機械制造行業(yè)重慶大學機械原理模擬題套

1、 （機械制造行業(yè)）重慶大學 機械原理模擬題套 2020年4月 多年的企業(yè)咨詢顧冋經驗經過實戰(zhàn)驗證可以落地執(zhí)行卓越管理方案，値得您下載彌 h 模擬題一 一計算圖示機構自由度，指明復合鉸鏈，局部自由度，和虛約束所在； 進行高副低代，然后拆分桿組，判斷機構的級別。 （20 分） 二在圖示的機構中，已知各構件長度，原動件以等角速度 wi = 10rad/s 逆時針轉動，試用圖解法求點 D 的速度。（20 分） 三.1.圖示鉸鏈四桿機構中，已知各構件的長度 lAB=25mm ， bc=55mm ，lcD=40mm ，lAD=50mm，試問：（15 分） （1） 該機構是否有曲柄，如有，請指出是哪個構件；

2、 （2） 該機構是否有搖桿，如有，請指出是哪個構件； （3） 該機構是否有整轉副，如有，請指出是哪個轉動副； 2.設計一鉸鏈四桿機構，如圖所示，已知行程速比系數 K=1，機架長 LAD=100mm,曲柄長 LAB=20mm,當曲柄與連桿共線，搖桿處于最遠的 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） 四圖示機構的凸輪輪廓線由兩段直線和兩段圓弧組成。 （1）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）

3、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， 已知傳動 比 i=2.5，中心距 a=175mm，小齒輪齒數 z仁20，壓力角a =20 試計算模數 m、大齒輪的幾何尺寸基圓直徑，齒頂圓直徑和齒根圓直 徑。（20分） 六圖示輪系各輪的齒數已在括號中標注，已知主動輪 1 的轉速為每分 鐘 1轉、主動輪 4 的轉速為每分鐘 2 轉，轉向如圖所示。試求輸出構 件 H 的轉速和轉向。（20 分） 七圖示減速器，已知傳動比 i=Z2/z1=3，作用在大齒輪上的阻力矩隨 大齒輪的轉角2變化，其變化規(guī)律為：當 0二 2=120 時，阻力 矩為 M2=300N ?m ;當 120 = =360 時，阻力

4、矩為 M2二0 ,又 已知小齒輪的轉動慣量為 Ji，大齒輪的轉動慣量為 J2。假設作用在小 齒輪上的驅動力矩 Mi為常數，小齒輪為等效構件。試求等效轉動慣 量 Je，等效驅動力矩 Md，等效阻力矩 Mr。（ 15 分） 模擬題二 一 平面機構的機構分析（20 分） 1. 計算圖示系統(tǒng)自由度，并指明虛約束、復合鉸鏈、局部自由度。 （8 分） 2. 以 AB 為原動件對圖示機構進行結構分析，要求畫出原動件、基本 組，并指出機構的級別。（8 分） 3試對圖示機構進行高副低代，要求畫出替代機構E/ （4 分） 二平面機構的運動分析 B J 、J D 圖所示連桿機構中給定各構件長度肛二常數，試用相對運動

5、圖解法 G 求桿 5 的角速度 W5,寫出求解的速度矢量方程，作出速度多邊形（20 分） 三平面連桿機構及其設計（35 分） 1. 如圖所示，設已知四桿機構各構件的長度 a=240mm ; b=600mm ; c=400mm ; d=500mm ，試回答下列問題：（15 分） 當取桿 4 為機架時，是否有曲柄存在？ 若各桿長度不變，能否以選不同桿為機架的辦法獲得雙曲柄機構和 雙搖桿機構？如何獲得？ 2. 已知曲柄搖桿機構的行程速比系數 K=1.4、搖桿長度 c=600mm、 搖桿最大輸出擺角 =30 ，機架長度 d=300mm 。試用圖解法設計 該機構。要求自選比例尺畫出設計圖（不得書寫作圖過

6、程） ，寫出極 位夾角，曲柄長度 a 和連桿長度 b 的計算式和計算結果。（20 分） 四凸輪機構及其設計（20 分） 圖示凸輪機構的凸輪為圓盤。試畫出理論廓線、基圓、偏距圓、從動 件升程 h、凸輪從當前位置逆時針轉過 120 時的機構壓力角a和從 動件位移 s。 五齒輪機構（20 分） 一對漸開線外嚙合正常齒標準直齒圓柱齒輪傳動，已知模數 m=4mm，壓力角 a=20 =20 , Z2=60，試求： 兩個齒輪的分度圓直徑 d1, d2和齒頂圓直徑 d 標準中心距 a; 齒輪的基圓齒距 重合度為多少； W =163mm 時的嚙合角a 實際中心距 a （20 分） 圖示輪系，已知：Z1=20 ,

7、 Z3=80 , Z4=z5=30 , Z6=90。求 Z2和 i16。a1 , da2 ； (1) (2) (3) (4) (5) 六輪系 七.機械動力學（15 分） 如圖所示，小帶輪 1 通過丿 3 - 5 垮帶2驅動大帶輪3,與大帶輪3固聯(lián)的小齒輪 3 驅動大齒輪 4。已知小帶輪直徑 為 Z3 Z4、各構件繞其轉動軸的 量）、作用在構件 4 的生產阻 效轉動慣量和等效阻力矩。 d 二大帶輪直徑 d3、各齒輪的齒數 轉動4貫量為 J1、J3、J4 （忽略皮帶的質 -為 M 4。試求以構件 1 為等效構件的等 平面機構的機構分 3 1 3 、局部自由度請 1試計算圖一示機構自由度,4若有虛約

8、束、復口 指出。（10 分） 機構的級別。（6 分） 二平面機構運動分析（2 圖所示的機構中， 已矢A鳥B 三 8 C BC 丄 CD, wi=常數，求構件 5 的角速度。 三平面連桿機構及其設計（35 分） 1. 已知鉸鏈四桿運動鏈構件 1、2、3、4 的桿長分別為 Li=100mm , L2=300mm , L3=300mm , L4=400mm 。 （15 分） （1） 試通過計算說明有無整轉副，如有，指明是哪個轉動副； （2） 若有整轉副， 以哪個構件為機架可構成雙曲柄機構； 以哪個構件為 機架可構成曲柄搖桿機構；以哪個構件為機架可構成雙搖桿機構。 2. 已知曲柄滑塊機構的行程速比系數

9、 K=1.25、滑塊行程 H=250mm、 偏距 e=50mm。試用圖解法設計該機構。要求自選比例尺畫出設計 圖（不寫作圖過程），寫出極位夾角，曲柄長度 a 和連桿長度 b 的計 算式和計算結果。建議作圖比例尺為 L=0.01m/mm 。（20 分） 四凸輪機構及其設計（20 分） 圖所示為對心直動平底推桿盤形凸輪機構。已知凸輪為一偏心圓盤， 幾何中心為 02，圓盤半徑 R=30mm，轉動中心為 01，偏心距 2試對圖示機構進行高副低代, 要求畫出替代機構。 （4 分） 3試對圖示機構進行結構分析, 要求畫出原動件、基本組，并指出該 E G 5 2 ,AB 丄 BC, BC 丄 H e=20m

10、m，凸輪一等角速度3順時針方向轉動。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壓力角 a和從動件 位移 S。 I 五齒輪機構(20 分) L _ 一對正常齒制外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動，已知：傳動比 i=2，模 數 m=4mm，壓力角 a=20(。 目 * w - ri IM H I m a ; w“ J . _ . j H . (1) 若按照標準中心距安裝，a=f20mm 試確定：兩個齒輪的齒 數 Z1, Z2;嚙合角a；節(jié)圓半徑 ri, r2; (2) 若實際中心距為 a =125mm ,兩齒輪齒數不變，滿足無齒側間 隙嚙合條件，試求

11、：嚙合角-a;節(jié)圓半徑 ri , r2; 六輪系(20 分) 圖示為某航空發(fā)動機的傳動系統(tǒng)，已知 zi=35 ,3=97 ,3=35 ,Z5=97 , 試求傳動比 ii5。 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 M r在一個工作循環(huán)中 到變化規(guī)律，設等效驅動力矩 Md為常數，主軸平均轉速 n = 300r/min,等效轉動慣量 J= 25kg ?m2。試求： (1) 等效驅動力矩 Md; (2 )最大盈虧功 Wmax ； (3) 運轉速度不均勻系數可=0.1 時，安裝在主軸上的飛輪轉動 慣量JF =3 X7 (2 X9 + 1) 1 =1 E 處滾子帶入局部自由度，

12、C 處轉動副為復合鉸鏈 咼副低代： 拆分桿組: 原動件屮級桿組H級桿組H級桿組 動件A 亥機構為u級機構。 .VFI=W I?1AF=10I AF(m/s) 大小 ? V ? 方向 V V V VF3=V F2=v F1 + VF2F1 根據速度影響原理求得VD二pd ?u 自選比例尺 u 作速度多邊形如下： 三.1AB(25mm)+l 構滿足桿長條件； (1) 有曲柄，桿 (2) 有搖桿，桿 Bc(55mm)l C40mm2+l AD (50mm), AB 是曲 CD 是搖桿; (3 )有整轉副，轉動副 A, B 是整轉副。 2.由 K=1，得到0=0 ，及由 AC1 AC2=2AB，自選比

13、例尺作出機構 簡圖： 如圖所示：在直角？ AmD 中，可以求得 Am=86.6mm ，又 GC2=2AB , 故 mC1二mC2=10mm，故得到： BC=Am+mC 1 AB1 =86.6mm 在？ADC2 中,AD=100mm , AC2二Am mC2=76.6mm , / DAC2=30 ，故求得 DC=51.0mm。 四.解題如圖: 五.由題: 以及 zi=20 故 Z2=50 , m=5mm ; 由：d=mz，得至 U d2=mz 2=250mm , da2=d+2h a=260mm , df2=d -2hf=237.5mm db2 =dcos a=235.0mm 。 六解： 故 n

14、H= 1.599r/min。故大小為 1.599，方向與齒輪 1 相反。 七解： 模擬題二 一 .1.F=3 n (2PL + PH) F =3 X9 (2 X12 + 1) 1 =1 H 處滾子帶入局部自由度，D 處轉動副為復合鉸鏈，E( R)處與 R(E) 處的移動副起重復約束作用，故 2. 原動件H級桿組皿級桿組 3. 咼副低代： .VB=W 1 ?IAB 速度影像原理求得 VC2 VC2 =V C4=V C5 + VC4C5 大小 V ? ? R (E)處移動副帶入虛約束。 大小 ? V ? 方向 V V V C A VD = B C 方向 V V V 故求得 Vc5 = pc 5?U

15、 W5=V C5/FC 自選比例尺 u 作速度多邊形: 三. 1.解：a=240mm ; b=600mm ; c=400mm ; d=500mm , 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，取桿 3 為機架為雙搖桿機構 2.由 K=1.4，得到， 自選比例尺 u 繪制出機構簡圖： 其中 ZCi DC2= 四. 解題如圖所示： 五. (1)由： 可得：d 1=80mm 又 ha* = 1，可得: (2) (3) (3) 由： 可得：a = 1.52 (4) 由 acos a=a cos a , a =163mm , a=160m

16、m , a=20 得到 a =22.7 。 六. 解： 及 n3=n4，故解得：i16=17 ; 由同心條件得到：z2+z 2=z3/2，故 Z2=30 七. 解： 模擬題三 一.1.F=3n - (2PL + PH) F =3 X8 - (2 X9 + 3) - 2 =1 兩滾子都帶入帶入局部自由度, 帶入虛約束。 2. 咼副低代： 3.桿組拆分： 原動件H級桿組AA級 故該機構為皿級機構 A 處轉動副為復合鉸鏈, 雙轉副桿 EF C F B H E D F .VB=W i ?IAB B 大小 ? 3 ? 方向 V V V C 速度影像原理求得 VE2 大小 V ? ? 方向 V V V V

17、E2=V E4=V E5 + VE4E5 自選比例尺 u 作速度多邊形： 故 V5=V B=w 1?IAB，故 W5=v 5/1 EF=W荀 三.解：1.L1+L4VL2 + L3，故滿足桿長條件； (1 )有整轉副，整轉副為轉動副 A, B; (2)以桿 1 為機架可以獲得雙曲柄機構，以桿 2 (4) 得曲柄搖桿機構，以桿 3 為機架可以獲得雙搖桿機構。 2.由 K=1.25，得到： 選取比例尺 L=0.01m/mm ，畫出機構簡圖： 故得到：曲柄長度 a=L?nC2/2，連桿長度 b=L ?AC2- a 為機架可以獲 四. 解： 基圓半徑 =R e=10mm 。 五. (1)由： 以及 m=4mm 故