机械原理期末测试题及答案

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1、2012-2013 学 年 第 二 学 期机 械 制 造 及 自 动 化 专 业 机 械 原 理 课 程 期 末 试 卷 （ 答 案 ）专 业 _机 械 _设 计 _班 级 11 机 械 卓 越 _姓 名 _朱 启 _学 号 _大 题 一 二 三 四 五 成 绩成 绩一 、 是 非 题 (用 “Y”表 示 正 确 ， “N”表 示 错 误 填 在 题 末 的 括 号 中 )。(本 大 题 共 10 小 题 ， 每 小 题 1 分 ， 总 计 10 分 )1 机 构 具 有 确 定 相 对 运 动 的 条 件 为 ： 其 的 自 由 度 F0。 ( n )2 构 件 是 机 构 或 机 器 中

2、独 立 运 动 的 单 元 体 ， 也 是 机 械 原 理 研 究 的 对 象 。 ( y )3 在 摆 动 导 杆 机 构 中 ， 若 取 曲 柄 为 原 动 件 时 ， 机 构 的 最 小 传 动 角 min=0； 而 取 导 杆 为 原 动 件 时 ， 则 机 构 的 最 小 传 动 角 min=90。 ( n )4 机 构 当 出 现 死 点 时 ， 对 运 动 传 递 是 不 利 的 ， 因 此 应 设 法 避 免 ； 而 在 夹 具 设计 时 ， 却 需 要 利 用 机 构 的 死 点 性 质 。 ( y )5 当 其 它 条 件 不 变 时 ， 凸 轮 的 基 圆 半 径 越 大

3、 ， 则 凸 轮 机 构 的 压 力 角 就 越 小 ，机 构 传 力 效 果 越 好 。 ( y )6 在 蜗 杆 传 动 中 ， 蜗 杆 的 升 角 等 于 蜗 轮 的 螺 旋 角 ， 且 蜗 杆 与 蜗 轮 的 螺 旋 线 旋向 相 同 。 ( y )7 渐 开 线 直 齿 圆 锥 齿 轮 的 标 准 参 数 取 在 大 端 上 。 ( y )8 为 了 减 小 飞 轮 的 尺 寸 ， 在 机 器 的 低 速 轴 上 安 装 飞 轮 后 ， 可 以 较 好 地 降 低 机器 的 速 度 波 动 。 ( n )9 机 器 等 效 动 力 学 模 型 中 的 等 效 质 量 (或 转 动 惯

4、 量 )是 一 个 假 想 质 量 (或 转动 惯 量 )， 它 不 是 原 机 器 中 各 运 动 构 件 的 质 量 (或 转 动 惯 量 )之 和 ， 而 是 根 据 动 能相 等 的 原 则 转 化 后 计 算 得 出 的 。 ( y )10 不 论 刚 性 回 转 体 上 有 多 少 个 不 平 衡 质 量 ， 也 不 论 它 们 如 何 分 布 ， 只 需 要 在任 意 选 定 两 个 平 面 内 ， 分 别 适 当 地 加 平 衡 质 量 即 可 达 到 动 平 衡 。 ( y )二 、 填 空 题 (将 正 确 的 答 案 填 在 题 中 横 线 上 方 空 格 处 )。1、机

5、构具有确定运动的条件是： ，若机构自由度 0，而原动件数0，而原动件数F，则各构件之间 。2、瞬心是两个作平面相对运动刚体上瞬时 为零的 。3、移动副的自锁条件是 ；转动副的自锁条件是 。4、在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中， 运动规律具有刚性冲击；运动规律具有柔性冲击。5、内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 ， 。6、当原动件为整周转动时，使执行构件能作往复摆动的机构有 ； ； 。7、等效质量和等效转动惯量可根据等效原则： 来确定。8、输出功和输入功的比值，通常称为 。9、为了减少飞轮的质量和尺寸，应将飞轮安装在 轴上。10、刚性转子静平衡条件是 ；而动平衡条件是 。(本 大 题 共

6、 5 小 题 ， 每 小 题 2 分 ， 总 计 10 分 )1 三 角 螺 纹 的 摩 擦 (C) 矩 形 螺 纹 的 摩 擦 ， 因 此 ， 前 者 多 用 于 (E) 。(A)小 于 ； (B)等 于 ； (C)大 于 ； (D)传 动 ； (E)紧 固 联 接 。2 凸 轮 机 构 中 从 动 件 作 等 加 速 等 减 速 运 动 时 将 产 生 (B) 冲 击 。 它 适 用 于(E) 场 合 。(A)刚 性 ； (B)柔 性 ； (C)无 刚 性 也 无 柔 性 ； (D)低 速 ； (E)中 速 ； (F)高 速 。3 一 对 渐 开 线 斜 齿 圆 柱 齿 轮 在 啮 合 传

7、 动 过 程 中 ， 一 对 齿 廓 上 的 接 触 线 长 度 是 (C) 变 化 的 。(A)由 小 到 大 逐 渐 ； (C)由 大 到 小 逐 渐 ；(C)由 小 到 大 再 到 小 逐 渐 ； (D)始 终 保 持 定 值 。4 设 机 器 的 等 效 转 动 惯 量 为 常 数 ， 其 等 效 驱 动 力 矩 和 等 效 阻 抗 力 矩 的 变 化 如图 示 ， 可 判 断 该 机 器 的 运 转 情 况 应 是 (B) 。(A)匀速稳定运转；(B)变速稳定运转；(C)加速过程；(D)减速过程。5机械平衡研究的内容是(C)(A)驱 动 力 与 阻 力 间 的 平 衡 (B)各 构

8、件 作 用 力 间 的 平 衡(C)惯 性 力 系 间 的 平 衡 (D)输 入 功 率 与 输 出 功 率 间 的 平 衡四 、 计 算 题 (列 出 计 算 公 式 ， 计 算 出 题 目 所 要 求 解 的 有 关 参 数 )。(本 大 题 共 3 小 题 ， 每 小 题 10 分 ， 总 计 30 分 )1 计 算 图 示 机 构 的 自 由度 。 如 有 复 合 铰 链 、 局 部 自 由度 和 虚 约 束 ， 需 明 确 指 出 。并 指 出 该 机 构 是 否 具 有 确 定的 相 对 运 动 。解 ： 铰 链C 处 为 具 有 两 个 转 动 副 的 复 合 铰 链 ， (1

9、分 )移 动 副 E、 E中 有 一 个 为 虚 约 束 ， (1 分 )滚 子 F 处 有 局 部 自 由 度 ， (1 分 )则 np79,LH (3 分 )32729， (2 分 )该 机 构 中 有 两 个 原 动 件 (曲 柄 AB 和 凸 轮 O)， 并 等 于 机 构 的 自 由 度 数 F， 故 该机 构 具 有 确 定 的 相 对 运 动 。 (2 分 )2 已知图示机构的尺寸(可从图中量取尺寸， l=0.001m/mm)及原动件的角速度 148.78rad/s。(1)标出所有瞬心位置；(2)用瞬心法计算构件 2 的角速度 2，并确定出其方向。(3)构件 2 上 点的速度 ，

10、并确定出其方向。解 ： (1)瞬 心 数 目 N K(K 1)/2 4(4 1)/2 6,各 瞬 心 位 置 如 图 所 示 ； (4 分 )(2)12412llPP/ 1P12P14 P12P24 48.7820 80 12.195(rad/s),方 向 与 1同 向 ， 逆 时 针 方 向 ；（ 3 分 ）(3)vlMP24 2 l M412.1950.00182 1m/s， 方 向 ：4， 如 图 所 示 。 (4 分 ) 图 示 为 里 程 表 中 的 齿 轮 传 动 ， 已 知 各 轮 的 齿 数 为 z17， 268，z32， 419， z420， 54。 试 求 传 动 比 i1

11、5。(1)齿 轮 z1、 2为 定 轴 轮 系 。iz1216874(2 分 )(2)齿 轮 3、 4、 、 z5、 H 组 成 行 星 轮 系 。iiH5543520319 4(6 分 )(3) 12 6() (2 分 )五 、 图 解 题 (通 过 图 解 求 解 题 目 所 要 求 的 有 关 参 数 )。(本 大 题 共 3 小 题 ， 前 一 小 题 10 分 ， 后 两 小 题 各 15 分 ， 总 计 40 分 )1 如 图 示 曲 柄 滑 块 机 构 的 运 动 简图 ， 试 确 定 当 曲 柄 1 等 速 转 动 时 ，(1)机 构 的 行 程 速 度 变 化 系 数 K；(

12、2)最 小 传 动 角 min的 大 小 ；(3)滑 块 3 往 复 运 动 时 向 左 的 平 均速 度 大 还 是 向 右 的 平 均 速 度 大(4)当 滑 块 3 为 主 动 时 ， 机 构 是 否 出 现 死 点 ， 为 什 么 ？(在 图 中 用 作 图 法 求 解 )解 ： (1)0180197018,().K。 (2 分 )(2)min5。 (3 分 )(3)向 左 大 。 (2 分 )(4)会 出 现 ， 因 为 在 连 杆 与 曲 柄共 线 时 传 动 角 0。 (3 分 )2. 如图所示，有一对心直动滚子从动件偏心圆凸轮机构， O为凸轮几何中心， O1为凸轮转动中心，直线

13、 ACBD ， O1O OA/2， 圆盘半径 R 60mm ，滚子半径 rr=10mm。试根据上述条件确定基圆半径 r0、行程 h， C 点压力角 c和 D 点接触时的位移hD、压力角 D。(要求在图中画出并同时计算出)解 ：(1) rOAr0140mm ； (3 分 )(2)h60mm ； (3 分 )(3)C； (3 分 )(4) hRrD1220361().mm(3 分 )(5)DOarctg().1230(3 分 )3 直 齿 圆 柱 齿 轮 与 齿 条 无 侧 隙 啮 合 如 图 所 示 ， 已 知 m10mm， 2，ha*1， c*.025。(1)由 图 量 取 分 度 圆 半 径 ， 求 齿 轮 齿 数 ；(2)计 算 基 圆 半 径 、 基 圆 齿 距 pb；(3)作 图 求 实 际 啮 合 线 段 长 ， 并 用 以 求 重 合 度 ；(4)作 图 表 示 齿 条 和 齿 轮 的 实 际 工 作 段 ；(5)由 图 量 取 齿 条 分 度 线 与 节 线 的 距 离 ， 求 齿 轮 的 变 位 系 数 ， 并 回 答 是 正 变 位 还