机械原理试卷集.doc

广西工学院 2002 — 2003 学年第 二 学期期末考试
（ A 卷）广西工学院 2002 — 2003学年第 二 学期期末考试
试题（ A 卷）考试班级 机自、汽车01级

一、填空题（每空1分，共15分）
1、机构具有确定运动的条件是机构的 等于原动件数。
2、速度瞬心是两构件上 速度为零的重合点，也就是两构件在该瞬时具有相同________速度的重合点。
3、机械平衡的目的在于消除或减少 的不良影响。
3、机械的周期性速度波动一般采用 进行调节。
4、平面连杆机构中的运动副全是 副；连杆是不直接与 相联的构件。
5、凸轮从动件作等速运动时、在行程始末有 性冲击。
6、标准齿轮 的压力角为标准值，其大小等于 。
7、蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是 、 、 。
8、具有一个自由度的行星轮系称为 轮系，具有两个自由度的行星轮系称为 ________________轮系。
二、指出图示机构中可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构自由度。

三、用矢量方程图解法求图示机构在当前位置时E点的速度VE。（要求列出矢量方程，分析各矢量的大小和方向，画出速度多边形）

四、在下面的偏置曲柄滑块机构图上，用作图法求：1）机构的最大压力角；2）滑块的行程。

五、图示为对心滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上作出：（1）理论轮廓线；（2）凸轮基圆；（3）该位置时机构的压力角α。

六、已知一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a=196mm，传动比i=3.48，小齿轮齿数Z1=25。确定这对齿轮的模数m；分度圆直径d1、d2；齿顶圆直径da1、da2；齿根圆直径df1、df2。

七、已知轮系中各齿轮齿数Z1=20，Z2=40，Z2’= Z3=20，Z4=60，求传动比i1H。

八、已知图示轮系中各轮的齿数Z1＝Z2’=20，Z2＝Z3＝40，作用在轴III上的阻力矩M3＝40N.m，当取齿轮1为等效构件时，等效阻力矩Mer是多少？

广西工学院 2002 — 2003 学年第 二 学期期末考试
（ A 卷）广西工学院 2002 — 2003学年第 二 学期期末考试
试题（ B 卷）考试班级 机自、汽车01级
一、填空题（每空1分，共15分）：
1、平面低副都是 接触，具有 个约束， 个自由度。
2、两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在 。
3、机械系统的等效力学模型是具有 ，其上作用有 的等效构件。
4、曲柄摇杆机构出现死点，是以 作主动件，此时机构的 角等于零。
5、为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有 和 。
6、渐开线在任一点的法线总是切于 。
7、一对外啮合的斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 、 、 。
8、槽轮要完成间歇运动，其槽数必须不小于 。
二、指出图示机构中可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构自由度。

三、图示机构中，构件1和构件4分别以角速度w1和w4沿所示方向转动。试根据已给出的速度多边形，（1）在速度多边形中填上各顶点的字母；（2）列出矢量方程式，指出各边所对应的速度矢量；（3）写出构件2和构件3的角速度w2和w3的表达式。

四、已知摇杆CD的行程速比系数K=1，摇杆CD的长度lCD=150mm,摇杆的极限位置与机架所成角度y1=30O和y2=90O。试用作图法设计此曲柄摇杆机构。

五、已知凸轮机构的升程H=20mm；推程运动角Φ=150 o，按等加速等减速规律运动；远休止角Φs=30O，回程运动角Φ’=120 O，为等速运动；试作出从动件的位移线图。

六、一对标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知Z1=19，Z2=68，m=2mm，求两齿轮的中心距，及小齿轮的分度圆直径，齿顶圆直径，齿根圆直径。

七、在图示混合轮系中，已知各轮的齿数Z1＝Z3＝40，Z1’＝Z2＝Z2’＝Z4＝20，Z3’＝60，齿轮1的转速n1=800r/min,方向如图所示。试求nH的大小和方向。

八、取一机器的主轴为等效构件，已知主轴平均转速nm=1500r/min，在一个稳定运动循环（2p）中的等效阻力矩Mer如图所示，等效驱动力矩Med为常数。若不计机器中各构件的转动惯量，试求：当主轴运转不均匀系数d＝0.05时，应在主轴上加装的飞轮的转动惯量JF。

广西工学院2003—2004学年第二学期期末考试
机械原理 试题（ A 卷）
考试班级 机自、汽车02级 学生总数 印数 考试时间 120 分钟
一、填空题（每空1分，共12分）：
1、构成高副的两构件通过 接触，构成低副的两构件通过 接触。
2、以高副联接的两个构件的速度瞬心位置在 。
3、建立等效力学模型的原则是：等效构件与原机械系统的 相等；等效力矩与作用在原机械系统上的所有外力的 相等。
4、曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在 与 两次共线的位置时。
5、凸轮的基圆半径是从 到 的最短距离。
6、用 法加工标准直齿圆柱齿轮时，如果齿轮齿数少于 ，将发生根切。
7、差动轮系是机构自由度等于 的周转轮系。
二、名词解析（每个4分，共16分）：
1、自锁：

2、质径积：

3、极位夹角：

4、 分度圆：

三、分析计算图示运动链是否具有确定的运动。如若不能，请作适当修改，使其成为具有确定运动的机构，并计算机构的自由度。（10分）

四、某机械在等效构件上作用的等效阻力矩Mer在一个工作循环内的变化规律如图所示，等效驱动力矩Med为常数，试求：（1）等效驱动力矩的值；（2）最小转速和最大转速对应的转角位置；（3）最大盈亏功。（12分）

五、在图示的铰链四杆机构中，已知lBC=500mm，lCD=350mm，lAD=300mm，AD为机架。试问：（1）若以AB为曲柄组成曲柄摇杆机构，求lAB的取值范围。（2）若要成为双曲柄机构，求lAB的取值范围。（14分）

六、设计一个对心直动尖顶推杆盘形凸轮。凸轮顺时针转动，基圆半径r0＝25mm，。推程阶段推杆做等速运动（s＝hδ/δ0），推程运动角为90°，行程h＝20mm。用作图法作出凸轮推程的轮廓线。（12分）

七、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数Z1＝24，Z2＝64，模数m＝6，安装的实际中心距a’＝265。试求两轮的啮合角a’，节圆半径r1’和r2’。（12分）

八、图示为纺织机中的卷线轮系，z1=30、z2=25、z3=z4=24、z5=18、z6=121，已知输入转速n1=112r/min，nH=316r/min，求n6的大小和方向。（12分）

广西工学院 2003 — 2004 学年第 二 学期期末考试
机械原理 试题（ B 卷）
考试班级 机自、汽车02级 学生
一、填空题（每空1分，共12分）
1、三个彼此作平面运动的构件共有 个速度瞬心，且位于 。
2、机械发生自锁时，其机械效率 。
3、连杆是不直接和 相联的构件；连杆机构中的运动副均为 。
4、凸轮机构的推杆在运动过程中，如果有 突变，将引起刚性冲击；如果 有 突变，将引起柔性冲击。
5、直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮，其中可用于相交轴传动的有 ，可用于交错轴传动的有 ，可用于平行轴传动的有 。
6、在周转轮系中，作为运动输入和输出的构件一般都是 和 。
二、名词解析（每个4分，共16分）
1、运动副：

2、单面平衡：

3、推程运动角：

4、 节圆：
三、计算机构自由度。（8分）

四、用矢量方程图解法求导杆机构在图示位置 (AB⊥CD)时，导杆CD的角速度。要求列出矢量方程，分析各矢量的大小和方向，画出速度多边形。（14分）

五、某机器主轴转动一周为一个稳定运动循环。以主轴为等效构件，其等效阻力矩变化曲线如图所示，等效驱动力矩为常数。主轴的平均转速为600r/min，如果要求其运转不均匀系数δ＝0.01，试求装在主轴上的飞轮转动惯量（不计其他零件转动惯量）。（12分）

七、一对平行轴外啮合标准斜齿圆柱齿轮传动，两轮齿数分别为Z1＝20，Z2＝40，法向模数mn＝8，初选螺旋角β＝15°。试求其中心距a（四舍五入为5的整倍数），计算实际螺旋角，及两齿轮分度圆直径。（12分）

八、已知图示轮系中各轮齿数Z1＝20，Z2＝60，Z3＝100，Z4＝40，Z5＝20，Z6＝40，求传动比i16。（14分）

广西工学院2004—2005学年第二学期课程考核试题
考核课程 机 械 原 理 （ A 卷）考核班级 机自、车辆03级
学生数 印数 考核方式 闭卷. 考核时间 120 分钟

一、填空题（每空1分，共15分）
1、两个构件直接接触而组成的可动联接称为 。
2、使不平衡的转子达到静平衡，至少需要在 个平衡面上进行平衡配重；如要达到动平衡，则至少需要 个平衡面。
3、在机械运转的启动阶段，总驱动功 总阻力功；在停车阶段，总驱动功 总阻力功。
4、平行四边形机构有 个曲柄。
5、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36º，则行程速比系数等于 。
6、为减小凸轮机构的压力角，应该 凸轮的基圆半径。
7、凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作 运动，后半程作运动。
8、增大模数，齿轮传动的重合度 ；增多齿数，齿轮传动的重合度 。
9、平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相 ，内啮合的两齿轮转向相 。
10、轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是 轮系。
二、简答题（每小题4分，共16分）

第 9 页（共 13 页）
1、 右图所示的铰链四杆机构中，已知lAB＝80mm，lBC=270mm，lCD=200mm，lAD=200mm。问此机构是什么机构？说明理由。

2、 造成转子不平衡的原因是什么？

3、 解释什么是等效构件？

4、满足什么条件的齿轮称为标准齿轮？

第二题（1）

三、计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。（8分）

四、已知一个对心曲柄滑块机构（如图所示）。曲柄AB以600r/min的速度逆时针转动；构件尺寸为lAB=10mm，lBC=30mm。试用矢量方程图解法求出当曲柄转角f=45º时，连杆BC中点D的速度VD。（10分）

五、 某电动机驱动的机械系统，已知电动机的转速为1500r/min，折算到电动机轴上的等效阻力矩Mer＝M（f）,如图所示。设驱动力矩为常数，机械系统中各构件的转动惯量忽略不计。要求系统运转速度不均匀系数d≤0.05。求安装在电动机轴上的飞轮的转动惯量JF。（10分）
六、

第三题

六、已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K＝1.25，摇杆长lCD=40mm，摇杆摆角f=60º,机架长lAD=55mm。设计此曲柄摇杆机构，求连杆和曲柄的长度。（12分）

七、图示为对心滚子推杆盘形凸轮机构。试在图上作出：（1）理论轮廓线，凸轮基圆，该位置时机构的压力角α，推杆的行程H。（2）凸轮从当前位置转过30º后，推杆的位移S。
（10分）

第五题 第七题
八、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数Z1＝24，Z2＝64，模数m＝6mm，安装的实际中心距a’＝265mm。试求两轮的啮合角a’，节圆半径r1’和r2’。（9分）

九、已知轮系中各齿轮齿数Z1=20，Z2=40，Z2’= Z3=20，Z4=60，n1=800r/min，求系杆转速nH的大小和方向。（10分）

广西工学院2004—2005学年第二学期课程考核试题
考核课程 机 械 原 理 （ B 卷）考核班级 机自、车辆03级
学生数 印数 考核方式 闭卷. 考核时间 120 分钟

第 2 页（共 13 页）
一、填空题（每空1分，共15分）
1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于 。
2、同一构件上各点的速度多边形必 于对应点位置组成的多边形。
3、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用 相对地表示。
4机械系统的等效力学模型是具有 ，其上作用有 的等效构件。
5、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于 ，行程速比系数等于 。
6、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 。
7、凸轮推杆以等速规律运动时，在运动阶段的 存在 冲击。
8、平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 、 、 。
9、一对啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的 圆半径之和。
10、行星轮系是机构自由度等于 的周转轮系。

二、简答题（每小题4分，共16分）

1、 图示铰链四杆机构中，已知lAB=55mm，lBC=40mm，lCD=50mm，lAD=25mm。试分析以哪个构件为机架可得到曲柄摇杆机构？

2、 转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？

3、 飞轮是如何调节周期性速度波动的？

4、齿轮的根切现象产生的原因是什么？

第二（1题）
三、计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。（8分）

第三题 第四题
四、图示正弦机构，曲柄1长度l1=0.05m，角速度ω1=20rad/s（常数），试用矢量方程图解法确定该机构在1=45°时导杆3的速度v3。（10分）

五、 取一机器的主轴为等效构件，已知主轴平均转速nm=1500r/min，在一个稳定运动循环（2）中的等效阻力矩Mer如图所示，等效驱动力矩Med为常数。若不计机器中各构件的转动惯量，试求：当主轴运转不均匀系数＝0.05时，应在主轴上

六、 加装的飞轮的转动惯量JF。（12分）

第五题
六、用图解法设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程速比系数K=1.4，滑块的行程H=60mm。导路偏距e=20mm,求曲柄长度lAB和连杆长度lBC。（10分）

七、设计一个偏置直动尖顶推杆盘形凸轮。凸轮顺时针转动，基圆半径r0＝25mm，偏距e＝10mm（偏置方向使机构推程压力角变小）。推程阶段推杆做等速运动（s＝hδ/δ0），推程运动角为120°，行程h＝20mm。用作图法作出凸轮推程的轮廓线。（9分）

八、 在一对正常齿制的渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮机构中，已知轮1齿数Z1=20，i12=2.5，压力角α=20°，模数m=10mm，试求：（1）轮2的齿数Z2；（2）标准中心距；（3）当安装中心距比标准中心距加大2mm时的啮合角。（10分）

九、已知图示轮系中各齿轮齿数Z1＝Z2=20，Z3=60，Z4=20，Z5=40。求传动比i15。（10分）
第九题