机械原理试卷

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 相同不同不一定 )

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 增大减小不变 )

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)。

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

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. 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)

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=2θ，试用**法求摇杆长度lcd及机架长度lad。

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：

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α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α=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。

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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