机械原理期末考试试卷(及答案)2017

2016－2017学年第二学期期末考试试题B卷第1页共6页考试科目：机械原理考试时间：120分钟试卷总分:100分考试方式：闭卷考生院系：机械工程学院题号一二三四五六七八总分得分评卷教师一、判断题（每题2分，共10分1、两构件通过面接触而构成的运动副称为高副。（X）2、作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。（√）3、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。（√）4、渐开线的形状取决于基圆的大小。（√）5、斜齿轮传动与直齿轮比较的主要优点是啮合性能好，重合度大，结构紧凑。（√）二、选择题（每题2分，共10分）1、平面机构中，从动件的运动规律取决于D。A、从动件的尺寸C、机构组成情况B、原动件运动规律D、原动件运动规律和机构的组成情况2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm，60mm，80mm，100mm，当以30mm的杆为机架时，则该机构为A机构。A、双摇杆B、双曲柄C、曲柄摇杆D、不能构成四杆机构3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用B时，既无柔性冲击也无刚性冲击。A、一次多项式运动规律C、二次多项式运动规律B、正弦加速运动规律D、余弦加速运动规律4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是B。A、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡B、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来C、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b与其直径D之比b/D0.2）D、使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡5、渐开线齿轮齿廓形状决定于D。A、模数C、分度圆上压力角B、齿数D、前三项三、简述题（每题4分，共20分）院系：班级：学号：姓名：第2页共6页1、简述构件和零件的区别和联系？答：（1）构件：从运动角度讲是不可再分的单位体。（2）零件：从制造角度讲是不可再分的单位体。（3）构件可以由多个零件通过刚性联结获得。2、什么是当量摩擦系数？答：为了计算摩擦力简便，把运动副元素几何形状对运动副的摩擦力的影响因素计入到摩擦系数中，这种转化后的摩擦系数称为当量摩擦系数。3、什么是四杆机构的“死点”？答：当机构运转时，若出现连杆与从动件共线时，此时γ=0，主动件通过连杆作用于从动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件的有效分力为零，从动件就不能运动，机构的这种传动角为零的位置称为死点。4、齿轮传动要匀速平稳进行须满足哪些条件？1）对齿廓的要求：齿廓满足定传动比的齿廓啮合基本定律。2）对重合度要求：齿轮啮合的重合度大于1。3）对正确啮合要求：满足正确啮合条件。5、用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？答：出现根切现象的原因是刀具的顶线（不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m）超过了被切齿轮的啮合极限点N1，则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。四、计算分析题（20分）1、绘制图1所示的缝纫机下针机构简图（草图）。(3分)图12、计算图2所示机构的自由度，注意事项应简要说明。（6分）1234ABCD第3页共6页小题a：其中A、B处各有一个转动副，B处有一个移动副，C、D处的移动副记作一个移动副。即0'',0,4,3Fpppnhl；所以该机构自由度为：10004233')'2(3）（FpppnFhl小题b：其中A、B、C、G、H处各有一个转动副，F处为复合铰链有两个转动副，B处有一个局部自由度，D、E处的两个移动副记作一个移动副。即1'0',1,9,7Fpppnhl，；所以该机构自由度为：11019273')'2(3）（FpppnFhl3、求图示机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。（6分）a图2bABCDABCDEFG院系：班级：学号：姓名：第4页共6页解：ω1/ω3=P13P34/P13P14=44132P12P14P34P23P13P244、图示为一内燃机的机构简图，分析组成此机构的基本杆组及机构级别。(5分)答：机构可分解成下图。Ⅱ级机构因此该机构为：Ⅱ级机构五、计算题（24分）1、已知：在图示机构中，lAB=lBC=lCD=l，且构件1以ω1匀速转动。AB、BC处于水平位置CD⊥BC，试用相对运动图解法求ω3，α3（μv和μa可任意选择）。（12分）解：属于两构件间重合点的问题思路：因已知B2点的运动，故通过B2点求B3点的运动。1）速度分析3232BBBBvvvvvv方向：⊥BD⊥AB∥CD大小:?ω12l？在速度多边形中，∵b3与极点p重合，∴vB3=0ABCDHGFEABCDHGFEⅡ级组Ⅱ级组Ⅱ级组机架与原动件32BBvω1DCBA2341b2p(b3)第5页共6页且ω3＝vB3/lBD＝0，由于构件2与构件3套在一起，∴ω2＝ω3＝02）加速度分析33323232ntnkrBBBBBBBBaaaaaavvvvvv方向：⊥BDB→A∥CD大小:0?ω12l0？在加速度多边形中，矢量'3buuuv代表3tBav则有：22313122tBBDalll将矢量'3buuuv移至B3点，可见为α3逆时针。2、一正常齿制标准直齿轮m=4,z=30,=20。，计算其分度圆直径、基圆直径、齿距、齿顶圆直径及齿顶圆上的压力角。（5分）解：d=mz=120db=dcos200=112.76P=mπ=12.56da=(z+2)m=128cosαa=db/da=0.881αa=28.24˚3、图示轮系中，已知：100,20',60543221zzzzzz。试求传动比i41。（7分）答：35206010020'02152115zzzziHHH（1）3120602020'3214324114zzzzzziHHH（2）由式1、2联立可得：5.141i六、作图题（每题8分，共16分）1、对图示机构的各构件作出力分析，画出各构件的受力分析图（不考虑惯性力,考虑摩擦力与不考虑摩擦力分别分析，摩擦角和摩擦圆大小自定）。院系：班级：学号：姓名：1254H32’3tBa32rBBab3'b2'p'或π第6页共6页1234dMF2、请在图中画出一个死点位置、最小传动角的位置以及图示位置的压力角。解：作图：AB处于垂直位置时存在最小传动角。AB1C1为死点位置。压力角如图。AB1C1BCC2B2min考虑摩擦各构件不考虑摩擦各构件