河南科技大學(xué)機(jī)械原理期末試卷試題及答案

1、試卷三（第一頁）河南科技大學(xué)二00五至二00六學(xué)年第一學(xué)期期終試卷（A） 課程 機(jī)械原理 年級(jí)、專業(yè) 03級(jí)機(jī)械類各專業(yè) 分?jǐn)?shù)_特別提示：所有答案均寫在次此試卷上得分 一選擇題 (每題2分，共20分,把正確選項(xiàng)的序號(hào)填在“_”處 )  1.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是自由度F0，并且_ 。 F = 1 F1 F = 原動(dòng)件的數(shù)目 2.機(jī)械自鎖行程的效率_ 。 3.圖示四拐曲軸_ 。 靜平衡動(dòng)平衡 既不靜平衡又不動(dòng)平衡   第3題圖第4、5題圖 4.圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) ABCD 中，已知各桿長(zhǎng)，該機(jī)構(gòu)為_ 。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 雙曲柄機(jī)構(gòu) 雙搖桿

2、機(jī)構(gòu) 5.圖示機(jī)構(gòu)ABCD中，以桿_為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)位置。 AB BC CD 6.機(jī)器中的飛輪能夠_ 周期性速度波動(dòng)。 消除 增大 減小 7.機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型中，等效力矩M e_ 。 產(chǎn)生的瞬時(shí)功率等于原系統(tǒng)中相應(yīng)外力和力矩產(chǎn)生的瞬時(shí)功率 等于原系統(tǒng)中的力矩之和 等于原系統(tǒng)中的力和力矩之和 8.反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)， 凸輪的實(shí)際輪廓曲線是_ 。 滾子中心的軌跡 滾子圓的包絡(luò)線 理論輪廓曲線沿導(dǎo)路減去滾子半徑后的曲線 9.當(dāng)齒輪的安裝中心距a 大于標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 時(shí)，其傳動(dòng)比_ 。 增大 不變 減小 10.用齒條形刀具范成法切削直齒圓柱齒輪時(shí)，發(fā)生根切的原因是_ 。 刀

3、具的齒頂線超過了嚙合極限點(diǎn) 被切齒輪的齒數(shù) Z Zmin Z Z min  得分 二(7分)試計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束，須在圖中指出。       得分 三(7分)圖示為一擺動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪1在驅(qū)動(dòng)力矩Md的作用下逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，Q為作用在推桿2上的外載荷，試確定各運(yùn)動(dòng)副中的總反力(FR31、FR12、FR32)的方位。圖中虛線圓 為摩擦圓，摩擦角為。 下一頁試卷三（第二頁）得分 四(14分)在圖示機(jī)構(gòu)中,已知各桿的尺寸及構(gòu)件1的角速度為1。

4、60;(1).只作出構(gòu)件1、3的速度瞬心P13 ；(2).用相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量圖解法求構(gòu)件5的速度，要求寫出速度矢量方程，并在的基礎(chǔ)上作出速度多邊形；(3).在機(jī)構(gòu)圖上標(biāo)出的方向，并寫出其表達(dá)式。            得分 五(6分)某機(jī)械系統(tǒng)以其主軸為等效構(gòu)件。已知主軸穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)周期的等效阻力矩Mer變化規(guī)律如圖所 示，等效驅(qū)動(dòng)力矩Med為常數(shù)。試求：(1).等效驅(qū)動(dòng)力矩Med ； (2).最大盈虧功 ；(3).出現(xiàn)nmax的位置。   

5、;     上一頁下一頁試卷三（第三頁）得分 六(5分)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC如圖所示。要求：  (1).標(biāo)出圖示位置滑塊的壓力角；(2).畫出機(jī)構(gòu)的極位夾角。         得分 七(6分)設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD。已知連架桿AB1、AB2與E1D、E2D 兩組對(duì)應(yīng)位置如圖所示，并要 求滿足搖桿在C2D時(shí)為極限位置。注：保留作圖過程線。  得分 八(8分)圖示偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，A點(diǎn)接觸為推桿

6、的起始上升位置。要求： (1).標(biāo)出凸輪的基圓、偏置圓；(2).標(biāo)出B點(diǎn)接觸時(shí)推桿的位移 s 、壓力角和相對(duì)起始上升位置凸輪轉(zhuǎn)過的角度。 得分 九(4分)在下圖中畫出齒條型刀具切制齒輪時(shí)刀具中線和節(jié)線的位置(示意圖)。   切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪 切制正變位齒輪 上一頁下一頁試卷三（第四頁）得分 十.(12分)圖示兩對(duì)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知模數(shù)m =5mm ，Z1 =19 ，Z2=83，x1 =0.5，x2=0.5，  Z3 =20，Z480 ， 試問： (1).兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的安裝中心距 a 和齒輪1、2的嚙合角各為多

7、少 (2).齒輪3、4應(yīng)采用何種傳動(dòng)類型；若滿足無側(cè)隙嚙合傳動(dòng)，則需要的變位系數(shù)和 x 為多少 (3).若齒輪3、4采用標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)不變，則需要的螺旋角為多大 注：      得分 十一.(11分)在圖示輪系中,已知各輪齒數(shù)為Z1= Z2=Z3=20，Z2=30，Z4=60，Z4=40，Z5=1(右旋)，  n1 =150r/min ， n5=160r/min ，轉(zhuǎn)向如圖示。試求n2 、n4、nH 的大小和方向。         上一頁返 回試

8、卷三參考答案（第一頁）河南科技大學(xué)二00五至二00六學(xué)年第一學(xué)期期終試卷（A） 課程 機(jī)械原理 年級(jí)、專業(yè) 03級(jí)機(jī)械類各專業(yè) 分?jǐn)?shù)_特別提示：所有答案均寫在次此試卷上得分 一選擇題 (每題2分，共20分,把正確選項(xiàng)的序號(hào)填在“_”處 )  1.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是自由度 F0，并且_ 。 F = 1 F 1 F = 原動(dòng)件的數(shù)目 2.機(jī)械自鎖行程的效率_ 。 3.圖示四拐曲軸_ 。 靜平衡動(dòng)平衡既不靜平衡又不動(dòng)平衡   第3題圖第4、5題圖 4.圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) ABCD 中，已知各桿長(zhǎng)，該機(jī)構(gòu)為_ 。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 雙曲柄機(jī)構(gòu)

9、 雙搖桿機(jī)構(gòu) 5.圖示機(jī)構(gòu)ABCD中，以桿_為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)位置。 AB BC CD 6.機(jī)器中的飛輪能夠_ 周期性速度波動(dòng)。 消除 增大 減小 7.機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型中，等效力矩M e_ 。 產(chǎn)生的瞬時(shí)功率等于原系統(tǒng)中相應(yīng)外力和力矩產(chǎn)生的瞬時(shí)功率 等于原系統(tǒng)中的力矩之和 等于原系統(tǒng)中的力和力矩之和 8.反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)， 凸輪的實(shí)際輪廓曲線是_ 。 滾子中心的軌跡 滾子圓的包絡(luò)線 理論輪廓曲線沿導(dǎo)路減去滾子半徑后的曲線 9.當(dāng)齒輪的安裝中心距a 大于標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 時(shí)，其傳動(dòng)比_ 。 增大 不變 減小 10.用齒條形刀具范成法切削直齒圓柱齒輪時(shí)，發(fā)生根切的原因是_

10、 。 刀具的齒頂線超過了嚙合極限點(diǎn) 被切齒輪的齒數(shù) Z Zmin Z Z min  得分 二(7分)試計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束，須在圖中指出。  解：復(fù)合鉸鏈、局部自由度如圖示。 解法一：解法二：    得分 三(7分)圖示為一擺動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪1在驅(qū)動(dòng)力矩Md的作用下逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，Q為作用在推桿2上的外載荷，試確定各運(yùn)動(dòng)副中的總反力(FR31、FR12、FR32)的方位。圖中虛線圓為摩擦圓，摩擦角為。 下一頁試卷三參考答案（第二頁）得分 四(1

11、4分)在圖示機(jī)構(gòu)中,已知各桿的尺寸及構(gòu)件1的角速度為1。 (1).只作出構(gòu)件1、3的速度瞬心P13 ；(2).用相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量圖解法求構(gòu)件5的速度，要求寫出速度矢量方程，并在的基礎(chǔ)上作出速度多邊形；(3).在機(jī)構(gòu)圖上標(biāo)出的方向，并寫出其表達(dá)式。      解：(1) 連線的交點(diǎn)即為P13如圖示。(2) 方向 平行BC 水平 大小 1lAB ？ 由影像原理求得 。 速度多邊形如圖示。 (3) 方向如圖示，大小為   得分 五(6分)某機(jī)械系統(tǒng)以其主軸為等效構(gòu)件。已知主軸穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)周期的等效阻力矩Mer變化規(guī)

12、律如圖所 示，等效驅(qū)動(dòng)力矩Med為常數(shù)。試求：(1).等效驅(qū)動(dòng)力矩Med ； (2).最大盈虧功 ； (3).出現(xiàn)nmax的位置。 解： (1). 一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)之內(nèi) W d = W r  Md =15 Nm(2). (3).出現(xiàn)nmax 的位置： 處。  上一頁下一頁試卷三參考答案（第三頁）得分 六(5分)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC如圖所示。要求：  (1).標(biāo)出圖示位置滑塊的壓力角；(2).畫出機(jī)構(gòu)的極位夾角。        得分 七(6分)設(shè)計(jì)一

13、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD。已知連架桿AB1、AB2與E1D、E2D 兩組對(duì)應(yīng)位置如圖所示，并要 求滿足搖桿在C2D時(shí)為極限位置。注：保留作圖過程線。  得分 八(8分)圖示偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，A點(diǎn)接觸為推桿的起始上升位置。要求： (1).標(biāo)出凸輪的基圓、偏置圓；(2).標(biāo)出B點(diǎn)接觸時(shí)推桿的位移 s 、壓力角和相對(duì)起始上升位置凸輪轉(zhuǎn)過的角度。 得分 九(4分)在下圖中畫出齒條型刀具切制齒輪時(shí)刀具中線和節(jié)線的位置(示意圖)。   切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪 切制正變位齒輪 上一頁下一頁試卷三參考答案（第四頁）

14、得分 十.(12分)圖示兩對(duì)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知模數(shù)m =5mm ，Z1 =19 ，Z2=83，x1 =0.5，x2=0.5，  Z3 =20，Z480 ，   。試問： (1).兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的安裝中心距 a 和齒輪1、2的嚙合角a12 各為多少 (2).齒輪3、4應(yīng)采用何種傳動(dòng)類型；若滿足無側(cè)隙嚙合傳動(dòng)，則需要的變位系數(shù)和 x 為多少 (3).若齒輪3、4采用標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)不變，則需要的螺旋角為多大 注：解：(1)齒輪1、2為等移距變位傳動(dòng) (2) 應(yīng)采用正傳動(dòng) (3)     得分 十一.(11分)在圖示輪系中,已知各輪齒數(shù)為Z1= Z2=Z3=20，Z