机械原理模拟题

1/3401一、选择题（共20分，每题2分）1．一般门与门框之间有两个铰链，这应为（C）。A复合铰链B局部自由度C虚约束2．某机构中有6个构件，则该机构的全部瞬心的数目为(D)。A3B6C9D153．若分布于回转件上的各个质量的离心惯性力的向量和为零，该回转件上是（A）回转件。A静平衡B动平衡C静平衡但动不平衡4．在机械系统速度波动的一个周期中的某一时间间隔内，当系统出现（）时，系统的运动速度（），此时飞轮将（）能量。AA亏功，减少，释放B亏功，加快，释放B盈功，减少，储存C盈功，加快，释放5．曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构，当滑块上的传动角最小时，则（B）。A曲柄与导路平行B曲柄与导路垂直C曲柄与连杆共线D曲柄与连杆垂直6．对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用（A）措施来解决。A增大基圆半径B改为滚子推杆C改变凸轮转向D改为偏置直动尖顶推杆7．正变位齿轮的分度圆齿厚（C）标准齿轮的分度圆齿厚。A小于B等于C大于8．行星轮系的自由度为（B）A2B1C1或29．棘轮的标准模数等于棘轮的（A）直径与齿数之比。A齿顶圆B齿根圆C分度圆10．对于存在周期性速度波动的机器，安装飞轮主要是为了在（D）阶段进行速度调节。A启动B停车D稳定运动二、判断题（共20分，每题2分）1．任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（√）2．回转件静平衡的条件为施加于其上的外力向量和等于零。（×）3．在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动消除。（×）4．当最大盈亏功与转速一定时，飞轮转动惯量越大，机械运转的速度不均匀系数越小。（√）5．行星轮系中必有一个中心轮是固定的。（√）6．在单向间歇运动机构中，槽轮机构既可避免柔性冲击，又可避免刚性冲击。（×）7．减小滚子半径，滚子从动件盘形凸轮实际廓线外凸部分的曲率半径减小。（×）8．垂直于导路的直动平低从动件盘形回转凸轮机构压力角恒为0。（√）9．正常齿渐开线标准直齿外齿轮齿根圆有可能大于基圆。（√）10．斜齿圆柱齿轮的宽度和分度圆螺旋角越大，其重合度越小。（×）三、计算与分析题（共60分，每题12分）1．试指出图3-1所示机构的自由度（指出虚约束，复合铰链以及局部自由度），并判定机构是否具有确定运动。其中画箭头的物件为主动件。2/34图3-1机构中的滚子有一个局部自由度，顶杆与机架在E、M组成两个导路平行的移动副，其中之一为虚约束，C处为复合铰链。其中n＝7，PL＝9，PH＝1，计算自由度F=3n—2PL—PH=3×7－2×9－1＝22．试求图示3-2齿轮连杆机构的中齿轮1与3的瞬心和传动比3113图3-2瞬心P13，见图所示，161336133113PPPP3．图示3-3为一曲柄滑块机构，F为作用在活塞上的力，转动副A及B上所画的虚线为摩擦圆，试决定在此位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（构件重量及惯性力略去不计）3/34图3-3如图：4．铰链四杆机构中，若已知各构件长度AB=45，BC=100，CD=70，AD=120，试问：1）当取AD为机架时，是否有曲柄存在？2）以哪个构件为机架时能获得双曲柄机构？3）以哪个构件为机架时能获得双摇杆机构？1)AB+AD≤BC+CD有曲柄存在2）AB+AD≤BC+CD选AB为机架时，为双曲柄机构3）选CD为机架时，为双摇杆机构5．一对标准直齿圆锥齿轮传动，已知Z1=14，Z2=30，∑=90·。试问小齿轮会发生根切吗？如果改用标准斜齿圆柱齿轮传动，两轮齿数不变，则小齿轮要不发生根切，其螺旋角β最少需多大？1）cosminminvzz对于标准小齿轮，017.25,17minvz则，15minz而z=14所以小齿轮会发生根切2）31coszzv要不根切，则17vz又z1=14所以β≥20.3919°02选择题（共20分，每题2分）1．在平面内用高副联接的两构件共有（C）自由度。A3B4C5D62．某机构中有5个构件，则该机构的全部瞬心的数目为(D)。A3B6C9D103．机构的自锁是由于(C)。A驱动力太小B生产阻力太大C效率小于0D摩擦力太大4．回转件平衡的条件是（C）。A各质量离心惯性力向量和为零B各质量离心惯性力偶矩向量和为零C各质量离心惯性力向量和为零离心惯性力偶矩向量和均为零D作用在回转件上所有力保持平衡5．机械安装飞轮后，原动机的功率可比未安装飞轮时（D）。A大B小C一样DB、C的可能性都存在6．在曲柄摇杆机构中，若要增大摇杆摆角，应（A）长度。A增大曲柄B增大连杆C减少连杆7．减小基圆半径，直动从动件盘形回转凸轮机构的压力角（A）。4/34A增大B减小C不变8．当齿轮中心距稍有变化时，（A）保持原值不变的性质称为可分性。A瞬时角速度比B啮合角C压力角D重合度9．斜齿圆柱齿轮的标准模数和压力角在(A)上。A法面B轴面C端面D主平面10．在单向间歇运动机构中，（B）既可以避免柔性冲击，又可以避免刚性冲击。A不完全机构B圆柱凸轮间歇运动机构C棘轮机构D槽轮机构判断题（共20分，每题2分）1．要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度数。（×）2．速度影像原理和加速度影像原理适合机构中各构件的各点。（×）3．对于反行程自锁的机构，其正行程机构的效率一般小于50%。（√）4．质量分布在同一回转面内的静平衡回转件不一定是动平衡的。（×）5．从减小飞轮所需的转动惯量出发，宜将飞轮安装在低速轴上。（×）6．在曲柄滑块机构中，只要滑块做主动件，就必然有死点存在。（√）7．当凸轮机构的推杆推程按等加速等减速规律运动时，推程开始和结束位置存在刚性和柔性冲击。（×）8．只有一对标准齿轮在标准中心距情况下啮合传动时，啮合角的大小才等于分度圆压力角。（×）9．行星轮系和差动轮系的自由度分别为1和2，所以只有用差动轮系才能实现运动的合成或分解。（×）10．棘轮机构将连续回转运动转变为单向间歇回转。（×）三、计算题（共60分，每题10分）1．计算图3-1所示机构的自由度。若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出。图3-1机构中的滚子A有一个局部自由度，G、H组成两个导路平行的移动副，其中之一为虚约束，D为复合铰链。活动构件数=7，低副P=9，高副P=1。机构的自由度自由度为2，F=3n-2Pl-Ph=3×7-2×9-1=23．图示3-3铰链四杆机构中，已知lBC=50mm，lDC=35mm，lAD=30mm，试问若此机构为曲柄摇杆机构，且AB杆为曲柄，lAB最大值为多少？若此机构为双曲柄机构，lAB的最大值为多少？3)若此机构为双摇杆机构，lAB应为多少？5/341）lAB＋lBC≤lDC＋lADlAB≤lDC＋lAD－lBC=15mmlAB的最大值为15mm2)lAD＋lAB≤lBC＋lCDlAB≤55mmlAB的最大值为55mm3)若AB为最短杆lAB＋lBC＞lDC＋lADlAB＞15mm若AD杆为最短杆，BC为最长lAD＋lBC＞lAB＋lCDlAB＜45mm若AD杆为最短杆，AB杆为最长lAD＋lAB＞lBC＋lCDlAB＞55mm若机构为双摇杆，15mm＜lAB＜45mm或lAB＞55mm4．已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=3mm，z1=19，z2=41，试计算这对齿轮的传动比，中心距，分度圆直径，齿顶圆直径，齿根圆直径，全齿高。传动比i=ω1/ω2=z2/z1=41/19=2.16中心距a=m(z1＋z2)/2=90mm分度圆直径d1=mz1=57mmd2=mz2=123mm齿顶高ha1=h*m=3mmha2=h*m=3mm齿根高hf1=(h*＋c*)m=4.5mmhf2=(h*＋c*)m=4.5mm全齿高h1=ha1＋hf1=7.5mmh2=ha2＋hf2=7.5mm齿顶圆直径da1=d1＋2ha1=63mmda2=d2＋2ha2=129mm齿根圆直径df1=d1－2hf1=48mmdf2=d1-2hf2=114mm5．图示3-5凸轮机构的凸轮回转中心为O点，推杆距离回转中心的偏距为e，DA和BC为圆心在O点的两段圆弧。在图上画出凸轮的基圆和偏距圆。2）在图上标出推程运动角σ1，远休止角σ2，回程运动角σ3，近休止角σ4。6/34图3-5如图：6．图示3-6的轮系，设已知z1=20，z2=24，z20=40，z3=50；n1=200r/min，n3=100r/min且转向相同。试求nH的大小和方向。7/34如图：23201323113zzzznnnniHHH将已知数据代入，可得23100200HHnn140Hnr/min，方向与n1（或n3）相同。03一、选择题(本大题共10小题，每小题2分，总计20分)1．某机构中有6个构件，则该机构的全部瞬心的数目为。（D）A3B6C9D152．在曲柄滑块机构中，如果增加曲柄的长度，则滑块的行程将(A)。A增大B不变C减小D不变或减小3．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，如果实际中心距大于标准中心距，其传动比将(B)。A变大B不变C变小D不变或变小4．斜齿圆柱齿轮的标准模数和压力角在(C)上。A法面B轴面C端面D主平面5．机构的自锁是由于(C)。A驱动力太小B生产阻力太大C效率小于0D效率大于06．刚性转子的动平衡是使(C)。A惯性力合力为零B惯性力合力偶矩为零C惯性力合力为零，同时惯性力合力偶矩为零D惯性力合力为零，惯性力合力偶矩可不为零7．尖顶从动件凸轮机构中，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8/348．若将一曲柄摇杆机构转化成双曲柄机构，可以将(A)。A原机构曲柄为机架B原机构连杆为机架C原机构摇杆为机架D不一定9．混合轮系中一定含有一个(C)。A定轴轮系B周转轮系C行星轮系D差动轮系10．蜗杆传动中，若知轴交角∑=90°，蜗轮的螺旋角β2=8°右旋，那么蜗杆的升角λ是(C)。A82°右旋B82°左旋C8°右旋D8°左旋二、判断题。（本大题共10小题，每小题2分，总计20分）速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点。（×）平面摩擦总反力的方向恒于运动方向成一钝角。（√）在曲柄滑块机构中，只要滑块做主动件，就必然有死点存在。（√）从传力效果看，传动角越大越好，压力角越小越好。（√）滚子从动件盘形凸轮机构，当凸轮的理论廓线外凸部分的曲率半径大于滚子半径时，从动件的运动规律会产生失真现象。（×）直齿圆柱齿轮的齿根圆一定大于基圆。（×）经过动平衡的转子不需再进行静平衡。（√）急回机构的行程速比系数一定大于1。（√）渐开线齿轮与齿条啮合时的节圆不因齿条相对齿轮的位置的变化而变化，它就是齿轮的分度圆。（√）定轴轮系的传动比计算除有数值大小外，还有符号问题。（√）三、设计计算题。（共60分）1、计算图1所示机构的自由度，并确定该机构的等级。（8分）图1F=3n-(2pl+ph)=3×5-(2×7+0)=1(4分)因构件1为原动件，杆组拆分如下：可见构件2、3、4、5组成一个Ⅲ级机构，机构为Ⅲ级机构。（2分）2、图2所示为一偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构，从动件在最低位置为运动起始点，试在图上绘出：凸轮的理论廓线和基圆；（2）图示位置从动件的位移；（3）凸轮从图示位置转过90°时机构的压力角。（10分）9/34如图所示：画出凸轮的理论廓线和基圆r0（3分）画出从动件位移h（3分）标出压力角α（4分）3、图3所示轮系中，各轮的模数和压力角均相等，都是标准齿轮，各轮的齿数为z1=23，z2=51，z3=92，z3′=80，z4=40，z4′=17，z5=33，n1=1500r/min，转向如图所示。试求齿轮2′的齿数z2′和nA的大小和方向。（10分）解题过程：(1)∵（2分）∴(2)（2分）（2分）（a）×（b）得：（1分）得：n1与反向（3分）4、一对标准外啮合斜齿圆柱齿轮传动，已知：mn=4mm，z1=24，z2=48，a=150mm。试求：螺旋角β；（2）两轮的分度圆直径d1，d2；（3）两轮的齿顶圆直径da1，da2。（10分）解题过程：（1）