武汉理工大学考研《机械原理》往年内部综合测试

《机械原理》综合测试综合测试一一、填空、选择题（15分)１、设螺纹的升角为，接触面的当量摩擦系数为vf，则螺旋副自锁的条件是.2、在设计滚子从动件盘状凸轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象，则在尺寸参数改变上应采取的措施是３、基本杆组的自由度应为。(A)1;(B)+1;(C)12R。４、对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角为。A）；B）45；C）1。５、曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的而形成的。在曲柄滑块机构中改变而形成偏心轮机构。在曲柄滑块机构中以而得到回转导杆机构。６、高副低代中的虚拟构件及其运动副的自由度应为。(A)v5;(B)+1;(C)0;(D)6。7、对于绕固定轴回转的构件，可以采用的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件应采用方法，方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。8、渐开线齿廓的形状完全取决于。9、为了减少飞轮的质量和尺寸，应将飞轮安装在轴上。10、蜗轮的螺旋角应蜗杆的升角，且它们的旋向应该11、图示4个分图中，图所示构件系统是不能运动的。二、（１５分）计算图示机构的自由度，拆杆组并确定机构的级别，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出。画箭头的构件为原动件。图中DEFG。L三、（10分）一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，直线rMBD，O1O=0。5OA，圆盘半径R=60mm。（1）根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角和D点接触时的位移dM、压力角D。（2）若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将从动件由尖顶改为滚子，见图b，滚子半径z115mm。试问上述参数z230、h、zz2430'和z540、z620有否改变？如认为没有改变需明确回答，但可不必计算数值；如有改变也需明确回答，并计算其数值。a)b)四、（１５分）在图示机构中，已知各构件尺寸，构件1以等角速度ω1转动，（1）标出所有瞬心。（2）用相对速度图解法求构件3的角速度n6和角加速度3；（列出矢量方程式，并分析各量的大小和方向，做出矢量多边形，可不按比例尺但方向必须正确。）五、（10分）图示为凸轮连杆组合机构运动简图。凸轮为原动件，滑块上作用有工作阻力Q，各转动副处的摩擦圆(以细线圆表示)及滑动摩擦角20如图示。试：(1)在简图上画出各运动副处的约束反力(包括作用线位置与指向)；(2)画出力多边形；（可不按比例，但力的方向必须正确）六、（15分)在图示轮系中，已知25.0*c。齿轮模数921.123a相同，压力角5.24，齿顶高系数21xx，试：（1）计算机构自由度，该轮系是什么轮系？（2）求手柄c对齿轮m的传动比1bp；能否用作微调机构？（3）当模数2bp时，若x1和x2采用标准齿轮传动，则1fr和2fr，应采用何种齿轮传动类型？（4）由于1ar，能否把它们做成一个齿轮？该齿轮用范成法加工时，会不会根切？（5）能否把2ar做成标准斜齿圆柱齿轮来满足中心距要求？若可以，写出斜齿圆柱齿轮的螺旋角invtginv'()21212xxzz的关系式。七、(1０分)在铰链四杆机构中，已知R020mm，lBC110mm，lCD80mm，lAD120mm，构件1为原动件。（1）判断构件1能否成为曲柄；（2）用作图法求出构件3的最大摆角max；（3）用作图法求出最小传动角min；（4）当分别固定构件1、2、3、4时，各获得何种机构？m/mm八、（1０分)一机器作稳定运动，其中一个运动循环中的等效阻力矩Mr与等效驱动力矩Md的变化线如图示。机器的等效转动惯量J=1kgm2，在运动循环开始时，等效构件的角速度020rad/s，试求：(1)等效驱动力矩Md；(2)等效构件的最大、最小角速度max与min；并指出其出现的位置；确定运转速度不均匀系数；(3)最大盈亏功Wmax;(4)若运转速度不均匀系数=0.1，则应在等效构件上加多大转动惯量的飞轮？综合测试一答案一、1、arctgvf；2、增大基圆半径或减小滚子半径；3、C；4、C；5摇杆长度和形状，曲柄与连杆转动副轴径尺寸，曲柄为机架；6、A；7重新调整构件上各质量的大小和分布，重新调整或分配整个机构的质量分布；8基圆半径；9高速轴；10等于，相同；11C；二、(1)I滚轮处有局部自由度，E为复合铰链，N(或O）为虚约束，构件FG及运动副F、G形成虚约束。去掉局部自由度和虚约束后，npp9122,,,LHFnpp323921221LH(2)高副低代：将两处高副分别用低副替代后，如图a所示。(3)结构分析如图b所示。该机构为Ⅲ级机构。三、(1)1）3010AOrmm；2）6011AOCOhmm；3）0C4）hOOODOAD12213708.mm；5）57.26)(arctg1ODOOD(2)1）40r10rAOrmm；2）h60mm（不变）；3）0C（不变）4）16.36)(02r21rrROOhDmm；5）20.23)(arctg1ODOOD四、（1）运动分析:(a)1212BBBBvvvvB1624.m/s;vB273.m/smm165CDl;mm77.311BDllBC35274.mm;rad/s7.203(b)k12r121t2n2BBBBBBBaaaaa21m/s4.62Ba;2n2m/s07.151Ba2k12m/s78BBa;2t2m/s4Ba2t23rad/s33.11BCBla，顺时针方向。（2）1133MMM1725.Nm;方向与1方向相同。五、(1)作出各运动副反力的作用线如图(2)力矢量方程式：Q34R054R，32R+12R052R,画力多边形(3)Md＝Rhpl12=62201510=186000Nmm=186Nm六、（1）npp332,,,LHFnpp32332321LH，为行星轮系。（2）cnnH504930504930fabgHbHaHabzzzzib05050491111HabHaii501HaHainn即当手柄转1圈，a轴转150圈，（3）mm40)(2gaagzzma；agfbbfazzmamm5.39)(2故可把b、f传动作为正传动。（4）可以作为一个齿轮，g、f为标准齿轮，而把b作正变位，这时因minzzzfg，故不会发生根切。（5）可以，)(2cos21nzzam，a为中心距，等于40mm。七、（1）1501203041llmm1908011032llmm3241llll且构件1为连架杆，所以构件1能成为曲柄。（3分）（2）最大摆角max如图示。（4分）（3）当机构处于AB''C''D位置时有最小传动角minminBCD（4分）（4）当固定构件1时，得双曲柄机构；当固定构件2时，得曲柄摇杆机构；当固定构件3时，得双摇杆机构；当固定构件4时，得曲柄摇杆机构。（4分）八、(1)设起始角为0，252100/dMNm(2)最大角速度在处，最小角速度在32处。(a)求202max0rdmax21:JdMM22max202526.23maxrad/s(b)同理22min202/752529.17minrad/s75.2021minmaxmrad/s(c)275.075.209.176.23(3)81.1175.372325maxWJ(4)736.111.075.2081.1172FJkgm2综合测试二一、填空题(每空1分，总计15分)1、用飞轮进行调速时，若其它条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量将越，在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，应将飞轮安装在轴上。2、能实现间歇运动的机构有、、。3、试将图a）、b）所示直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角数值填入括号内。a）＝30=（）；b）＝30=（）。4、在图示4个分图中，图是Ⅲ级杆组，其余都是个Ⅱ级杆组的组合。5、齿轮渐开线的形状取决于。6、图示轮系，给定齿轮1的转动方向如图所示，则齿轮3的转动方向。（A）与1相同；（B）与1相反；（C）只根据题目给定的条件无法确定。7、作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是。(A)ABD；(B)2d，vpdDv22；(C)52424DDDDDvvvv，vvvpdDDDv544；(D)5，DEDlv/55。8、已知一铰链四杆机构ABCD，)/()(4lvDEpdmm，aDmm，22dbamm，ABDmm，且AD为机架，BC为AD之对边，那么，此机构为。A）双曲柄机构；B）曲柄摇杆机构；C）双摇杆机构；D）固定桁架。9、对于绕固定轴回转的构件，可以采用的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件应采用方法，方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。10、直动从动件盘形凸轮的轮廓形状是由决定的。二、(本大题10分)计算图示机构的自由度，判别其是否具有确定运动，并拆杆组进行机构分析，指出它们属于哪一级机构（箭头表示原动件）。三、(本大题10分)在图示六杆机构中，已知机构运动简图、部分速度多边形、加速度多边形以及原动件的角速度常数，试用相对运动图解法求2的速度24DDv及加速度Da，构件DEl的角速度5及角加速度5。四、(本大题10分)如图示插床的导杆机构，已知：ABAD5040mmmm,，行程速比系数K14.，求曲柄BC的长度及插刀P的行程H。五、(本大题10分)图示压榨机在驱动力P作用下产生压榨力Q。设各转动副A、B、C、D处的摩擦圆及移动副的摩擦角如图示。试在机构图上画出各运动副的反力(作用线位置与力指向);注：图中细线圆为摩擦圆。六、(本大题10分)一偏置直动尖项从动件盘形凸轮机构如图所示。已知凸轮为一偏心圆盘，圆盘半径R=30mm，几何中心为A，回转中心为O，从动件偏距OD=e=10mm，OA=10mm。凸轮以等角速度逆时针方向转动。当凸轮在图示位置，即ADCD时，试求：（1）凸轮的基圆半径r0；（2）图示位置的凸轮机构压力角；（3）图示位置的凸轮转角；（4）图示位置的从动件的位移s；（5）该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理，为什么？七、(本大题10分)如图所示的齿轮传动装置,其有关参数如下:z119,z258,z317,z463,aa1234160mm,n20,mmn4mm,ha*1.求(1)斜齿轮2的螺旋角方向(可在图上直接标出);(2)为了满足中心距的要求，斜齿轮的螺旋角为多少度;(3)若两对齿轮均采用直齿圆柱齿轮传动，则分别采用何种传动类型?啮合角各为多大?八、(本大题10分)图示轮系中，各轮模数和压力角均相同，都是标准齿轮，各轮齿数为z123,r/min,,,,,,15003317404092511544332nzzzzzz,转向如图示。试求齿轮2'的齿数z2'及nA的大小和方向。九、(本大题15分)一机组作稳定运动，原动件的运动周期为2。若取原动件为等效构件，则等效阻力矩Mr如图所示，等效驱动力矩Md为常数。等效构件的平均转速为1000r/min，若忽略各构件的等效转动惯量，只计装在原动件上的飞轮转动惯量，求：（1）等效驱动力矩Md的大小；（2）若速度不均匀系数，则等效构件的最大角速度和最小角速度为多少？它们