重慶大學機械原理模擬題3套

1、模擬題一 一計算圖示機構(gòu)自由度，指明復合較鏈，局部自由度，和虛約束所 在；進行高副低代，然后拆分桿組，判斷機構(gòu)的級別。（20分） 二.在圖示的機構(gòu)中，己知各構(gòu)件長度，原動件以等角速度Wi=10 rad/s 逆時針轉(zhuǎn)動，試用圖解法求點D的速度。（20分） 三.1.圖示狡鏈四桿機構(gòu)中，已知各構(gòu)件的長度Iab二25mm, Ibc二55mm, Icd二40mm, Iad二50mm,試問：（15 分） （1）該機構(gòu)是否有曲柄，如有，請指出是哪個構(gòu)件； （2）該機構(gòu)是否有搖桿，如有，請指出是哪個構(gòu)件； （3）該機構(gòu)是否有整轉(zhuǎn)副，如有，請指出是哪個轉(zhuǎn)動副； 2.設計一較鏈四桿機構(gòu)，如圖所示，己知行程速比系數(shù)

2、K=l,機架長 l_AD=100mm,曲柄長Lab二20mm,當曲柄與連桿共線,搖桿處最遠的極 限位置時,曲柄與機架的夾角為30，確定搖桿及連桿的長度。（20分） 四圖示機構(gòu)的凸輪輪廓線由兩段直線和兩段圓弧組成。（2）畫出偏 距圓；（2）畫出理論廓線；（3）畫出基圓；（4）畫出當前位置的從動 件位移s； （5）畫出當前位置的凸輪機構(gòu)壓力角；（6）畫出從動件 升程h。（7）凸輪的推程角近休止角s,回程角（20分） 五. 一對正常齒制標準安裝的外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動，己知傳 動比匸2.5,中心距a二275mm,小齒輪齒數(shù)zl=20,壓力角a=20o試 計算模數(shù)m、大齒輪的幾何尺寸基圓直徑，齒頂

3、圓直徑和齒根圓直徑。 （20 分） 六. 圖示輪系各輪的齒數(shù)己在括號中標注，己知主動輪1的轉(zhuǎn)速為每 分鐘轉(zhuǎn)、主動輪4的轉(zhuǎn)速為每分鐘2轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向如圖所示。試求輸出 7/22 構(gòu)件H的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。（20分） 七. 圖示減速器，己知傳動比i=z：/z訐3,作用在大齒輪上的阻力矩隨 大齒輪的轉(zhuǎn)角舸變化，其變化規(guī)律為：當0円）2=120。時，阻力矩為 M2=300N-m；當120=（p2CD, ABBC, BC丄EF, BC丄CD, Wi二常數(shù)，求構(gòu)件5的角速度。 B-_- C 三. 平面連桿機構(gòu)及其設計（35分） 1.己知較鏈四桿運動鏈構(gòu)件1、2、3、4的桿長分別為Li=100mm, L2=300mm,

4、 L3=300mm, 1_4二400mm。（25 分） 試通過計算說明有無整轉(zhuǎn)副，如有，指明是哪個轉(zhuǎn)動副； 若有整轉(zhuǎn)副，以哪個構(gòu)件為機架可構(gòu)成雙曲柄機構(gòu)；以哪個構(gòu)件為 機架可構(gòu)成曲柄搖桿機構(gòu)；以哪個構(gòu)件為機架可構(gòu)成雙搖桿機構(gòu)。 2.己知曲柄滑塊機構(gòu)的行程速比系數(shù)21.25、滑塊行程H二250mm、 偏距e二50mm 試用圖解法設計該機構(gòu)。要求自選比例尺畫出設計圖 （不寫作圖過程），寫岀極位夾角，曲柄長度a和連桿長度b的計算 式和計算結(jié)果。建議作圖比例尺為L二0.01m/mm。（20分） 四凸輪機構(gòu)及其設計（20分） 圖所示為對心直動平底推桿盤形凸輪機構(gòu)。己知凸輪為一偏心圓盤， 兒何中心為02

5、,圓盤半徑R二30mm,轉(zhuǎn)動中心為01,偏心距e二20mm, 凸輪一等角速度3順時針方向轉(zhuǎn)動。試求： （1）畫出基圓，偏距圓，并求出基圓半徑； （2）畫出從動件升程h、凸輪從當前位置的機構(gòu)壓力角a和從動件 位移s。 9/22 五. 齒輪機構(gòu)（20分） 一對正常齒制外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動，己知：傳動比i二2,模 數(shù)m二4mm,壓力角a二20。 （1）若按照標準中心距安裝，a=120mm試確定：兩個齒輪的齒數(shù) zi, Z2；嚙合角a；節(jié)圓半徑ri, r2； （2）若實際中心距為a=125mm,兩齒輪齒數(shù)不變，滿足無齒側(cè)間隙 嚙合條件，試求：嚙合角a；節(jié)圓半徑r/, r2； 六. 輪系（20分）

6、 圖示為某航空發(fā)動機的傳動系統(tǒng),已知z產(chǎn)35, z尸97, zy =35, z5=97, 試求傳動比1150 七. 機械動力學（15分） 圖所示為某機械等效到主軸上到等效力矩必在一個工作循環(huán)中到 變化規(guī)律，設等效驅(qū)動力矩血為常數(shù)，主軸平均轉(zhuǎn)速n=300r/min, 等效轉(zhuǎn)動慣量J=25kgn?。試求： （1）等效驅(qū)動力矩也； （2）最大盈虧功AUJ； （3）運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)8=0.1時，安裝在主軸上的飛輪轉(zhuǎn)動 慣量Jro ni 3 000 in 觀二 2黑穴勿爐 11 / 22 模擬題一 一. F=3n-(2PL+PH)-F* =3X7-(2X9+1)-1 =1 E處滾子帶入局部自由度，C處

7、轉(zhuǎn)動副為復合較鏈。 咼副低代: 拆分桿組: 23 / 22 原動件II級桿組II級桿組II級桿組 故該機構(gòu)為I【級機構(gòu)。 二. vfi=W1af=10 1af(ib/s) 大小 9 ? 方向 V V VF3=VF2= VF1 + VF2F1 根據(jù)速度影響原理求得vD=pd*u 自選比例尺u作速度多邊形如下: 三. 1 .lAB（25mm）+lBc（55mm）lcD（40mm）+lAD（50mm）,故該四桿機構(gòu)滿足 桿長條件； （1）有曲柄，桿AB是曲柄； （2）有搖桿，桿CD是搖桿； （3）有整轉(zhuǎn)副，轉(zhuǎn)動副A, B是整轉(zhuǎn)副。 2.由 E,得到6=0 ,及由ACi-AC2=2AB,自選比例尺作出

8、機構(gòu) 簡圖： 如圖所示：在直角AAmD中，可以求得Am=86.6mm,又C|C2=2AB, 故 mC 1=mC2= 10mm,故得到： BC=Am+mCi-AB=86.6mm 在厶ADC2 中，AD= 100mm, AC2=Am-mC2=76.6mm, ZDAC2=30 , 故求得 DC=51.0mm 五由題: a = m(Z+Z2) = 175mm J 以及z訐20 Z2 i = 一 = 2.5 Z1 故 z：二50, m=5mm； 由：d二mz,得到 d：二mz：j=250mm,血二d+2ha=260mm, dfPd-2hp=237.5mm db2=dcosa=235 .Omm。 n1 -

9、 n Z2Z3Z4 =-6.48 n4 - nH Z1Z2Z3/ 六.解： H “4 故大小為1.599,方向與齒輪2相反。 故 riH = 1.599r/mino 七.解： /嚴人+丿屁“ +丿2目詁+死 o(p1 360 Mr = 0N-m 360(p1 1080 Mr x 2tt 飛廠*貂3血 模擬題二 一l.F=3n(2Pl+Ph)-F =3X9-(2X12+1)-1 =1 H處滾子帶入局部自由度，D處轉(zhuǎn)動副為復合較鏈，E (R)處與R (E)處的移動副起重復約束作用，故R (E)處移動副帶入虛約束。 3咼副低代: 二Vb=wi1ab Vd = Vb + Vdb 大小 9 J ? 方向

10、 V 速度影像原理求得g Vc2 =Vc4 = Vc5 + Vc4C5 大小 、/ 9 9 方向 V 故求得Vc5=pC5*u W5=Vc5/FC 自選比例尺u作速度多邊形: 三.1 解：a 二240 mm； b =600 mm； c =400 mm； d二500mrrb a+bvc+d；滿足桿長條件； （1）取桿4為機架時，有曲柄； （2）取桿1為機架雙曲柄機構(gòu)，取桿3為機架為雙搖桿機構(gòu)。 K1 2.由 K=1.4,得到180iTM = 30 自選比例尺u繪制出機構(gòu)簡圖: 其中ZCiDC2=（p=3O ,計算曲柄長度AB=a-u,連桿長度BC=b-Uo 四解題如圖所Z5: 五(1)由: d

11、= mz 可得：di=80mm, d2=240mm d嚴 m(z + 2h；) 又 ha丄2,可得：dai=88mm, da2二248mm a = -m(Zi+zj = 160mm (2) 2 1 2/ (3) Pb = Pcosa = irmcosa = 11.81mm (3)由: = 2zi(tani -tana ) + z2(tana.2 _ tana ) Mb * = arccos da a=a=20 可得：ea=1.52 (4) 由 acosa=acosa a=163mm, a=160mm, a二20 得到 a=22.7 o 六解: 及 113=114，故解得：il6=17； 由同心

12、條件得到：Zi/2+z2=z3/2,故Z2=30 七解: Je = Jl 模擬題三 3. *卜如才丘 一.1.F=3ii-(2Pl+Ph) F =3X8-(2X9 + 3)-2 =1 兩滾子都帶入帶入局部自由度，A處轉(zhuǎn)動副為復合較鏈，雙轉(zhuǎn)副桿 EF帶入虛約束。 2.咼副低代： 原動件 II級桿組1【1級桿組 故該機構(gòu)為III級機構(gòu)。 二.Vb=Wi1aB Vc= VB + VCB 大小 9 J ? 方向 V V 速度影像原理求得Ve2。 Ve2=Ve4= Ve5 +Ve4E5 大小 、/ 9 ? 方向 自選比例尺U作速度多邊形： P0 隴 5） 故 V5=Vb=W1ab，故 W5=V5/1eF

13、=W 三.解：1丄1+L4VL2+L3,故滿足桿長條件； （1）有整轉(zhuǎn)副，整轉(zhuǎn)副為轉(zhuǎn)動副A, B： （2）以桿1為機架可以獲得雙曲柄機構(gòu)，以桿2 （4）為機架可以獲 得曲柄搖桿機構(gòu)，以桿3為機架可以獲得雙搖桿機構(gòu)。 2由K=1.25,得至山 K-1 0 二 180 K+ 1 = 36 選取比例尺L=O.Olm/mm,畫岀機構(gòu)簡圖: 四.解: 基圓半徑=R-e=10mmc 五.（1）由： a = |m（Z1 + Z2）= 120mm 乙 以及m=4mm Z2 i = 一 = 2 Z1 故可以得到zi=20, z2=40； 由題意，齒輪是標準安裝，故嚙合角a二20。； 又 ri+r2=a, Xi! ri=2,可 以得到 ri=40mm,門二80mm （2）由：acosa=acosa a=125mm, a=120mm, a二20, 得到心25.6。 又由：r/+r2=a , r27 r/=2,可以得到 rf二40mm, rf二80mm； 六解: n3* Z5 97 i3,5=%=35 5 ni n