机械原理期末试题及答案.docx

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机械原理期末试题及答案

《机械原理》练习题

一、填空题

1.机械是机器和的总称。

2.对于结构尺寸为B/D≥0.2的不平衡刚性转子，需进行。

3.移动副中驱动力作用于内将发生自锁；转动副中驱动力为单力且作用于内将发生自锁。

4.假设从速度多边形上量得表示相对速度VCB的矢量bc长度为bc=40mm，且该图的比例尺μV=0.1m/ｓ/mm，则ＶCB的实际值为m/ｓ。

5.滚子从动盘形凸轮，它的实际廓线是理论廓线的曲线。

6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。

7.渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指不受中心距变化的影响。

8.自由度F=2的周转轮系称为轮系。

9.凸轮机构推杆的常用运动规律中，余弦加速度运动规律有冲击。

二、单项选择题

1.机构的运动简图与（）无关。

A构件数目B运动副类型

C运动副相对位置D构件和运动副结构

2.在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（）。

A虚约束B局部自由度

C复合铰链D机构自由度

3.渐开线齿轮在（）上的压力角，曲率半径最小。

A齿根圆B基圆C分度圆D齿顶圆

4.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等。

A．直径    B．宽度     C.齿数    D.模数

5.在一个平面六杆机构中，瞬心总数是（）。

A15B10C5　D1

6.与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是（）。

A惯性力难以平衡B点、线接触易磨损

C设计较为复杂D不能实现间歇运动

7.偏心轮机构是由铰链四杆机构（）演化而来的。

A扩大转动副B取不同的构件为机架

C化转动副为移动副D化低副为高副

8.机械平衡研究的内容是（）。

A驱动力与阻力间的平衡B惯性力系间的平衡

C各构件作用力间的平衡D输入功率与输出功率间的平衡

9.在速度多边形中，极点P代表该构件上（）为零的点。

A绝对速度B加速度C相对速度D科氏加速度

10.由n台效率均为η0的机器并联构成一机组，则该机组的总效率η与单机效率η0的关系为（）。

Aη＞η0Bη＜η0Cη＝η0Dη＝nη0

三、判断题

1.构件是运动的单元体，零件是制造的单元体。

（）

2.平面连杆机构的活动件数为n，则可构成的机构瞬心数是n（n+1）/2。

（）

3.在铰链四杆机构中，只要满足杆长条件，则该机构一定有曲柄存在。

（）

4.根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。

（）

5.当构件上两点的速度已知时，用速度影像原理可求该构件上任一点的速度。

（）

6.一对直齿轮啮合传动，齿数越多，重合度也越大。

（）

7.不论刚性回转件有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定的两个平衡基面内，分别适当地加配重，即可达到动平衡。

（）

8.在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径，则压力角将增大。

（）

9.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。

（）

10.为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较低的轴上。

（）

四、简答题

1.简述机械运转的三个阶段。

（3分）

2.能实现间歇运动的机构有哪些？

（写出四种）（4分）

3.渐开线齿廓啮合的特点是什么？

（3分）

五、计算作图题

1.图示为一内燃机的机构运动简图，试计算其自由度，判断是否具有确定的运动，根据机构的组成原理，将其拆分为基本杆组，并判断该机构的级别。

2.试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号Pij直接标注在图上）。

3.如下图所示曲柄滑块机构运动简图。

已知各转动副轴颈半径r，当量摩擦系数fv，移动副的摩擦系数，作用于滑块上的生产阻力为Q。

试求：

（1）在该简图上画出各运动副总反力（包括方向及作用线位置）；

（2）写出构件1、3的力平衡方程式，并画出其力多边形。

4.图示凸轮上，试在图上：

（1）绘制理论廓线、基圆、偏距圆；

（2）标出图示位置从动件的位移S和压力角α；

（3）标出从动件由最低位置到图示位置，凸轮已转过的角度δ。

5．图示轮系中，已知各轮齿数Z1=1（右旋），Z2=40，Z3=50，Z4=25，Z5=19，Z6=38，求传动比i1H。

（9分）

六、分析题

在如下图所示的平面四杆机构中，圆括号内的数字为杆长，试确定机架长度d的取值范围，以便使该机构分别成为：

（1）双曲柄机构；

（2）曲柄摇杆机构（需指明曲柄）；（3）双摇杆机构。

《机械原理》参考答案

一、填空题（略）

二、单项选择题（略）

三、判断题（略）

四、简答题（略）

五、计算作图题

1.图示为一内燃机的机构运动简图，试计算其自由度，判断是否具有确定的运动，根据机构的组成原理，将其拆分为基本杆组，并判断该机构的级别。

2.试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号Pij直接标注在图上）。

3.如下图所示曲柄滑块机构运动简图。

已知各转动副轴颈半径r，当量摩擦系数fv，移动副的摩擦系数，作用于滑块上的生产阻力为Q。

试求：

（1）在该简图上画出各运动副总反力（包括方向及作用线位置）；

（2）写出构件1、3的力平衡方程式，并画出其力多边形。

解：

（1）各转动副的摩擦圆半径为

ρ=rfv

以各转动中心A、B、C为中心，ρ为半径作圆即得各转动副的摩擦圆。

移动副摩擦角为ψ=arctanf

如图所示，进行受力分析可得各运动副总反力。

（2）由受力图可知1、3所受的各力首尾相接，即可得两个力封闭三角形，其中，构件1、3的力平衡方程分别为：

F+FR21+FR41=0

Q+FR23+FR43=0

4.图示凸轮上，试在图上：

（1）绘制理论廓线、基圆、偏距圆；

（2）标出图示位置从动件的位移S和压力角α；

（3）标出从动件由最低位置到图示位置，凸轮已转过的角度δ。

5．图示轮系中，已知各轮齿数Z1=1（右旋），Z2=40，Z3=50，Z4=25，Z5=19，Z6=38，求传动比i1H。

解：

Z1、Z2组成定轴轮系

Z3、Z4、Z5、Z6及H组成行星轮系

∵n3=n2

∴

六、分析题

在如下图所示的平面四杆机构中，圆括号内的数字为杆长，试确定机架长度d的取值范围，以便使该机构分别成为：

（1）双曲柄机构；

（2）曲柄摇杆机构（需指明曲柄）；（3）双摇杆机构。

解：

（1）机构成为双曲柄机构时，首先应满足杆长条件，且应使机架AD为最短杆，则有

d＜30

d+50≤30+35

解得：

d≤15，因此，机架长度d≤15时，该机构为双曲柄机构。

（2）机构成为曲柄摇杆机构时，最短杆AB杆为曲柄，有以下两种情况：

①若AD杆最长，则有

d≥50

30+d≤50+35

解得：

50≤d≤55

②若CD杆最长，则有

d＜50

30+50≤d+35

解得：

45≤d＜50

综上所述，机架长度45≤d≤55时，AB为曲柄。

（3）机构成为双摇杆机构时，则应使该机构不满足杆长条件，有以下两种情况：

①若AD杆最长杆，则有

35+50＜30+d

d≥50

解得：

d＞55

又d＜30+35+50=115，故55＜d＜115

②若CD杆为最长杆，则当AB杆最短时，有

35+d＜30+50

d≥30

解得：

30≤d＜45

当AD最短时，有

35+30＜d+50

d≤30

解得：

15＜d≤30

综上，机架长度15＜d≤45或者55＜d＜115时，该机构为双摇杆机构。