二00四至二00五学年第一学期期终试卷.doc

一(5分 ) 有一同学设计牛头刨床机构简图如图示。该设计是否正确？为什么？若不正确，试画出改进后的简图。解： 此设计自由度等于零，不能运动，所以不正确。D处结构可改为： 二(5分 ) 试计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束，须在图中指出。 解：虚约束、局部自由度如图示。解法一：解法二：三 (5分 ) 在图示三种机构中 ( 1 ).存在哥氏加速度的机构是 _a_)_b)_；( 2 ). 在存在哥氏加速度的机构图上标出的方向，并写出其大小计算的表达式(只在其中一个图上表示出即可)。 方向如图示。四(5分) 图示摆动尖端从动件盘形凸轮机构。已知1，试利用速度瞬心法求构件 2 的角速度2( 写出其大小的表达式)并标出压力角。解：速度瞬心如图示 顺时针向转动压力角如图示。五(8分) 在图示干草压缩机机构简图中，已知1及各杆尺寸、 BE=EC 。试在图 b)的基础上() 求活塞5的速度。要求写出速度矢量方程并分析大小及方向。解：有速度影像原理求出E点的速度影像e 方向 水平 大小？1lAB？ ？ 方向水平向右。六(5分)曲柄摇杆机构如图示，在图上作出： ( 1). 以摇杆CD为原动件时机构的死点位置； ( 2). 若以曲柄AB为原动件时，输出构件CD顺时针摆动为工作行程，要求机构具有急回特性，将曲柄AB的转动方向标在图上，并说明原因。解：(1) 死点位置为AB 1C 1D和AB 2C 2D(2). 曲柄AB的转动方向如图示，顺时针向。因为输出构件CD顺时针摆动时，对应曲柄顺时针转过。七(10分)已知四杆机构 ABCD中连杆平面上的一条标线BE 的两个位置B1E1、B 2E2及固定铰链 D 如图示，当CD杆在极限位置C2D 时处于铅垂位置。( 1). 试确定各杆的长度(保留作图过程线)； ( 2). 判断该机构的类型(写出判断依据)。 解：(1) AB2C 2D 即为所求机构的第二个位置。 (2) lAB=10.82mmlBC=51.51mmlCD=38.61mmlAD=64.98mmlmin+lman=10.82+64.98=75.8mm51.51+38.61=90.12mm且lmin的邻杆为机架 该机构为曲柄摇杆机构 。八(8分)图示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。要求： ( 1). 在图上标出图示位置推杆的位移 S 及压力角； ( 2). 在图上标出当滚子在 A 点接触时，推杆的位移SA 及压力角A以及凸轮相对图示位置转过的角度。 九(10分)在图示的锁紧机构中，Md为驱动力矩、FQ为阻力。图中虚线小圆为摩擦圆，为摩擦角。 试在图中画出各运动副中的反力(必须注明脚标)。十.(5分) 图示为一曲轴，已知两个不平衡质径积 ，位置如图。问：该轴是否静平衡？是 否动平衡？若不平衡，求在已选定的两平衡基面、上需加的平衡质径积mb1r b1 和mb2r b2的大小与方位。 解： 该轴静平衡而不动平衡。 为 使该轴达到动平衡，则应 即： 方位如图示。 十一.(10分) 图示轮系中，已知：Z1=24 、Z1=30、Z2=96、Z3=90、Z3=100、Z4=80、Z4=40、Z5=50、 Z5=1、Z6=100、n1 =300r/min ，转向如图示。试计算蜗轮 6 的转速n6并将转向标在图上。 解： 齿轮3、44、5、 2(H)组成差动轮系8 齿轮11、2、3组成定轴轮系 齿轮5、6组成定轴轮系 n2、n转向相反，以异号代入得： n与n2转向相同，与n1转向相反。逆时针转向，如图示。十二.(8分)某机械以其主轴为等效构件，已知主轴稳定运转一个周期的等效驱动力矩Med和等效阻力矩Mer变化情况如图所示，并已算出曲线所包围的各块面积所代表的盈亏功的值为：f 1 =170 、 f 2 =230 、 f 3 =70 、 f 4 =160 、 f 5 =290 、f 6 =190， 单位为Nm，平均角速度m =40rad/s ，许用速度不均匀系数=0.04 。(1). 试根据周期变速稳定运转的条件求 f 7 值； (2). 若不计飞轮以外构件的转动惯量，试计算装在主轴上的飞轮转动惯量 J F； (3). 指出主轴max 与min 的位置。 解：(1).在一个循环中，Wd=WrW0 即：f 1+ f 2+ f 3 + f 4+ f 5 +f 6+f 70 f 7(f 1+ f 2+ f 3 + f 4+ f 5 +f 6)=(170+23070+160290+190)=50(2). 作功能增量指示图，得：(3). max出现在b处，min出现在e处 。得 分十三.一对高度变位的直齿圆柱齿轮传动，已知：Z1 =12，x1 =0.5，Z2=34，x2=0.5，模数m =2mm，试问：(1). (3分)用范成法齿条形刀具加工该对齿轮是否发生根切？为什么？ (2). (7分)计算该对齿轮的重合度， 并作出单齿啮合区和双齿啮合区的示意图； (3). (6分)若现须将大齿轮2 齿数改为 Z2=33，而安装中心距及小齿轮1仍用原来的，试求齿轮 2 的变位系数x2 。 注： 解：(1). 用范成法齿条形刀具加工该对齿轮不会发生根切。(2). (3).齿轮2的齿数改为33后，实际中心距理论中心距 采用正传动。11 / 11