武汉理工大学2007年机械原理期末考试试卷(A)[1]

武汉理工大学考试试卷（A卷）（闭 卷）

课程名称 机械原理 班号 学号

姓名

一．计算下列机构的自由度，指出其中的复合铰链，局部自由度和虚约束。 (12分

)

(a) (b)

二.已知图示机构各构件的尺寸,构件1以匀角速度ω1转动。试用相对运动图解法 求机构在图示位置时构件3上C点的速度v C及加速度a C 。 要求: 1)写出速度和加速度矢量方程；

2)用任意比例尺作速度图和加速度图；

3)写出求v C及a C的表达式。 （16分）

ω1

三. 设计一偏置曲柄滑块机构，已知偏距e=20mm，原动件曲柄长LAB=50mm，

机构的最大压力角αmax=30, 试用图解法求连杆长LBC，滑块最大行程S， 并标明极位夹角θ。 (12分)

四.一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮传动, 已知两轮中心距a=100mm, α=200,Z1=25,Z2=75, 正常齿制，试求： 1)齿轮的模数ｍ； 2)分度圆直径d1、d2； 3)齿顶圆直径da1、da2； 4)齿根圆直径df1、df2；

5)基圆直径d b 1、d b 2 。 （14分）

机原A卷第1页

五．一对外啮合标准斜齿圆柱齿轮传动,正常齿制，已知齿轮参数：Z1＝21，

Z2＝22，m n＝ 2mm， 标准中心距a＝45mm,求: 1）螺旋角β；

2）分度圆直径d 1、d 2； 3）齿顶圆直径da1、da2；

4) 齿根圆直径df1、df2。 （12分）

六.在图示轮系中,已知Z1=34,Z2=16,Z3=Z4=Z6=25,Z5=100,n1=280转/分, 方向如图示，求齿轮6的转速n6的大小和方向。 (12分)

n

七.在图示机构中，已知原动件1在驱动力矩的作用下等速转动，转向如

图，作用在从动件2上的生产阻力Q如图示，高副C处的摩擦角φ=15, 图中各转动副处虚线圆为摩擦圆,不计各构件的重力与惯性力， 要求：1)在图上标出各运动副中总反力作用线的位置与指向；

2)写出从动件2的力平衡方程；

3)根据力平衡方程作力多边形。 (12分)

ω1

八．下列各题若正确，则在题前括号内打“√”，否则打“×”。 （10分）

（ T ） 1)为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮轮廓不能内凹。

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（ 2 ） 2)负变位齿轮的齿顶变厚，正变位齿轮的齿顶变尖。

（ ） 3)直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线与基圆齿距的比值。 （ ） 4)直齿圆锥齿轮的标准参数在小端，而几何尺寸计算也在小端。 （ ） 5)绕过质心轴作定轴转动的构件既无惯性力，也无惯性力矩。

武汉理工大学试题标准答案及评分标准

课程名称 机械原理 （ A 卷）

一．(共12分)解：

(a) C、E处为局部自由度。 (2分) F=3×3－2×3－2＝1 (4分) (b) I或J轮之一为虚约束,A处为复合铰链。 (2分) F=3×8－2×10－2＝2 (4分)

二．(共16分)解：

速度方程：

vB2 vB1 vB2B1 (3分)方向 //AC AB向左 //AB大小 ？ ～ ？

vB1 lAB 1

取比例尺 v作速度图。 (3分) vC vB2＝ v pb2 方向向左 vB2B1＝ v b1b2 (2分)加速度方程：

r

aB2 aB1 ak aB2B1B2B1 (3分)方向 //AC B A AB向左 //AB大小 ？ ～ ~ ？

2 aB1 lAB 1 , akB2B1 2 1 vB2B1 取比例尺 a作加速度图。 (3分)

b2

1

b'2

k

1'

aC aB2＝ a b'2 方向向左 (2分)

12分)解：

三．(共

（6分) 作机构图。

14

lBC 140mm , S 101mm (2分)

作机构极限位置图标 。 （4分)

θ

1)m

2a2 100

2 mm (4分）

Z1 Z225 75

分)解：

2)d1 mZ1 2 25 50 mm , d2 mZ2 2 75 150 mm (4分） 四．(共3)da1 d1 2h am 50 2 1 2 54 mm

da2 d2 2h (2分）am 150 2 1 2 154 mm

4)df1 d1 2(h a c)m 50 2 (1 0.25) 2 45 mm

df2 d2 2(h (2分）a c)m 150 2 (1 0.25) 2 145 mm

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5)db1 d1cos 50 cos20o 46.985 mm

db2 d2cos 150 cos20o 140.954 mm (2分）

五．(共12分)解：

m(Z Z)2 (21 22)

1) cos 0.9556 , 17o8'46'' (4分) 2a2 45

mn2

2) mt 2.093mm

cos 0.9556

d1 mtZ1 2.093 21 43.951 mm , d2 2a d1 2 45 43.951 46.049 mm (4分)

3) ha h*an mn 1 2 2mm

da1 d1 2ha 43.951 2 2 47.951mm, da2 d2 2ha 46.049 2 2 50.049mm (2分) *4) hf (h*an cn)mn (1 0.25) 2 2.5mm

df1 d1 2hf 43.951 2 2.5 38.951mm, df2 d2 2hf 46.049 2 2.5 41.049mm (2分)六．(共12分)解：

ZZ16 259H 4－H 行星 轮系 Z1 Z2 Z3 － Zi1H 1 i14 1 1 (5分）Z1Z334 2517

Z251

Z5 Z6 定轴轮系 i56 （4分）

Z51004Z5 H 同一构件 n5 nH

199

i16 i1H i56 ( )

17468

n19 n 280/( ) 2115.6 r/min，方向与n1相反。 （3分）6

i1668

七．(共12分)解：

1)作运动副总反力R12； R21 ;R32;R31 (6分） 2)从动件力平衡方程： R12 Q R32 0； （3分）

3)作力多边形图。 （3分）

ω1

八．(共10分每小题2分)

1) ( √ ) 2) ( √ ) 3) ( √ ) 4) ( × ) 5) ( × )

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