2011期末机械原理试卷及答案3

2010——2011学 年 期末机 械 原 理 试 卷

一、计算图示机构的自由度（5分）

F=3×7－2×10－0＝1

二、如下图所示行程速度变化系数为1 的曲柄摇杆机构，已知曲柄连架杆固定铰链中心处图示机架平面（直线OO’）位置上，并已知摇杆的两个极限位置C1D，C2D及摇杆长度CD= C1D=C2D，求其余三个构件的杆长。（8 分）

三、如图所示凸轮机构，凸轮廓为以A为圆心，R为半径的圆，凸轮逆时针方向回转，要求：（10分）

1．说出该凸轮机构的名称；

2．标出凸轮基圆半径r0；

3．标出从动件从B点接触到C点接触凸轮转过的角度Φ；

4．标出从动件从B点接触到C点接触从动件位移S；

5．标出从动件从B点接触时从动件压力角αB；

它是滚子从动件盘形凸轮机构-

四、一对直齿圆柱齿轮机构，已知压力角α=20度，齿轮2的齿数Z2=28，模数

m=3mm，传动比i12=2，安装中心距a’=65mm，求：（15分）

1．齿轮1的齿数Z1；

2．两轮分度圆半径r1，r2；

3．啮合角α’，两轮节圆半径r’1，r’2；

4．设计该传动类型；

5

五、图示复合轮系中，各齿轮齿数如图中括号中所示，求传动比i1H。（10分）

六、图示曲柄滑块机构中，曲柄1上作用驱动力距M，滑块3上作用阻力F。若不

计各活动构件质量，标出机构在图示位置时各运动副总反力作用线（给定摩擦角）（8分）

七、某内燃机的曲柄输出力矩Md与曲柄转角φ关系曲线如图所示，运动周期为

T=180度，曲柄转速为600r/min，如用此内燃机驱动一阻力为常量的机械，并要求不均匀系数δ=0.01，求在主轴上应装的飞轮转动惯量JF（不考虑其它构件的转动惯量）（9分）

八、摆动导杆机构，已知机构运动简图，原动件为1以等角速度ω1逆时针方向回转，

用相对运动图解法求在图示位置时，

1）构件3的角速度ω3，角加速度α3的大小及方向；

2）构件3 上D点的速度和加速度的大小和方向；

（注：所求各量大小用公式表示，不必计算出数值大小）（15分）

机 械 原 理 试 卷 答 案

一．填空及选择（每题1分，共20分）

1.零件、构件、原动件-------------------------------------------------------------------3分

2.摇杆 连杆 从动曲柄----------------------------------------------------------------3分

3.模数相等，压力角相等----------------------------------------------------------------1分

4.Z / cosδ-----------------------------------------------------------------------------------1分

5.蜗杆蜗轮皆可----------------------------------------------------------------------------1分

6.摩擦角 摩擦圆------------------------------------------------------------------------2分

7.一定 一定 不一定 一定----------------------------------------------------------1分

8.飞轮 调速器----------------------------------------------------------------------------2分

9.曲柄滑块 齿轮齿条----------------------------------------------------------------2分

二．解：------------------------------------------------------------------------------------------5

分

F=3×7－2×10－0＝1

三．解：------------------------------------------------------------------------------------------8分

AB＋BC＝AC2＝42.5

BC－AB＝AC1＝20.5, ∴AB =11, BC =31.5

四．解-------------------------------------------------------------10分

3）它是滚子从动件盘形凸轮机构------------------------------2分

4）如图所示------------------------------------------------2分

5）如图所示------------------------------------------------2分

6）如图所示------------------------------------------------2分

7）如图所示------------------------------------------------2分

五、解-------------------------------------------------------------15分

1）i12 = z2 /z1 =2 z1 =14

2）r1 =1/2 mz1 =21mm r2 =1/2 mz2 =42mm

3）cosα’=a/a’cosα=63/65 cos20

r’1=65/63r1 r’2=65/63r2

4）采用正传动

5）S1=m(π/2+2x1tgα)

六、解-------------------------------------------------------------------------------------------10分 区分轮系----------------------------------------------------5分

行星轮系1 2 3 K1' 4 5 H

分别计算----------------------------------------------------5分 在1 2 3 K中

Ki13

'n1 nkz60 3 n3 nkz220在1 4 5 H中

i1K'5

i1Hn'1 nHz560 n5 nHz1'30n 1 2 nH

七、如图所示------------------------------------------------------------------------------------8分

八、解--------------------------------------------------------------------------------------------9分 Wd=0.5×π/6 ×300+π/6×300+0.5×2π/3 ×300=175π

[W] =1/2Wd =87.5π

JF=900[W]/δπ2n2 =6.966

九、解--------------------------------------------------------------------------------------------15分

VB3 VB2 VB3B2

BC AB//BD

pb3pb2b2b3

VB2 lAB VB3 0 2 3 0 n k raBa a a a3B3B2B3B2B3B2B C BCB A BD aB3 aB2 12lAB//BDk'b'3 b3''b''3b'3 b'2b'2k'