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试卷三(第一页）
河南科技大学
二00五至二00六学年第一学期期终试卷（A）
课程 机械原理 年级、专业 03级机械类各专业 分数_________
特别提示：所有答案均写在次此试卷上
得分
一．选择题 (每题2分，共20分，把正确选项的序号填在“____”处 )
1.机构具有确定运动的条件是自由度F＞0,并且____ 。
① F = 1 ② F＞1 ③ F = 原动件的数目
2。机械自锁行程的效率____ .
① ② ③
3.图示四拐曲轴____ 。
① 静平衡 ②动平衡 ③既不静平衡又不动平衡
第3题图
第4、5题图
4。图示铰链四杆机构 ABCD 中，已知各杆长，该机构为____ .
① 曲柄摇杆机构 ② 双曲柄机构 ③ 双摇杆机构
5。图示机构ABCD中，以杆____为主动件，机构有死点位置。
① AB ② BC ③ CD
6。机器中的飞轮能够____ 周期性速度波动。
① 消除 ② 增大 ③ 减小
7.机械系统的等效动力学模型中，等效力矩M e____ 。
① 产生的瞬时功率等于原系统中相应外力和力矩产生的瞬时功率
② 等于原系统中的力矩之和 ③ 等于原系统中的力和力矩之和
8.反转法设计滚子从动件盘形凸轮机构时， 凸轮的实际轮廓曲线是____ 。
① 滚子中心的轨迹 ② 滚子圆的包络线 ③ 理论轮廓曲线沿导路减去滚子半径后的曲线
9。当齿轮的安装中心距a ′ 大于标准中心距 a 时，其传动比____ 。
① 增大 ② 不变 ③ 减小
10.用齿条形刀具范成法切削直齿圆柱齿轮时,发生根切的原因是____ 。
① 刀具的齿顶线超过了啮合极限点 ② 被切齿轮的齿数 Z ＜ Zmin ③ Z ＞ Z min
得分
二．(7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。
得分
三．（7分)图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1在驱动力矩Md的作用下逆时针方向回转，Q为作用在
推杆2上的外载荷，试确定各运动副中的总反力(FR31、FR12、FR32)的方位。图中虚线圆 为摩擦圆，摩擦角为φ。
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试卷三（第二页）
得分
四．(14分)在图示机构中，已知各杆的尺寸及构件1的角速度为ω1.
(1）.只作出构件1、3的速度瞬心P13 ；
（2)。用相对运动矢量图解法求构件5的速度,要求写出速度矢量方程,并在的基础上作出速度多边形；
(3）。在机构图上标出的方向，并写出其表达式。
得分
五．(6分)某机械系统以其主轴为等效构件。已知主轴稳定运转一个周期的等效阻力矩Mer变化规律如图所
示，等效驱动力矩Med为常数。试求：
(1）。等效驱动力矩Med ;
（2).最大盈亏功 ;
（3)。出现nmax的位置。
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试卷三(第三页）
得分
六．(5分)偏置曲柄滑块机构ABC如图所示。要求：
（1)。标出图示位置滑块的压力角；
（2）.画出机构的极位夹角。
得分
七．（6分)设计一铰链四杆机构ABCD。已知连架杆AB1、AB2与E1D、E2D 两组对应位置如图所示，并要
求满足摇杆在C2D时为极限位置。
注：保留作图过程线。
得分
八．（8分)图示偏置直动从动件盘形凸轮机构，A点接触为推杆的起始上升位置.要求:
（1).标出凸轮的基圆、偏置圆；
（2）。标出B点接触时推杆的位移 s 、压力角和相对起始上升位置凸轮转过的角度。
得分
九．(4分)在下图中画出齿条型刀具切制齿轮时刀具中线和节线的位置(示意图）。
切制标准齿轮 切制正变位齿轮
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试卷三（第四页）
得分
十。(12分)图示两对外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知模数m =5mm ，Z1 =19 ，Z2=83，x1 =0。5，x2=－0.5,
Z3 =20，Z4＝80 ， 试问：
(1)。两对齿轮传动的安装中心距 a ′ 和齿轮1、2的啮合角各为多少 ？
（2).齿轮3、4应采用何种传动类型；若满足无侧隙啮合传动，则需要的变位系数和 Σ x 为多少 ?
(3)。若齿轮3、4采用标准斜齿轮传动,标准参数不变，则需要的螺旋角为多大 ？
注：
得分
十一.(11分)在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= Z2′=Z3=20，Z2=30，Z4=60,Z4′=40，Z5=1（右旋)，
n1 =150r/min ， n5=160r/min ，转向如图示。试求n2 、n4、nH 的大小和方向。
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试卷三参考答案（第一页）
河南科技大学
二00五至二00六学年第一学期期终试卷（A）
课程 机械原理 年级、专业 03级机械类各专业 分数_________
特别提示：所有答案均写在次此试卷上
得分
一．选择题 (每题2分，共20分，把正确选项的序号填在“____"处 ）
1.机构具有确定运动的条件是自由度 F＞0，并且__③__ 。
① F = 1 ② F ＞ 1 ③ F = 原动件的数目
2。机械自锁行程的效率__②__ .
① ② ③
3.图示四拐曲轴__①__ 。
① 静平衡 ②动平衡 ③既不静平衡又不动平衡
第3题图
第4、5题图
4。图示铰链四杆机构 ABCD 中，已知各杆长,该机构为__①__ 。
① 曲柄摇杆机构 ② 双曲柄机构 ③ 双摇杆机构
5.图示机构ABCD中，以杆__③__为主动件,机构有死点位置。
① AB ② BC ③ CD
6。机器中的飞轮能够__③__ 周期性速度波动.
① 消除 ② 增大 ③ 减小
7.机械系统的等效动力学模型中，等效力矩M e__①__ 。
① 产生的瞬时功率等于原系统中相应外力和力矩产生的瞬时功率
② 等于原系统中的力矩之和 ③ 等于原系统中的力和力矩之和
8。反转法设计滚子从动件盘形凸轮机构时， 凸轮的实际轮廓曲线是__②__ 。
① 滚子中心的轨迹 ② 滚子圆的包络线 ③ 理论轮廓曲线沿导路减去滚子半径后的曲线
9。当齿轮的安装中心距a ′ 大于标准中心距 a 时，其传动比__②__ 。
① 增大 ② 不变 ③ 减小
10。用齿条形刀具范成法切削直齿圆柱齿轮时，发生根切的原因是__①__ 。
① 刀具的齿顶线超过了啮合极限点 ② 被切齿轮的齿数 Z ＜ Zmin ③ Z ＞ Z min
得分
二．(7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：复合铰链、局部自由度如图示。
解法一:
解法二：
得分
三．(7分)图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1在驱动力矩Md的作用下逆时针方向回转,Q为作用在
推杆2上的外载荷，试确定各运动副中的总反力（FR31、FR12、FR32)的方位。图中虚线圆为摩擦圆，摩擦角为φ.
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试卷三参考答案（第二页）
得分
四．（14分)在图示机构中，已知各杆的尺寸及构件1的角速度为ω1.
（1）.只作出构件1、3的速度瞬心P13 ;
（2).用相对运动矢量图解法求构件5的速度，要求写出速度矢量方程，并在的基础上作出速度多边形；
（3）.在机构图上标出的方向，并写出其表达式.
解：（1)． 连线的交点即为P13如图示。
（2）．
方向 平行BC 水平
大小 ？ ω1lAB ? ？ ？
—-由影像原理求得 。
速度多边形如图示。
(3)．
方向如图示,大小为
得分
五．(6分）某机械系统以其主轴为等效构件.已知主轴稳定运转一个周期的等效阻力矩Mer变化规律如图所
示，等效驱动力矩Med为常数。试求：
（1）。等效驱动力矩Med ；
(2)。最大盈亏功 ；
（3).出现nmax的位置。
解： (1)。 一个运动循环之内 W d = W r
Md =15 Nm
(2）.
(3)。 出现nmax 的位置: 处.
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试卷三参考答案（第三页）
得分
六．（5分)偏置曲柄滑块机构ABC如图所示.要求:
(1）.标出图示位置滑块的压力角；
（2）。画出机构的极位夹角.
得分
七．（6分)设计一铰链四杆机构ABCD.已知连架杆AB1、AB2与E1D、E2D 两组对应位置如图所示，并要
求满足摇杆在C2D时为极限位置。
注：保留作图过程线。
得分
八．(8分）图示偏置直动从动件盘形凸轮机构，A点接触为推杆的起始上升位置。要求：
(1）。标出凸轮的基圆、偏置圆；
（2).标出B点接触时推杆的位移 s 、压力角和相对起始上升位置凸轮转过的角度。
得分
九．（4分）在下图中画出齿条型刀具切制齿轮时刀具中线和节线的位置（示意图）.
切制标准齿轮 切制正变位齿轮
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试卷三参考答案（第四页）
得分
十.(12分）图示两对外啮合直齿圆柱齿轮传动,已知模数m =5mm ，Z1 =19 ，Z2=83，x1 =0。5，x2=－0。5，
Z3 =20,Z4＝80 , 。试问：
(1)。两对齿轮传动的安装中心距 a ′ 和齿轮1、2的啮合角a12 ′ 各为多少 ？
（2).齿轮3、4应采用何种传动类型；若满足无侧隙啮合传动，则需要的变位系数和 Σ x 为多少 ?
(3)。若齿轮3、4采用标准斜齿轮传动，标准参数不变，则需要的螺旋角为多大 ?
注：
解:(1)齿轮1、2为等移距变位传动
(2） ∵
∴ 应采用正传动
（3)
得分
十一.（11分）在图示轮系中,已知各轮齿数为Z1= Z2′=Z3=20，Z2=30，Z4=60,Z4′=40，Z5=1(右旋），
n1 =150r/min ， n5=160r/min ,转向如图示.试求n2 、n4、nH 的大小和方向。
解: 1、2轮组成定轴轮系
5、4′轮组成定轴轮系
2′、3、4、H组成周转轮系
n2的方向如图所示.
n4方向如图所示，与n2方向相反，分别以异号代入。
nH与n2同符号，与n2方向相同如图所示。
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