机械原理试卷及标准答案02

共5页第1页3号南京工程学院试卷（）2006/2007学年第二学期课程所属部门：机械工程学院课程名称：机械原理考试方式：闭卷使用班级：命题人：试卷库教研室主任审核：主管领导批准：题号一二三四五六七八总分得分一.是非题(正确打√，错误打×)6分1.偏心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，无急回特性。()2.在凸轮机构中，压力角越小，对机构工作越有利。()3.直齿圆柱齿轮连续传动的条件是，重合度≤1。()4.为了减轻飞轮质量，飞轮最好安装在低速轴上。()5.经过动平衡的回转件不一定能保证静平衡。()6.平面机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数＝该机构的自由度数。()二.选择题14分（单选题）1.以______为原动件时，曲柄滑块机构出现死点位置。(A)曲柄，(B)连杆，(C)滑块。2.齿轮渐开线齿廓上与______交点处的压力角为20°。(A)分度圆，(B)基圆，(C)齿根圆，(D)节圆。3.渐开线的基圆半径rb=50mm，渐开线上压力角α=20°时的曲率半径ρ＝_______(A)15mm,(B)18.2mm,(C)53.2mm,(D)10.5mm4.一对渐开线齿轮啮合时，当中心距变大，则传动比i_______(A)变大,(B)变小,(C)不变5.加工一标准直齿圆柱齿轮，当模数m≥1，=20时，则不根切的最小齿数为______(A)18,(B)17,(C)16，（D）14。6.斜齿轮的齿数z=14，螺旋角β=12°，则其当量齿数zv=________。（A）14.96，（B）15，（C）14，（D）16班级学号姓名本题得分本题得分编号No02南京工程学院试卷共5页第页7.一对斜齿圆柱齿轮传动z1=21,z2=44,mn=2,螺旋角β=9.987°,则该对齿轮的中心距应为______。（A）70,（B）66,（C）64,（D）56三.填空题10分1、机构处于死点位置时其压力角α=_______，而传动角γ=_______。2、直动从动件盘形凸轮机构中，基圆半径越小，则压力角越________。欲使机构紧凑则应尽量减小基圆半径，所以设计时应在______前提下，选择尽可能小的基圆半径。3、齿数z=14,β=14°的斜齿轮是否会发生根切_______？理由：_______________。4.已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，z1=19,z2=34,模数m=2则中心距a=___________,齿轮2在分度圆上的曲率半径ρ＝_________。5.平面低副的特征是_________________,而平面高副的特征是_____________。四.作图题与计算题（共计70分）1.计算下列机构的自由度（说明局部自由度，复合铰链，虚约束、低副个数与高副个数）。(10分)2.求图示曲柄滑块机构的压力角α和最大压力角αmax，滑块的行程H是多少？图中比例μl＝0.1m/mm，(提示：尺寸可从图中量出)(10分)本题得分本题得分编号No02南京工程学院试卷共5页第页3.图示斜面3上放一滑块2，重力为Q，F为支持力，斜面倾角为α，摩擦角为，试确定滑块2下滑时的自锁条件。(10分)4.设计一偏心曲柄滑块机构，已知滑块的行程H=67mm，偏心距e=40mm，要求行程速比系数K=1.4。（注意作图比例）(10分)编号No02南京工程学院试卷共5页第页5、设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮，从动件位移线图如图59所示，设基圆半径rb=30mm，凸轮作顺时针转动，并分析凸轮机构的冲击特性（刚性或柔性冲击）。(10分)6.图示轮系中，已知齿轮1与齿轮4的转速为n1=n4=100r/min，其转向如图所示，各轮齿数为：z1=z3、z3=30、z4=50。求轴5的转速大小及转向?(10分)编号No02南京工程学院试卷共5页第页7、图示回归轮系中（齿轮1、4同轴线），若Z1=20，Z2=48，m1,2=2mm，Z3=15，Z4=41，m3,4=2.5，各轮压力角α=20o，ha*=l，C*=0.25问：1）若要求齿轮不根切，有几种传动方案供选择?2)选择一种较为合理的传动方案，然后求该方案齿轮3的齿顶圆，齿根圆、节圆、基圆半径。(10分))(tan221invinvzzx南京工程学院试卷02评分标准及参考答案2006/2007学年第2学期共4页第1页课程所属部门：机械工程学院使用班级：课程名称：机械原理制作人：王贤民2006年12月14日一、1．×；2．√；3．×；4．×；5．×；6．√二、1．C；2．A；3．B；4．C；5．B；6．A；7．B三、1．α=90°，γ=0°2．大，αmax=[α]3．根切，zv=14/cos314°=15.324．53，11.635．面接触，点、线接触四.作图题与计算题（共计70分）1.计算下列机构的自由度（说明局部自由度，复合铰链，虚约束、低副个数与高副个数）。(10分)F=3n-2PL-PH=3×7-2×9×2=1（5分）说明局部自由度，复合铰链，虚约束、低副个数与高副个数(各1分)2.求图示曲柄滑块机构的压力角α和最大压力角αmax，滑块的行程H是多少？图中比例μl＝0.1m/mm，(提示：尺寸可从图中量出)(10分)（1）求出压力角2分，最大压力角3分（2）求出滑块行程5分南京工程学院评分标准及参考答案共4页第页3.图示斜面3上放一滑块2，重力为Q，F为支持力，斜面倾角为α，摩擦角为，试确定滑块2下滑时的自锁条件。(10分)1）受力分析图正确5分。2）计算结果α≤，计算步骤正确5分。4.设计一偏心曲柄滑块机构，已知滑块的行程H=67mm，偏心距e=40mm，要求行程速比系数K=1.4。(10分)1）作图正确8分（计算出=30°--2分，找到O点—2分，找到A点—2分，画出AC1，AC2-2分）2）计算正确2分，LAB=27.6mm，LBC=78.25mm5、设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮，从动件位移线图如图59所示，设基圆半径rb=30mm，凸轮作顺时针转动，并分析凸轮机构的冲击特性（刚性或柔性冲击）。(10分)作图6分，分析刚性柔性冲击各2分南京工程学院评分标准及参考答案共4页第页6.图示轮系中，已知齿轮1与齿轮4的转速为n1=n4=100r/min，其转向如图所示，各轮齿数为：z1=z3、z3=30、z4=50。求轴5的转速大小及转向?(10分)1-2-3-5(H)：差动轮系，3′-4：定轴轮系。---2分在1-2-3-5(H)中：11353515351513zznnnnnni（a）--2分在3′-4中：4334433435353050nnzznni--2分取n1=100r/min，则n3=350010035r/min带入联立计算，1n3500-n100555351nnnn--2分解得：n5=-33.4r/min，负号表示n5的转向与n1相反—2分7、图示回归轮系中（齿轮1、4同轴线），若Z1=20，Z2=48，m1,2=2mm，Z3=15，Z4=41，m3,4=2.5，各轮压力角α=20o，ha*=l，C*=0.25问：1）若要求齿轮不根切，有几种传动方案供选择?2)选择一种较为合理的传动方案，然后求该方案齿轮3的齿顶圆，齿根圆、节圆、基圆半径。(10分)提示：)(tan221invinvzzx解：1)两对齿轮中心距mmZZma68)(2211212mmZZma07)(24334341分考虑结构的加工合理性，必须保证两对齿轮的中心距相等。按此条件主要有以下三种方案可供选择，即方案一：齿轮1、2标准齿轮传动，齿轮3、4负传动；方案二：齿轮1、2等变位齿轮传动，齿轮3、4负传动；方案三：齿轮1、2正传动，齿轮3、4等变位齿轮传动。4分南京工程学院评分标准及参考答案共4页第页（只要说出2个以上可行方案均给4分）2)由于负传动缺点较多，故方案一、二舍去，又因等变位齿轮传动质量优于标准齿轮传动，且齿轮3按标准齿轮加工会发生根切，所以选择方案四。1分齿轮3、4等变位，则0x，又1176.0171517min1x1分取,2.01x则2.02xmmmxhmzdaa5.435.2)2.01(25.215)(2*31分mmmxchmzdaf25.32)(2**31分mmmzdd5.373'3mmrrb6.17cos331分附件二南京工程学院试卷送印审批表系部（院）机械工程学院使用班级机设051、052、汽车051、052、机电051、052、制造051、052、城轨051、流体051、装备051课程名称机械原理命题教师试卷库考试类别期末√，重考□，重修□考试方式闭卷√，开卷□，考试性质考试√，考查□，考试学期2006/2007学年第二学期关于命题的说明：本试卷有试卷库任意抽出命题人签字：年月日教研室审查意见（从是否符合教学大纲要求、参考答案、评分标准、试卷格式、A、B卷的重合率、有无歧义或错误之处等方面审查）：教研室主任签字：年月日系（部）审查意见：系（部）教学主任签字：年月日试卷页数（A4）5印刷份数送卷日期需要日期系部送卷人印刷厂取稿人取稿日期印刷厂送卷人学校收卷人学校收卷日期印刷费合计本表一式三份，教务处、印刷厂、系部各一份