試卷與解答機械原理

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1、試卷與解答： 2005年機械大類 機械原理考試試題 專業(yè) 班號 姓名 題號 一 一 二 四 五 六 七 總分 分數(shù) 18 r 6 16 15 25 15 5 r 100 得分 （共18分）是非判斷題（對的填T,錯的填F）每小題一分 1.平面運動副接其接觸特性，可分成轉動副與高副；（F ）。 2平面四桿機構中，是否存在死點，取決于機架是否與連桿共線。 （F）港 3 一個K大于1的錢鏈四桿機構與K=1的對心曲柄滑塊機構串聯(lián)組合，該串聯(lián) 組 合而成的機構的行程變化系數(shù) K大于1。（T）潘 4 .與其他機構相比

2、，凸輪機構最大的優(yōu)點是可實現(xiàn)各種預期的運動規(guī)律。 （T） 5 .漸開線直齒圓柱齒輪傳動的重合度是實際嚙合線段與齒距的比值。 （F）葫 6 .漸開線直齒圓柱齒輪與齒條嚙合時， 其嚙合角包等于齒頂圓上的壓力角。（F） 7 .斜齒圓柱齒輪的標準模數(shù)和標準壓力角在法面上。（ T）晶 8、曲柄滑塊機構中，當曲柄與機架處于兩次互相垂直位置之一時，出現(xiàn)最小傳 動角。（T） 9. 平底垂直于導路的直動推桿盤形凸輪機構中，其壓力角等于零。 （T） 10. 一對漸開線圓柱齒輪傳動，其分度圓總是相切并作純滾動，（ F）曾 11. 一對平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件為摸數(shù)、壓力角、螺 旋角

3、大小相等。（F 12機械零件和機構是組成機械系統(tǒng)的基本要素。（F） 13機電一體化系統(tǒng)由動力系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)三個要素組成。（ F） 14機械設計有開發(fā)性設計、適應性設計、變型設計三類不同的設計。（ T） 15運動系數(shù) 反映了在一個運動循環(huán)中，槽輪的運動時間在一個間歇周期中所占 的比例。（T） 16在齒輪運轉時，其中至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線運動 的齒輪系稱為復合齒輪系。（F） 17采用不同的功能原理，能實現(xiàn)機器的同一使用要求或工藝要求。（ T） 18表達機械各執(zhí)行機構（構件）在一個運動環(huán)中各動作的協(xié)調配合關系的簡單 明確圖，稱為機械運動循環(huán)圖。（T）

4、 二、（6分）試計算下列運動鏈的自由度數(shù).（若有復合銀鏈，局部自由度或虛約 束，必須明確指出），打箭頭的為原動件，判斷該運動鏈是否成為機構 . 解：n=6; p5=8, p4=1; F=1 , （3 分） H處虛約束；D處局部自由度。（2分）運動確定（1分） 三、（16分）已知如圖所示的平面四桿機構， 各構件的長度LAB=15mm, Lbc=60 mm, Ldc=30 mm, Lad=50 mm , 試判斷： 1 .該機構為那種基本機構類型。 2 .若構件Lab為原動件，此機構是否存在急回。 3 .該機構在何種條件下會出現(xiàn)死點，畫出機構死點發(fā)生的位置。 解: 1.

5、 2 . 因為 15+60<30+50 存在急回 （5分） 且連架桿為最短桿，故為曲柄搖桿機構（6分） 4 .在DC桿為主動件時會出現(xiàn)死點，位置在 AB與BC桿兩次共線處。（5分） 四、（15分）如圖所示的（a） （b）兩圖均為實際輪廓為圓的偏心凸輪機構, 1 .畫出圖（a）的基圓半徑rb和圖示位置時的位移 S 2 .畫出（a） （b）兩圖圖示位置時的壓力角q , 3 .分別指出（a） （b）兩圖凸輪機構的理論輪廓是圓還是非圓，其兩凸輪機構的 運動規(guī)律是否相同？ 解：1 （5分）2 （5分） 4 （a）圖凸輪機構理論輪廓是圓，（b）圖凸輪機構理論輪廓是非圓，運動規(guī)

6、律不 相同。（5分） 五、（共25分） 1 （15分）如圖所示的輪系，已知各輪齒數(shù)分別為：：乙=20,乙=14,乙=13 , Z4=20。Z5=16,乙=32,模數(shù) m=2mm壓力角 a =200 1 .試分別求出齒輪的分度圓直徑 d1、d2、d3、d4、d5、d6,, 2 .為使各齒輪加工時不產生根切。試確定這三隊齒輪 Z1與Z2,乙與Z4。乙與 Z6的傳動類型。 3 .按不產生根切的最小變位系數(shù)公式，求出乙與Z4的變位系數(shù)X3,、X4、基圓 直徑db1、db2和齒頂圓直徑 出、db2 。 解： 1 . d i = 40mm, d2 = 28mm、d3 =26mm

7、d4 =40mm d5 =32mm d6 = 64mm （4 分） 2 .輪1、2采用等移距變位齒輪傳動，3、4采用正傳動 （5分） 3 .最小變位系數(shù) 17-14/17=0.176 da 1 =43.684mm da =28.352mm ； df1 =37.852mm df2=21.148mm （6 分） 2. （10分）已知斜齒輪傳動 齒數(shù)Z〔二20, Z2=40,模數(shù)mn=8mm,壓力角 a =20,中心距a=250mm,試求其 1 ?螺旋角B 2 .齒頂圓直徑da1,da2 3 .不產生會根切的最少齒數(shù) 解： 1 .螺旋角6=16.26 （4分） 2,齒頂圓直徑 d

8、a1 =182.667mm, d a2 =349.39mm, （4 分）2 3.不產生根切的最少齒數(shù) Zmin = 15 （2分） 六、（15分）在圖示的輪系中，已知各輪齒數(shù)為 1, z 2=Z3=40, Z4=100, Z 5=Z6=Z7=30,試求傳動比 i 17。。 解 Zi. z 2為定軸輪系z 5 z 6 z 7為定軸輪系 （5分） Z2，z 3 z 4 z 5, （H） 為周轉輪系 （7分） 分別列方程聯(lián)立求解得i 17=12 （3分） 七.（5分） 利用四桿機構的功能，將連桿機構作為驅動件，去掉廢舊自行車的鏈條, 將廢舊自行車改裝成能在宿舍里鍛煉身體的小

9、裝置，試畫出構思的機構簡圖, 并說出連桿機構的類型和主動件構件的名稱 解：曲柄搖桿機構、（3分）搖桿為主動件。（2分） 2007年《機械原理》考試題與解答 班級 學號 姓名 題號 一 二 三 四 五 六 總分 分數(shù) 22 15 8 15 20 20 100 得分 、單項選擇題（共18分，每小題2分） 1、B —是構成機械的最小單元，也是制造機械時的最小單元。 A.機器 B.零件 C.構件 D.機構。 2、曲柄搖桿機構的死點發(fā)生在__ C 位置。 A.主動桿與搖桿共線 B.主動桿與機架共線 C

10、.從動桿與連桿共線 D.從動桿與機架共線 3、偏心輪機構是由錢鏈四桿機構_ A 演化而來的。 A.擴大轉動副 B.取不同的構件為機架 C.化轉動副為移動副 D.化低副為高副 4、漸開線齒輪齒條嚙合時，其齒條相對齒輪作遠離圓心的平移時， 其嚙合角 B __。 A .加大 B .不變 C.減小 D.不能確定 5、用齒條型刀具加工an=20、，ha*n =1、=30 的斜齒圓柱齒輪時不產生根 切的最少數(shù)是 B。 A. 17 B. 14 C. 12 D. 18 6、基本周轉輪系是由 C:構成。 A.行星輪和中心輪 B.行星輪、惰輪和中心輪 C.行星輪、行星架和中心輪 D.行星輪、

11、惰輪和行星架 7、機構中的構件是由一個或多個零件所組成，這些零件問 _B —產生相對運 動。 A.可以 B .不能 C .不一定能 8、錢鏈四桿機構存在曲柄的必要條件是最短桿與最長桿長度之和小于或等于其 他兩桿之和，而充分條件是取 A 為機架。 A .最短桿或最短桿相鄰邊 B .最長桿；C .最短桿的對邊。 9、漸開線在 B _上的壓力角、曲率半徑最小。 A.根圓 B .基圓 C .分度圓 D .齒頂圓 10、兩漸開線齒輪的齒形相同，則 —A — A .它們的模數(shù)一定相等 B .它們一定滿足正確嚙合條件 C它們的基圓的壓力角一定相等 11、在一對漸開線直齒圓柱齒輪傳動時，

12、齒廓接觸處所受的法向作用力方向 C。 A.不斷變化 B. 不能確定 C. 保持不變 二、判斷題（正確的填“「‘，錯誤填" F”，共10分，每小題1分） 1、機構的自由度就是構件的自由度。 （ F ） 2、一切自由度不為1的機構，其各構件之間都不可能具有確定的相對運動。 （T ） 3、偏心輪機構是由曲柄搖桿機構演化而來的。 （ T ） 4、在四桿機構中，取最長桿作為機架，則可得到雙搖桿機構。 （T ） 5、在曲柄搖桿機構中，空回行程比工作行程的速度要慢。 （ F ） 6、在轉動副和移動副中都存在復合較鏈。 （ F ） 7、曲柄搖桿機構的行程速比系數(shù) K不可能等于1。 （ F

13、） 8、圖示機構中，當箭頭所示構件為原動件時，該機構存在死點。 （T ） 9、滾子從動件盤形凸輪的壓力角必須在實際輪廓曲線上度量。 （F ） 10、所有平底直動從動件凸輪機構，其壓力角均為 0。 （ F ） 三、（8分）計算下圖所示機構的自由度。打箭頭的為主動件，若圖中含有 局部自由度、復合銀鏈和虛約束等情況時，應具體指出， 并判斷機構是否具有 確定的運動。 答案 n = 7 , Pl = 9;P h=1 F = 3n —2Pl- P h= 3X7 —2X9-1 = 2 B處為局部自由度；E處為復合較鏈 不具有確定的運動 四、（15分） 1.機構傳動出現(xiàn)的“死

14、點”對設計人員來說是個棘手的問題，試分析以下圖示 機構 （1）哪個構件為主動件時機構會出現(xiàn)死點； （2）圖示機構是如何實現(xiàn)無死點的。 2 .將10kg的重物向上舉升35mm后急速返回可采用何種機構？(說出機構名 稱即可) 答案： (a)在滑塊C表面的中間部分加上斜度，在行程未端使曲柄銷與滑塊 C 中心線錯位的結構可避開死點。 (b)偏置曲柄滑塊機構 五、(25分) 1 .已知一對標準齒輪 zi=24, z2=96, m=4mm , a =20 , ha*=1 , c*=0.25。 1)試計算大小齒輪的分度圓直徑 di, d2；齒頂圓直徑dal, da2,并用圖解 法

15、求出重合度。 2)若這對齒輪使用日久磨損嚴重需要修復，按磨損情況，擬將小齒輪報 廢，重新制作小齒輪，而大齒輪進行修復，已知修復后的大齒輪的齒頂圓要減 小4mm,試確定這對齒輪修復時的變位系數(shù) Xi,X2. 2 .某傳動裝置采用一對標準直齒圓柱齒輪，齒輪參數(shù) zi = 20, Z2 = 54, m = 4mm,加工時誤將箱體孔距鏈大為 a = 150mm,齒輪尚末加工。 當采用斜齒圓柱齒輪進行補救時，求出其螺旋角B。 答案： 1. (1)齒頂圓直徑 d a1,= 104mm d a2 = 392 mm 等移距變位；大齒輪負變位；小齒輪正變位 (2)變位系數(shù) X2 ; d a2

16、= zm + 2 ha* m = 392mm -2x2m = 4 x 2 = - 0.5 mm x 1 = 0.5 mm 2.將齒輪改為斜齒輪，使中心距等于: a1 = jk((十小)/(2com 向=4 x(20+54)/(2 cos 內)=150mm 產=獻=148/150 = 0,9867 六、(20分)在圖示的腳踏車里程表的機構中， C為車輪軸，已知各輪齒數(shù)為 zi=20, z2=100, z3=120, z4=12, z4? =30, z5=100o 當 nc=15 r/min 時，試求表上 的指針P的轉速nP o 答案： (1) 3 , 4, , 4 5, H (2)為行星輪系：1, 2 為定軸輪系 (2) i Z =n5- n H/n 3-nH = 3 ; n2= n h； n3=0 ; i i2=ni/n 2 = 5 n2 = 3 1 n p= 6 rpm np與m同向