輪加工時不產(chǎn)生根切。試確定這三隊齒輪 Z1與Z2,乙與Z4。乙與 Z6的傳動類型。 3 .按不產(chǎn)生根切的最小變位系數(shù)公式，求出乙與Z4的變位系數(shù)X3,、X4、基圓 直徑db1、db2和齒頂圓直徑 出、db2 。 解： 1 . d i = 40mm, d2 = 28mm、d3 =26mm

7、d4 =40mm d5 =32mm d6 = 64mm （4 分） 2 .輪1、2采用等移距變位齒輪傳動，3、4采用正傳動 （5分） 3 .最小變位系數(shù) 17-14/17=0.176 da 1 =43.684mm da =28.352mm ； df1 =37.852mm df2=21.148mm （6 分） 2. （10分）已知斜齒輪傳動 齒數(shù)Z〔二20, Z2=40,模數(shù)mn=8mm,壓力角 a =20,中心距a=250mm,試求其 1 ?螺旋角B 2 .齒頂圓直徑da1,da2 3 .不產(chǎn)生會根切的最少齒數(shù) 解： 1 .螺旋角6=16.26 （4分） 2,齒頂圓直徑 d

8、a1 =182.667mm, d a2 =349.39mm, （4 分）2 3.不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù) Zmin = 15 （2分） 六、（15分）在圖示的輪系中，已知各輪齒數(shù)為 1, z 2=Z3=40, Z4=100, Z 5=Z6=Z7=30,試求傳動比 i 17。。 解 Zi. z 2為定軸輪系z 5 z 6 z 7為定軸輪系 （5分） Z2，z 3 z 4 z 5, （H） 為周轉(zhuǎn)輪系 （7分） 分別列方程聯(lián)立求解得i 17=12 （3分） 七.（5分） 利用四桿機構(gòu)的功能，將連桿機構(gòu)作為驅(qū)動件，去掉廢舊自行車的鏈條, 將廢舊自行車改裝成能在宿舍里鍛煉身體的小

9、裝置，試畫出構(gòu)思的機構(gòu)簡圖, 并說出連桿機構(gòu)的類型和主動件構(gòu)件的名稱 解：曲柄搖桿機構(gòu)、（3分）搖桿為主動件。（2分） 2007年《機械原理》考試題與解答 班級 學號 姓名 題號 一 二 三 四 五 六 總分 分數(shù) 22 15 8 15 20 20 100 得分 、單項選擇題（共18分，每小題2分） 1、B —是構(gòu)成機械的最小單元，也是制造機械時的最小單元。 A.機器 B.零件 C.構(gòu)件 D.機構(gòu)。 2、曲柄搖桿機構(gòu)的死點發(fā)生在__ C 位置。 A.主動桿與搖桿共線 B.主動桿與機架共線 C

10、.從動桿與連桿共線 D.從動桿與機架共線 3、偏心輪機構(gòu)是由錢鏈四桿機構(gòu)_ A 演化而來的。 A.擴大轉(zhuǎn)動副 B.取不同的構(gòu)件為機架 C.化轉(zhuǎn)動副為移動副 D.化低副為高副 4、漸開線齒輪齒條嚙合時，其齒條相對齒輪作遠離圓心的平移時， 其嚙合角 B __。 A .加大 B .不變 C.減小 D.不能確定 5、用齒條型刀具加工an=20、，ha*n =1、=30 的斜齒圓柱齒輪時不產(chǎn)生根 切的最少數(shù)是 B。 A. 17 B. 14 C. 12 D. 18 6、基本周轉(zhuǎn)輪系是由 C:構(gòu)成。 A.行星輪和中心輪 B.行星輪、惰輪和中心輪 C.行星輪、行星架和中心輪 D.行星輪、

11、惰輪和行星架 7、機構(gòu)中的構(gòu)件是由一個或多個零件所組成，這些零件問 _B —產(chǎn)生相對運 動。 A.可以 B .不能 C .不一定能 8、錢鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的必要條件是最短桿與最長桿長度之和小于或等于其 他兩桿之和，而充分條件是取 A 為機架。 A .最短桿或最短桿相鄰邊 B .最長桿；C .最短桿的對邊。 9、漸開線在 B _上的壓力角、曲率半徑最小。 A.根圓 B .基圓 C .分度圓 D .齒頂圓 10、兩漸開線齒輪的齒形相同，則 —A — A .它們的模數(shù)一定相等 B .它們一定滿足正確嚙合條件 C它們的基圓的壓力角一定相等 11、在一對漸開線直齒圓柱齒輪傳動時，

12、齒廓接觸處所受的法向作用力方向 C。 A.不斷變化 B. 不能確定 C. 保持不變 二、判斷題（正確的填“「‘，錯誤填" F”，共10分，每小題1分） 1、機構(gòu)的自由度就是構(gòu)件的自由度。 （ F ） 2、一切自由度不為1的機構(gòu)，其各構(gòu)件之間都不可能具有確定的相對運動。 （T ） 3、偏心輪機構(gòu)是由曲柄搖桿機構(gòu)演化而來的。 （ T ） 4、在四桿機構(gòu)中，取最長桿作為機架，則可得到雙搖桿機構(gòu)。 （T ） 5、在曲柄搖桿機構(gòu)中，空回行程比工作行程的速度要慢。 （ F ） 6、在轉(zhuǎn)動副和移動副中都存在復合較鏈。 （ F ） 7、曲柄搖桿機構(gòu)的行程速比系數(shù) K不可能等于1。 （ F

13、） 8、圖示機構(gòu)中，當箭頭所示構(gòu)件為原動件時，該機構(gòu)存在死點。 （T ） 9、滾子從動件盤形凸輪的壓力角必須在實際輪廓曲線上度量。 （F ） 10、所有平底直動從動件凸輪機構(gòu)，其壓力角均為 0。 （ F ） 三、（8分）計算下圖所示機構(gòu)的自由度。打箭頭的為主動件，若圖中含有 局部自由度、復合銀鏈和虛約束等情況時，應具體指出， 并判斷機構(gòu)是否具有 確定的運動。 答案 n = 7 , Pl = 9;P h=1 F = 3n —2Pl- P h= 3X7 —2X9-1 = 2 B處為局部自由度；E處為復合較鏈 不具有確定的運動 四、（15分） 1.機構(gòu)傳動出現(xiàn)的“死

14、點”對設計人員來說是個棘手的問題，試分析以下圖示 機構(gòu) （1）哪個構(gòu)件為主動件時機構(gòu)會出現(xiàn)死點； （2）圖示機構(gòu)是如何實現(xiàn)無死點的。 2 .將10kg的重物向上舉升35mm后急速返回可采用何種機構(gòu)？(說出機構(gòu)名 稱即可) 答案： (a)在滑塊C表面的中間部分加上斜度，在行程未端使曲柄銷與滑塊 C 中心線錯位的結(jié)構(gòu)可避開死點。 (b)偏置曲柄滑塊機構(gòu) 五、(25分) 1 .已知一對標準齒輪 zi=24, z2=96, m=4mm , a =20 , ha*=1 , c*=0.25。 1)試計算大小齒輪的分度圓直徑 di, d2；齒頂圓直徑dal, da2,并用圖解 法

15、求出重合度。 2)若這對齒輪使用日久磨損嚴重需要修復，按磨損情況，擬將小齒輪報 廢，重新制作小齒輪，而大齒輪進行修復，已知修復后的大齒輪的齒頂圓要減 小4mm,試確定這對齒輪修復時的變位系數(shù) Xi,X2. 2 .某傳動裝置采用一對標準直齒圓柱齒輪，齒輪參數(shù) zi = 20, Z2 = 54, m = 4mm,加工時誤將箱體孔距鏈大為 a = 150mm,齒輪尚末加工。 當采用斜齒圓柱齒輪進行補救時，求出其螺旋角B。 答案： 1. (1)齒頂圓直徑 d a1,= 104mm d a2 = 392 mm 等移距變位；大齒輪負變位；小齒輪正變位 (2)變位系數(shù) X2 ; d a2

16、= zm + 2 ha* m = 392mm -2x2m = 4 x 2 = - 0.5 mm x 1 = 0.5 mm 2.將齒輪改為斜齒輪，使中心距等于: a1 = jk((十小)/(2com 向=4 x(20+54)/(2 cos 內(nèi))=150mm 產(chǎn)=獻=148/150 = 0,9867 六、(20分)在圖示的腳踏車里程表的機構(gòu)中， C為車輪軸，已知各輪齒數(shù)為 zi=20, z2=100, z3=120, z4=12, z4? =30, z5=100o 當 nc=15 r/min 時，試求表上 的指針P的轉(zhuǎn)速nP o 答案： (1) 3 , 4, , 4 5, H (2)為行星輪系：1, 2 為定軸輪系 (2) i Z =n5- n H/n 3-nH = 3 ; n2= n h； n3=0 ; i i2=ni/n 2 = 5 n2 = 3 1 n p= 6 rpm np與m同向