2004机制农机汉机械原理期末试卷答案

装订线内蒙古农业大学2005-2006学年第2学期机械原理课程期末试卷（2004级机制、农机汉适用）一、填空题（每空2分，共20分）1．有甲、乙两机械，在稳定运转阶段甲机械的nmax=5000转/分，nmin=4600转/分;乙机械的nmax=1000转/分，nmin=900转/分。甲、乙相比乙的速度波动程度大。2．平面机构高副低代的条件是代替前后机构的自由度完全相同；代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。3．有一普通外槽轮机构，已知槽轮的槽数Z=4，主动拨盘上装有一个圆销，则该槽轮机构的运动系数K=1/4。4．在图示的铰链四杆机构中，已知AB=40mm，CD=80mm，AD=60mm，欲得到曲柄摇杆机构，连杆BC的取值范围为60≤BC≤100。5．对回转件进行动平衡时，应在2个平衡校正面内加平衡质量，不平衡量采用质径积和偏心距两种方法表示。6．速度瞬心中，相对瞬心与绝对瞬心的相同点是瞬心点的绝对速度相等，不同点是相对瞬心的绝对速度不等于0，绝对瞬心的绝对速度等于0。7．在主、从动轴及中间轴均位于同一平面内的双万向铰链机构中，为使主、从动轴的角速度恒相等，则必须满足的条件是：①主、从动轴与中间轴轴线之间的夹角相等②中间轴两端的叉面位于同一平面内。题号一二三四五总分分值2010101050100得分专业班姓名学号0525555500000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000二、判断题（每小题1分，共10分）1．因为基圆内无渐开线，所以要求齿轮的齿根圆必须大于基圆。（×）2．已动平衡的转子一定是静平衡的，反之已静平衡的转子也一定是动平衡的。（×）3．槽轮机构与棘轮机构可以实现高速的间歇运动。（×）4．圆锥齿轮模数和压力角的标准值规定在齿轮的大端。（√）5．如果机构的自由度数F=2，则机构的运动不确定。（×）6．只要在机械中安装足够大的飞轮，就可以消除机械的周期性速度波动。（×）7．平面摩擦的总反力恒与相对运动方向成一钝角。（√）8．作周期性速度波动的机械，在一个周期内其动能的增量为零。（√）9．对于单个渐开线齿轮来说，节圆就是其分度圆。（×）10．对四杆机构而言，从传力效果看传动角越大越好，压力角越小越好。（√）三、选择题（每小题1分，共10分）1．杆组是自由度等于（A）的构件组。A．0B．1C．原动件数D.从动件数2．某机构为Ⅲ级机构，那么该机构应满足的条件是（D）。A．含有一个原动件组B．至少含有一个基本杆组C．至少含有一个Ⅱ级组D．至少含有一个Ⅲ级组3．具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（B）。A．1个B．2个C．3个D．不受限制4．两运动副元素的材料及表面状态确定后，其当量摩擦系数取决于（A）。A．运动副元素的几何形状B．运动副元素间的相对运动速度大小C．运动副元素间作用力的大小D．运动副元素间温差的大小5．机械出现自锁是由于（C）。A．驱动力太大B．阻力太大C．机械效率小于零D．机械效率大于零6．转动副中驱动力为一力偶时，（B）。A．一定存在自锁B．不存在自锁C．不一定存在自锁D．是否自锁与力偶的作用位置有关7．曲柄滑块机构的死点位置只能发生在（B）。A．曲柄主动时B．滑块主动时C.连杆主动时D．曲柄与连杆垂直时8．曲柄摇杆机构处于死点位置时，（B）等于零度A．压力角B．传动角C．极位夹角D.原动件的转角9．尖顶直动推杆盘形凸轮机构中，其基圆的大小会影响（D）。A．从动件的位移B.从动件的速度C．从动件的加速度D．凸轮机构的压力角10．齿轮传动的重合度εα=1.6表示其实际啮合线段上有（C）长度属于双齿啮合区。A.60%B.40%C.75%D.50%四、图解题(共10分)已知一对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓线为一偏心圆，其直径d=60mm，偏心距e=5mm，求：1）自选比例尺，画出此机构的机构运动简图。（3分）2）画出基圆并求出基圆半径r0。（3分）3）在图中标出凸轮与从动件接触处的压力角。（4分）解：μl=1mm/mmr0α基圆半径r0=25mm五、计算题(50分)1．（15分）有一对渐开线标准直齿圆柱外齿轮，ha*=1，c*=0.25，α=20。，m=8㎜Z1=18，Z2=21，欲装在相距160mm的O1、O2两轴间，1）试求：两齿轮的分度圆半径、基圆半径、节圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径、分度圆齿距、分度圆齿厚（写出计算公式及计算结果）。（7分）2）按比例尺μl=0.001m/mm作图，标出理论啮合线段N1N2、实际啮合线段B1B2、节点、量出实际啮合线段长，判断能否连续传动。（5分）3）在图中标出啮合角α＇、顶隙C并计算顶隙的实际值。（3分）解：1)分度圆半径:1121mzr=18821=72mm2221mzr=21821=84mm基圆半径658.6720cos72cos11rrbmm934.7820cos84cos22rrbmm节圆半径160'2'1rr182112'1'22112zzrri联立求解，得846.73'1rmm154.86'2rmm齿顶圆半径808172*11mhrraamm928184*22mhrraamm齿根圆半径62825.08172**11mcmhrrafmm74825.08184**22mcmhrrafmm分度圆齿距12.25821mppmm分度圆齿厚56.1242121mssmm2)作图rf1rf2cc'αo21o112225.83b1baarr'rrr'r2B1Bp2N1N2由图量得B1B2=25.83mm09.120cos883.25cos2121mBBPBBb1，可以连续传动。3）顶隙的实际值692621607480160''2121affarrarraCmm2（10分）已知图示轮系各轮齿数为z1=z2＇=25，z2=z3=20，zH=100，z4=20求传动比i14解：251625252020'21323113ZZZZiHHH∵03∴25925161111HHHi51444HHHZZi125951259414114HHi3.（10分）如图所示为某机械稳定运转时，一个运动循环中的等效阻抗力矩Mr变化规律。设等效驱动力矩Md为常数，主轴转速n=300转/分，不均匀系数δ=0.05，如机械中其余各构件的质量和转动惯量均略去不计。试求：安装在主轴上的飞轮转动惯量JF。φ3000(N.m)M030023ππφT=2π解：由于等效驱动力矩Md为常数，根据周期性速度波动的特点，在一个运动周期内驱动力所做的功等于阻抗力所做的功，所以有，300323000323002dMMd=750N·mMdrMπ450π750π300750φ3000(N.m)M030023ππφT=2π最大盈亏功：JW2355750)32()7503000(max77.4705.03007509009002222maxnWJFkg·m4.（15分）在图示机构中，设已知各构件的尺寸，原动件1的角速度ω1为常数（顺时针方向），试列出矢量方程式，作出该机构在图示位置时的速度多边形和加速度多边形的草图，并写出vc和ac实际大小的求法且指出方向。ω14321BCDA解：速度多边形加速度多边形c'n'3b'b'(b')12(k')p'(b)321(b)cbp矢量方程式：2323BBBBvvvCBBCvvv或由影像法求得。rBBkBBBtBnBaaaaa2323233tCBnCBBtCnCaaaaa333或由影像法求得。vc和ac实际大小和方向vCpcv方向：cpaCcpa''方向：''cp