機(jī)械原理試題

機(jī)械原理模擬試卷（一）

一、選擇題（每題2分，共20分）

I.兩個運動構(gòu)件間相對瞬心的絕對速度?

（①均為零②不相等③不為零且相等）

2.機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件是原動件數(shù)目等于的數(shù)目。

（①從動件②機(jī)構(gòu)自由度③運動副）

3,若標(biāo)準(zhǔn)齒輪與正變位齒輪的參數(shù)m,Z,。，h；均相同，則后者比前者的：齒根高,分度圓

直徑.分度圓齒厚,周節(jié)。

（①增大②減?、鄄蛔儯?/p>

4.在高速凸輪機(jī)構(gòu)中，為減少沖擊與振動，從動件運動規(guī)律最好選用運動規(guī)律。

（①等速②等加等減速③余弦加速度④正弦加速度）

5.靜平衡的轉(zhuǎn)子是動平衡的；動平衡的轉(zhuǎn)子是靜平衡的。

（①一定②不一定③一定不）

6.機(jī)械系統(tǒng)在考慮摩擦的情況下，克服相同生產(chǎn)阻力時，其實際騷動力P與理想驅(qū)動力P。的關(guān)系是：P

P?°

（①小于②等于③大于④大于等于）

7.差動輪系是指自由度。

（①為1的周轉(zhuǎn)輪系②為2的定軸輪系③為2的周轉(zhuǎn)輪系）

8.設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，若發(fā)現(xiàn)重合度小于1,則修改設(shè)計時應(yīng)。

（①加大模數(shù)②增加齒數(shù)③加大中心距）

9.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)若存在死點時，其主動件必須是,在此位置與共線o

（①曲柄②連桿③滑塊）

10,周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算應(yīng)用了轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的概念。對應(yīng)周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)乃是o

（①定軸輪系②行星輪系③混合輪系④差動輪系）

二、簡答題（每題5分，共25分）

1.計算圖示機(jī)構(gòu)自由度，若有復(fù)合錢鏈、局部自由度及虛約束需指出。

1題圖2題圖

2.圖示楔塊機(jī)構(gòu)，已知：P為驅(qū)動力，Q為生產(chǎn)阻力，f為各接觸平面間的滑動摩擦系數(shù)，試作:

(I)摩擦角的計算公式＜p=;

(2)在圖中畫出楔塊2的兩個摩擦面上所受到的全反力RgR”兩個矢量。

3.試在圖上標(biāo)出錢鏈四桿機(jī)構(gòu)圖示位置壓力角a和傳動角丫。

4題圖

4.如圖所示，薄壁上有不平衡重Qi=10N、Q2=20N,所在半徑分別為：ri=200mm,r2=100mm?試求:

1)在r=100mm半徑的圓上，應(yīng)加配重Q=?

2)配重Q的方位與0X軸之間的夾角a=?

5.試標(biāo)注出在圖示位置時機(jī)構(gòu)中瞬心P12、P”、Pia、P”、P”的位置。

三、設(shè)計一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。己知LAD=75mm,LCD=60mm,當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)角單=150,時搖桿處于右極限位置，要

求機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)K=l.18182。(10分)

三題圖

四題圖

四、圖示為某機(jī)組在一個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)等效驅(qū)動力矩Md和等效阻力矩M，的變化曲線，并已在圖中寫

出它們之間包圍面積所表示的功值（N?d）。（10分）

1.試確定最大贏虧功A亞儂*;

2.若等效構(gòu)件平均角速度3m=50rad/s,運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)8=0.1,試求等效構(gòu)件的3mM及3max的

值及發(fā)生的位置。

五、試在圖示的偏心圓凸輪機(jī)構(gòu)中表示出：

（10分）

1.凸輪的基圓半徑、升距h；

2.凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過90。時的機(jī)構(gòu)壓力角；

3.凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，推桿的位移增量。

六、一對直齒圓柱齒輪傳動，已知傳動比電=2,齒輪的

基本參數(shù)：m=4mm,a=20°,h\=1.01.

1.按標(biāo)準(zhǔn)中心距a=120mm安裝時，求：

①齒數(shù)Z1、z2；②嚙合角a'；③節(jié)圓直徑dj、d2'；

2.若取齒數(shù)Z1=15、Z2=30,中心距a'=92mm,試作：

①求避免根切的小齒輪的最小變位系數(shù)XmiM；

②求傳動嚙合角a'；③說明屬于何種變位傳動。

七、圖示輪系中，已知各輪齒數(shù)：Zj=l.Z2=40,Z2-=24,Z3=72,Zy=18,z4=l140

（12分）

1.該輪系屬于何種輪系？

2.計算傳動比iu“并在圖中標(biāo)出系桿H的轉(zhuǎn)向。

機(jī)械原理模擬試卷（一）

一、填空題

1.③；2.②；3.①，③，①，③；4.@；5.②，①;

6.③；7.③；8.②9.③；②，①；10.①

二、簡答題

I.解:機(jī)構(gòu)自由度為：F=3n-2pi-ph=3X6-2X8-1=

在C處有復(fù)合較鏈，在H處有局部自由度。

3題解圖

4.解：因為：Q]r[=2()00Nmm,Q2r2=2000Nmm；

1)所以：Qr=J(Qm)2+(QirM

即在r=100mm半徑的圓上,應(yīng)力口配重Q=28.28N0

2)ct=-45°o

5.解

如圖所示。

:、解：選取繪圖比例尺UL=0.002m/mm。

其中：0=18O°X(K-1)/(K+1)=15°

按已知條件作出固定錢鏈點A和D；按＜p=150°過A點作射線交由D點為圓心，以LCD為半徑的C

點所在圓(有兩個交點，即兩組解)，圖中為C2點；作A。，使NC2A。為。(=15)得到C1點。因為：

六、解：

1.①因為：i]2=2=Z2/Z|,a=mx(z2+Z))/2=120,而m=4

所以：Z]=20,z2=40：

②乂因為是按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，所以有a'=a=20°,

z

③dj='=mZ]=80mm,d2=d2=mz2=160mmo

2.①xmini=(zmin-zi)/zmin=(17-15)/17=0.118

②因為：acosa=arcosa1?所以：a'-arc(acosaJa'),即a'=23.18°；

③該傳動為正傳動。

七、解:

1.該輪系是由齒輪1和2組成的定軸輪系加上由齒輪2',3,3',4和系桿H組成的周轉(zhuǎn)輪系而形成的混合輪

系。

2.因為:ilH=h2X^2H

而：3=Z.2/Z]=40

H

i2H=1-i24=1-(-1)(z3Z4)/(Z2-Z3)=1+19=20

所以：iiH=800。系桿H的轉(zhuǎn)向如圖所示。

機(jī)械原理模擬試卷（二）

一、填空題（共20分，每題2分）

1.若忽略摩擦，一對漸開線齒廓嚙合時，齒廓間作用力沿著方向。

（①齒廓公切線②節(jié)圓公切線③中心線④基圓內(nèi)公切線）

2,具有相同理論廓線，只有滾子半徑不同的兩個對心直動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，其從動件的運動規(guī)

律,凸輪的實際廊線。

（①相同②不同③不一定）

3.剛性轉(zhuǎn)子動平衡的力學(xué)條件是。

（①慣性力系的主矢為零②慣性力系的主矩為零

③慣性力系的主矢、主矩均為零）

4.機(jī)械在周期變速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段，一個循環(huán)內(nèi)的驅(qū)動功Wj阻抗功W.

（①大于②等于③小于④不一定）

5.從機(jī)械效率的觀點看，機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖是由于0

（①驅(qū)動力太?、谏a(chǎn)阻力太大③效率小了零④摩擦力太大）

6.差動輪系是指自由度o

（①為2的周轉(zhuǎn)輪系②為2的定軸輪系③為1的周轉(zhuǎn)輪系）

7.漸開線齒輪傳動的軸承磨損后，中心距變大，這時傳動比將。

（①增大②減?、鄄蛔儯?/p>

8.三心定理意指作平面運動的三個構(gòu)件之間共有瞬心，它們位于。

9.在平面中，不受約束的構(gòu)件自由度等于，兩構(gòu)件組成移動副后的相對自由度等于。

10.在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，以滑塊為主動件、曲柄為從動件，則曲柄與連桿處于共線時稱機(jī)構(gòu)處于

位置，而此時機(jī)構(gòu)的傳動角為度。

二、完成下列各題（共20分，每題5分）

I.試計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度（寫出計算公式，指出復(fù)合錢鏈、局部自由度和虛約束）。

2.圖示軸頸與軸承組成的轉(zhuǎn)動副，軸頸等速運轉(zhuǎn)，已知：P為摩擦圓半徑，Q為作用于軸頸上的外載

荷。

（1）寫出軸頸所受總反力R12的大小，并在圖中畫出其方向：

（2）寫出驅(qū)動力矩M.的表達(dá)式，并在圖中畫出方向。

3.圖示為等效構(gòu)件在一個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)的等效驅(qū)動力矩Md與等效阻力矩M,的變化曲線，圖中各部分

面積的值代表功的值W(N?d)?

(1)試確定最大盈萬功AWmax；

(2)若等效構(gòu)件平均角速度3m=50rad/s,運轉(zhuǎn)速度

不均勻系數(shù)8=0.1,試求等效構(gòu)件的3mm及3max的值及

發(fā)生的位置。

4.在圖示擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知構(gòu)件-1的角速度31

順時針轉(zhuǎn)動及各構(gòu)件尺寸。試求：

(1)構(gòu)件1、3的相對瞬心;

(2)構(gòu)件3的角速度33：

三、圖示薄盤鋼制凸輪，己知重量為8N,重心S與回轉(zhuǎn)軸心0點之距e=2mm,凸輪厚度6=10mm,鋼

的重度Y=7.8XlO,N/n?,擬在R=30mm的圓周上鉆三個半徑相同的孔(位置如圖所示)使凸輪軸平衡，試

求所鉆孔的直徑d。(10分)

四、圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運動簡圖，所用比例尺Uplmm/mm。試作：(12分)

(1)畫出搖桿在兩個極限位置時的機(jī)構(gòu)位置圖，并標(biāo)出搖桿CD的擺角W：

(2)標(biāo)出極位夾角9:

(3)計算行程速比系數(shù)K；

(4)將該機(jī)構(gòu)進(jìn)行修改設(shè)計：保持LAB、LBC.K不變，使擺角W=20,試用圖解法求搖桿長度LCD及

機(jī)架長度LAD。

比例尺U1=0.00Im/mm

C

B

D

五、在圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，已知凸輪以角速度3逆時針方向轉(zhuǎn)動，令凸輪的基圓半徑以h表示，行程以h

表示，偏心距以e表示，壓力角以a表示，推桿位移以s表示，凸輪的推程運動角以6。表示，回程運動

角以5。’表示，遠(yuǎn)休止角以3s表示，近休止角以8s'表示，a為實際廓線推程起始點，b為實際廓線推

程終止點，c為實際廓線回程起始點，d為實際廓線回程終止點。試作圖表示:

六、在圖示中，有一對正常齒標(biāo)準(zhǔn)外嚙合漸開線直齒圓柱齒輪傳動，上知中心距

a=100mm,傳動比3=1.5,壓力角a=20°。（13分）

(1)試求模數(shù)m和齒數(shù)4、z2o要求：①模數(shù)m不小于3,且按第一系列(，…3,4,5,6,…)選擇；②小

齒輪齒數(shù)z,按不根切情況下齒數(shù)最少選擇。

(2)分別計算兩齒輪的4、八4、rf,并將計算結(jié)果在圖中標(biāo)注出來；直接在試題紙上的圖中作出理論

嚙合線和實際嚙合線，并標(biāo)注出來。

七、在圖示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)分別為々=18、

Z2=23>Z3=22>Z3=24、4=60、

4=80、工5=28及3]=120rad/s。試求：（13分）

（1）分析此輪系的組成;

⑵該輪系傳動比沁；

(3)行星輪的角速度35。

機(jī)械原理模擬試卷(二)題解

一、填空題

1.④，2.①、②，3.③，4.②，5.③，6.①，7.③，

8.同一直線上;9.口，_［；10.儂，0?

二、完成下列各題

3.解

F=3n-2PrPh=3*8-2*l1-1=1

在C處存在復(fù)合較鏈；在F處有局部自由度；在J或I處有虛約束。

4.解

(1)R12=-Q,方向如圖所示；

(2)Md=Q*p,方向如圖所示；

3.解

(1)依據(jù)圖中值，可求得AWma'=125N?m；

(2)因為：3m=(02+(0mM)/2

((Omax-"in)/3m

所以：a>?,i?=47.5r/min,a)mM=52.5r/min

0,”而出現(xiàn)在e處，，為“*出現(xiàn)在b處。

4.解

(1)P13如圖所示；

(2)%=O/*P|4P|JP34Pl3

三、解

此凸輪屬于靜平衡，凸輪不平衡重徑積為Qe=8e,而每個鉆孔的重徑積為-Q'R=-(nd2/4)5rR,依據(jù)

靜平衡條件，并在y軸上投影，得d=20.9mm.

四、解

(1)如圖所示，兩極限位置分別為ABCiD和AB2c2D,搖桿CD的擺角w：

(2)如圖所示極位夾角夕且?14°；

(3)K=(180°+0/(180°-0=1.17；

(4)在擺角W=2即寸，作圖如圖示，求得L(：D=85.5mm,LAD=110mm

比例尺小0.001m/mm

六、解

因為a=100mm,i=z2/Z1=1.5

所以100=m(Zi+z2)/2,mz|=80

(1)由題意，模數(shù)m要求為自然數(shù)，而齒數(shù)本身也為自然數(shù)，故為使上式成立，取m=4,z,=20,所以

Z2=30；r]=mzi/2=40mm,ral=d|+h*am=44mm,rn=r1-(h*a+c*)m=35mm,rbi=r1cosa=37.6mm:r2=mz2/2

=60mm,ra2=d2+h*am=64mm,rQ=r2-(h\+c")m=55mm,rb2=r2cosa=37.6mm

(2)8/2——實際嚙合區(qū)，MM——理論嚙合區(qū)。

七、解：

此輪系由定軸輪系(Z/、Z2、Z3、Z3和Z4)和差動輪系(Z/、Z5>H、Z4)組成?混合輪系。

由定軸輪系，有：

1/4=a)//co=Z3Z.JztZ3---55/18(1)

由差動輪系，有：

產(chǎn)r=(coi-coH)1(coi-CDH)=-zr!zr=-10/3(2)

聯(lián)立解有：

0〃3=-9/429=-3/143

所以：ii/i=(Oila)/i=-143/3

又因為：iHI：,=(co!-o)H)1(CD5-con)=-zJZi=-28/24

所以：CD.,=299(0,7286=1794/143

機(jī)械原理模擬試卷（三）

一、填空題（每題2分，共20分）

1.兩個作平面運動的構(gòu)件，相對瞬心的絕對速度。

（①均為零②不相等③不為零且相等）

2.機(jī)械自鎖的條件是o

（①效率大于零②效率大于1③效率小于或等于零）

3.對于滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，若兩個凸輪具有相同的理論輪廓線，只因滾子半徑不等而導(dǎo)致實際廓

線不相同，則兩機(jī)構(gòu)從動件的運動規(guī)律。

（①不相同②相同③不一定相同）

4.差動輪系是指自由度o

（①為1的周轉(zhuǎn)輪系②為2的定軸輪系③為2的周轉(zhuǎn)輪系）

5.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)若存在死點時，其主動件必須是,在此位置與共線.

（①曲柄②連桿③滑塊）

6.對于動不平衡的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，平衡重需加在與回轉(zhuǎn)軸垂直的回轉(zhuǎn)平面上。

（①一個②兩個③三個④三個以上）

7.兩構(gòu)件組成平面轉(zhuǎn)動副時，則運動副使構(gòu)件間喪失了的獨、'/：運動。

（①二個移動②二個轉(zhuǎn)動③一個移動和一個轉(zhuǎn)動）

8.若忽略摩擦，一對漸開線齒輪嚙合時，齒廓間作用力沿著方向。

（①齒廓公切線②節(jié)圓公切線③中心線④基圓內(nèi)公切線）

9.機(jī)械是和的總稱。

10.若標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪與正變位齒輪的參數(shù)m,a,Z,h；均相同，正變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪比較，其分

度圓齒厚，齒槽寬,齒頂高?齒根高。

二、簡答題（每題6分，共24分）

1.計算圖示機(jī)構(gòu)自由度，若有復(fù)合較鏈、局部自由度及虛約束需指出。

2.用速度瞬心法求圖示機(jī)構(gòu)在該位置時滑塊3的瞬時速度以用符號表示）。

3.重量G=40N的滑塊1,在傾角/30°的驅(qū)動力P作用下沿水平面做等速運動。接觸面間摩擦系數(shù)f=

0.286,試用圖解法求力P.

3題圖

4.均質(zhì)圓盤上裝有二個螺釘并鉆有一個孔，它們的不平衡重及位置如圖所示，為使該圓盤平衡，擬在

R=150mm的圓周上加一重塊Q,試求Q的大小及其所在方位(畫在圖上)。

三、己知某機(jī)械一個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)的等效阻力矩M如圖所示，等效驅(qū)動力矩M為常數(shù)，等效構(gòu)件的

最大及最小角速度分別為nmax=2()()r/min及

nmax=180rlmin.>試求：

1.等效驅(qū)動力矩陸的大小；

2.運轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)8：

3.當(dāng)要求6在0.05范圍內(nèi)，并不計其余構(gòu)件

的轉(zhuǎn)動慣量時，應(yīng)裝在等效構(gòu)件上飛輪的轉(zhuǎn)

動慣量為。(10分)

四、試設(shè)計?偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。設(shè)已知其滑塊的行程速比系數(shù)K=1.5,滑塊的沖程H=40mm,偏距

e=15mm?并求其最大壓力角為皿。（12分）

五、圖示為一移動盤形凸輪機(jī)構(gòu)，滾子中心位于點示意圖

%時為該H輪的起始位置。試在圖中作出：(10分)

(1)基圓及基圓半徑；

(2)當(dāng)滾子與凸輪廓線在點1接觸時，所對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角的；

(3)當(dāng)滾子中心位于點8時，所對應(yīng)的凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角az：

(4)升距九

六題圖

五題圖

六、如圖所示的輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)z,=56,z；=62,Z3=58,Z4=60,ZS=35,z1f=30,若,=70r/min,

nm=140r/min,兩軸轉(zhuǎn)向相同，試分析輪系的組成，求"，=?并判斷；轉(zhuǎn)向。

(10分)

七、己知一對漸開線直齒圓柱齒輪傳動，m=2.5mm,a=20°,h*a=1.0,c*=0.25,z,=20,z2=40o

(14分)

(1)求出齒輪尺寸d1、dai、品、s和中心距a；

(2)求重合度￡a;

機(jī)械原理模擬試卷(三)題解

一、填空題

1.③2.③3.②4.③5.③、②、①6.②7.③

8.?9.機(jī)器，機(jī)構(gòu)10.變厚，減小,增大,減小

二、簡答題

1.解:

F=3n-2P|-Ph=3*6-2*8-1=1

無復(fù)合較鏈；在D處有局部自由度；在H或I處有虛約束。

2.解：

由圖求得相對瞬心點P”。

所以有Vj=。

3.解

因為：＜p=arctgf=16°

P+G+R2I=0,作圖（取〃IN"”"）

P=10.7*〃F=10.7N

4.解

因為：在，軸上不平衡的重徑積為-25N-mm,在X軸上的重徑積為45Nmm,所以有Q*150=(45?+(-25)

2嚴(yán),即

Q=0.343N,其方位為與X軸成151。。

三、解:

1.M/*2乃=800*必4+200*7^/4

WtA.-Md=275Nm

2.因為：co=nn/30

所以：欣?)

coniax=nmaxx0=20.94r/s,amin=nininx硝0=18.5r/s

Sm=(Smax+^mitl)/2=19.9Hs

b二(comax-comin)/com=0.105

3.又：4wmax=525^71/4=412.33N?m

JF=△)=2082kg*病

四、解:

0=180°(K-1)/(K+1)=36°,作圖如圖所示。

上sc=(I^ACI+LACZ)12=36.5mm4=0.001m/mm/

以=(^AC2-LACI)/2=17.3mm

——、景狂.4_*

五、解：如圖所示

A

<

此輪系為混合輪系，其組成為：定軸輪系Z6和Z5,差動輪系Z,、Z2、Z4、Z3和Ho

由定軸輪系，有

/=/〃6=-Z6/Z5=-6/7

由差動輪系，有

汽/=(ni-nn)l(ni-nn)=z?z〃ZiZj=62*60/56*58

又因為：?6=nun〃產(chǎn)〃”聯(lián)立求解(1)、(2),并將〃〃與〃〃/以正值帶入，可有"=-147.61,轉(zhuǎn)向與〃〃/

同向。

七.解

(2)d]=mzi=50mm,dal=d)+2h*am=55mm,dfl=dr2(h*a+c*)m=43.75mm,s=m7t/2=3.927mm,a=

m(Z[+Z2)/2=75mmo

(3)%=[zi(tgaaI-tga)+z2(tga^-tga)]/2n=1.634

因為：cosaa=rb/ra,而=rcosa

aa|=31.32°,Oa2=26.49°

(3)8出2——實際嚙合區(qū)，NiM——理論嚙合區(qū)。

(4)Pb=m7rcosa=7.38min,單.、雙齒嚙合區(qū)如圖所示。

手齒嚙合區(qū)

必/

n)2

雙齒嚙合區(qū)

Gh

機(jī)械原理模擬試卷（四）

一、選擇及填空題（每題2分，共20分）

1.擬將曲柄搖桿機(jī)構(gòu)改換為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)將原機(jī)構(gòu)中的作為機(jī)架。

（①曲柄②連桿③搖桿）

2.高速凸輪機(jī)構(gòu)，為減少沖擊震動，從動件運動規(guī)律應(yīng)采取運動規(guī)律。

（①等速②等加等減速③余弦加速度④正弦加速度）

3.具有相同理論廓線，只有滾子半徑不同的兩個對心直動滾子從動盤形凸輪機(jī)構(gòu)，其從動件的運動規(guī)

律,凸輪的實際廓線o

（①相同②不同③不一定〉

4.一對嚙合的漸開線斜齒圓柱齒輪的端面模數(shù),且_____于法面模數(shù)。

（①相等②不相等③無關(guān)系④大⑤?、薜龋?/p>

5.蝸輪的螺旋角夕2與蝸桿的螺旋升角A。

（①相等②不相等③無關(guān)系④之和為90°）

6.對心曲軸滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄長度為a,連桿長度為b,則最小傳動角/min=。

7.螺旋升角為4的螺旋副，若接觸表面間的摩擦系數(shù)為f,則機(jī)構(gòu)的自鎖條件

是：。

8.計算等效轉(zhuǎn)動慣量的原則是：。

9.所謂定軸輪系是指：o

10.標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動的中心距與,和

________________參數(shù)有關(guān).

二、選擇及填空題（每題5分，共20分）

1.計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有局部自由度、復(fù)合較鏈及虛約束需指出。

1撅圖2題圖

2.圖示凸輪機(jī)構(gòu)。在圖中畫出凸輪的基圓、偏距圓及理論廓線。

3.試畫出定軸輪系及周轉(zhuǎn)輪系的示意圖各一種。

4.圖示為剛性轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布情況，不平衡質(zhì)量mi與m?在同一軸面內(nèi)。

①說明該轉(zhuǎn)子屬于哪類不平衡問題。

②計算m2在平衡平面I、II上的代換質(zhì)量my和…

m=6kg

mj2

2mn

-<b--oYA2

Y/A

V/AV/A

aaa

m]=4kgII

三、在圖示機(jī)構(gòu)運動簡圖中，已知:L=400tnm,（px=30°,原動件1以等角速度31=1rad/s轉(zhuǎn)動，試用

圖解法求機(jī)構(gòu)3的速度V3和加速度與。（15分）

NABC=90°時示意圖

四題圖

四、試設(shè)計較鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知：LAB=500mm,LBC=300mm,要求滿足：NABC=90°時，ZBCD=90°：

當(dāng)AB桿從垂直位置按順時針轉(zhuǎn)動45"時，ZABC增加30°。

（10分）

五、圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)的運動簡圖，滑塊1在驅(qū)動力P的作用下等速移動，轉(zhuǎn)動副A、B處的圓為摩擦圓,

移動副的摩擦系數(shù)f=0.18,各構(gòu)件的重量不計，試求：

（15分）

I.不計摩擦?xí)r所能克服的生產(chǎn)阻力Qo；

2.考慮摩擦?xí)r所能克服的生產(chǎn)阻力Q；

3.機(jī)構(gòu)在圖示位置的瞬時機(jī)械效率

其余如圖示，試確定：（10分）

1.齒輪副1與2、2與3的傳動類型；tzdL2J

2.齒輪3的變位系數(shù)v/AV/A

注：無側(cè)隙嚙合方程式：a-71mm

zwva-2（xj+x）/（z/+z）+inva

22%

V/A

Zi=33

七、機(jī)械在?個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)的等效驅(qū)動力矩Md和等效阻力矩M「（為常數(shù)）如圖示，等效轉(zhuǎn)動量為常量

（含飛輪在內(nèi)），且Je=0.314kg-m2,等效構(gòu)件初始角速度So=20rad/S。試作：

1.畫出機(jī)械動能變化的示意線圖E（（p）;

2.求等效構(gòu)件的最大、最小角速度：COinax,（Omin：

3.計算機(jī)械運轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)3。（10分）

機(jī)械原理模擬試卷(四)題解

一、選擇及填空題

1.①；2.@;3.①，②；4.①，④；5.①；6.arcsin(a/b)；

7.Xarctgf：8.等效構(gòu)件所具有的動能等于系統(tǒng)的動能;

9.輪系中所有齒輪回轉(zhuǎn)軸線固定的輪系;10.幽，齒輪齒數(shù),螺旋角。

二、選擇及填空題

1.解

F=3n-2PrPh=3*6-2*8-l=l

在F處有局部自由度：在D或D，處有虛

約束。

2.解

如圖所示。

3.解：輪系型式有很多，現(xiàn)舉兩例如圖示。

I///I

17771

I///I

17771

!???!

(7771

定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系

4.解

①屬于動不平衡問題

②m2i=m2*2a/3a=4kg

m2n-m2*la/3a=2kg

三、解:

設(shè)構(gòu)件2與3之較鏈處為B,于是在B處有B?B?利B,,其中B2和B3的運動規(guī)律一致。取B?為

動點，動系建立在構(gòu)件1上，其速度和加速度的矢量方程分別為：

大??？LAB*3]?

方向水平±AB〃AB

大小？LAB*3~J2VB2BI*3]?

方向水平B-A1AB〃AB

2

v3=0.54m/s,a3=0.62m/so

B]O8

四、解

依題意作圖如下：先作出機(jī)構(gòu)兩要求

位置，得Ci和C2點，由于C點軌跡為以

D點為中心的圓弧，故作G和C2點連線

的垂直平分線，得固定較鏈點D,即：

LCD=380mmo

A

五、解

Pp=10N/mm

作運動副上受力如圖示。取構(gòu)件1和3分別為受

力體，有力平衡方程式分別為：

P+R4|+R2I=0；Q+R43+R23=0

而:<p=arctgfM0.2°。作此兩矢量方程圖解如圖示,

得到：

1.不計摩擦?xí)rQo=lO2ON

2.考慮摩擦?xí)rQ=670N

3.瞬時機(jī)械效率

1=Q/Qo=0.657

Q

六、解：

1.齒輪1與2的傳動類型：正傳動，

齒輪2與3的傳動類型：負(fù)傳動，

2.a=m(Z2+Z3)/2=72mm

a'=￡7rcos?(acosaA7')=17.65°

inva'=tga'-a'=0.010128

inva=tga=0.014904

f

所以:x3=(inva-inva)*(Z2+Z3)/2tga-x2=-0.27

七、解：

1.見圖

2.運動方程的積分形式

22

S嚴(yán)(Md-Mr)d(p=((omin-coo)Je/2

(omin=14.14rad/s

2

J兀/"(Md—Mr)d(p=(COniaX-療min)Je/2

(omax=24.49rad/s

3.com=(comin+(Omax)/2=19.32rad/s

6=(Smin?⑴max)/=0.536

0<P

機(jī)械原理模擬試卷（五）

一、選擇及填空題（每題2分，共20分）

1.以構(gòu)件3為主動件的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)傳動角是

（①角A②角B③角C④角D）

3.剛性轉(zhuǎn)子動平衡的力學(xué)條件是。

（①慣性力系的主矢為零②慣性力系的主矩為零

③慣性力系的主矢、主矩均為零）

4.凸輪輪廓曲線出現(xiàn)尖頂時的滾子半徑該點理論廓線的曲率半徑。

（①大于等于②小于③小于等于）

5.由M個構(gòu)件較接于一點的復(fù)合錢鏈應(yīng)包含個轉(zhuǎn)動副。

6.屬于平面高副的有副；屬于平低副的有副。

7.圖示錢鏈四桿機(jī)構(gòu)，以AB為機(jī)架稱機(jī)構(gòu)；以CD為機(jī)架稱機(jī)構(gòu)。

8.直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件是。

9.為了使從動件獲得間歇轉(zhuǎn)動，則可以采用機(jī)構(gòu)，或機(jī)構(gòu)。

10.軸線垂直相交的圓錐齒輪傳動，其傳動比用分度圓錐角表示為：

?12=--------------------------------------------------------------------。

二、簡答題（每題5分，共20分）

AB

I.圖示電器開關(guān)機(jī)構(gòu)。已知L=120mm,LBC=180mm,LCD=400mm,LAD=500mm<,試作:

①說明該機(jī)構(gòu)屬于何種類型機(jī)構(gòu)及其理由；

②在觸頭接合力Q作用下機(jī)構(gòu)是否會被打開？為什么？

1題圖2題圖

2.圖示機(jī)構(gòu)運動簡圖，已知31=10rad/s,試用瞬心法求構(gòu)件3的速度V3。

3.在圖示機(jī)構(gòu)中，己知VB，欲求VE。試按矢量方程圖解法作出速度多邊形。

三、圖示輪系(各輪齒數(shù)見圖)。

1.說明輪系類型；

2.計算傳動比h4；

3.說明n&與小轉(zhuǎn)動方向是否相同；

4.以齒輪1為原動件，判斷輪系是增速機(jī)構(gòu)還是減速機(jī)構(gòu)？(10分)

四、試設(shè)計偏置直動滾子從動件盤形4輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪基圓半徑r°=25mm,偏距e=10mm,滾子半徑

rr=5mm,從動件運動規(guī)律為:

凸輪轉(zhuǎn)角60°?90°90°?120°120°?210°210°?360°

余弦加速度上升等加速度減速到近

從動件位移遠(yuǎn)停近停

24mm處

按下列要求作題：

1.在(a)圖中畫出8=0?210°區(qū)間從動件位移曲線S(6)；

2.說明在一個循環(huán)中機(jī)構(gòu)發(fā)生沖擊的位置及性質(zhì)；

3.在圖(b)中繪制升階段的凸輪實際廓線。

S

090°120°21008

(a)

五、圖(a)為曲柄壓力機(jī)的傳動示意圖，圖(b)為以曲軸H為等效構(gòu)件穩(wěn)定運轉(zhuǎn)一周期的等效阻力矩Mr曲

線，等效驅(qū)動力矩M.為常數(shù)，A軸轉(zhuǎn)速以=730轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)動慣量JA=0.02kg?m2(其它構(gòu)件質(zhì)量或轉(zhuǎn)動慣量

忽略不計)，曲軸轉(zhuǎn)速皿=100轉(zhuǎn)/分。試求滿足運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)[6]=0.1的飛輪轉(zhuǎn)動慣量JF。(10分)

(a)(b)

六、試設(shè)計一對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，要求實現(xiàn)曲柄AD的三個位置羽，AD,,AD?與滑塊的三位WC，

0^3相對應(yīng)（見下圖）?！猅12分）

七、圖示為按比例尺畫出的齒輪嚙合圖。已知：壓力角a=20°,嚙合角a'=30°,節(jié)圓半

徑r「=43.403mm,r2'=86.805mm.試作：（13分）

1.計算兩輪基圓半徑W、3和兩輪分度圓半徑r2,并在C2齒側(cè)畫出齒廓工作段：

2.標(biāo)出法節(jié)P”、基節(jié)Pbi；

3.標(biāo)出實際嚙合線B|B2,并量出長度和計算重合度e。。

Pi=lmni/inni

0

機(jī)械原理模擬試卷（五）題解

一、選擇及填空題

1.?:2.①；3.③；4.①5.MJ.；6.齒輪副和凸輪,移動副和轉(zhuǎn)動;

7.雙曲柄,雙搖桿;8.模數(shù)和壓力角對應(yīng)相等;9.蠅，痛；10.tg82（cta8,）

二、簡答題（每題5分，共20分）

1.①雙搖桿機(jī)構(gòu)，

因為：120+500〉180+400

②不會被打開，因這是死點位置。

2.解：找機(jī)構(gòu)瞬心如圖示。所以有

V3=p14Pl3義V-1XG）I=4.12m/s

4.是靜平衡的。因為W|=W2=120kg,mm,且方向相反。

不是動平衡的。因為不在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，將產(chǎn)生慣性力矩。

三、解：

1.輪系類型；混合輪系。

2-i|4=iin*in4，>H4=_Z4/Z||=-0.2

iiH=1-i",3=l-Z3Z2/Z2Z!=0.36（或9/25）

iu=0.36?（-0.2）=-0.072（或-9/125）

3.%與小轉(zhuǎn)動相反。

4.是增速。

四、解

1.如圖所示

2.在＜p=0°、90°、120°、210°處有柔性沖擊。

3.如圖所示

S

090°120°210°

(a)

五、解：

Md=[60X7t/4+10X7n/4]/2n=16.25N?m

222

Ju=J,(nA/nn)=0.02X7.3=1.0658kg'm

△Wmax=(Md-10)X77t/4=34.36N*m

900AWmax900X34.36

1.0658=2.067kgm

"?nJ?⑻n2X1002X0.1

答：AB=27mm：BC=57.3mm：a=34°。

七、解:

1.rb!='cosa'=37.588mm3=「2'cosa'=75.176mm

fz

F|=T|cosa'/cosa=40mmr2=r2cosa'/cosa=80mm

2.如圖所示

3.B2B2如圖所示，于是有

機(jī)械原理模擬試卷（六）

一、填空題（每題2分，共20分）

1.對于動不平衡的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，平衡重需加在與回轉(zhuǎn)軸垂直的平面。

（①-個②兩個③三個④三個以上）

2.斜齒圓柱齒輪的端面模數(shù)mt法面模數(shù)m??

（①小于②大于③等于）

3.周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算應(yīng)用了轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的概念。對應(yīng)周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)乃是。

（①定軸輪系②行星輪系③混合輪系④差動輪系）

4.槽輪機(jī)構(gòu)所實現(xiàn)的運動變換是.

（①變等速連續(xù)轉(zhuǎn)動為不等速轉(zhuǎn)動②變轉(zhuǎn)動為移動

③變等速連續(xù)轉(zhuǎn)動為間歇轉(zhuǎn)動④變轉(zhuǎn)動為擺動）

5.采用飛輪可調(diào)節(jié)機(jī)器運轉(zhuǎn)過程中的速度波動。

（①周期性②『周期性③周期性和非周期性）

6.機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力分析與靜力分析的差別在于：動態(tài)靜力分析考慮了

,靜力分析只適用于情況。

7.當(dāng)設(shè)計滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)時，基圓半徑取值過小，則可能產(chǎn)生___

和現(xiàn)象。

8.齒廓嚙合基本定律是指：相互嚙合的一對齒輪在任一瞬時的傳動比，都與其

兩線段成反比。

9.蝸輪傳動的主平面是指,在主平面內(nèi)，蝸桿蝸輪的嚙合傳動與

完全一樣。

10.對斜齒與直齒圓柱齒輪傳動進(jìn)行比較，斜齒比直齒輪的：①重合度,②標(biāo)準(zhǔn)齒輪不根切的最

小齒數(shù)。

二、簡答題（每題5分，共15分）

1.計算圖示機(jī)構(gòu)自由度，若有復(fù)合錢鏈、局部自由度及虛約束需說明。

2.圖示為某機(jī)組在一個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)等效驅(qū)動力矩Md和等效阻力矩M，的變化曲線，并已在圖中寫

出它們之間包圍面積所表示的功值（N?m）,試確定最大盈虧功△Wgx。

3.試分