機(jī)械原理模擬試卷及答案

1、機(jī)械原理模擬試卷(一)一、選擇題(每題2分，共20分)1. 兩個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件間相對(duì)瞬心的絕對(duì)速度 。（ 均為零 不相等 不為零且相等 ）2. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是原動(dòng)件數(shù)目等于 的數(shù)目。（ 從動(dòng)件 機(jī)構(gòu)自由度 運(yùn)動(dòng)副 ）3. 若標(biāo)準(zhǔn)齒輪與正變位齒輪的參數(shù)m，Z，ha* 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) 。（ 增大 減小 不變 ）4. 在高速凸輪機(jī)構(gòu)中，為減少?zèng)_擊與振動(dòng)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律最好選用 運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（ 等速 等加等減速 余弦加速度 正弦加速度 ）5. 靜平衡的轉(zhuǎn)子 是動(dòng)平衡的；動(dòng)平衡的轉(zhuǎn)子 是靜平衡的。（ 一定 不一定 一定不 ）6. 機(jī)械系統(tǒng)在考慮摩擦的

2、情況下，克服相同生產(chǎn)阻力時(shí)，其實(shí)際驅(qū)動(dòng)力P與理想驅(qū)動(dòng)力P0的關(guān)系是：P P0。（ 小于 等于 大于 大于等于）7. 差動(dòng)輪系是指自由度 。（ 為1的周轉(zhuǎn)輪系 為2的定軸輪系 為2的周轉(zhuǎn)輪系）8. 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，若發(fā)現(xiàn)重合度小于1，則修改設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng) 。（ 加大模數(shù) 增加齒數(shù) 加大中心距 ）9. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)若存在死點(diǎn)時(shí)，其主動(dòng)件必須是 ，在此位置 與共線 。（ 曲柄 連桿 滑塊 ）10. 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算應(yīng)用了轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的概念。對(duì)應(yīng)周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)乃是 。（ 定軸輪系 行星輪系 混合輪系 差動(dòng)輪系 ）二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1. 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度及虛約束需

3、指出。Q2P132題圖FCHGADEB1題圖2. 圖示楔塊機(jī)構(gòu)，已知：P為驅(qū)動(dòng)力，Q為生產(chǎn)阻力，f為各接觸平面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，試作：(1) 摩擦角的計(jì)算公式j(luò)= ；(2) 在圖中畫(huà)出楔塊2的兩個(gè)摩擦面上所受到的全反力R12, R32兩個(gè)矢量。3. 試在圖上標(biāo)出鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)圖示位置壓力角a和傳動(dòng)角。14DCBA3213題圖題4圖Q2Q1r2Or1X4題圖4. 如圖所示，薄壁上有不平衡重Q1=10N、Q2=20N，所在半徑分別為：r1=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OX軸之間的夾角a=？5. 試標(biāo)注出在圖示位置時(shí)機(jī)構(gòu)中瞬

4、心P12、P23、P14、P34、P24的位置。4213三、設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。已知LAD=75mm，LCD=60mm，當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)角=150時(shí)搖桿處于右極限位置，要求機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)K=1.18182。 (10分)a b c d e fM30307010090MdMr四題圖ABCD三題圖四、圖示為某機(jī)組在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)等效驅(qū)動(dòng)力矩Md和等效阻力矩Mr的變化曲線，并已在圖中寫(xiě)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Wmax；BA2. 若等效構(gòu)件平均角速度wm=50rad/s，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)=0.1，試求等效構(gòu)件的wmin及wmax的值及發(fā)生的位置

5、。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(guò)90°時(shí)的機(jī)構(gòu)壓力角；3. 凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，推桿的位移增量。六、一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知傳動(dòng)比i12=2，齒輪的基本參數(shù)：m=4mm，a=20º， h*a=1.0 。 (13分)1. 按標(biāo)準(zhǔn)中心距a=120mm安裝時(shí)，求： 齒數(shù)z1 、z2； 嚙合角a； 節(jié)圓直徑d1、d2； 2. 若取齒數(shù)z1 =15、z2=30，中心距a=92mm，試作： 求避免根切的小齒輪的最小變位系數(shù)xmin1； 求傳動(dòng)嚙合角a； 說(shuō)明屬于何種變位傳動(dòng)。七、圖示輪系中，已

6、知各輪齒數(shù)：z1=1，z2=40，z2=24，z3=72，z3=18，z4=114。(12分)1. 該輪系屬于何種輪系？2. 計(jì)算傳動(dòng)比i1H，并在圖中標(biāo)出系桿H的轉(zhuǎn)向。H23右旋蝸桿12431Q2P13R12R322題解圖機(jī)械原理模擬試卷(一)一、填空題1. ； 2. ； 3. ，； 4. ； 5. ，；6. ； 7. ； 8. 9. ； ， ； 10. 二、簡(jiǎn)答題 14DCBA321a1. 解：機(jī)構(gòu)自由度為：F = 3n-2pl-ph =3×6 - 2×8 1= 1 在C處有復(fù)合鉸鏈，在H處有局部自由度。 2. 解：(1) = arctgf；(2) 如圖所示。 3. 解

7、：如圖所示。3題解圖a4. 解：因?yàn)椋篞1r1=2000Nmm，Q2r2=2000Nmm；1) 所以：Qr =(Q1r1)2+ (Q1r1) 2即在r=100mm半徑的圓上，應(yīng)加配重Q = 28.28N。2) = -45°。213P12P23P34P14P245. 解 如圖所示。4三、解：選取繪圖比例尺mL=0.002m/mm。其中： q =180×(K-1)/(K+1) = 15按已知條件作出固定鉸鏈點(diǎn)A和D；按j=150過(guò)A點(diǎn)作射線交由D點(diǎn)為圓心，以LCD為半徑的C點(diǎn)所在圓（有兩個(gè)交點(diǎn)，即兩組解），圖中為C2點(diǎn)； 作AC1，使C2AC1為q( =15)，得到C1點(diǎn)。因?yàn)?/p>

8、：DC2A2j=150°C1B1B2LAC2 = (LAB+ LBC)/2LAC1 = (LBC- LAB)/2LAC2= AC2×mL ，LAC1= AC1×mL而所以有：LAB =97mm，LBC =15mm。四、解：(1) 作功變化圖如右圖所示。有Wmax =130(N·d)3090Wmax1007030(2) 因?yàn)椋簑m = (wmax+wmin)/2；= (wmax - wmin)/ wm所以：wmax =52.5 rad/s，wmin =47.5 rad/swmax出現(xiàn)在處b，wmin出現(xiàn)在e處。BAr0has基圓偏置圓理論廓線五、解：如圖所

9、示。六、解： 1. 因?yàn)椋篿12= 2 = z2/ z1，a = m×( z2+ z1)/2=120，而m=4所以：z1= 20，z2= 40； 又因?yàn)槭前礃?biāo)準(zhǔn)中心距安裝，所以有a= a= 20º, d1= d1= mz1 = 80mm，d2= d2= mz2=160mm。2. xmin1= (z min- z1)/ z min =(17-15)/17=0.118 因?yàn)椋篴cosa=acosa，所以：a=arc( acosa/ a)，即a=23.18º； 該傳動(dòng)為正傳動(dòng)。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

10、而形成的混合輪系。H23右旋蝸桿12431wHw22. 因?yàn)椋篿1H=i12×i2H而：i12= Z2 / Z1= 40i2H = 1- iH2'4= 1-(-1)( Z3 Z4)/( Z2' Z3')= 1+19=20所以：i1H= 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(duì)漸開(kāi)線齒廓嚙合時(shí)，齒廓間作用力沿著 方向。( 齒廓公切線 節(jié)圓公切線 中心線 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(gè)對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ，凸輪的實(shí)際廓線 。( 相同

11、不同 不一定 )3. 剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的力學(xué)條件是 。( 慣性力系的主矢為零 慣性力系的主矩為零 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(yùn)轉(zhuǎn)階段，一個(gè)循環(huán)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)功Wd 阻抗功Wr。( 大于 等于 小于 不一定 )5. 從機(jī)械效率的觀點(diǎn)看，機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖是由于 。( 驅(qū)動(dòng)力太小 生產(chǎn)阻力太大 效率小于零 摩擦力太大 )6. 差動(dòng)輪系是指自由度 。( 為2的周轉(zhuǎn)輪系 為2的定軸輪系 為1的周轉(zhuǎn)輪系 )7. 漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的軸承磨損后，中心距變大，這時(shí)傳動(dòng)比將 。( 增大 減小 不變 )8. 三心定理意指作平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)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

12、度等于 ，兩構(gòu)件組成移動(dòng)副后的相對(duì)自由度等于 。10. 在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，以滑塊為主動(dòng)件、曲柄為從動(dòng)件，則曲柄與連桿處于共線時(shí)稱機(jī)構(gòu)處于 位置，而此時(shí)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為 度。二、完成下列各題(共20分，每題5分)1. 試計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度(寫(xiě)出計(jì)算公式，指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束)。DEJIABCFGHQ122題圖1題圖2. 圖示軸頸與軸承組成的轉(zhuǎn)動(dòng)副，軸頸等速運(yùn)轉(zhuǎn)，已知：為摩擦圓半徑，Q為作用于軸頸上的外載荷。 (1) 寫(xiě)出軸頸所受總反力R12的大小，并在圖中畫(huà)出其方向；(2) 寫(xiě)出驅(qū)動(dòng)力矩Md的表達(dá)式，并在圖中畫(huà)出方向。3. 圖示為等效構(gòu)件在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)的等效驅(qū)動(dòng)力矩Md與等效阻

13、力矩Mr的變化曲線，圖中各部分面積的值代表功的值W(N·d)。 100120152025MdMrMabcdef(1) 試確定最大盈虧功Wmax； (2) 若等效構(gòu)件平均角速度m= 50rad/s，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)=0.1，試求等效構(gòu)件的min及max的值及發(fā)生的位置。411234. 在圖示擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知構(gòu)件1的角速度1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)及各構(gòu)件尺寸。試求： (1) 構(gòu)件1、3的相對(duì)瞬心；(2) 構(gòu)件3的角速度3； 三、圖示薄盤(pán)鋼制凸輪，已知重量為8N，重心S與回轉(zhuǎn)軸心0點(diǎn)之距e=2mm，凸輪厚度=10mm，鋼的重度=7.8×10-5 N/m3，擬在R=30mm的圓周上鉆三

14、個(gè)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)eSR60°60°d0四、圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，所用比例尺l = 1mm/mm。試作： (12分)(1) 畫(huà)出搖桿在兩個(gè)極限位置時(shí)的機(jī)構(gòu)位置圖，并標(biāo)出搖桿CD的擺角；(2) 標(biāo)出極位夾角；(3) 計(jì)算行程速比系數(shù)K； C比例尺l=0.001m/mmDAB(4) 將該機(jī)構(gòu)進(jìn)行修改設(shè)計(jì)：保持LAB、LBC、K不變，使擺角=2q，試用圖解法求搖桿長(zhǎng)度LCD及機(jī)架長(zhǎng)度LAD。五、在圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，已知凸輪以角速度w逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，令凸輪的基圓半徑以r0表示，行程以h表示，偏心距以e表示，壓力角以a表示，

15、推桿位移以s表示，凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角以0表示，回程運(yùn)動(dòng)角以0表示，遠(yuǎn)休止角以s表示，近休止角以s表示，a為實(shí)際廓線推程起始點(diǎn)，b為實(shí)際廓線推程終止點(diǎn)，c為實(shí)際廓線回程起始點(diǎn)，d為實(shí)際廓線回程終止點(diǎn)。試作圖表示：(12 分)(1) 凸輪的基圓并標(biāo)注其基圓半徑r0；(2) 推桿的行程h；bcrbdoae(3) 當(dāng)前位置時(shí)的壓力角a和位移s；(4) 凸輪的偏心距e。O1O2a示意圖六、在圖示中，有一對(duì)正常齒標(biāo)準(zhǔn)外嚙合漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知中心距a = 100mm，傳動(dòng)比i12=1.5，壓力角a=20°。 (13 分)(1) 試求模數(shù)m和齒數(shù)z1、z2。要求： 模數(shù)m不小于3，且按第一系

16、列(,3,4,5,6,)選擇； 小齒輪齒數(shù)z1按不根切情況下齒數(shù)最少選擇。(2) 分別計(jì)算兩齒輪的ra、r、rb、rf ，并將計(jì)算結(jié)果在圖中標(biāo)注出來(lái)；直接在試題紙上的圖中作出理論嚙合線和實(shí)際嚙合線，并標(biāo)注出來(lái)。七、在圖示輪系中，已知各齒輪齒數(shù)分別為z1=18、z1=24、z2=23、z3=22、z3=24、z4=60、z4=80、z5=28及1=120rad/s。試求： (13 分)(1) 分析此輪系的組成；HH1Z4Z3Z1Z2Z3Z4Z1Z5(2) 該輪系傳動(dòng)比i1H；(3) 行星輪的角速度5。 機(jī)械原理模擬試卷(二)題解 一、填空題 1. ，2. 、 ，3. ，4. ，5. ，6. ，7

17、. ，8. 三個(gè)， 同一直線上；9. 3， 1； 10. 死點(diǎn)，0。二、完成下列各題wQ12R12Md3. 解F=3n-2Pl-Ph=3*8-2*11-1=1 在C處存在復(fù)合鉸鏈；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*r，方向如圖所示； 3. 解 100120152025Wmax(1) 依據(jù)圖中值，可求得Wmax=125N·m； (2) 因?yàn)椋簃=( wmax + wmin )/2d = ( wmax - wmin )/ wm所以： wmin =47.5 r/min，wmax =52.5 r/minwmin出現(xiàn)在e

18、處，wmax出現(xiàn)在b處。41123P13P14P344. 解(1) P13如圖所示； (2)3 =1*P14P13/ P34P13三、解此凸輪屬于靜平衡，凸輪不平衡重徑積為Qe=8e，而每個(gè)鉆孔的重徑積為-QR=-(pd2/4)dgR，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AB1C1D和AB2C2D，搖桿CD的擺角；(2) 如圖所示極位夾角q，且q=14°； (3) K=(180°+q)/( 180°-q)=1.17； (4) 在擺角=2q時(shí)，作圖如圖示，求得LCD=85.5mm，LAD=110mm比例尺ml=

19、0.001m/mmDABCB1B2C2C1qqqDbcrbdoahSae五、解(1)，(2)，(3)和(4)的解如圖所示。O1O2rb1rb2N2N1ra2ra1B1B2r2r1rf2rf1六、解因?yàn)?a=100mm， i= z2/ z1=1.5所以 100= m(z1+z2)/2，mz1= 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，z1=20，所以z2=30； r1=mz1/2=40mm，ra1=d1+h*am= 44mm，rf1=r1-(h*a+c*)m=35mm ，rb1= r1cosa=37.6mm ；r2= mz2/2 =60mm，ra2

20、 = d2+h*a m = 64mm，rf2= r2- (h*a + c*)m = 55mm ，rb2 = r2cosa=37.6mm (3) B1B2實(shí)際嚙合區(qū)，N1N2理論嚙合區(qū)。七、 解：此輪系由定軸輪系（z1、z2、z3、z3和z4）和差動(dòng)輪系（z1、z5、H、z4）組成一混合輪系。由定軸輪系，有：i14 = w 1 / w 4 = (-1)3 z3 z4 / z1z3 = -55/18 (1) 由差動(dòng)輪系，有：iH14 = (w 1 w H )/ (w 4 w H ) = - z4/ z1 = -10/3 (2) 聯(lián)立解有：w H / w 1 = -9/ 429 = -3/143所以

21、：i1H = w 1 / w H = -143/3又因?yàn)椋篿H15 = (w1 w H )/ (w 5 w H ) = - z5/ z1 = -28/24 所以： w5 =-107.53機(jī)械原理模擬試卷(三)一、填空題(每題2分，共20分)1. 兩個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，相對(duì)瞬心的絕對(duì)速度 。( 均為零 不相等 不為零且相等 )2. 機(jī)械自鎖的條件是 。( 效率大于零 效率大于1 效率小于或等于零 )3. 對(duì)于滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，若兩個(gè)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(shí)際廓線不相同，則兩機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。( 不相同 相同 不一定相同 )4. 差動(dòng)輪系是指自由度 。( 為1

22、的周轉(zhuǎn)輪系 為2的定軸輪系 為2的周轉(zhuǎn)輪系 )5. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)若存在死點(diǎn)時(shí)，其主動(dòng)件必須是 ，在此位置 與共線 。( 曲柄 連桿 滑塊 )6. 對(duì)于動(dòng)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。( 一個(gè) 兩個(gè) 三個(gè) 三個(gè)以上 )7. 兩構(gòu)件組成平面轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，則運(yùn)動(dòng)副使構(gòu)件間喪失了 的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。( 二個(gè)移動(dòng) 二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) 一個(gè)移動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) ) 8. 若忽略摩擦，一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合時(shí)，齒廓間作用力沿著 方向。( 齒廓公切線 節(jié)圓公切線 中心線 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，ha*均相同，正變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪比較，其分

23、度圓齒厚 ，齒槽寬 ，齒頂高 ，齒根高 。二、簡(jiǎn)答題(每題6分，共24分) 1. 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度及虛約束需指出。DEJIABCFGHw1CBA23411題圖2題圖2. 用速度瞬心法求圖示機(jī)構(gòu)在該位置時(shí)滑塊3的瞬時(shí)速度v3(用符號(hào)表示)。3. 重量G=40N的滑塊1，在傾角b=30°的驅(qū)動(dòng)力P作用下沿水平面做等速運(yùn)動(dòng)。接觸面間摩擦系數(shù)f = 0.286，試用圖解法求力P。 PGb123題圖100mm200mm150mmR=150孔去重Q2=0.3NQ1=0.25NQ2=0.25NO4題圖4. 均質(zhì)圓盤(pán)上裝有二個(gè)螺釘并鉆有一個(gè)孔，它們的不平衡重及位置如圖所示

24、，為使該圓盤(pán)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(huà)在圖上）。800200p/42pjM0Mr三、已知某機(jī)械一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)的等效阻力矩Mr如圖所示，等效驅(qū)動(dòng)力矩Md為常數(shù)，等效構(gòu)件的最大及最小角速度分別為nmax=200r/min 及nmax=180r/min。試求：1. 等效驅(qū)動(dòng)力矩Md的大??；2. 運(yùn)轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)d；3. 當(dāng)要求d 在0.05范圍內(nèi)，并不計(jì)其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，應(yīng)裝在等效構(gòu)件上飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf。 (10分)CHBAe示意圖四、試設(shè)計(jì)一偏置曲柄滑塊機(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。

25、并求其最大壓力角amax。 (12分)五、 圖示為一移動(dòng)盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，滾子中心位于點(diǎn)B0時(shí)為該凸輪的起始位置。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(diǎn)B1接觸時(shí)，所對(duì)應(yīng)相對(duì)于B0接觸時(shí)的凸輪轉(zhuǎn)角j1；(3) 當(dāng)滾子中心位于點(diǎn)B2時(shí)，所對(duì)應(yīng)的凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角a2；(4) 升距h。0B0B2B101e五題圖nz4Hz2z3z1z5z6n六題圖六、 如圖所示的輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)z1 =56，z2 =62，z3 =58，z4 =60，z5 =35，z6=30，若n =70r/min，n =140r/min，兩軸轉(zhuǎn)向相同，試分析輪系的組成，求n1 =？并判斷其

26、轉(zhuǎn)向。 (10分)七、已知一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，m = 2.5mm，a =20°，h*a=1.0，c*=0.25，z1 =20，z2 = 40。 (14分)(1) 求出齒輪尺寸d1、da1、df1、s和中心距a；(2) 求重合度ea；(3) 畫(huà)出理論嚙合線和實(shí)際嚙合線；(4) 畫(huà)出單齒嚙合區(qū)和雙齒嚙合區(qū)。O1O2rb1rb2ml = 0.001m/mmw1w2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。（ 曲柄 連桿 搖桿）2. 高速凸輪機(jī)構(gòu)，為減少?zèng)_擊震動(dòng)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)采取 運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（

27、等速 等加等減速 余弦加速度 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(gè)對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ，凸輪的實(shí)際廓線 。（ 相同 不同 不一定）4. 一對(duì)嚙合的漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪的端面模數(shù) ，且 于法面模數(shù)。（ 相等 不相等 無(wú)關(guān)系 大 小 等）5. 蝸輪的螺旋角與蝸桿的螺旋升角 。（ 相等 不相等 無(wú)關(guān)系 之和為90º）6. 對(duì)心曲軸滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄長(zhǎng)度為a，連桿長(zhǎng)度為b，則最小傳動(dòng)角 。7. 螺旋升角為的螺旋副，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(jì)算等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的原則是： 。9. 所謂定軸輪系是指： 。10. 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓

28、柱齒輪傳動(dòng)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(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有局部自由度、復(fù)合鉸鏈及虛約束需指出。BACDDEFGHJK1題圖BA02題圖2. 圖示凸輪機(jī)構(gòu)。在圖中畫(huà)出凸輪的基圓、偏距圓及理論廓線。3. 試畫(huà)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m1與m2在同一軸面內(nèi)。 說(shuō)明該轉(zhuǎn)子屬于哪類不平衡問(wèn)題。 計(jì)算m2在平衡平面、上的代換質(zhì)量m2和m2。aaam1=4kgm2=6kgm2m2三、在圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中，已知：L400mm，30º，原動(dòng)件1以等角速度11rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)，試用圖解法求機(jī)構(gòu)3

29、的速度v3和加速度a3。 （15分）AL1l=10mm/mm123ABCDABC=90º時(shí)示意圖三題圖四題圖四、試設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知：LAB=500mm，LBC=300mm，要求滿足：ABC=90º時(shí)，BCD=90º；當(dāng)AB桿從垂直位置按順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)45º時(shí)，ABC增加30º。 （10分）五、圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，滑塊1在驅(qū)動(dòng)力P的作用下等速移動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B處的圓為摩擦圓，移動(dòng)副的摩擦系數(shù)f0.18，各構(gòu)件的重量不計(jì)，試求： （15分） 1. 不計(jì)摩擦?xí)r所能克服的生產(chǎn)阻力Q0； 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

30、置的瞬時(shí)機(jī)械效率。 建議取力比例尺。 4321P=500NQBA30º六、圖示滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)。已知齒輪參數(shù)：m=2mm，a=20º，ha*=1.0，齒輪2的變位系數(shù)-0.2，其余如圖示，試確定： （10分）1. 齒輪副1與2、2與3的傳動(dòng)類型；Z1=33Z2=36Z3=36a=71mm2. 齒輪3的變位系數(shù)。 注：無(wú)側(cè)隙嚙合方程式： inva= 2(x1+x2)/(z1+z2)+inva 七、機(jī)械在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)的等效驅(qū)動(dòng)力矩Md和等效阻力矩Mr(為常數(shù))如圖示，等效轉(zhuǎn)動(dòng)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0=20rad/

31、s。試作：1. 畫(huà)出機(jī)械動(dòng)能變化的示意線圖E()；2. 求等效構(gòu)件的最大、最小角速度：max，min；23/2/204080M(Nm)MdMr0E3. 計(jì)算機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)。 （10分）機(jī)械原理模擬試卷(四)題解一、選擇及填空題1. ； 2. ； 3. ， ； 4. ， ； 5. ； 6. arcsin(a / b)；7. l arctgf ； 8. 等效構(gòu)件所具有的動(dòng)能等于系統(tǒng)的動(dòng)能；9. 輪系中所有齒輪回轉(zhuǎn)軸線固定的輪系； 10. 模數(shù)， 齒輪齒數(shù)，螺旋角。BA0理論廓線基圓偏距圓二、選擇及填空題1. 解F=3n-2Pl-Ph=3*6-2*8-1=1 在F處有局部自由度；在D或D處有虛

32、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。周轉(zhuǎn)輪系定軸輪系4. 解 屬于動(dòng)不平衡問(wèn)題 m2= m2*a/3a=2kg m2= m2*2a/3a=4kg三、解：設(shè)構(gòu)件2與3之鉸鏈處為B，于是在B處有B1、B2和B3，其中B2和B3的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一致。取B2為動(dòng)點(diǎn)，動(dòng)系建立在構(gòu)件1上，其速度和加速度的矢量方程分別為： vB2 = vB1 + vB2B1 大小 ？ LAB*w1 ？ 方向 水平 AB AB aB2 = aB1 + vkB2B1 + vrB2B1 大小 ？ LAB*w21 2 vB2B1*w1 ？ 方向 水平 BA AB ABv=10mm/s/mmPb1b2 (b

33、3)a=20mm/s2/mmPb2(b3)b1k作速度多邊形和加速度多邊形分別如下：于是有：AB1B2C2C1Dv3 = 0.54m/s，a3 = 0.62m/s2。四、解依題意作圖如下：先作出機(jī)構(gòu)兩要求位置，得C1和C2點(diǎn)，由于C點(diǎn)軌跡為以D點(diǎn)為中心的圓弧，故作C1和C2點(diǎn)連線的垂直平分線，得固定鉸鏈點(diǎn)D，即：LCD=380mm。Pmp=10N/mmR43R21R043R021R023R23R041R41Q0Q五、解作運(yùn)動(dòng)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 + R41+R21=0 ； Q + R43+R23=0而：j=arctgf=10.2°。作此兩

34、矢量方程圖解如圖示，得到： 1. 不計(jì)摩擦?xí)r Q0=1020N 2. 考慮摩擦?xí)r Q=670N 3. 瞬時(shí)機(jī)械效率 = Q / Q0 = 0.657Q3R23BR432jP=500N1R2130ºAR414j六、解： 3. 齒輪1與2的傳動(dòng)類型：正傳動(dòng)， 齒輪2與3的傳動(dòng)類型：負(fù)傳動(dòng)，4. a = m(Z2+Z3) / 2 = 72mma= arcos(acosa/a)=17.65°inv a= tg a- a= 0.010128inv a = tg a - a = 0.014904所以：x3 = (inv a- inv a) (Z2+Z3) / 2tg a - x2 =

35、-0.27 七、解： 4. 見(jiàn)圖5. 運(yùn)動(dòng)方程的積分形式0p/2(Md - Mr)dj = ( w2min - w20 ) Je / 2wmin = 14.14 rad/sp/23p/2(Md - Mr)dj = ( w2max - w2min ) Je / 2wmax = 24.49 rad/s6. wm = (wmin + wmax ) / 2 = 19.32 rad/sd = (wmin - wmax ) / wm = 0.53623/2/204080M(Nm)MdMr0E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(dòng)件的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角是

36、。（ 角A 角B 角C 角D）123C主動(dòng)DBA2. 阿基米德蝸桿的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)與壓力角規(guī)定在 。（ 法面 端面 軸面）3. 剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的力學(xué)條件是 。（ 慣性力系的主矢為零 慣性力系的主矩為零 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(shí)的滾子半徑 該點(diǎn)理論廓線的曲率半徑。（ 大于等于 小于 小于等于）5. 由M個(gè)構(gòu)件鉸接于一點(diǎn)的復(fù)合鉸鏈應(yīng)包含 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。6. 屬于平面高副的有 副；屬于平低副的有 副。7. 圖示鉸鏈四桿機(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)。d=95mma=25mmc=65mmb=70mmBCDA8. 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是 。9. 為了使

37、從動(dòng)件獲得間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)，其傳動(dòng)比用分度圓錐角表示為：i12= 。二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1. 圖示電器開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)。已知LAB=120mm，LBC=180mm，LCD=400mm，LAD=500mm。試作： 說(shuō)明該機(jī)構(gòu)屬于何種類型機(jī)構(gòu)及其理由； 在觸頭接合力Q作用下機(jī)構(gòu)是否會(huì)被打開(kāi)？為什么？QCDBA1題圖l=0.01m/mm2C1A1B342題圖2. 圖示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，已知110rad/s，試用瞬心法求構(gòu)件3的速度V3。EVBCB正三角形ADbp3. 在圖示機(jī)構(gòu)中，已知VB，欲求VE。試按矢量方程圖解法作出速度多邊形。30206m

38、m4mm4. 圖示剛性轉(zhuǎn)子，質(zhì)量分布在同一個(gè)軸面上，數(shù)據(jù)見(jiàn)圖，說(shuō)明是否靜平衡、動(dòng)平衡？并簡(jiǎn)述理由。ZH=100Z3=20Z2 =25Z2=20Z4=20Z1=25三、圖示輪系（各輪齒數(shù)見(jiàn)圖）。1 說(shuō)明輪系類型；2 計(jì)算傳動(dòng)比i14；3 說(shuō)明n4與n1轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否相同；4 以齒輪1為原動(dòng)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(jì)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪基圓半徑ro=25mm，偏距e =10mm，滾子半徑rr=5mm，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：凸輪轉(zhuǎn)角0°90°90°120°120°210°210°360&

39、#176;從動(dòng)件位移余弦加速度上升24mm遠(yuǎn)停等加速度減速到近處近停按下列要求作題： （15分）ero(b)1 在(a)圖中畫(huà)出=0210°區(qū)間從動(dòng)件位移曲線S()；2 說(shuō)明在一個(gè)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(shí)際廓線。0 90° 120° 210° S(a)五、圖(a)為曲柄壓力機(jī)的傳動(dòng)示意圖，圖(b)為以曲軸H為等效構(gòu)件穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)一周期的等效阻力矩Mr曲線，等效驅(qū)動(dòng)力矩Md為常數(shù)，A軸轉(zhuǎn)速nA=730轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JA=0.02kgm2(其它構(gòu)件質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì))，曲軸轉(zhuǎn)速nH=100轉(zhuǎn)/分。試求滿足運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻

40、系數(shù)d=0.1的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF。 (10分)A飛輪H60M(Nm)Mrj1007p/4p/4(a)(b)六、試設(shè)計(jì)一對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，要求實(shí)現(xiàn)曲柄AD的三個(gè)位置AD1，AD2，AD3與滑塊的三位置C1，C2，C3相對(duì)應(yīng)（見(jiàn)下圖）。 (12分)示意圖ABCDaAC1D1C2C3D2D3mL= 1 mm/mm 答： AB = ；BC = ；a = 。七、圖示為按比例尺l=1mm/mm畫(huà)出的齒輪嚙合圖。已知：壓力角a=20°，嚙合角a=30°，節(jié)圓半徑r1=43.403mm, r2=86.805mm.試作： （13分）1 計(jì)算兩輪基圓半徑rb1、rb2和兩輪分度圓半徑r1、r2

41、，并在C2齒側(cè)畫(huà)出齒廓工作段；2 標(biāo)出法節(jié)Pn、基節(jié)Pb1；3 標(biāo)出實(shí)際嚙合線B1B2，并量出長(zhǎng)度和計(jì)算重合度a。機(jī)械原理模擬試卷(五)題解二、 選擇及填空題1. ； 2. ； 3. ；4. 5. M-1 ；6. 齒輪副和凸輪，移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)；7. 雙曲柄，雙搖桿； 8. 模數(shù)和壓力角對(duì)應(yīng)相等；9. 槽輪，棘輪；10. tgd2(ctad1)P14P12P34P13l=0.01m/mm2C1A1B34P23二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1. 雙搖桿機(jī)構(gòu)，因?yàn)椋?20+500>180+400 不會(huì)被打開(kāi)，因這是死點(diǎn)位置。 V3 = p14p13×l ×w1= 4.12m

42、/s2. 解：找機(jī)構(gòu)瞬心如圖示。所以有pecb3. 解4. 是靜平衡的。因?yàn)閃1=W2=120kgmm，且方向相反。不是動(dòng)平衡的。因?yàn)椴辉谕换剞D(zhuǎn)平面內(nèi)，將產(chǎn)生慣性力矩。三、解：5 輪系類型；混合輪系。6 i14 = i1HiH4， iH4 = - Z4/ZH = -0.2i1H = 1 iH13 =1 Z3Z2 / Z2Z1 = 0.36 (或9/25)i14 = 0.36 (-0.2)=-0.072 (或-9/125)7 n4與n1轉(zhuǎn)動(dòng)相反。8 是增速。四、解4 如圖所示ero(b)5 在j = 0°、90°、120°、210°處有柔性沖擊。0 90° 120° 210° S(a)3. 如圖所示五、解：Md = 60×p/4+10×7p/4 / 2p = 16.25 NmJ1e= JA ( nA/nH )2 = 0.02×7.32 = 1.0658kgm2Wmax = (Md -10)×7p/4 = 34.36 NmJF = - J1e900Wmaxp2nH2d =