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1、重庆大学试卷 教务处 07 版 第 1 页 共 4 页 重庆大学重庆大学 机械原理机械原理 课程试卷课程试卷 A A卷卷B B卷卷2009 2010 学年学年 第第 二二 学期学期开课学院:开课学院: 机械工程机械工程 课程号课程号: 11028430 考试日期:考试日期: 2010.6.5 考考试试方方式式:开开卷卷闭闭卷卷 其其他他考试时间:考试时间: 120 分钟分钟题题 号号一一二二三三四四五五六六七七八八九九十十总总 分分得得 分分一、平面机构结构分析(一、平面机构结构分析(15 分)分)1. 在图 11 所示机构中,凸轮为一圆盘,铰链 A、B、C 共线, AB=BC=BD。 (1)
2、计算该机构自由度,请明确指出机构中的复合铰链、 局部自由度或虚约束;(9 分) (2)画出该机构的低副替代机构。 (3 分)2. 试画出图 12 所示机构的基本杆组(必须将构件代号标注在基本杆组中) ,并确定机构的级别。 (3 分)二、平面连杆机构分析与设计(二、平面连杆机构分析与设计(30 分)分)1. 确定图 21 所示机构在图示位置的全部瞬心。若曲柄 1 的角速度1已知, 写出计算构件 3 的角速度3的表达式;(8 分) 2. 画出机构在图示位置的传动角;(2 分)命题人:机械原理教学组 组题人:秦伟 审题人:秦伟 命题时间:2010.5 教务处制学院学院 专业、班专业、班 年级年级 学
3、号学号 姓名姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密1524 6738图 124CB1321A图 21BDCAJFEIGKOH图 11E重庆大学试卷 教务处 07 版 第 2 页 共 4 页 3. 在图22所示机构中,已知45,10rad/s,逆时针方向, lAB 11400mm, 60,试用相对运动图解法求构件 2 的角速度、构件 3 的2 速度 v3和加速度 a3(要求列出矢量方程,画出速度多边形和加速度多边 形) ;(10 分)4给定摇杆长度及两极限位置如图 23 所示,图中,l0.002m/mm,要求 机构的行程速比系数 K1.5,机架长
4、度 lAD45mm,试设计曲柄摇杆机构 (直接在图 23 上作图,保留作图线,求出 lAB和 lBC的值) 。 (10 分)三、凸轮机构分析(三、凸轮机构分析(10 分)分)1. 试在图 3 中画出凸轮的理论轮廓曲线、基圆、从动件的最大行程 h、凸 轮逆时针转至轮廓线上点 A(点 A 位于凸轮轮廓线的直线段上)与滚子 接触时,从动件位移 s 和机构压力角;(6 分) 2. 凸轮的推程角 =?、回程角=?(4 分)四、齿轮机构参数计算(四、齿轮机构参数计算(10 分)分)在图 4 所示齿轮机构中,己知各直齿圆柱齿轮 模数均为 2mm,各轮的齿数分别为: z1=15,z232,z220,z330。
5、要求齿轮 1、3 同 轴线。试问: 1. 若选齿轮 2、3 为标准齿轮传动,齿轮 1、2 应 选什么传动类型最好?(4 分) 2. 若取齿轮 2、3 的中心距为实际中心距,齿轮 1、2 的啮合角为多少?(4 分) 3. 用范成法加工齿轮 1,是否会产生根切?(2 分)CA11111B23B图 22C1C2D1 图 23图 42312A图 3重庆大学试卷 教务处 07 版 第 3 页 共 4 页 五、轮系传动比计算(五、轮系传动比计算(1010 分)分)在图 5 所示的轮系中,已知轴 I 的转速为 n1100r/min,方向如图中箭 头所示。各轮的齿数分别为: z1=15,z230,z345,z
6、460,z525,z620,z7=25,z8=20。计算轴 II 的转速大小和方向。六、机械系统动力学(六、机械系统动力学(15 分)分)图 61 所示机械系统,已知轮 1 的转动惯量为 J10.01kgm2,轮 2 及 2 的转动惯量为 J20.024kgm2,轮 3 的转动惯量为 J30.018kgm2,连杆 4 的 质量 m42kg,质心 S4位于 lAB的中点,滑块 5 的质量 m51kg,各齿轮齿数 为 z120,z260,z220,z360,lAB80mm,作用于滑块上的阻力为 Fr,Fr随转角3的变化如图 62 所示。以齿轮 1 为等效构件。试求: 1. 33/2 时的等效惯量
7、Jv和等效阻力矩 Mvr;(7 分) 2. 作出等效构件1 在一个周期范围内的等效阻力矩曲线MvrMvr(1) ;(4 分)3. 设作用于齿轮 1 上的驱动力矩 Md常数,求等效驱动力矩 Mvd和最大盈 亏功Amax。 (4 分)Fr (N)1000N3212233 Fr65MdBm4A4图 61图 62图 5轴I23 4H5671轴II8重庆大学试卷 教务处 07 版 第 4 页 共 4 页 七、考虑摩擦的机构静力分析(七、考虑摩擦的机构静力分析(10 分)分)图 7 所示六杆机构,回转副上各小圆为摩擦圆,移动副摩擦角为,滑 块上作用有工作阻力 Q。 1. 在构件 1 上标出驱动力矩 Md,作出各构件总反力并进行标注;(5 分) 2. 写出构件 3 和构件 4 的力平衡方程式,以图中表示 Q 的线段长度为基准, 作出构件 3、4 的力多边形(5 分) 。213456QQ图 7