机械原理(二).doc

机械原理模拟试卷(二)
一、填空题 (共20分，每题2分)
1. 若忽略摩擦，一对渐开线齿廓啮合时，齿廓间作用力沿着 方向。
( ① 齿廓公切线 ② 节圆公切线 ③ 中心线 ④ 基圆内公切线 )
2. 具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律 ，凸轮的实际廓线 。
( ① 相同 ② 不同 ③ 不一定 )
3. 刚性转子动平衡的力学条件是 。
( ① 惯性力系的主矢为零 ② 惯性力系的主矩为零
③ 惯性力系的主矢、主矩均为零 )
4. 机械在周期变速稳定运转阶段，一个循环内的驱动功Wd 阻抗功Wr。
( ① 大于 ② 等于 ③ 小于 ④ 不一定 )
5. 从机械效率的观点看，机构发生自锁是由于 。
( ① 驱动力太小 ② 生产阻力太大 ③ 效率小于零 ④ 摩擦力太大 )
6. 差动轮系是指自由度 。
( ① 为2的周转轮系 ② 为2的定轴轮系 ③ 为1的周转轮系 )
7. 渐开线齿轮传动的轴承磨损后，中心距变大，这时传动比将 。
( ① 增大 ② 减小 ③ 不变 )
8. 三心定理意指作平面运动的三个构件之间共有 瞬心，它们位于 。
9. 在平面中，不受约束的构件自由度等于 ，两构件组成移动副后的相对自由度等于 。
10. 在曲柄滑块机构中，以滑块为主动件、曲柄为从动件，则曲柄与连杆处于共线时称机构处于 位置，而此时机构的传动角为 度。
二、完成下列各题(共20分，每题5分)
1. 试计算图示机构的自由度(写出计算公式，指出复合铰链、局部自由度和虚约束)。
ω
Q
ρ
1
2
2题图
D
E
J
I
A
B
C
F
G
H

1题图

2. 图示轴颈与轴承组成的转动副，轴颈等速运转，已知：ρ为摩擦圆半径，Q为作用于轴颈上的外载荷。
(1) 写出轴颈所受总反力R12的大小，并在图中画出其方向；
(2) 写出驱动力矩Md的表达式，并在图中画出方向。
3. 图示为等效构件在一个稳定运转循环内的等效驱动力矩Md与等效阻力矩Mr的变化曲线，图中各部分面积的值代表功的值W(N·d)。
100
120
15
20
25
Md
Mr
M
φ
a
b
c
d
e
f
(1) 试确定最大盈亏功ΔWmax；
(2) 若等效构件平均角速度ωm= 50rad/s，运转速度不均匀系数δ=0.1，试求等效构件的ωmin及ωmax的值及发生的位置。

4
ω1
1
2
3
4. 在图示摆动导杆机构中，设已知构件1的角速度ω1顺时针转动及各构件尺寸。试求：
(1) 构件1、3的相对瞬心；
(2) 构件3的角速度ω3；

三、图示薄盘钢制凸轮，已知重量为8N，重心S与回转轴心0点之距e=2mm，凸轮厚度δ=10mm，钢的重度γ=7.8×10-5 N/m3，拟在R=30mm的圆周上钻三个半径相同的孔(位置如图所示)使凸轮轴平衡，试求所钻孔的直径d。 (10分)
e
S
R
60°
60°
δ
d
0

四、图示曲柄摇杆机构运动简图，所用比例尺μl = 1mm/mm。试作： (12分)
(1) 画出摇杆在两个极限位置时的机构位置图，并标出摇杆CD的摆角ψ；
(2) 标出极位夹角θ；
(3) 计算行程速比系数K；
(4) 将该机构进行修改设计：保持LAB、LBC、K不变，使摆角ψ=2q，试用图解法求摇杆长度LCD及机架长度LAD。

C
比例尺μl=0.001m/mm
D
A
B

五、在图示凸轮机构中，已知凸轮以角速度ω逆时针方向转动，令凸轮的基圆半径以r0表示，行程以h表示，偏心距以e表示，压力角以α表示，推杆位移以s表示，凸轮的推程运动角以δ0表示，回程运动角以δ0ˊ表示，远休止角以δs表示，近休止角以δsˊ表示，a为实际廓线推程起始点，b为实际廓线推程终止点，c为实际廓线回程起始点，d为实际廓线回程终止点。试作图表示：
O1
O2
a
示意图
b
c
rb
d
o
a
e
(12 分)
(1) 凸轮的基圆并标注其基圆半径r0；
(2) 推杆的行程h；
(3) 当前位置时的压力角a和位移s；
(4) 凸轮的偏心距e。

六、在图示中，有一对正常齿标准外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a = 100mm，传动比i12=1.5，压力角a=20°。(13 分)
(1) 试求模数m和齿数z1、z2。要求：① 模数m不小于3，且按第一系列(,…3,4,5,6,…)选择；② 小齿轮齿数z1按不根切情况下齿数最少选择。
ωH
H
ω1
Z4′
Z3
Z1
Z2
Z3′
Z4
Z1′
Z5
(2) 分别计算两齿轮的ra、r、rb、rf ，并将计算结果在图中标注出来；直接在试题纸上的图中作出理论啮合线和实际啮合线，并标注出来。
七、在图示轮系中，已知各齿轮齿数分别为z1=18、z1′=24、
z2=23、z3=22、z3′=24、z4=60、
z4′=80、z5=28及ω1=120rad/s。试求： (13 分)
(1) 分析此轮系的组成；
(2) 该轮系传动比i1H；
(3) 行星轮的角速度ω5。
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