机械原理试题与答案

一、简答题（共30分）1、（9分）图1所示机构中，要求：（1）判定其有无急回特性，并说明原因；（2）该机构是否存在死点位置？若存在，试画出其死点位置并标出机构的原动件；（3）构件1为原动件时，作图标出其最小传动角rmin。图1答：（1）无急回特性；（2）均有死点，机构的极限位置为死点，此时构件3为原动件。（3）见图。2、（5分）为了测量和计算方便，通常取圆锥齿轮的那个端面的参数作为标准值？一对圆锥齿轮直齿轮正确啮合的条件是什么？答：为了测量和计算方便，通常取圆锥齿轮的大端面的参数作为标准值。一对圆锥齿轮直齿轮正确啮合的条件是大端模数和压力角分别相等，且锥距相等。3、（6分）图2示凸轮机构运动简图中，凸轮为主动件，转向如图2所示，试在图上标出当前位置的压力角，并用作图法求出从动件的行程h。图2解：4、（5分）刚性转子的动平衡条件是什么？答：刚性转子的动平衡条件是ΣF=0，ΣM=0。5、（5分）什么叫外啮合渐开线标准圆柱直齿轮的标准中心距a？如何计算？答：一对外啮合渐开线标准直齿轮，如果安装成分度圆相切的状态，也就是两轮节圆与分度圆相重合，则这种安装称为标准安装，这时的中心距称为标准中心距。2)(212121zzmrrrra四、分析计算题（每题10分,共30分）1、（10分）计算图3示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度、虚约束必须明确指出。图3解：有一处复合铰链，一处局部自由度机构自由度为：F=3n-(2Pl+Ph)=3×7-（2×9+1）=22．（10分）一对按标准中心距安装的外啮合渐开线标准齿轮传动，其中小齿轮已损坏不能使用，而大齿轮则未损坏仍可继续使用，故需重新配置一个小齿轮。今测得两轮轴中心距为a＝310mm,大齿轮的齿数z2=100,齿顶圆直径为da2=408mm，压力角为α=20°。试确定小齿轮的基本参数（齿数z1，模数m，压力角α，齿顶高系数，顶隙系数c*=0.25）和分度圆直径d1、齿根圆直径df1及基圆直径db1。解：由100408)(3102)(2*2221zhazmdmzzaa得：m=4Z1=55α=20°)(22055411mmZmd)(2104)25.01(2220*)*(221211mmmhcdhddaff)(7.20620cos220cos11mmddb3、图4示轮系中，各轮均为正确安装的标准渐开线圆柱直齿轮。已知轮1的齿数z1=18，轮2的齿数z2=36，1232zzz，而轮5的分度圆半径为轮４的两倍。轮１的转速大小为1200r/min，转向如图所示。求从轮1到轮5的传动比i15及轮5的转速大小与转向。图4解：行星轮系1-2-3-4，902123zzz618901111341314zzii对定轴轮系4-52454545ddzzi12451415iiimin/1001515rinn（方向与n相反）