機(jī)械原理試卷及答案

1、系（部）： 專業(yè)班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 裝 訂 線 內(nèi) 不 要 答 題 xx大學(xué)學(xué)年第二學(xué)期考試卷（a卷）課程名稱： 機(jī)械原理 課程類別： 必修 考試方式： 閉卷 注意事項(xiàng)：1、本試卷滿分100分。2、考試時(shí)間 120分鐘。題號(hào)一二三四五六七八得分得分評(píng)閱人得分一、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的選項(xiàng)填在題后的括號(hào)內(nèi)。每小題2分，共20分）1. 以移動(dòng)副相連接的兩構(gòu)件的瞬心在 ( b ) a轉(zhuǎn)動(dòng)副中心處 b. 垂直于導(dǎo)路方向的無(wú)窮遠(yuǎn)處 c. 接觸點(diǎn)處 d. 過(guò)接觸點(diǎn)兩高副元素的公法線上2. 有一四桿機(jī)構(gòu)，其極位夾角為11°，則行程速比系數(shù)k為 (

2、 d ) a. 0 b. 0.57 c. 1 d. 1.133. 以下哪種情況不會(huì)發(fā)生機(jī)械自鎖 ( d )a. 效率小于等于零 b. 作用在移動(dòng)副上的驅(qū)動(dòng)力在摩擦角之內(nèi) c. 生產(chǎn)阻抗力小于等于零 d. 軸頸上的驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦圓之外4. 有一四桿機(jī)構(gòu)，桿長(zhǎng)分別為17mm，38mm，42.5mm，44.5mm，長(zhǎng)度為17mm的桿為連架桿，長(zhǎng)度為44.5mm的桿為機(jī)架，則此四桿機(jī)構(gòu)為 ( a )a. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) b. 雙曲柄機(jī)構(gòu)c. 雙搖桿機(jī)構(gòu) d. 無(wú)法確認(rèn) 5. 下列凸輪推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律中既無(wú)剛性沖擊也無(wú)柔性沖擊的是 ( c )a. 一次多項(xiàng)式 b. 二次多項(xiàng)式c. 五次多項(xiàng)式 d. 余弦加速

3、度6. 直齒圓柱齒輪的齒數(shù)為19，模數(shù)為5mm，=1，則齒頂圓半徑為 ( c ) a. 47.5 mm b. 50 mm c. 52.5 mm d. 55 mm7. 連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角愈大，對(duì)機(jī)構(gòu)的傳力愈 ( b ) a. 不利 b. 有利 c. 無(wú)關(guān) d. 不確定8. 當(dāng)凸輪輪廓出現(xiàn)失真現(xiàn)象時(shí)，凸輪理論廓線的曲率半徑與滾子半徑滿足以下關(guān)系 ( a )a. < b. =c. > d. 不確定9. 一對(duì)嚙合齒輪的重合度愈大，則對(duì)傳動(dòng)的平穩(wěn)性和承載能力都愈 ( b )a. 不利 b. 有利c. 無(wú)關(guān) d. 不確定10. 以下哪項(xiàng)不是輪系的作用 ( d ) a. 實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng) b. 獲得較

4、大的傳動(dòng)比c. 實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng) d. 實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)得分二、填空題（每小題1分，共10分）1. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是，機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目等于自由度數(shù)目。2. 機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件數(shù)目為5時(shí)，則其瞬心總數(shù)目為_(kāi)10_。3. 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)所依據(jù)的基本原理是 反轉(zhuǎn)法 原理。4. 一對(duì)漸開(kāi)線齒輪正確嚙合的條件是兩輪的模數(shù)和 壓力角 分別相等。5. 由于在軸端中心部分的壓強(qiáng)非常大，極易壓潰，故對(duì)于載荷較大的軸端常做成 空心 的。6. 由于摩擦的存在，會(huì)出現(xiàn)無(wú)論驅(qū)動(dòng)力如何增大，也無(wú)法驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為機(jī)構(gòu)的 自鎖 。7. 剛性轉(zhuǎn)子的平衡要求其慣性力和 慣性力矩 平衡。8、標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪不發(fā)生根切的

5、最少齒數(shù)為 17 。9. 齒輪系按自由度數(shù)目分為差動(dòng)輪系和 行星輪系 。10. 棘輪機(jī)構(gòu)是由搖桿、棘爪、 棘輪 、止動(dòng)爪等組成。得分三、判斷題（對(duì)的打勾，錯(cuò)的打叉，每小題1分，共10分）1. 一個(gè)平面轉(zhuǎn)動(dòng)副引入的約束數(shù)為5 ( )2. 三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的三個(gè)瞬心位于同一直線上 ( ) 3. 驅(qū)動(dòng)力與其作用點(diǎn)的速度方向相同或成銳角，其所作的功為負(fù)功 ( × )4. 要提高并聯(lián)機(jī)組的效率，應(yīng)著重提高傳遞功率小的路線的效率 ( × )5.利用平衡機(jī)構(gòu)平衡、平衡質(zhì)量平衡和彈簧平衡均為部分平衡的方法 ( )6. 連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法有解析法和作圖法 ( ) 7. 凸輪機(jī)構(gòu)的

6、壓力角愈大，則作用力將愈小 ( × ) 8. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，分度圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，其值為20度 ( )9. 在齒輪輪系中，內(nèi)嚙合一次，改變傳動(dòng)方向一次 ( × )10. 槽輪機(jī)構(gòu)存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場(chǎng)合 ( )得分四、簡(jiǎn)答題（每小題4分，共20分）1.何為三心定理？其有何用處？答：所謂的三心定理指三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的三個(gè)瞬心必位于同一直線上。（2分）可以利用三心定理來(lái)確定瞬心的位置以及進(jìn)行速度分析。（2分）2. 斜齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？答：（1）嚙合性能好，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲?。?(1分) （2）重合度大，降低了每對(duì)輪齒的載荷，提高了齒輪的承載

7、能力；(1分) （3）不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)少；(1分) （4）缺點(diǎn)為在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向推力(1分)3. 請(qǐng)寫出機(jī)構(gòu)死點(diǎn)的定義以及如何克服的措施？答：當(dāng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角等于0度時(shí)，此時(shí)連桿的力恰好通過(guò)其回轉(zhuǎn)中心，出現(xiàn)了構(gòu)件被“頂死”的現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)。（2分）克服措施：（1）將兩組以上的相同機(jī)構(gòu)組合使用，使各組機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)相互錯(cuò)開(kāi)排列的方法；（2）安裝飛輪加大慣性的方法，借助慣性作用闖過(guò)死點(diǎn)。（2分）4. 請(qǐng)寫出漸開(kāi)線的特性(寫出四條即可)？答：(1) 發(fā)生線上線段長(zhǎng)度等于基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)； （2）漸開(kāi)線上任意點(diǎn)的法線恒與其基圓相切； （3）漸開(kāi)線愈接近基圓部分的曲率半徑愈小，在基圓上其

8、曲率半徑為零；(4) 漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大?。唬?）基圓以內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線(以上每條一分，寫出四條即可)5. 請(qǐng)寫出機(jī)構(gòu)壓力角的定義？其值對(duì)機(jī)構(gòu)的效率有何影響？答：作用于從動(dòng)件上的力作用線與其作用點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角稱為壓力角（2分）。壓力角越小，作用于機(jī)構(gòu)上的有效分力越大，無(wú)效分力越小，摩擦減少，則機(jī)構(gòu)的效率越高（2分）。五、計(jì)算題（共3題，每題10分，共30分）1請(qǐng)計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度，若含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請(qǐng)明確指出。若該機(jī)構(gòu)具有一個(gè)原動(dòng)機(jī)，試判斷該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)。答：f=3n-2pl-ph=3×6-2×8-1=1（5分）e、f點(diǎn)有一處虛約束

9、；（1分）g點(diǎn)位局部自由度；（1分）b點(diǎn)復(fù)合鉸鏈；（1分）因原動(dòng)機(jī)數(shù)目等于自由度，故機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)。（2分） 2、在圖示周轉(zhuǎn)輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)，齒輪1的轉(zhuǎn)速，齒輪3的轉(zhuǎn)速,其轉(zhuǎn)向相反。（1）求行星架h的轉(zhuǎn)速nh的大小；（2）當(dāng)輪3固定不動(dòng)時(shí)，求nh的大小。 解：圖示為一差動(dòng)輪系。其轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為（5分）設(shè)齒輪1的轉(zhuǎn)速為正值，則齒輪3的轉(zhuǎn)速為負(fù)值，將已知值代入得。（3分）（2）輪3固定不動(dòng)時(shí)，=6，=33.3r/min。（2分）3、在圖示轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)桿1以等角速度回轉(zhuǎn)，且1=10s-1，lab=lac=200mm，求圖示位置時(shí)構(gòu)件3的角速度3及角加速度解： 大小 ？ 1l1 ?方向 bc ab ab (1分) (1分)取，畫速度矢量多邊形(a) (1分)順時(shí)針?lè)较?1分)大小 ? 2 ?方向 bcab ab (2分)， (2分)取，畫加速度矢量多邊形，得(b)