东莞理工机械原理期中考试参考答案

《机械原理》试卷(期中考试)参考答案第1页东莞理工学院（本科）试卷（期中考试）参考答案2015--2016学年第二学期《机械原理》一、单项选择题（共10分，每空2分）1、在铰链四杆机构中，若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，则机构中B。A.一定有曲柄存在；B.一定无曲柄存在；C.不一定有曲柄存在。2、在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，发现压力角超过了许用值，且实际轮廓曲线出现变尖现象，此时应采用的措施是B。A.减小滚子半径；B.加大基圆半径；C.减小基圆半径。3、一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变的原因是____C_____。A．压力角不变；B.节圆半径不变；C.基圆半径不变。4、当凸轮机构的从动件选用余弦加速度运动规律时，其从动件的运动将产生A。A.柔性冲击；B.刚性冲击；C.无冲击。5、在阿基米德圆柱蜗杆传动中，蜗杆的A模数和蜗轮的端面模数应相等，并为标准值。A.轴面；B.端面；C.法面。二、填空题（共20分，每空2分）1、在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件，则曲柄和连杆处于共线的位置称为死点位置，此时机构的传动角等于0°。2、直齿圆柱齿轮传动的重合度定义为实际啮合线段长度和法向齿距的比值，连续传动条件为重合度≧1。3、渐开线直齿圆柱齿轮（外齿轮）齿廓上各点的压力角是不同的，基圆上的压力角为零，齿顶圆上的压力角最大。4、渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆。国家标准规定，渐开线斜齿圆柱齿轮的法面模数和压力角为标准值，渐开线直齿圆锥齿轮大端上的模数和压力角为标准值。三、（共20分）计算如图所示两个机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。《机械原理》试卷(期中考试)参考答案第2页四、（共20分）试设计一曲柄滑块机构，已知曲柄长度ABl=15mm,偏距e=10mm,要求最小传动角60min。1）用图解法确定连杆的长度BCl；（4分）2）画出滑块的两个极限位置；（6分）3）标出极位夹角及确定行程速比系数K；（6分）4）确定滑块的工作行程H。（4分）（要求注明比例尺，并保留作图线）解：作图比例尺如图所示。b)局部自由度复合铰链解：虚约束、复合铰链和局部自由度如图所示。b)HLPPnF231112831机构自由度数等于原动件数，故机构运动确定。虚约束a)局部自由度复合铰链解：EFCG部分可不计，FC杆引入1个虚约束，复合铰链和局部自由度如图所示。a)HLPPnF231112831机构自由度数等于原动件数，故机构运动确定。《机械原理》试卷(期中考试)参考答案第3页1）当曲柄处于垂直于滑块导路的AB’位置时，机构传动角最小。可得：连杆的长度50BClmm2）滑块的两个极限位置1C、2C如图所示。3）极位夹角7512.721ACC行程速比系数09.17512.71807512.7180180180K4）滑块的工作行程68.30Hmm五、（共18分）如图所示为对心直动平底从动件盘形凸轮机构，已知凸轮的角速度1。试用图解法在图上作出（保留作图过程中的线段及简要文字说明）：1)凸轮的基圆；（3分）2)图示位置的压力角；（3分）3)推程运动角0；（2分）4)回程运动角'0；（2分）5)从动件的行程h；（2分）6)从动件的位移曲线：~s（将转角等分为8等份作图，并注明比例尺）。（6分）解：1）凸轮的基圆如图所示0基圆11800180'0《机械原理》试卷(期中考试)参考答案第4页2）图示位置的压力角=0°3)推程运动角1800,如图示。4)回程运动角180'0,如图示。5）从动件的行程h=4-4’,如图示。6）从动件的位移曲线：~s将凸轮转角沿-1方向8等份，测得各等份点从动件的位移'ii，i=1，2，3，4，5，6，7，8，取凸轮转角比例尺及从动件位移比例尺如图所示。并作出从动件位移曲线如图所示。六、（共12分）一对标准安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，已知齿数1z＝20，2z＝30，中心距a=100mm，压力角＝200，齿顶圆直径mmda881，试求：（1）齿轮的模数；（2）齿轮的分度圆直径d1、d2；（3）齿轮的基圆直径db1、db2；（4）齿顶高系数ha*；（5）若安装后的实际中心距a=102mm，求啮合角和齿轮的节圆半径1r、2r。解：（1）模数mmzzam4)3020/(1002)/(221（2）分度圆直径：mmmzd8020411mmmzd12030422（3）基圆直径：mmddob1754.7520cos80cos11mmddob7631.11220cos120cos22（4）齿顶高系数ha*=1)42/()8088()2/()(11mdda（5）啮合角ooaa888.22)102/20cos100arccos()/cosarccos(''根据''cos/brr解得：1r=40.8mm;2r=61.2mm《机械原理》试卷(期中考试)参考答案第5页附加题一（10分）图示轮系中，已知各轮的齿数分别为z1=z2=20，z4=z5=22，z3=60，z6=66。求此轮系的传动比i13，并说明Ⅰ轴和Ⅲ轴的转向是否相同。要求先区分并指出基本轮系，再分别列式计算。解：（1）区分轮系该轮系为由周转轮系1－2－3－H和定轴轮系4－5－6组成的复合轮系（2）列式计算周转部分：iH13＝(ω1-ωH)/(ω3-ωH)=-z3/z1=-60/20=-3定轴部分：i46＝ω4/ω6＝-z6/z4=-66/22=-3连接条件：ωH＝ω4,ω3＝ω6联立解得：i13=ω1/ω3=-15Ⅰ轴和Ⅲ轴的转向相反H《机械原理》试卷(期中考试)参考答案第6页附加题二（10分）在图示铰链四杆机构中，已知各杆长度mmLAB28，mmLBC52，mmLCD50，mmLAD72，构件1为原动件，构件4为机架。试求（取mmmml/1）：（1）确定该机构是否有曲柄，并给出机构的名称；（2）用图解法求出构件3的最大摆角max值，机构的极位夹角值、并确定行程速度变化系数K值；（3）用图解法求机构的最小传动角min值；(要求在图中画出并同时测量出具体数值，保留作图过程中的线段及简要步骤说明）解：（1）有曲柄存在，为曲柄摇杆机构。（2）图中画出：（AC1、AC2、、）图上量得o6.70max图上量得o6.18计算出23.16.181806.18180180180k（3）如图所示，由图上量得：o7.22minAD