机械原理试卷(7)答案及评分标准

机械原理试卷（7）答案及评分标准一、填空题（每小题2分，共20分）：1、在平面机构运动分析中，三心定理是：三个作平面平行运动的构件共有三个速度瞬心，并且这三个瞬心必在同一条直线上。2、凸轮机构的运动规律中，如出现速度不连续，则机构将产生刚性冲击；如出现加速度不连续，则机构将产生柔性冲击；3、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮中心距等于a，传动比等于i12，则齿轮1的节圆半径等于)1/(12ia。4、直齿圆锥齿轮几何尺寸的计算是以大端为准，其当量齿数的计算公式为Zv=Z/cosδ。5、齿轮分度圆是指＿＿具有标准模数和标准压力角＿＿＿的圆，节圆是指＿＿齿轮传动过程中作纯滚动圆。6、基本杆组的自由度应为0。7、一对渐开线齿轮正确啮合的条件是_____基圆齿距________相等，亦即两齿轮的___模数__和___压力角_______分别相等8、渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指＿＿传动比＿＿＿不受中心距变化的影响。9、周转轮系根据自由度不同可分为差动轮系和行星轮系，其自由度分别为2和1。10、直动从动件盘形凸轮机构从动件是等速运动时将产生刚性冲击，故适用于低速运动场合。二、简答题（每小题6分，共30分）1、答：（1）机构的自由度：F＝3n－2PL－PH＝3×5－2×7＝1若以1为原动件，则原动件数＝自由度数，且F＞0，因此，机构具有确定的运动。（3分）（2）以1为原动件拆分杆组，根据机构的组成原理，杆组2、3组成RRR二级杆组，杆组4、5组成RRP二级杆组，图示如下：（3分）BA16243DFC5EGC2、答：(1)最小变位系数（无根切条件下）Xmin=ha*(Zmin-Z)/Zmin=1(17-12)/17=0.294（2分）(2)变位加工后分度园齿厚为，若取x=0.3则S＝15.93mm，压力角不变α=20（2分）（3）高度变位则x2=－0.3min2min*2)(ZZZhxa则z222.1取z2＝23（2分）注：（2）和（3）中考虑不同的变位系数则齿数不同。3、答：（1）a、最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和，（1分）b、最短杆是连架杆或机架。（1分）（2）(a)：曲柄摇杆机构（1分）(b)：双曲柄机构（1分）(c)：双摇杆机构（1分）(d)：双摇杆机构（1分）4、答：如图所示：（2分）双齿啮合区双齿啮合区单齿啮合区两对齿啮合的时间占整个啮合时间的比例%40%1001252525（2分）一对齿啮合的时间占整个啮合时间的比例%60%10012550125（2分）5、答：蜗杆和蜗轮均为右旋，（3分）蜗轮逆时针转动（3分）三、计算题（共50分）1、解：（1）分度圆直径：d1=mZ1=40mm、d2=mZ2=60mm（1分）分度圆齿厚：s1＝0.5πm＝3.14mm、s2＝0.5πm＝3.14mm（1分）基圆直径：db1=d1cosα=37.59mm、db2=d2cosα=56.38mm（1分）齿顶圆直径：da1=d1+2ha=44mm、da2=d2+2ha=64mm（1分）中心距：a=0.5(d1+d2)=50mm（1分）(2)如图所示：按中心距及基圆和齿顶圆大小作图，其中N1N2为两基圆的内公切线B1、B2分别为两齿顶圆与内公切线的交点。C为节点。（1分）则N1N2为理论啮合线；B1B2为实际啮合线。（1分）21221121NNBNBNBB其中：mmddrrBNaa43.1142121212111，（1分）mmddrrBNaa14.1542222222222（1分）所以：mmBB47.921（1分）（3）mmmPb9.5cos（2分）重合度：6.19.547.921bPBB（3分）22、解：Z1、Z2组成定轴轮系；Z2、Z3、Z4及Z5（H）组成周转轮系；Z5、Z6组成定轴轮系20122112ZZnni蜗杆左旋，蜗轮2转向箭头向上。（2分）511'242424'2ZZinnnniHHHH（2分）62Hi轮5转向箭头向上（2分）26556nni轮6转向箭头向左（2分）因此2405621216iiiiH（5分）3、解：（1）rdWW202dddMdMW（1分）2050dMWrr（1分）所以：mNMd25（1分）等效构件在各位置角时的动能：0时，)(2002120)0(mNJE（1分）时，)(25200)(000)(mNMEdMMEEdrd（1分）23时，)(5.12200)(2300)(mNMEdMMEEdrd（1分）2时，)(200)(22300)2(mNMEdMMEEdrd（1分）因此，等效构件在转角为时，能量最大，此时max；而在23时，能量最小。此时min；（1分）221JE（1分）sradJE/6.232)(maxsradJE/93.172)23(min（1分）（2）sradm/77.202minmax（1分）273.0minmaxm（1分）4、解：此题的要点为在圆盘钻孔后此处重量减少，相当于在其相反方向增加了同样的重量。在Ⅰ处钻孔后失去的重量为：kgHdm46.0421（1分）其质径积的大小mkgrm046.011，方向与OⅠ相反。（1分）在Ⅱ附加质量所产生的质径积的大小mkgrm04.022，方向与OⅡ相同。因此，由平衡原理，在r＝200mm处所附加的平衡质径积mr的计算为)(0021.0]0346.00325.0[])()[()(2211mkgrmrmmrxxx（1分）)(0525.0]02.00325.0[])()[()(2211mkgrmrmmryyy（1分）因此、mkgmr05254.0（1分）与X轴正方向的夹角07.87)()(xymrmrarctg（1分）与Y轴正方向的夹角03.2（2分）所增加的质量m＝0.263kg（2分）