機械原理2015年總卷

1、湖南工業(yè)大學(xué)考試試卷紙系(院) 課程名稱 班級 姓名 學(xué)號 密封線課程名稱: 機械原理 （A卷 閉卷）適用專業(yè)年級 : 機械類 2013級 考試時間 100分鐘題號一二三四五六七八九十總分統(tǒng)分人 簽名題分1010103436100得分考生注意事項：1、本試卷共 2 頁，試卷如有缺頁或破損，請立即舉手報告以便更換。 2、考試結(jié)束后，考生不得將試卷、答題紙和草稿紙帶出考場。(答案請寫在密封線內(nèi)和紙卷正面，否則不記分)一、填空題(每題1分，共10分) 1. 桿組是自由度等于 的運動鏈。2. 當四桿機構(gòu)處于死點時，其壓力角等于 。3. 當兩構(gòu)件組成移動副時，其瞬心在 。4. 若雙頭蝸桿轉(zhuǎn)速n1=180

2、轉(zhuǎn)/分鐘，當蝸輪齒數(shù)z2=60，則蝸輪轉(zhuǎn)速n2= 轉(zhuǎn)/分鐘。5. 用范成法加工標準直齒輪(正常齒制)，當齒數(shù)少于 時，將會發(fā)生根切現(xiàn)象。6. 在凸輪機構(gòu)中，當從動件采用簡諧運動規(guī)律時，會產(chǎn)生 沖擊。7. 當機構(gòu)自鎖時，其機械效率 。8. 在棘輪機構(gòu)中，棘爪能夠順利插入棘輪的條件是 。9. 漸開線標準直齒圓柱齒輪機構(gòu)的連續(xù)傳動條件是 。10. 剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡適合于L / D ，其中L為剛性轉(zhuǎn)子的軸向尺寸，D為橫向尺寸。二、判斷題(對的在括號內(nèi)填T，錯的填F，每題1分，共10分) 1. 機構(gòu)能夠運動的基本條件是其自由度必須等于1。 ( )2. 移動副自鎖的條件是驅(qū)動力作用在摩擦錐之內(nèi)。 ( )3

3、. 在凸輪機構(gòu)中，凸輪基圓半徑越大，該機構(gòu)傳力性能越差 。 ( )4. 在六桿機構(gòu)中，其速度瞬心總數(shù)為6個。 ( )5. 經(jīng)過動平衡的剛性轉(zhuǎn)子,其一定也會達到靜平衡。 ( )6. 漸開線上離基圓越遠的點，其壓力角越大。 ( )7. 設(shè)計時，通常規(guī)定斜齒圓柱齒輪的標準參數(shù)是在端面上 ( ) 8. 差動輪系的自由度為2。 ( )9. 正變位齒輪的分度圓直徑一定大于其標準齒輪的分度圓直徑。 ( )10. 在槽輪機構(gòu)中,槽輪的運動時間總是大于其靜止時間。 ( )三、選擇題：（每題2分，共10分）1.某機構(gòu)的行程速比系數(shù)K=2，則該機構(gòu)的極位夾角= 。A 0 ; B 30 ; C 45 ; D 602.

4、若將一曲柄搖桿機構(gòu)轉(zhuǎn)化為雙曲柄機構(gòu)，可將 。A 原機構(gòu)中曲柄變?yōu)闄C架 ; B原機構(gòu)中搖桿變?yōu)闄C架; C原機構(gòu)中連桿變?yōu)闄C架; D 均不正確3.在漸開線標準直齒輪機構(gòu)中，若其重合度為，表明單對輪齒的實際嚙合線段長度為 。A 0.3Pb; B 0.6Pb; C 0.7Pb; D 1.3Pb4.在蝸桿蝸輪機構(gòu)中, 用 來計算傳動比是錯誤的。A i=1/2 ; B i= n1/n2 ; C i= d2/d1 ; D i= z2/z15.在凸輪機構(gòu)中, 當滾子半徑 凸輪理論輪廓最小曲率半徑時,會產(chǎn)生運動失真。A 小于 ; B 大于 ; C 等于; D 均不正確 四、作圖與分析題（共34分）1.在下圖機構(gòu)

5、中，已知各構(gòu)件長度為L1 =30mm; L2 =54mm; L3 =48mm; L4 =70mm。試問：1)該機構(gòu)為何種機構(gòu)？2)在下圖中標出該機構(gòu)在圖示瞬時的傳動角。（10分）2.一凸輪機構(gòu)如下所示，已知凸輪的角速度為(逆時針轉(zhuǎn)動)。試完成：1) 繪出該凸輪的基圓和從動件行程H；2) 繪出凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過30時，該機構(gòu)的壓力角。（10分）第1 頁 共2頁湖南工業(yè)大學(xué)考試試卷紙系(院) 課程名稱 班級 姓名 學(xué)號 密封線3.一機構(gòu)如下圖所示，其中已知構(gòu)件AB以1作勻速轉(zhuǎn)動，構(gòu)件AB的長度為LAB，試完成：1)確定圖示瞬時該機構(gòu)全部瞬心的位置；2)用圖解法求構(gòu)件3的速度V3 。（14分）五、計

6、算題（共36分）1. 一機構(gòu)如下圖所示，試計算該機構(gòu)的自由度，并指出可能存在的局部自由度、復(fù)合鉸鏈和虛約束。（10分）2. 一外嚙合標準直齒圓柱齒輪機構(gòu)，標準安裝，正常齒制。已知模數(shù)m=8mm，標準中心距a=452mm，傳動比i=3.7，壓力角=20，試求:1）大、小齒輪的齒數(shù)z1和z2 ；2）大齒輪的基圓直徑和齒頂圓直徑；3) 若實際中心距a= 455 mm，在不改變齒輪的齒數(shù)與模數(shù)的情況下，可采用何種辦法保證兩個齒輪做無齒側(cè)間隙嚙合。(12分）3.下圖所示的輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)為z1=24, z2=33，z2=21，z3=78，z3=18，z4=30，z5=78。試求該輪系的傳動比i1

7、5 。（14分） 第2頁 共2頁湖南工業(yè)大學(xué)考試試卷紙系(院) 課程名稱 班級 姓名 學(xué)號 密封線機械原理課程試題參考答案及評分標準( A卷)適用專業(yè)年級：機械類2013級 考試時間: 100分鐘命題人:銀金光一、填空題(每題1分，共10分) 1. 零 2. 90 3. 垂直于導(dǎo)路的無限遠處 4. 6 5. 17、 6. 柔性 7. 0 8. 齒傾角摩擦角 9. 重合度1 10. 0.2 二、判斷題(每題1分，共10分) 1. F 2. T 3. F 4. F 5. T 6. T 7. F 8. T 9. F 10. F 三、選擇題：（每題2分，共10分）1. D 2. A 3. C 4. C

8、 5. B 四、作圖與分析題：（共34分）1.（10分）解：1）該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)； （5分）2）該機構(gòu)圖示瞬時的傳動角見圖1所示 （5分） 圖1 圖22. （10分）解：1）該凸輪的基圓和從動件行程H見上圖2所示； （4分）2）該機構(gòu)的壓力角見上圖2所示 （6分）3. （14分）解：1）該機構(gòu)全部瞬心位置見圖3所示； （6分）2)取構(gòu)件2(即滑塊)為動系，構(gòu)件3上的B3點為動點。 （2分）速度方程 （3分） 大?。?? AB1 ?方向： AC AB BD選速度比例尺v作速度矢量圖4，最后可得：V3 = VB3 = vpb3 ，方向：pb3 。 （3分）圖3 圖4五、計算題（共36分）1.

9、（10分） 解：由于n = 7 ； PL = 9 ； PH = 1 （3分） 故該機構(gòu)自由度為：F=3n2PLPH =37291=2 （4分）局部自由度：滾子F處； (1分)復(fù)合鉸鏈：轉(zhuǎn)動副C處； (1分)虛約束：移動副E或E處。 (1分)第1 頁 共2頁湖南工業(yè)大學(xué)考試試卷紙系(院) 課程名稱 班級 姓名 學(xué)號 密封線2.（12分）解：1）求大、小齒輪的齒數(shù) 由中心距公式得 (a) （2分）由傳動比公式得 (b) （2分）聯(lián)立求解，可得 z1=24.04由于齒數(shù)為整數(shù)(采用四舍五入)，故取小齒輪的齒數(shù)z1=24。 （1分）大齒輪的齒數(shù)為: z2 = i12z1 = 3.724 = 88.8

10、同理，取大齒輪的齒數(shù)z2 = 89 （1分）2）驗算傳動比（一般要求傳動比相對誤差不能超過5%)實際傳動比為 （1分）驗算傳動比： （1分）故所取齒數(shù)可行。3）計算大齒輪的基圓直徑和齒頂圓直徑da2=d2+2ha2=(z2+2ha*)m=( 89+21)8= 728 mm (1分)db2=d2cos= 669.06 mm (1分)4) 若實際中心距a= 455 mm，在不改變齒輪的齒數(shù)與模數(shù)的情況下，可采用正傳動齒輪傳動。 (2分)3. (14分)解：1) 分解平面周轉(zhuǎn)輪系: “1-2=2（5或H）-3” （2分）平面定軸輪系: “3 -4 - 5（或H）” （2分）2)分別列方程式對于平面周

11、轉(zhuǎn)輪系:“1-2=2（5或H）-3”，可得其轉(zhuǎn)化輪系的傳動比為 （3分）對于平面定軸輪系:“3 -4-5（或H）”，可得其傳動比為（其中n3=n3） （3分）3)聯(lián)立求解從式(b)解出n3，代入式(a)得 （2分）把各齒輪的齒數(shù)代入上式得 （2分）第2頁 共3頁湖南工業(yè)大學(xué)考試試卷紙系(院) 課程名稱 班級 姓名 學(xué)號 密封線課程名稱: 機械原理 （B卷 閉卷）適用專業(yè)年級 : 機械類 2013級 考試時間 100分鐘題號一二三四五六七八九十總分統(tǒng)分人 簽名題分1010103337100得分考生注意事項：1、本試卷共 2 頁，試卷如有缺頁或破損，請立即舉手報告以便更換。 2、考試結(jié)束后，考生不

12、得將試卷、答題紙和草稿紙帶出考場。(答案請寫在密封線內(nèi)和紙卷正面，否則不記分)一、填空題(每題1分，共10分) 1. 機構(gòu)中的各構(gòu)件具有確定相對運動的條件是 。2. 當四桿機構(gòu)處于死點時，其傳動角等于 。3. 當兩構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動副時，其瞬心在 。4. 加工蝸輪時,國標規(guī)定q為標準值，其目的是 。5. 當標準直齒輪齒數(shù)z=12時，用 方法來加工該標準齒輪，不會發(fā)生根切現(xiàn)象。6. 在凸輪機構(gòu)中，若從動件采用等速運動規(guī)律時會產(chǎn)生 沖擊。7. 當機構(gòu)的機械效率0時，會產(chǎn)生 現(xiàn)象。8. 國標規(guī)定，一般機械中的標準直齒輪分度圓上的壓力角等于 。9. 設(shè)計時，通常規(guī)定斜齒圓柱齒輪的標準參數(shù)是在 面上。10.

13、剛性轉(zhuǎn)子的動平衡適合于L / D 情況，其中L為轉(zhuǎn)子的軸向尺寸，D為橫向尺寸。二、判斷題(對的在括號內(nèi)填T，錯的填F，每題1分，共10分) 1. 自由度等于0的實物組合稱為基本桿組。 ( )2. 串聯(lián)機組的總效率一定小于各臺機器的效率。 ( )3. 平底從動件的凸輪機構(gòu)，其壓力角恒等于0。 ( )4. 對心曲柄滑塊機構(gòu)存在急回特性。 ( )5. 經(jīng)過靜平衡的剛性轉(zhuǎn)子,其一定也會達到動平衡。 ( )6. 在棘輪機構(gòu)中，設(shè)計止動爪，其目的是防止棘輪反轉(zhuǎn)。 ( )7. 斜齒圓柱齒輪的計算參數(shù)是規(guī)定在端面上。 ( ) 8. 行星輪系的自由度為2。 ( )9. 負變位齒輪的基圓直徑一定要小于其標準齒輪的

14、基圓直徑。 ( )10. 在槽輪機構(gòu)中,槽輪的運動時間總是小于其靜止時間。 ( )三、選擇題：（每題2分，共10分）1.在擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中，若導(dǎo)桿擺角為，則該機構(gòu)的行程速比系數(shù)K等于 。A 1 ; B 1.5 ; C 2 ; D 2.52.若雙頭蝸桿轉(zhuǎn)速n1=180轉(zhuǎn)/分鐘，當蝸輪齒數(shù)z2=60，則蝸輪轉(zhuǎn)速n2= 轉(zhuǎn)/分鐘。A 2 ; B 4; C 6; D 83.為了使平面連桿機構(gòu)具有良好的傳力性能，設(shè)計時通常規(guī)定其最小傳動角 。A 0 ; B 15; C 30; D 504.在漸開線標準直齒輪機構(gòu)中，若其重合度為，表明二對輪齒的實際嚙合線段長度為 。A 0.3Pb; B 0.6Pb; C 0

15、.7Pb; D 1.3Pb5.在凸輪機構(gòu)中, 當滾子半徑 凸輪理論輪廓最小曲率半徑時,會產(chǎn)生運動失真。A 大于; B 小于 ; C 等于; D 均不正確 四、作圖與分析題（共33分）1. 一機構(gòu)如下所示，桿AB為原動件，其中，試回答：1)該機構(gòu)為何種機構(gòu)？2)該機構(gòu)有無急回特性？3)在下圖中標出該機構(gòu)最小傳動角的位置。（10分）2.一凸輪機構(gòu)如下所示，其中已知凸輪的角速度為(逆時針勻速轉(zhuǎn)動)。試繪出：1)該凸輪的基圓和該機構(gòu)的偏心圓；2)從動件尖頂位于凸輪輪廓D點時，該機構(gòu)的壓力角。（10分）第1 頁 共2頁湖南工業(yè)大學(xué)考試試卷紙系(院) 課程名稱 班級 姓名 學(xué)號 密封線3. 圖（a）為機構(gòu)

16、運動簡圖，圖（b）為該機構(gòu)的速度矢量圖，圖（c）為該機構(gòu)的加速度矢量圖，請根據(jù)下圖分別列出它們的速度矢量方程式與加速度矢量方程式。（13分） 五、計算題（共37分）1.試計算下述結(jié)構(gòu)的自由度，并指出可能存在的局部自由度、復(fù)合鉸鏈和虛約束。（10分）2.一外嚙合標準直齒輪機構(gòu)，其齒數(shù)z 1 = 17、z 2 = 51，模數(shù)m =4 mm，壓力角= 20，正常齒制。試求：1) 兩齒輪的分度圓直徑d 1、d 2 ；2) 兩齒輪的齒頂圓直徑d a1 、d a2 ；3) 標準中心距a； 4) 若實際中心距a= 137 mm，在不改變齒輪的齒數(shù)與模數(shù)的情況下，采用何種辦法保證兩個齒輪做無齒側(cè)間隙嚙合。(1

17、2分） 3.在下圖周轉(zhuǎn)輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)為z120 ，z240，z220 ，z380 ，z440 ，n1=1000r/min(順時針)，試求轉(zhuǎn)速n4、n3和 nH 大小和轉(zhuǎn)向。（15分） 第2頁 共2頁湖南工業(yè)大學(xué)考試試卷紙系(院) 課程名稱 班級 姓名 學(xué)號 密封線機械原理課程試題參考答案及評分標準( B卷)適用專業(yè)年級：機械類2013級 考試時間: 100分鐘命題人:銀金光一、填空題(每題1分，共10分) 1. 機構(gòu)的自由度F原動件個數(shù)W，且 F 0 2. 0 3. 轉(zhuǎn)動副中心處 4. 限制刀具數(shù)量 5. 仿形法 6. 剛性 7. 自鎖 8. 20 9. 法面 10. 0.2 二、判

18、斷題(每題1分，共10分) 1. F 2. T 3. T 4. F 5. F 6. T 7. T 8. F 9. F 10. T 三、選擇題：（每題2分，共10分）1. C 2. C 3. D 4. B 5. A 四、作圖與分析題：（33分）1.（10分）解：1）該機構(gòu)為偏置曲柄滑塊機構(gòu)； （3分）2）該機構(gòu)存在急回特性； （3分）3）該機構(gòu)最小傳動角rmin的位置見圖中虛線位置。 （4分） 2. （10分）解：1）基圓和偏心圓見圖所示； （4分）2）從動件尖頂位于凸輪輪廓D點時，該機構(gòu)的壓力角見圖所示 （6分）3. （13分）解：取構(gòu)件3為動系，構(gòu)件2上的B2點為動點。 （3分）速度方程 （5分） 加速度方程 （5分）第1 頁 共2頁湖南工業(yè)大學(xué)考試試卷紙系(院)