2機(jī)械原理考試試題及答案

1、模擬練習(xí)2洪靈試題1一、 填空題（每空2分，共20分）1、 兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為 低副 .2、 斜齒輪傳動(dòng)與直齒輪傳動(dòng)比較的主要優(yōu)點(diǎn)： 嚙合性能好,重合度大，結(jié)構(gòu)緊湊 。二、 簡答題(15分)1、 何謂四桿機(jī)構(gòu)的“死點(diǎn)”？答：當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若出現(xiàn)連桿與從動(dòng)件共線時(shí)，此時(shí)=0，主動(dòng)件通過連桿作用于從動(dòng)件上的力將通過其回轉(zhuǎn)中心，從而使驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件的有效分力為零，從動(dòng)件就不能運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種傳動(dòng)角為零的位置稱為死點(diǎn)。2、 用范成法制造漸開線齒輪時(shí),出現(xiàn)根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪些？答:出現(xiàn)根切現(xiàn)象的原因：刀具的頂線（不計(jì)入齒頂比普通齒條高出的一段c*m）超過了被切齒輪的嚙合

2、極限點(diǎn)N1，則刀具將把被切齒輪齒根一部分齒廓切去。避免根切的方法：a) 減小齒頂高系數(shù)hab) 加大刀具角c) 變位修正三、 計(jì)算題（45分）1、 計(jì)算如圖1所示機(jī)構(gòu)的自由度,注意事項(xiàng)應(yīng)說明?（5*2)a圖1bABCDABCDEFG小題a：其中A、B處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，B處有一個(gè)移動(dòng)副，C、D處的移動(dòng)副記作一個(gè)移動(dòng)副。即 ；所以該機(jī)構(gòu)自由度為：小題b：其中A、B、C、G、H處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，F(xiàn)處為復(fù)合鉸鏈有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，B處有一個(gè)局部自由度，D、E處的兩個(gè)移動(dòng)副記作一個(gè)移動(dòng)副。即 ;所以該機(jī)構(gòu)自由度為：2、 如圖2所示機(jī)構(gòu)中,各尺寸為： lAB=30mm，lAC=100mm，lBD=50mm，lD

3、E=40mm，曲柄以等角速度1=10 rad/s運(yùn)動(dòng),試用圖解法求機(jī)構(gòu)在時(shí)，點(diǎn)D和E的加速度，以及構(gòu)件2的角速度和角加速度。（15分）圖2BA1D1E234圖c圖b圖a解：以l=0.0025m/mm作機(jī)構(gòu)的位置簡圖，如圖a所示。此機(jī)構(gòu)中構(gòu)件2和搖塊3組成移動(dòng)副，且構(gòu)件2作平面一般運(yùn)動(dòng)，選C(C2和C3）為重合點(diǎn)，則Vc3=VC4=0,ac3=ac4=0,3=2,3=2。i. 速度分析取v=0.005m·s1/mm作上式的速度圖（圖b）,再根據(jù)速度影像原理得點(diǎn)d及e.ii. 加速度分析以a=0.04m·s-2/mm作加速度圖（圖c），再加速度影像原理得點(diǎn)d'和e,由圖

4、可得：3、設(shè)計(jì)一對(duì)漸開線外嚙合標(biāo)準(zhǔn)齒輪圓柱齒輪機(jī)構(gòu)。已知z1=18，z2=36，模數(shù)m=3，壓力角與齒頂高系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值,試求：(10分）1) 該圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比i122) 兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、分度圓上齒厚3) 求兩輪的中心距答：a) 該圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比b) 兩輪的分度圓直徑：齒頂圓直徑:齒根圓直徑：基圓直徑：分度圓上齒厚：c) 兩輪中心距：四、 設(shè)計(jì)題（10分)設(shè)計(jì)一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知機(jī)架長度100mm,行程速比系數(shù)K=1.5。（要求保留作圖軌跡，以及必要的文字說明）解：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角根據(jù)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的特性知：;其中為導(dǎo)桿的擺角作圖步驟：a) 作b) 作的角

5、平分線，在該線上取（即機(jī)架長度)c) 過A點(diǎn)作導(dǎo)桿任一極位的垂線AC1（或AC2），其即為曲柄,故試題2二、簡答題（每小題5分，共25分）3、 機(jī)械的“平衡”與“調(diào)速”都可以減輕機(jī)械中的動(dòng)載荷,但兩者有何本質(zhì)區(qū)別？答:1)機(jī)械平衡是通過消除或減小慣性力和慣性力矩來減輕機(jī)械中的動(dòng)載荷。2）調(diào)速是使機(jī)械的運(yùn)動(dòng)避開其共振區(qū)域,從而減小軸的撓度，獲得減輕機(jī)械中動(dòng)載荷的目的.4、 簡述漸開線圓柱斜齒輪機(jī)構(gòu)主要有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?答：優(yōu)點(diǎn)：（1） 嚙合性能好:逐漸嚙入,逐漸嚙出，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。（2） 重合度大:降低每對(duì)齒輪的載荷，提高承載能力。（3） 結(jié)構(gòu)緊湊:避免根切的最小齒數(shù)小。缺點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有軸向力。三

6、、計(jì)算題（共45分）ABCDHGFE2、圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡圖，試計(jì)算其自由度。 答：見圖所示?；顒?dòng)構(gòu)件n=7；低副pl=10;所以機(jī)構(gòu)的自由度為3、試求機(jī)構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。（5分）ABCP12123P13P23答:A點(diǎn)為P13；B點(diǎn)為P12；P23由三心定理求得，見圖。4、在圖示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，曲柄AB以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求構(gòu)件3的角速度和角加速度.(15分)ACB2341解：以l=0.001m/mm作機(jī)構(gòu)的位置簡圖,如圖a所示。a) 速度分析求 (方向垂直AB轉(zhuǎn)向同1）求取v=0.01m·s-1/mm作上式的速度圖(圖b）a) 加速度分析以a=1m·s

7、2/mm作加速度圖（圖c)1254H325、圖示輪系中,已知：。試求傳動(dòng)比i41.（10分)答： （1） (2)由式1、2聯(lián)立可得：四、設(shè)計(jì)題（10分）如圖所示，設(shè)已知破碎機(jī)的行程速比系數(shù)K=1.2，顎板長度，顎板擺角，曲柄長60mm。試設(shè)計(jì)該四桿機(jī)構(gòu).解：作圖步驟：d) 由給定的行程速比變化系數(shù)K,得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角e) 作出搖桿兩個(gè)極限位置C1D和C2D，使f) 連接C1、C2，并作C1M垂直于C1C2。g) 作，N與M相交于P點(diǎn)，由圖可見，。h) 利用余弦定理求AC1(令為x）量得代入求得連桿的長度:i) 以C1為圓心，x為半徑作圓，與前述外接圓的交點(diǎn)即為所求的A點(diǎn)。j) 量得機(jī)架

8、長：309.43mm試題3二、簡答題（每小題5分，共25分）1、何謂運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副元素？答： 運(yùn)動(dòng)副是指兩構(gòu)件直接接觸具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一種聯(lián)結(jié)。 （書本）:兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)的聯(lián)接. 運(yùn)動(dòng)副元素： 參加接觸的部分。兩構(gòu)件上能夠參加接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的表面。4、齒輪傳動(dòng)要?jiǎng)蛩?、平穩(wěn)地進(jìn)行，必須滿足哪些條件？答: 對(duì)齒廓的要求:齒廓滿足定傳動(dòng)比的齒廓嚙合基本定律。1） 對(duì)重合度要求：齒輪嚙合的重合度大于1。2） 對(duì)正確嚙合要求：滿足正確嚙合條件。5、有一滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，在使用中發(fā)現(xiàn)推桿滾子的直徑偏小,欲改用較大的滾子，問是否可行？為什么？答：不一定.令滾子半徑為；凸輪理論輪廓

9、線的最小曲率半徑為當(dāng):時(shí)：工作廓線出現(xiàn)交叉,出現(xiàn)失真現(xiàn)象。這時(shí)不可行。當(dāng)：時(shí)：工作廓線出現(xiàn)尖點(diǎn)，凸輪輪廓在尖點(diǎn)處易磨損而導(dǎo)致失真。這時(shí)也不可行。當(dāng)：時(shí):這時(shí)也不可行。三、計(jì)算題（共45分）ABCDHGFE2、圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡圖，試計(jì)算其自由度。（10分） 答:活動(dòng)構(gòu)件n=7；低副pl=10；所以機(jī)構(gòu)的自由度為DCBA1432P12P23P34P14P13P243、試求機(jī)構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。(5分)答：A點(diǎn)為P12；B點(diǎn)為P23;C點(diǎn)為P34；D點(diǎn)為P14；P13由三心定理求得為B點(diǎn)，見圖。P24由三心定理求得為D點(diǎn)，見圖。5、在圖示的車床變速箱中，移動(dòng)三聯(lián)齒輪a使齒輪3'和4'嚙合。又移動(dòng)雙聯(lián)齒輪b使齒輪5'和6'嚙合.已知各輪的齒數(shù)為,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,求帶輪轉(zhuǎn)速的大小和方向.（10分）解：四、設(shè)計(jì)題（10分）試設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知其搖桿CD的長