机械原理模拟试卷四及答案

机械原理模拟试卷(四)1.拟将曲柄摇杆机构改换为双曲柄机构，则应将原机构中的作为机架。（①曲柄②连杆③摇杆）2.高速凸轮机构，为减少冲击震动，从动件运动规律应采取运动规律。（①等速②等加等减速③余弦加速度④正弦加速度）3.具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动盘形凸轮机构，其从动件的运动规律，凸轮的实际廓线。（①相同②不同③不一定）4.一对啮合的渐开线斜齿圆柱齿轮的端面模数，且于法面模数。（①相等②不相等③无关系④大⑤小⑥等）5.涡轮的螺旋角与蜗杆的螺旋升角。（①相等②不相等③无关系④之和为90o）6.对心曲轴滑块机构的曲柄长度为a，连杆长度为b，则最小传动角＝。7.螺旋升角为的螺旋副，若接触表面间的摩擦系数为f，则机构的自锁条件是：。8.计算等效转动惯量的原则是：。9.所谓定轴轮系是指：。10.标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距与，，参数有关。二、选择及填空题（每题5分，共20分）1.计算图示机构的自由度，若含有局部自由度、复合铰链及虚约束需指出。2.图示凸轮机构。在图中画出凸轮的基圆、偏距圆及理论廓线。3.试画出定轴轮系及周转轮系的示意图各一种。4.图示为刚性转子的质量分布情况，不平衡质量m1与m2在同一轴面内。①说明改转子属于那类不平衡问题。②计算m2在平衡平面Ⅰ、Ⅱ上的代换质量m2Ⅰ和m2Ⅱ。三、在图示机构运动简图中，已知：L＝400mm，＝30o，原动件1以等角速度ω1＝1rad/s转动，试用图解法求机构3的速度v3和加速度a3。（15分）四、试设计铰链四杆机构，已知：LAB=500mm，LBC=300mm，要求满足：∠ABC=90o时，∠BCD=90o；当AB杆从垂直位置按顺时针转动45o时，∠ABC增加30o。（10分）五、图示双滑块机构的运动简图，滑块1在驱动力P的作用下等速移动，转动副A、B处的圆为摩擦圆，移动副的摩擦系数f＝0.18，各构件的重量不计，试求：1.不计摩擦时所能克服的生产阻力Qo；2.考虑摩擦时所能克服的生产阻力Q；3.机构在图示位置的瞬时机械效率η。建议取力比例尺μp=10N/mm。（15分）六、图示滑移齿轮变速机构。已知齿轮参数：m=2mm，α=20o，ha*=1.0，齿轮2的变位系数x2＝-0.2，其余如图示，试确定：1.齿轮副1与2、2与3的传动类型；2.齿轮3的变位系数x3。注：无侧隙啮合方程式：（10分）七、图示齿轮机构，已知：Z1=20，Z2=40，齿轮的转动惯量J1=0.01kg·m2，J2=0.04kg·m2，作用于齿轮1的驱动力矩M1=10N·m，齿轮2上的阻力矩Mr=0。试求：1.以2位等效构件时的等效驱动力矩Md的等效转动惯量Je；2.等效构件的角加速度ε2；3.齿轮2的角速度ω2从0上升到100rad/s所需时间t；4.齿轮2从启动开始1秒后瞬时角速度ω2。（10分）答案一、选择及填空题1.①；2.④；3.①，②；4.①，④；5.①；6.arcsin(a/b)；7.≤arctgf；8.等效构件所具有的动能等于系统的动能；9.轮系中所有齿轮回转轴线固定的轮系；10.模数，齿轮齿数，螺旋角。二、选择及填空题1.解:F=3n-2Pl-Ph=3*6-2*8-1=1在F处有局部自由度；在D或D′处有虚约束。2.解：如图所示。3.解：轮系型式有很多，现举两例如图示。4.解:①属于动不平衡问题②m2Ⅰ=m2*2a/3a=4kgm2Ⅱ=m2*1a/3a=2kg三、解：设构件2与3之铰链处为B，于是在B处有B1、B2和B3，其中B2和B3的运动规律一致。取B2为动点，动系建立在构件1上，其速度和加速度的矢量方程分别为：vB2=vB1+vB2B1大小？LAB*w1？方向水平⊥AB∥ABaB2=aB1+vkB2B1+vrB2B1大小？LAB*w212vB2B1*w1？方向水平B→A⊥AB∥AB作速度多边形和加速度多边形分别如下：于是有：v3=0.54m/s，a3=0.62m/s2。四、解:依题意作图如下：先作出机构两要求位置，得C1和C2点，由于C点轨迹为以D点为中心的圆弧，故作C1和C2点连线的垂直平分线，得固定铰链点D，即：LCD=380mm。五、解:作运动副上受力如图示。取构件1和3分别为受力体，有力平衡方程式分别为：P+R41+R21=0；Q+R43+R23=0而：j=arctgf=10.2°。作此两矢量方程图解如图示，得到：1.不计摩擦时Q0=1020N2.考虑摩擦时Q=670N3.瞬时机械效率η=Q/Q0=0.657六、解：1.齿轮1与2的传动类型：正传动，齿轮2与3的传动类型：负传动，2.a=m(Z2+Z3)/2=72mma′=arcos?(acosa/a′)=17.65°inva′=tga′-a′=0.010128inva=tga-a=0.014904所以：x3=(inva′-inva)?(Z2+Z3)/2tga-x2=-0.27??????????七、解：1.见图2.运动方程的积分形式∫0/2(Md-Mr)d=(w2min-w20)Je/2wmin=14.14rad/s∫/23/2(Md-Mr)d=(w2max-w2min)Je/2wmax=24.49rad/s3.wm=(wmin+wmax)/2=19.32rad/sd=(wmin-wmax)/wm=0.536