机械原理模拟题(1)(5)

⑵若将中心距改为175,应如何改变参数以满足标准安装的要求?试计算此参数值。(6分) ⑴ d2=mnZ2/cosβ=4×56/cos10.750o=228.001mm;

∵tgαt=tgαn/cosβ=tg20/cos10.750=0.3705,∴αt=20.328; db2= d2cosαt=228.001cos20.328=213.801mm; da2=d2+2h*anmn=236.001mm; df2=d2-2mn(h*an+C*an)=218.001mm;

a=mn(Z1+Z2)/2cosβ=171.001mm; (6分)

⑵增大β；∵a=175= mn(Z1+Z2)/2cosβ,∴ cosβ=mn(Z1+Z2)/2a =4(28+56)/2×175=0.96, β=16.260o# (6分)

6 6’ ⒌已知各轮齿数;求i1H2。(12分)

⒌⑴划分

2 3 H1 1-2:定轴轮系

2’ H2 2’-3-4-H1(5):行星轮系

5-6-6’-7-H2:行星轮系 5 7 1 4 ⑵列方程:

补充方程: ω2’=ω2; ω5=ωH1(每串联1次,有1个补充方程)

i12=-z2/z1 ① i2’H1= i25=1- ii5H2=1- i

H257

H12’4

o

o

o

o

=1+z4/z2’=(z2’+ z4)/z2’②

=1- z7z6/z6’z5=(z6’z5-z7z6)/z6’z5 …③(4分)

⑶解方程:

由①*②*③得: i1H2= i12·i25·i5H2=-z2(z2’+ z4)(z6’z5-z7z6)/z1z2’ z5z6’ (4分) ⒍在图示对心直动推杆圆盘凸轮机构 中,距离OA=R/2, 若将尖顶推杆改 为滚子推杆,其半径rr= R/2。

⑵ 试画出凸轮的理论廓线及基圆； (6分)

⑵试问推杆的运动规律及机构压力 角是否发生变化？(6分)

O R/2 A R ω

⒍[S]:⑴如右图；(6分)

⑵由于基圆变大,运动规律及机构压力角均改变。(6分)

R/2 r b O A R

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一.判断题(本题总分20分，每小题2分)

⒈局部自由度使机构附加了1个自由度,计算时应除去它。 （√） ⒊ 平面机构的绝对瞬心数目一定等于其运动构件数目。 （×） ⒋ 槽面摩擦可有效减小摩擦力。 （×）

μ ⒌ 内燃机中活塞为原动件,当曲柄与连杆共线时机构出现死点。 （√）

⒍ 任意两个平底移动推杆盘形凸轮机构的压力角总相等。（√） ⒎ 渐开线齿轮工作时,齿廓接触点始终在同一直线上。 （√） ⒏ 行星轮系的负号机构传动效率较高,宜用于动力传动。 （√） ⒐ 微动螺旋机构中,从动螺母的位移速度较快。 （×） ⒐在周期性速度波动中一般常采用飞轮进行调节。（√）

⒑ 当转子的转动轴线与其质心重合,该转子一定平衡。 （×）

二.选择题(本题总分20分，每小题2分)

⒈ 低副机构选不同构件作机架,机构自由度将②。⑴改变; ⑵不变;⑶可能改变。 ⒉ 机械的驱动力方向与其作用点的速度方向成①,它所作的功是③。

(1)锐角; ②钝角; ③正值; ④负值

⒊两构件在绝对瞬心处的绝对速度②;两构件在相对瞬心处的绝对速度③;而其相对速度②; ①不同; ②等于零; ③不等于零

4飞机着落时起落架伸出后,不会被压回,这是利用了③。⑴自锁; ⑵机械锁合; ⑶死点 5.凸轮机构为减少作用力,提高传动效率,应尽可能②α。①增大; ②减小;③ 不变 6.渐开线齿轮的传动比不等于下述值⑤⑥的反比。

（1）齿数; ②db; ③d’; ④d; ⑤da; ⑥df ⒎自由度为2的周转轮系是②。①行星轮系; ②差动轮系; ③复合轮系

8.单万向联轴节的主动轴等速回转,从动轴将变速回转,其变化范围与④有关。

（1）载荷; ②转速; ③从动叉尺寸; ④两轴夹角 ⒐飞轮应优先安装在被调速系统的③轴上。

①低速;②中间; ③高速; ④等效构件; ⑤直径最大的; ⑥空心 ⒑对于结构尺寸为b/D≥0.2的不平衡刚性转子需进行②。 ①静平衡; ②动平衡; ③不用平衡

三.分析题(本题总分12分, 每小题6分)

1.已知:JL=LM=KL,试求该机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束时应明确说明。

H I D C B G J K D E A E AC L

B 题2图 A M

A

题1图

⒈⑴

复合铰:E铰; 局部自由度:滚子B; 虚约束:KL双杆副; (2分)

⑵n=8, PL=11, PH=1; (2分) ⑶ F=3×8-2×11-1＝1; ∴运动确定 (2分)。 2.⑴分析该运动链能否成为机构; (3分)

⑵若需改进,试画出改进后的机构简图。(3分)

如右图

四.设计计算题(本题总分48分, 每小题12分) ⒈圆盘凸轮机构中已知ω1,求推杆2的速度V2。 ⑴找出1、2的瞬心P12;(6分 ⑵V2=VP12=ω1·AP12μl;方向铅垂向上。 (6分

⒉一铰链四杆机构各杆尺寸为: AB=130mm,BC=150mm,CD=175mm, AD=200mm;若取AD为机架,试判断此机构为何种机构?如果不是双 曲柄机构,试按比例画出该机构两极限位置。

⑴∵lmin+ lmax=AB+AD= 130+200=330＞BC+CD=325,不满足杆长和条件, ∴取任何构件为机架均得双摇杆结构; (4分)

⑵作图步骤:①以A,D为圆心,AB,CD为半径画两圆弧;

②以A为圆心,AC2=AB+BC=280为半径画弧交⊙D于C2点; ③以D为圆心, DB1=CD+BC=325为半径画弧交⊙A于B1点; ④连AC2交⊙A于B2点;⑤连DB1交⊙D于C1点;即得

3 2 1 A 1 μl 课A两摇杆极限点B1, B2, C1, C2 。(8分)

⒊已知:各轮齿数;求i1H。

:⑴划分

5-4’-4-3’:定轴轮系

并联 (4分) 1-2-3-H:差动轮系 ⑵列方程:

补充方程:ω5=ω1; ω3’=ω3; (每并联1次,有2个补充方程) i3’5=ω3’/ω5= z4z5/z3’z4’…①

4’ 4

2 H 1 5 3’ 3

i13=(ω1-ωH)/(ω3-ωH)= -z3/z1 … ②(4分)

⑶解方程:一般采用代入消元法(∵差动轮系需基本公式) 由补充方程及式①得:ω3’/ω5=ω3/ω1= z4z5/z3’z4’

∴ω3= ω1z4z5/z3’z4’ ①’; 将①’代入②即得 :(ω1-ωH)/(ω1z4z5/z3’z4’-ωH)=-z3/z1 →i1H= z3’z4’(z1+z3)/(z3’z4’ z1+z3z4 z5)(4分)#

⒋有一对标准直齿圆锥齿轮传动,已知Z1=14, Z2=30,Σ=90o。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?

:⑴ i12=Z2/Z1=30/14≈2.143, δ1=arc ctgi12=25.017o, Zv1=Z1/cosδ1≈15.45≤17,∴会发生根切。(6分) ⑵∵Zv1=17=Z1/cos3β∴cos3β=14/17≈0.824, ∴cosβ=0.937, ∴β=20.3919o=20o23’31”(6分)#

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