武漢理工大學(xué)機(jī)械原理期末考試試卷(A)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)申永勝三字班機(jī)械原理考題發(fā)信站:BBS水木清華站(TueJul423:02:282006),站內(nèi)(考題轉(zhuǎn)自機(jī)三家園/,豪宇收拾)1.機(jī)構(gòu)題：給了一個(gè)自由度0的連桿組合系統(tǒng)(1)求畫(huà)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(2)問(wèn)是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，說(shuō)明理由(3)問(wèn)如何改正，要求兩種計(jì)劃，畫(huà)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2.作圖題：擺動(dòng)從動(dòng)件滾子盤(pán)形凸輪（圓形偏心輪）(1)求理論廓線，基圓半徑(2)求擺動(dòng)到另一接觸位置時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角(3)求兩個(gè)位置時(shí)的壓力角3.輪系題：由蝸輪（原動(dòng)件）-蝸桿傳遞動(dòng)力給一個(gè)行星輪系(1)求與蝸桿同軸的齒輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向(2)求行星輪系系桿H的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向4.組合機(jī)構(gòu)題：課本P302圖8.16，問(wèn)組合機(jī)構(gòu)類(lèi)型，畫(huà)組合機(jī)構(gòu)框圖5.齒輪題：標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪，中央距150mm，大齒輪全齒高約8.97mm，小齒輪齒折斷損壞(1)求模數(shù)m，小齒輪齒數(shù)z1，問(wèn)小齒輪損壞緣故(2)要求利用現(xiàn)有箱體和大齒輪重新設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)，求設(shè)計(jì)參數(shù)（要求校驗(yàn)重合度）6.設(shè)計(jì)題：使搖桿左右對(duì)稱(chēng)擺動(dòng)60度，工作行程8s，回程4s，擺桿長(zhǎng)CD=500mm，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=960rpm(1)求畫(huà)設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(2)計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度(3)標(biāo)注設(shè)計(jì)參數(shù)（桿長(zhǎng)，輪徑，齒數(shù)等）2007年1月肖麗英教師的，開(kāi)卷，B卷一，1。組合機(jī)構(gòu)類(lèi)型判斷（大家復(fù)習(xí)時(shí)要注重區(qū)別并聯(lián)和復(fù)合）2。說(shuō)出三個(gè)可以分度轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)（就是間歇的吧，我理解）3。判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈自由度，是否可以成為機(jī)構(gòu)（這個(gè)好似是F=1，可以動(dòng)的）二，飛輪題（比較基本）1。求驅(qū)動(dòng)功率2。3。飛輪裝在不同轉(zhuǎn)速軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4。比較2。3。問(wèn)裝在哪個(gè)好，為什么三，設(shè)計(jì)題1。凸輪擺加擺動(dòng)滑塊，要求往復(fù)，急回，停歇的滑動(dòng)擺塊用剛化反轉(zhuǎn)，畫(huà)凸輪廓線2。設(shè)計(jì)兩個(gè)一維往復(fù)移動(dòng)，帶急回，停歇的機(jī)構(gòu)（這個(gè)復(fù)習(xí)的時(shí)候就要注重歸納）四，輪系1。一個(gè)混合輪系的計(jì)算（注重計(jì)算確切，正負(fù)號(hào)，而且這次螺桿是左旋的）2。回歸輪系的中央距安頓，選出最好的算一些參數(shù)（正零，還是正正，這是一個(gè)取舍）五，一個(gè)實(shí)際機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1。設(shè)計(jì)一個(gè)切刀機(jī)構(gòu)（實(shí)際還是一維往復(fù)移動(dòng)，帶急回，停歇）2。運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖發(fā)信人:

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考完機(jī)原，有點(diǎn)煩悶-

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閻教師的課

第一題：15

1、計(jì)算自由度

2、寫(xiě)出可以完成分度轉(zhuǎn)位功能的機(jī)構(gòu)，3種

（非重點(diǎn)章節(jié)-

-我沒(méi)看。。當(dāng)場(chǎng)翻了2個(gè)）

3、分辨組合機(jī)構(gòu)類(lèi)型

第二題

30

輪系計(jì)算

變位傳動(dòng)計(jì)算齒頂圓半徑

這個(gè)常?？嫉?/p>

第三題

30

凸輪-擺動(dòng)連桿、連桿滑塊機(jī)構(gòu)

知：行程，K，囫圇行程中第一個(gè)連桿的擺角度數(shù)

╱╲

╭╮＼

╱

╲

╰╯

＼╱

╲

○

凸輪

滑塊

轉(zhuǎn)動(dòng)副

左邊兩個(gè)連桿是固結(jié)的，后面的那個(gè)有轉(zhuǎn)動(dòng)副

要讓滑塊勻速，就是在行程等分點(diǎn)，看桿的擺角。。。

這個(gè)我煩悶了。。一緊張。。把角度量錯(cuò)了。。。

還是技術(shù)錯(cuò)誤。。。

應(yīng)該量總擺動(dòng)角度。。結(jié)果量程了。。。分?jǐn)[動(dòng)角度。。。

不知道要扣多少分了。。。sigh。。。。。

然后畫(huà)兩個(gè)有能實(shí)現(xiàn)如圖功能的，這個(gè)比較容易

第四題

15

就是最大盈虧功、飛輪設(shè)計(jì)

結(jié)果我把小數(shù)點(diǎn)打錯(cuò)了。。。

第五題

15

14章的

已知實(shí)現(xiàn)功能，說(shuō)得很清晰

要畫(huà)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖

畫(huà)出其中一個(gè)機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)計(jì)劃。。比較容易

武漢理工大學(xué)考試試卷（A卷）（閉卷）課程名稱(chēng)機(jī)械原理 班號(hào)學(xué)號(hào) 姓名題號(hào)一二三四五六七八九十總分題分一．計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度，指出其中的復(fù)合鉸鏈，局部自由度和虛約束。(12分)(a)(b)二.已知圖示機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的尺寸,構(gòu)件1以勻角速度ω1轉(zhuǎn)動(dòng)。試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)構(gòu)件3上C點(diǎn)的速度vC及加速度aC。要求:1)寫(xiě)出速度和加速度矢量方程；2)用隨意比例尺作速度圖和加速度圖；3)寫(xiě)出求vC及aC的表達(dá)式。（16分）ω1 ω1三.設(shè)計(jì)一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知偏距e=20mm，原動(dòng)件曲柄長(zhǎng)LAB=50mm機(jī)構(gòu)的最大壓力角αmax=300,試用圖解法求連桿長(zhǎng)LBC，滑塊最大行程S，并標(biāo)明極位夾角θ。(12分)四.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng),已知兩輪中央距a=100mm,α=200,Z1=25,Z2=75,正常齒制，試求：1)齒輪的模數(shù)ｍ；2)分度圓直徑d1、d2； 3)齒頂圓直徑da1、da2；4)齒根圓直徑df1、df2；5)基圓直徑db1、db2。（14分）五．一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng),正常齒制，已知齒輪參數(shù)：Z1＝21，Z2＝22，mn＝2mm，標(biāo)準(zhǔn)中央距a＝45mm,求:1）螺旋角β；2）分度圓直徑d1、d2；3）齒頂圓直徑da1、da2；4)齒根圓直徑df1、df2。（12分）六.在圖示輪系中,已知Z1=34,Z2=16,Z3=Z4=Z6=25,Z5=100,n1=280轉(zhuǎn)/分,方向如圖示，求齒輪6的轉(zhuǎn)速n6的大小和方向。(12分)n1 n1七.在圖示機(jī)構(gòu)中，已知原動(dòng)件1在驅(qū)動(dòng)力矩的作用下等速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向如圖，作用在從動(dòng)件2上的生產(chǎn)阻力Q如圖示，高副C處的摩擦角φ=150,圖中各轉(zhuǎn)動(dòng)副處虛線圓為摩擦圓,不計(jì)各構(gòu)件的重力與慣性力，要求：1)在圖上標(biāo)出各運(yùn)動(dòng)副中總反力作用線的位置與指向；2)寫(xiě)出從動(dòng)件2的力平衡方程；3)按照力平衡方程作力多邊形。(12分)ω1ω1八．下列各題若準(zhǔn)確，則在題前括號(hào)內(nèi)打“√”，否則打“×”。（10分）（T）1)為了避免從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)失真，平底從動(dòng)件凸輪輪廓不能內(nèi)凹。（2）2)負(fù)變位齒輪的齒頂變厚，正變位齒輪的齒頂變尖。（）3)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度是實(shí)際嚙合線與基圓齒距的比值。（）4)直齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)在小端，而幾何尺寸計(jì)算也在小端。（）5)繞過(guò)質(zhì)心軸作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件既無(wú)慣性力，也無(wú)慣性力矩。武漢理工大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程名稱(chēng)機(jī)械原理（A卷）一．(共12分)解：(a)C、E處為局部自由度。(2分)F=3×3－2×3－2＝1(4分)(b)I或J輪之一為虛約束,A處為復(fù)合鉸鏈。(2分)F=3×8－2×10－2＝2(4分)二．(共16分)解：pb2b1πpb2b1π三．(共12分)解：θθ四．(共14分)解：五．(共12分)解：六．(共12分)解：七．(共12分)解：ωω1八．(共10分每小題2分)1)(√)2)(√)3)(√)4)(×)5)(×)姓名學(xué)號(hào)姓名學(xué)號(hào)學(xué)院專(zhuān)業(yè)座位號(hào)(密封線內(nèi)不答題)……………………密………………封………線……線………系年級(jí)姓名學(xué)號(hào)_____________________…誠(chéng)信應(yīng)考,_____________________…華南理工大學(xué)廣州汽車(chē)學(xué)院0910學(xué)年第一學(xué)期期末考試《機(jī)械原理》試卷注重事項(xiàng)：1.考前請(qǐng)將密封線內(nèi)填寫(xiě)清晰；2.所有答案請(qǐng)直接答在試卷上；3．考試形式：閉卷；4.本試卷共四大題，滿分100分， 考試時(shí)光120分鐘。題號(hào)一二三四總分得分評(píng)卷人挑選題1、平面機(jī)構(gòu)中，“基本桿組”是指C。生產(chǎn)中最小的發(fā)明單元最小的運(yùn)動(dòng)單元不能再拆的自由度為零的構(gòu)件組自由度為零的構(gòu)件組2、一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，兩連架桿長(zhǎng)度分離為30mm，40mm；連桿長(zhǎng)度為80mm，機(jī)架長(zhǎng)度為100mm，則該機(jī)構(gòu)為A機(jī)構(gòu)。雙搖桿雙曲柄曲柄搖桿不能構(gòu)成四桿機(jī)構(gòu)3、對(duì)于直動(dòng)尖頂盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的推程壓力角超過(guò)許用值時(shí)，可采用A措施來(lái)解決。增大基圓半徑改為滾子推桿改變凸輪轉(zhuǎn)向改為偏置直動(dòng)尖頂推桿4、平面機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)邏輯取決于D。從動(dòng)件的尺寸機(jī)構(gòu)組成情況原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)邏輯原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)邏輯和機(jī)構(gòu)的組成情況5、一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度分離為30mm，60mm，80mm，100mm，當(dāng)以30mm的桿為機(jī)架時(shí)，則該機(jī)構(gòu)為A機(jī)構(gòu)。雙搖桿雙曲柄曲柄搖桿不能構(gòu)成四桿機(jī)構(gòu)6、凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)推桿運(yùn)動(dòng)邏輯采用C時(shí)，既無(wú)柔性沖擊也無(wú)剛性沖擊。一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)邏輯二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)邏輯正弦加速運(yùn)動(dòng)邏輯余弦加速運(yùn)動(dòng)邏輯二、填空題1.兩構(gòu)件通過(guò)面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為低副。2.作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件的三個(gè)瞬心必在同一條直線上。3.在周轉(zhuǎn)輪系中，按照其自由度的數(shù)目舉行分類(lèi)：若其自由度為2，則稱(chēng)為差動(dòng)輪系，若其自由度為1，則稱(chēng)其為行星輪系。裝有行星輪的構(gòu)件稱(chēng)為行星架（轉(zhuǎn)臂或系桿）4.機(jī)構(gòu)具有決定運(yùn)動(dòng)的條件：機(jī)構(gòu)自由度數(shù)=機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)。5.速度影像的相似原理只能應(yīng)用于同一構(gòu)件上的各點(diǎn)。6.機(jī)構(gòu)中按給定的運(yùn)動(dòng)邏輯對(duì)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件稱(chēng)為原動(dòng)件；而其余活動(dòng)構(gòu)件稱(chēng)為從動(dòng)件。7.對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若以曲柄為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)演變?yōu)閷?dǎo)桿機(jī)構(gòu)。8.機(jī)構(gòu)的壓力角是指力與速度所夾銳角。9.凸輪機(jī)構(gòu)推桿的常用運(yùn)動(dòng)邏輯中，余弦加速度運(yùn)動(dòng)邏輯有柔性沖擊。10.齒輪機(jī)構(gòu)的重合度愈大，表明同時(shí)參加嚙合的輪齒對(duì)數(shù)愈多。11.設(shè)計(jì)滾子推桿盤(pán)形凸輪輪廓線時(shí)，若發(fā)現(xiàn)工作廓線有變尖現(xiàn)象時(shí)，則尺寸參數(shù)上應(yīng)采取的措施是：加大基圓半徑。12.在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與機(jī)架兩次共線位置時(shí)浮上最小傳動(dòng)角。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）什么是機(jī)構(gòu)？答：多個(gè)構(gòu)件的人為組合，有決定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 （是一種用來(lái)傳遞與變換運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng)裝置。）2.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)件直接接觸具有決定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一種聯(lián)結(jié)。（書(shū)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。3.機(jī)構(gòu)具有決定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)少于機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生什么情況？答：1）機(jī)構(gòu)具有決定運(yùn)動(dòng)的條件是：機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目。2）原動(dòng)件的數(shù)目<機(jī)構(gòu)自由度：機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)將不決定，運(yùn)動(dòng)將遵循“最小阻力定律，而首先沿阻力最小的方向運(yùn)動(dòng)。4.何謂在四桿機(jī)構(gòu)中的死點(diǎn)？答： 在四桿機(jī)構(gòu)中，“死點(diǎn)”指以搖桿或滑塊為主動(dòng)件，曲柄為從動(dòng)件，則連桿和曲柄處于共線位置時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角γ=0°，主動(dòng)件通過(guò)連桿作用于從動(dòng)件上的力將通過(guò)其回轉(zhuǎn)中央，從而使驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)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(chēng)為死點(diǎn)。5、簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高傳動(dòng)比恒定結(jié)構(gòu)緊湊可靠、命長(zhǎng)缺點(diǎn)：發(fā)明、安裝精度要求較高不適于大中央距傳動(dòng)使用維護(hù)費(fèi)用較高。6.簡(jiǎn)述連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特點(diǎn)與缺點(diǎn)？答： 傳動(dòng)特點(diǎn)：其運(yùn)動(dòng)副普通均為低副。低副兩運(yùn)動(dòng)副元素為面接觸，壓強(qiáng)較小，故可承受較大的載荷；且有利于潤(rùn)滑，磨損較??；另外其運(yùn)動(dòng)副的幾何形狀較容易，便于加工發(fā)明。在連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)邏輯不變可用改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)使從動(dòng)件得到不同的運(yùn)動(dòng)邏輯。在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿曲線多。可以方便地用來(lái)達(dá)到增力、擴(kuò)大行程和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)等目的。缺點(diǎn)：因?yàn)檫B桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過(guò)中間構(gòu)件舉行傳動(dòng)，因而傳遞路線較長(zhǎng)，易產(chǎn)生較大的誤差堆積，同時(shí)，也使機(jī)械效率降低。在連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，連桿及滑塊的質(zhì)心都在作變速運(yùn)動(dòng)，所產(chǎn)生的慣性力難于用普通的平衡主意加以消除，因而會(huì)增強(qiáng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷，所以連桿機(jī)構(gòu)不宜用于高速運(yùn)動(dòng)。7.什么是構(gòu)件？答：構(gòu)件：機(jī)器中每一個(gè)自立的運(yùn)動(dòng)單元體稱(chēng)為一個(gè)構(gòu)件；從運(yùn)動(dòng)角度講是不可再分的單位體。8.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)，若浮上連桿與從動(dòng)件共線時(shí)，此時(shí)γ=0，主動(dòng)件通過(guò)連桿作用于從動(dòng)件上的力將通過(guò)其回轉(zhuǎn)中央，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(chēng)為死點(diǎn)。9、簡(jiǎn)述構(gòu)件和零件的區(qū)別和聯(lián)系？答：構(gòu)件：從運(yùn)動(dòng)角度講是不可再分的單位體。零件：從發(fā)明角度講是不可再分的單位體。構(gòu)件可以由多個(gè)零件通過(guò)剛性聯(lián)結(jié)獲得。10.簡(jiǎn)述漸開(kāi)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)：嚙合性能好：逐漸嚙入，逐漸嚙出，傳動(dòng)安穩(wěn)，噪音小。重合度大：降低每對(duì)齒輪的載荷，提高承載能力。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。計(jì)算題（共45分）計(jì)算如圖1所示機(jī)構(gòu)的自由度，注重事項(xiàng)應(yīng)說(shuō)明。（5*2）aa圖1bABECDABCDEF答： 小題a： 其中A、C、D、E處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，B處是一個(gè)復(fù)合鉸鏈具有2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，A處還有一個(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、F處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，A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、設(shè)計(jì)一對(duì)漸開(kāi)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α與齒頂高系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，試求：（10分）該圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比i12兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、分度圓上齒厚求兩輪的中央距答：該圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比兩輪的分度圓直徑： 齒頂圓直徑： 齒根圓直徑：基圓直徑：分度圓上齒厚：兩輪中央距：

一、填空題（共20分，每小題2分）1、運(yùn)動(dòng)副是兩構(gòu)件間發(fā)生直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)聯(lián)接。

2、機(jī)構(gòu)具有決定運(yùn)動(dòng)的條件是

機(jī)構(gòu)自由度數(shù)大于零，且等于原動(dòng)件數(shù)

；

3、當(dāng)兩構(gòu)件組成平面移動(dòng)副時(shí),其瞬心在移動(dòng)方向的垂線上無(wú)窮遠(yuǎn)處;組成兼有滑動(dòng)和滾動(dòng)的高副時(shí),其瞬心在接觸點(diǎn)處公法線上。

4、當(dāng)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余的兩桿長(zhǎng)之和,此時(shí),當(dāng)取與最短桿相鄰的構(gòu)件為機(jī)構(gòu)時(shí),機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；當(dāng)取最短桿為機(jī)構(gòu)時(shí),機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；當(dāng)取最短桿的對(duì)邊桿為機(jī)構(gòu)時(shí),機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。

5、在齒輪上分度圓是：具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角的圓，而節(jié)圓是：兩齒輪嚙合過(guò)程中作純滾動(dòng)的圓。

6、漸開(kāi)線齒廓上任一點(diǎn)的壓力角是指該點(diǎn)漸開(kāi)線的法線方向與其速度方向所夾的銳角，漸開(kāi)線齒廓上任一點(diǎn)的法線與基圓相切。

7、一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知兩輪中央距等于a，傳動(dòng)比等于i12，則齒輪1的節(jié)圓半徑等于

a/(1+i12)。

8、等效構(gòu)件的等效質(zhì)量

或

等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量具有的動(dòng)能等于原機(jī)械系統(tǒng)的總動(dòng)能；

9、機(jī)器產(chǎn)生速度波動(dòng)的主要緣故是輸入功不等于輸出功。

速度波動(dòng)的類(lèi)型有

周期性和非周期性

兩種。

10、對(duì)于靜不平衡的轉(zhuǎn)子，不論它有多少個(gè)偏心質(zhì)量，只需要適當(dāng)?shù)丶由匣驕p去一個(gè)平衡質(zhì)量即可獲得平衡。二、簡(jiǎn)答題（共30分，每小題6分）1、在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，說(shuō)明極位夾角的定義，什么情況下曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角為零（作圖說(shuō)明）。答案：

極位夾角的定義：當(dāng)搖桿處于兩個(gè)極限位置時(shí)，曲柄與連桿兩次共線，它們之間所夾的銳角稱(chēng)為極位夾角。

如圖所示，當(dāng)搖桿位于兩個(gè)極限位置時(shí)，其與連桿的鉸支點(diǎn)為C1、C2，當(dāng)曲柄與機(jī)架的鉸支點(diǎn)A位于C1C2的連線上，則極位夾角為零。2、在如圖所的示凸輪機(jī)構(gòu)中：

(1)在圖上繪出凸輪的理論廓線和基圓，并求出基圓半徑；

(2)圖示位置時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角α是多少；

答案：(1)凸輪的理論廓線和基圓繪于圖，基圓半徑rb=75mm

(2)如圖所示壓力角等于0

3、設(shè)以圖示機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)凸輪對(duì)滑塊E的控制，問(wèn)：

(1)該機(jī)構(gòu)能否運(yùn)動(dòng)？試作分析說(shuō)明；

(2)若需改進(jìn)，試畫(huà)出改進(jìn)后的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

答案：

（1）該機(jī)構(gòu)自由度為零，因此不能運(yùn)動(dòng)，緣故是：D點(diǎn)存在繞C點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)和沿滑塊導(dǎo)路直線運(yùn)動(dòng)的干涉。

（2）有多種改進(jìn)主意，A：在D點(diǎn)位置增強(qiáng)一個(gè)滑塊，使其能沿DC或DE運(yùn)動(dòng)；B：在DC或DE之間增強(qiáng)一個(gè)旋轉(zhuǎn)副。下圖為一種主意4、在漸開(kāi)線直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪中，基圓是否一定小于齒根圓，試論述兩者之間相對(duì)大小關(guān)系的變化邏輯答案：

在漸開(kāi)線直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪中，基圓不一定小于齒根圓?；鶊A直徑db=mzcosα；齒根圓直徑：df=d-2hf=mz-2.5m；

當(dāng)db=df時(shí)，則有mzcosα=mz-2.5m；因此：z=2.5/(1-cosα)=41.45，

當(dāng)db<df時(shí)，則有mzcosα<mz-2.5m；因此：z>41.45，

當(dāng)db>df時(shí)，則有mzcosα>mz-2.5m；因此：z<41.45，

因此，當(dāng)z≥42時(shí)，基圓小于齒根圓；

當(dāng)z≤41時(shí)，基圓大于齒根圓。5、試論述飛輪在機(jī)械中的作用。答案：

飛輪在機(jī)械中的作用，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)能器。

當(dāng)外力對(duì)系統(tǒng)作盈功時(shí)，它以動(dòng)能形式把多余的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，使機(jī)械速度升高的幅度減??；

當(dāng)外力對(duì)系統(tǒng)作虧功時(shí)，它又釋放儲(chǔ)存的能量，使機(jī)械速度下降的幅度減小。三、計(jì)算題（50分）

1、一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，Z1＝15，Z2＝25，中央距a=80mm，試求：(15分)

(1)兩齒輪的模數(shù)m；

(2)兩齒輪的分度圓直徑、節(jié)圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑；

(3)兩齒輪的基圓齒距、分度圓齒距；

(4)按1：1的比例作圖，在圖上標(biāo)出理論嚙合線N1N2及實(shí)際嚙合線B1B2，并量取B1B2的長(zhǎng)度估算重合度ε；

(5)在圖上標(biāo)出單齒嚙合區(qū)和雙齒嚙合區(qū)，計(jì)算單齒嚙合和雙嚙合的比例各是多少。

答案：

(1)兩齒輪的模數(shù)相等：m=2a/(Z1+Z2)=160/(15+25)=4mm

(2)分度圓直徑與節(jié)圓直徑相等：d1=mZ1=60mm,d2=mZ2=100mm，齒頂圓直徑：da=mZ+2ha*m,da1=68mm,da2=108mm，

齒根圓直徑：df=mZ-2(ha*+c*)m,df1=50mm,df2=90mm，

(3)基圓直徑：db=mzcosα，db1=56.38mm，db2=94mm,基圓齒距：pb1=pb2=πmcosα=11.8分度圓齒距：p1=p2=πm=12.56

(4)圖見(jiàn)下

B1B2＝18.28mmε=B1B2/Pb=18.28/11.8=1.55(5)圖見(jiàn)下一對(duì)齒嚙合的時(shí)光占囫圇嚙合時(shí)光的比例=45/155×100%=29%兩對(duì)齒嚙合的時(shí)光占囫圇嚙合時(shí)光的比例=1-29%=71%題1答圖2、某技術(shù)人員設(shè)計(jì)的傳動(dòng)裝置如圖所示，其中：1為單頭左旋蝸桿，2為蝸輪，其齒數(shù)為Z2=100，其余各輪齒數(shù)為：Z2'=Z4、Z4'=80、Z5=20。運(yùn)動(dòng)由蝸桿1和齒輪5輸入，由系桿輸出，若n1=n5=500r/min，轉(zhuǎn)向如圖所示，說(shuō)明Z2、Z4的轉(zhuǎn)向并求nH的大小和方向。(13分)答案：

該輪系是一混合輪系：錐齒輪2'、3、4和系桿H組成周轉(zhuǎn)輪系；由蝸桿1和蝸輪2組成定軸輪系；圓柱齒輪5，4'組成定軸輪系。

在由蝸桿1和蝸輪2組成定軸輪系中，有：

n2'=n2=n1×Z1/Z2=500×1/100=5r/min,取其為負(fù)（箭頭方向向下，n5為正）

n2'=n2=-5r/min

在由圓柱齒輪5，4'組成定軸輪系中，有：

n4=n4'=-z5/z4'×n5=-500×20/80=-125r/min

在錐齒輪2'、3、4和系桿H組成周轉(zhuǎn)輪系中，有；

i2'4H=(n2'-nH)/(n4-nH)=-Z4/Z2'=-1

即：nH=-65r/min

方向與n5相反。

3、如圖所示為某機(jī)械系統(tǒng)的等效阻力矩變化曲線。已知等效驅(qū)動(dòng)力矩為Med為常數(shù)，平均角速度為1200r/min，機(jī)械各構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)。試求在保證不勻稱(chēng)系數(shù)δ≤0.05時(shí)安裝在電機(jī)主軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF

。（12分）

答案：

在機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段每一循環(huán)內(nèi)等效驅(qū)動(dòng)力矩所作的功等于等效阻力所作的功，

Med×2π=20×π/2+1200×π/2+20×πMed=315Nm

因此最大盈虧功為：

△WMAX=(1200-315)*π=885π

飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF=△WMAX/ωmωmδ=885π

/((1200×2π/60)(1200×2π/60)×0.05)=3.523kgm×m

4、在圖示的盤(pán)形轉(zhuǎn)子中，有四個(gè)偏心質(zhì)量位于同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，其大小及回轉(zhuǎn)半徑分離為m1＝6kg，m2＝10kg，m3＝8kg，m4＝5kg；r1＝60mm，r2＝120mm，r3＝100mm，r4＝80mm，方位如圖所示，又設(shè)平衡質(zhì)量m的回轉(zhuǎn)半徑r=200mm，試求平衡質(zhì)量m的大小和方位。（10分）答案：

各質(zhì)徑積為：

m1r1＝360kg.mm、m2r2＝1200kg.mm、m3r3＝800kg.mm、m4r4＝400kg.mm

作矢量圖

，，一、填空題（共20分，每小題2分）1、機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副兩個(gè)要素組成的。

2、在由N個(gè)構(gòu)件（含機(jī)架）組成的機(jī)構(gòu)中,有N（N-1）/2

個(gè)速度瞬心,其中有

（N-1）

個(gè)絕對(duì)瞬心。

3、移動(dòng)副的自鎖條件是傳動(dòng)角小于摩擦角或當(dāng)量摩擦角,轉(zhuǎn)動(dòng)副的自鎖條件是外力作用線與摩擦圓相交或相切。

4、在齒輪中，模數(shù)m的定義是m=p/π

其中p為

分度圓的齒距。

5、齒輪的加工主意，可分為范成法和仿形法兩大類(lèi)。

6、等效構(gòu)件上作用的等效力或力矩產(chǎn)生的瞬時(shí)功率等于原機(jī)械系統(tǒng)所有外力產(chǎn)生的瞬時(shí)功率之和。

7、機(jī)構(gòu)的徹低平衡是使機(jī)構(gòu)

使機(jī)構(gòu)的總慣性力恒為零，為此需使機(jī)構(gòu)的質(zhì)心

恒固定不動(dòng)。

8、飛輪在機(jī)械中的作用，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)能器。

9、非周期性速度波動(dòng)不能采用飛輪調(diào)節(jié)，而是通過(guò)增強(qiáng)反饋裝置來(lái)舉行調(diào)節(jié)，這種裝置為調(diào)速器。

10、等效構(gòu)件上作用的等效力或力矩產(chǎn)生的瞬時(shí)功率等于原機(jī)械系統(tǒng)所有外力產(chǎn)生的瞬時(shí)功率之和。二、簡(jiǎn)答題（共30分，每小題6分）1、何謂局部自由度、何謂虛約束。在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)該怎樣處理。答案：

局部自由度：對(duì)機(jī)構(gòu)其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度，稱(chēng)為局部自由度

虛約束：在運(yùn)動(dòng)副所加的約束中，有些約束所起的限制作用可能是重復(fù)的，這種起重復(fù)限制作用的約束稱(chēng)為虛約束。

在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，局部自由度和虛約束都應(yīng)去除。2、如圖所示的四桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件的長(zhǎng)度分離為BC=60mm,CD=30mm,

AD=40mm,

問(wèn)：通過(guò)調(diào)節(jié)AB桿的長(zhǎng)度，能否得到雙曲柄機(jī)構(gòu)？為什么？答案：

通過(guò)調(diào)節(jié)AB桿的長(zhǎng)度，不能得到雙曲柄機(jī)構(gòu)

這是因?yàn)樗臈U機(jī)構(gòu)在滿意有整轉(zhuǎn)副存在的條件下，必須以最短桿為機(jī)架，才干得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。

而在本題中AD>CD，

故無(wú)論AB如何變化，均不能得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。3、計(jì)算圖中所示機(jī)構(gòu)的自由度(注重：若運(yùn)動(dòng)鏈中存在復(fù)合鉸鏈、局部自由度及虛約束的情況，應(yīng)明確指出)。

答案：

B處滾子為局部自由度，E、D之一為虛約束，H為復(fù)合鉸鏈；

F=7×3–9×2-2×1=14、什么是機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型?答案：

具有等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其上作用有等效力或等效力矩的等效構(gòu)件稱(chēng)為原機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型。5、一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重疊系數(shù)ε=1.4時(shí)，試分析在囫圇嚙合過(guò)程中（即從小齒輪的齒根與大齒輪的齒頂開(kāi)始接觸的B2點(diǎn)到小齒輪的齒頂與大齒輪的齒根分開(kāi)的B1點(diǎn)），兩對(duì)齒嚙合的時(shí)光占囫圇嚙合時(shí)光的百分比是多少，一對(duì)齒嚙合的時(shí)光占囫圇嚙合時(shí)光的百分比是多少，并作圖說(shuō)明雙齒嚙合與單齒嚙合區(qū)間。答案：

如圖所示：

兩對(duì)齒嚙合的時(shí)光占囫圇嚙合時(shí)光的比例=(40+40)/140×100%=57%

一對(duì)齒嚙合的時(shí)光占囫圇嚙合時(shí)光的比例=(140-80)/140×100%=43%三、計(jì)算題（50分）

1、一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，m=2mm，Z1=20，Z2＝30。

（1）分離計(jì)算出這兩個(gè)齒輪