2016年武汉科技大学819

《2016年武汉科技大学819》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016年武汉科技大学819（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、码 号 证 考 准A.ZAB. 90C 0D.ZB2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：机械原理（口人卷B卷）科目代码：819考试时间：3小时满分150分可使用的常用工具：无 匸计算器 直尺 日圆规（请在使用工具前打丿）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无 效；考完后试题随答题纸交回。一、单项选择题（本大题10小题，每题2分，共20分，错选、多选均 无分）1 平面机构中，“基本杆组”是指 C 。A. 组成机构的最小的运动单元B.运动规律已知的构件C.不能再拆的自由度为零的最简单的运动链 D.生产中最小的制造单元 2图1所示为摆动导杆机构，以1为主动件，则机

2、构的传动角=_B 一。图13 平面机构中，从动件的运动规律取决于_D。业 专 考报A. 从动件的尺寸B机构组成情况C.原动件运动规律D.原动件运动规律和机构的组成情况4 以下说法错误的是:A 。 A.为了增大凸轮机构的传力性能可以用减小基圆半径的措施来解决B凸轮的基圆一般是指以理论廓线上最小向径为半径所作的圆C. 平底从动件盘形凸轮机构的传动角为常数D. 为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮廓线不能内凹5 用范成法加工齿轮时，齿轮根切的现象发生在 C 的场合。A.模数较大B模数较小C.齿数较少D.齿数较多6与标准齿轮相比，正变位齿轮分度圆齿槽宽 标准值，齿顶高 C 标准值。A.大于；小于B大

3、于；大于C.小于；大于D.小于；小于7. 渐开线在B上的压力角和曲率半径最小。A.齿根圆 B.基圆 C.分度圆 D.齿顶圆8. 一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮机构均为标准值的是 D 。A. 端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角B. 法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角C. 端面模数、分度圆上的端面压力角D. 法面模数、分度圆上的法面压力角9. 蜗杆蜗轮机构中心距计算公式为A10.A. m（q+z2）/2B. m（z1+z2）/2以下关于飞轮的叙述错误的是：.C. m(z1+z2)D_。D. m(q+z2)A. 安装飞轮的实质就是增加机械系统的转动惯量B. 装置飞轮不能使机械

4、运转速度绝对不变，也不能解决非周期性速度波动 的问题C. 飞轮的转动惯量越大，则系统的运转不均匀系数越小D. 为减小飞轮的转动惯量，尽可能将飞轮安装在曲柄上二、判断题（本大题5小题，每题2分，共10分。正确的打V,错误 的打x）1. 在曲柄滑块机构中，只要滑块作主动件，就必然有死点存在。（7）2. 根据渐开线性质一一基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比 基圆大。（x ）3. 两个标准直齿圆柱齿轮：z1 = 40，m1 = 2.5mm, a= 20。； z2= 20，m2 =5mm, a=20。这两个齿轮的渐开线形状应该不一样。（x ）4. 机器的启动和停车阶段，驱动功与阻抗功不相等

5、。（7 ）5. 周期性速度波动的构件，在一个周期内其动能的增量为零。（7 ）三、填空题（本大题8小题，每空1分，共10分）1. 用齿条形刀具范成法加工渐开线齿轮时，为了使标准齿轮不发生根切，刀具 的齿顶线与啮合线的交点应 交于极限啮合点之内 。2. 在具有自锁性的机械中，正行程的效率应丄a，反行程的效率应 0。3. 已知某一构件组中共有n个构件，l个低副和h个高副，则该构件组的静定条 件应为 3n=2l+h 。4. 说出两种变回转运动为直线运动的机构：曲柄滑块 机构、齿轮齿条 机构。（答 案不唯一）5机械在周期变速稳定运转阶段，一个循环内的驱动功Wd =阻抗功W。dr6. 凸轮机构推杆的常用运

6、动规律中，余弦加速度运动规律有 柔性冲击。7. 齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈 多 。8. 为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度 三 基圆 齿距。四、分析与作图题（本大题共3小题，每题10分，共30分）1.（本小题10分）已知运动链代号。N1 012, N 2 011, N1 1112，要求：334（1）画出运动链的结构图；（5分）（2）取四元连杆为机架，试变换出一个原动件为凸轮，执行构件为滑块的机构。 （5分）解：（1）运动链结构图如下图。（5分）（2）按要求变换出机构即可。（5分）2.（本小题10分）如图2所示的铰链四杆机构中，已知各杆长度lAB=25

7、0mm, lBC =650mm，1cd = 550mm，1 ad = 850mm。试求：（1） 通过分析说明该机构为何种类型；（3分）（2） 作图求出摇杆的两个极限位置，并在图上标出极位夹角0；（2分）（3）当AB杆件为主动件时，画出图示位置机构的压力角a，并标出机构的最小 传动角y . ;（3分）mm（4）若要使机构变成双曲柄机构，最简单的方法是什么？ （2分）C图2解：（1）最短杆与最长杆之和为1100其余两杆之和1200, AB为最短杆，以最短杆邻边作为机架，该机构为：曲柄摇杆机构。（3分）（2）当曲柄与连杆拉直共线和重叠共线时分别得到摇杆的两个极限位置，此时 曲柄所夹的锐角为极位夹角。

8、（2分）（3）压力角为作用在C点的主动力与该点的速度方向所夹的锐角。最小传动角出现在曲柄与机架共线的两位置之一。（3分）（4） 要获得双曲柄机构，以该机构的最短构件AB作为机架即可。（2分）3. （本小题10分）如图3所示的直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际 廓线为一偏心圆盘，圆心在点O,圆盘半径R=60 mm,凸轮绕轴心A逆时针方向 转动，lOA=40 mm,滚子半径为rT=15 mm,试：（1）画出凸轮的理论廓线；（2分）（2）求出凸轮的基圆半径rb； （2分）b（3）标出图示位置的压力角a （2分）（4）标出凸轮由图示位置转动90后推杆移动距离s； （2分）（5）求出推杆升程h。（

9、2分）解:（1） 如图。（2分）（2）凸轮的基圆半径rb=35mm。（2分）（3） 如图。（2分）（4）如图。 （2分）（5） h=80mm。（2 分）五、计算与综合题（本大题共7小题，共80分）1.（本小题15分）在图4所示机构中，已知：DE=FG, DF=EG, DH=EI。试:（1）计算该机构自由度（若有复合铰链、局部自由度、虚约束须明确指出）；（8分）（2） 如果给定凸轮作为原动件，分析该机构是否具有确定运动？（2分）（3）给定凸轮作为原动件，画出图示机构高副低代后的简图，拆分杆组，判断机构的级别。（5分）解：（1）局部自由度一一B处。虚约束FG。复合铰链E、D处。（3分）n=8，P

10、=11，P =1LHF=3n-2P -P =3x8-2x11-1=1（5 分）L H（2）原动件数=自由度数，机构具有确定运动。（2分）（3）如图。（2分）该机构是由4个II级杆组、原动件和机架组成的II级机构。（3分）2.（本小题10分）如图5所示摆动从动件凸轮机构，凸轮为偏心圆盘，A为回转 中心，已知凸轮以角速度叫=30 rad/s逆时针方向旋转，圆盘中心与回转中心之间 的距离a=50m m,圆盘半径R=100m m,机架长L=800mm。（1）画出机构所有瞬心；（3分）（2）利用瞬心法求构件2的角速度込及其转动方向。（7分）图5解：（1）机构瞬心如图所示。（3分）（2） p p 二-p

11、p113232231230 x 50 = o x 7502 = 2rad/s，构件2与凸轮转动方向相反，绕C点顺时针旋转。（7分）23.（本小题10分）在如图6所示摆动导杆机构中，已知a = 300mm , 9二30。，39二90。，加于导杆上的力矩M3二60N - m，在不考虑运动副摩擦力的情况下, 13求机构各运动副的反力及应加于曲柄1上的平衡力矩M。b解：对于构件3,由力矩平衡EM = 0可得：R - (a/sin9 ) M = 0 n R = 100N卩 =15023_332323由力平衡得：R = 100 NB = 3304343对于构件2滑块，由力平衡可得：R =R = r = 1

12、00NB = 15012322312对于构件1，由力平衡可得：R = R = R = 100NB = 15041211241由力矩平衡得：R (a sin9 ) = M n M = 15N - m123bbR4. （本小题15分）在图7所示的导杆机构中，试确定:若Iab = 40mm，要使该机构成为摆动导杆机构，那么的最小值为多少?（3分）（2）若该机构为摆动导杆机构，导杆两个极限位置之间的摆角为60，曲柄等 速转动，机构工作行程（慢行程）的时间为10秒，该机构的行程速比系数K是 多少？机构空回行程（快行程）所需时间是多少？该机构曲柄每分钟转多少转？（7分）（3）AB杆为原动件时，机构的传动角

13、丫为多少？ （2分）AB若1ac二50 mm，且使此机构成为转动导杆机构时，I.b的最小值又为多少?（3分）空回行程所需时间t2=t/K=5 （s） 曲柄转速 n=60/15=4 r/min（3）卩为 90。（2 分）解：（1） （1 ）二 40 mm （3 分）AC min（2）因极位夹角e等于导杆摆角， 故K =罟書=2 （3分） （2分）（2分）(4) (l )二 l 二 50 mm (3 分)AB min AC5.（本小题15分）设计一对齿轮传动，已知：压力角o=20, h*二1 , m=3mm,a(1)(2)(3)(4)实际中心距a=200m m,传动比i12=3.5，采用正传动，求

14、: 该对齿轮的齿数Z、z2；（5分）啮合角a ；（3分）变位系数之和；（3分）分离系数y和齿顶高降低系数b。（4分）二 29.62962a2 x 200解：（1）呼二二 EE12为了保证是正传动，Z=29z = 29 x 3.5 = 101.52若取z2=101, a=195mm若取z2=102, a=196.5mm可见应取z2=102，此时aa,其标准中心距与实际中心距a更接近。并且传 动比满足相对误差的要求。（5分）（2）计算啮合角aa二 arccos二 arccos(196.5cos20。)200 丿二 22.5944。（3分）（3）计算变位系数之和）（nva-inva）-+ z+ 22 tan a工 x = x + x =+102nv22.5944。一 加2。) = 1.24072 tan 20。（3分）（4）计算分离系数（2分）m3计算齿顶高降低系数y 二匕二 200 196.5 二 1.1667b = x + x 一 y = 1.2407 一 1.1667 = 0.074(2分)1 26.