《机械原理》期末考模拟题含答案(2套)

WORD格式专业资料整理《机械原理》课程期末考试试卷开课学院：机械学院，考试形式：闭卷，所需时间：120分钟考生姓名：学号：专业：班级题序一二三四五六七八总分得分评卷人一、填空题（每小题2分，共20分）：1、在平面机构运动分析中，三心定理是：三个作平面平行运动的构件共有三个速度瞬心，并且这三个瞬心必在同一条直线上。2、一对渐开线齿轮正确啮合的条件是_____基圆齿距________相等，亦即两齿轮的___模数__和___压力角_______分别相等。3、渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指＿＿传动比＿＿＿不受中心距变化的影响。4、周转轮系根据自由度不同可分为差动轮系和行星轮系，其自由度分别为2和1。5、直动从动件盘形凸轮机构从动件是等速运动时将产生刚性冲击，故适用于低速运动场合。二、简答题（每小题6分，共30分）1、已知机构运动简图如图所示，（1）计算该机构的自由度；如果以1为原动件，说明机构是否具有确定的运动。....WORD格式专业资料整理2CB413E5A6DFG题1图答案：（1）机构的自由度：F＝3n－2PL－PH＝3×5－2×7＝1若以1为原动件，则原动件数＝自由度数，且F＞0，因此，机构具有确定的运动。2、（1）试阐述铰链四杆机构的曲柄存在条件（2）根据下图中所注尺寸判断下列铰链四杆机械是曲柄摇杆机构、双曲柄机9050501006070110701001009025120406070(a)(b)(c)(d)题四图构，还是双摇杆机构，并说明为什么。WORD格式专业资料整理....WORD格式专业资料整理答：（1）1、最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和，2、最短杆是连架杆或机架。（2）(a)：曲柄摇杆机构(b)：双曲柄机构(c)：双摇杆机构(d)：双摇杆机构3、一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，m=2mm，Z1=20，Z2＝30。（1）分别计算出这两个齿轮的分度圆直径，分度圆齿厚，基圆直径，齿顶圆直径，中心距。（2）按1：1的比例作图标明理论啮合线和实际啮合线，并计算（不许从图上量取）出理论啮合线和实际啮合线长度。（3）计算这对齿轮传动的重合度。(15分)答案：（1）分度圆直径：d1=mZ1=40mm、d2=mZ2=60mm分度圆齿厚：s1＝0.5πm＝3.14mm、s2＝0.5πm＝3.14mm基圆直径：db1=d1cosα=37.59mm、db2=d2cosα=56.38mm齿顶圆直径：da1=d1+2ha=44mm、da2=d2+2ha=64mm中心距：a=0.5(d1+d2)=50mm....WORD格式专业资料整理(2)如图所示：按中心距及基圆和齿顶圆大小作图，其中N1N2为两基圆的内公切线B1、B2分别为两齿顶圆与内公切线的交点。C为节点。则N1N2为理论啮合线；2B1B2为实际啮合线。N1N2N1CCN2d1sind2sin17.1mm22B1B2N1B1N2B2N1N2其中：22da12d12r2r2da22d22N1B1ra1r111.43mm，NBa215.14mm42224所以：B1B29.47mm（3）Pbmcos5.9mm重合度：B1B29.47Pb1.65.94、已知轮系主动轮转向如图所示，齿轮均为标准齿轮，标准安装，Z1＝2，Z2＝40，Z2’＝24，Z3＝48，Z4＝120，Z5＝18，Z6＝36，求传动比i16，并标出轮2、5、6的转向。(13分)WORD格式专业资料整理....WORD格式专业资料整理答案：Z1、Z2组成定轴轮系；Z2、Z3、Z4及Z5（H）组成周转轮系；Z5、Z6组成定轴轮系i12n1Z220蜗杆左旋，蜗轮2转向箭头向上。n2Z1Hn2nHi2H1Z4i2'4n4nH1Z2'5i2H6轮5转向箭头向上i56n52轮6转向箭头向左n6因此i16i12i2Hi562405、图示为一钢制圆盘，盘厚H＝30mm，位置Ⅰ处钻有一直径d=50mm的通孔，位置Ⅱ处有一质量为m2＝0.2公斤的附加重块，为使圆盘平衡，拟在圆盘r=200mm的圆周上增加一重块，试求此重块的重量和位置。（钢的密度ρ＝7.8g/cm3）(10分)答案题4图此题的要点为在圆盘钻孔后此处重量减少，相当于在其相反方向增加了同样的重量。WORD格式专业资料整理....WORD格式专业资料整理d2在Ⅰ处钻孔后失去的重量为：m1H0.46kg4其质径积的大小m1r10.046kgm，方向与OⅠ相反。在Ⅱ附加质量所产生的质径积的大小m2r20.04kgm，方向与OⅡ相同。因此，由平衡原理，在r＝200mm处所附加的平衡质径积mr的计算为(mr)x[(m1r1)x(m2r2)x][0.03250.0346]0.0021(kgm)(mr)y[(m1r1)y(m2r2)y][0.03250.02]0.0525(kgm)因此、mr0.05254kgm与X轴正方向的夹角(mr)arctg(mr)与Y轴正方向的夹角2.30y87.70x所增加的质量m＝0.263kg6.如图所示凸轮机构，凸轮廓为以A为圆心，R为半径的圆，凸轮逆时针方向回转，要求：（10分）1．标出凸轮基圆半径r0；2．标出从动件从B点接触到C点接触凸轮转过的角度Φ；3．标出从动件从B点接触到C点接触从动件位移S；4．标出从动件从B点接触时从动件压力角αB；....WORD格式专业资料整理7.图示曲柄滑块机构中，曲柄1上作用驱动力距M，滑块3上作用阻力F。若不计各活动构件质量，标出机构在图示位置时各运动副总反力作用线（给定摩擦角）（8分）φ《机械原理》试卷(2)答案本试卷用于机械与能源工程系05级机械类本科生（总分：100分，时间：120分钟）注意：1．答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上无效。2．答案必须写题目序号，并按题号顺序答题。3．请保持行距，保持答题卷面整洁一、选择题（每小题2分，共10分）1．铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=80mm，则机架最大杆长为（A）A、80mm；B、150mm；C、120mm。2．速度瞬心是两个作平面相对运动的两刚体上瞬时（A）为零的重合点A、绝对速度；B、牵连速度；C、相对速度。3．当两渐开线齿轮的中心距略有改变时，该对齿轮的（C）A、传动比不变，且啮合角也不变；B、传动比有变化，但啮合角不变；C、传动比不变，但啮合角有变化。4．凸轮机构从动件采用等速运动规律时（B）A、无冲击；B、有刚性冲击；C、有柔性冲击。5．以mn和mt分别表示一个斜齿圆柱齿轮的法面和端面模数，则（C）A、mn=mt；B、mt＜mn；Cmn＜mt。二、填空题（每空2分，共24分）1．在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束，而引入一个低副将引入2个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3N－（2PL+PH）。2．螺纹的自锁条件是αφ。3．刚性转子的动平衡条件是ΣＦ=0ΣM=0。4．当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于零，该机构处于死点位置。5．推动力与从动件被推动点速度间的夹锐角称为凸轮机构的压力角，其值WORD格式专业资料整理....WORD格式专业资料整理越小，则传动越好。6．滚刀加工的正常齿标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数Zmin等于17。7．曲柄摇杆机构的行程速比系数K的大小取决于极位夹角大小，K值越大，机构的特性越显著。三、简答分析题（共36分）1．（8分）计算图3机构自由度，并指明局部自由度、虚约束、复合铰链。解：F=3n-(2Pl+Ph)（2分）=3×7-（2×9+2）（2分）=1（1分）1处虚约束，2处局部自由度，3处复合铰链（3分）图12.（7分）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动。答：渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是模数相等，压力角相等。（4分）满足正确啮合条件的一对齿轮不一定能连续传动。（3分）3.（7分）何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少？答：行程速比系数为：K=（1800＋θ）÷（1800－θ）。（4分）对心曲柄滑块机构行程速比系数等于1。（3分）4．（7分）在图2示机构运动简图上作图，表示出杆3的摆角ψ和极位角θ。解：图25．（7分）图3示凸轮机构运动简图中，凸轮为主动件，转向如图所示，试在图上标出当前位置的压力角，并用作图法求出从动件的行程h。WORD格式专业资料整理....WORD格式专业资料整理图3四、计算题（每题15分,共30分）1．一对标准渐开线圆柱直齿轮外啮合传动（正常齿），正确安装（齿侧间隙为零）后，中心距为144mm，其齿数为z1=24，z2=120，分度圆上压力角α=200①求齿轮2的模数m2及其在分度圆上的齿厚S2；②求轮1的齿顶圆处的压力角αa1；③如已求得它们的实际啮合线长度B1B2=10.3mm，试计算该对齿轮传动的重合度；④说明该对齿轮能否实现连续传动。解：（1）由标准安装中心距amz1z2（1分）2模数m22amm（2分）2z1z2m3.14mm（3分）分度圆齿厚S2（2）轮1齿顶处压力角a1arccosrbarccosmz1cos2950（3分）ra1z12hzmB1B0B1B210.31.64（3分）（3）m3.142PbWORD格式专业资料整理....WORD格式专业资料整理（4）由于1，故可实现连续传动（3分）2．图4示轮系中，各轮均为正确安装的标准渐开线圆柱直齿轮。已知轮1的齿数122z2z190，而轮5的分度圆半径为轮４的两倍。z=18，轮2的齿数z=36，z3轮１的转速大小为1200r/min，转向如图所示。求从轮1到轮5的传动比i15及轮5的转速大小与转向。解：行星轮系1-2-3-4，z32z2z190i1441z3190（4分）1i13z1618对定轴轮系4-5i45z5d52（4分）z4d4i15i14i4512（3分）图3n5n1100r/min（方向与n相反）（4分）i15欢迎您的光临，Word文档下载后可修改编辑.双击可删除页眉页脚.谢谢！你的意见是我进步的动力，希望您提出您宝贵的意见！让我们共同学习共同进步！学无止境.更上一层楼。WORD格式专业资料整理....