机械原理模拟题(1)(7)

其极位夹角 ??180?K?11.5?1?180??36? K?11.5?1取比例尺μ=mm/mm,作图。

量得AC1= mm，AC2= mm

AC2?AC1则 AB??2

AC2?AC1BC?? 2

曲柄与连杆长为

lAB?AB???mm

lBC?BC???mm

mmmm08

一.判断题(本题总分20分，每小题2分)

⒈行驶的汽车中,各构件不外乎是原动件与从动件。 （×） ⒉速度瞬心是两构件相对速度为零的瞬时重合点。（√）

⒊轴颈摩擦中轴颈等速转动时,轴承对轴颈的全反力总切于摩擦圆。 （√） ⒋曲柄为主动件时的摆动导杆机构一定具有急回特性。 (√ )

⒌对心直动滚子推杆盘形凸轮任一位置上实际廓线的压力角等于理论廓线 的压力角。（×）

⒍渐开线直齿圆柱齿轮的轮齿在齿根处的α=0o。 （×）

⒎周转轮系的转化机构是假想将系杆固定所得的定轴轮系。 （√） ⒏外槽轮机构的槽数最小可取2。 （×）

⒐在非周期性速度波动中一般常采用飞轮进行调节。（×） ⒑转子的总质心通过转动轴线时,便不必进行静平衡。 (√ ) 二.选择题(本题总分20分，每小题2分)

⒈ 当运动链中原动件数＜自由度数,运动链将③。

(1) 成为机构;⑵不能运动;⑶运动不确定;⑷有确定运动

2. 矩形螺纹多用于①,三角螺纹多用于②,这是因为前者的摩擦④后者的缘故。 (1)动力传递; ②联接; ③大于; ④小于; ⑤等于

3.在加速度多边形中,连接极点p’至任意一点的矢量,代表构件上相应点的③加速度;而连接其他任意两点间的矢量,代表构件上相应两点间的④加速度。

(1)切向; ⑵法向; ⑶绝对; ⑷相对; ⑸哥氏; ⑹合成。

4.冲床冲压工件时,冲头在接近下极限位置时开始冲压较有利,因为此时②较大,可省力。

⑴α; ⑵γ; ⑶φ; ⑷H

⒌滚子推杆盘形凸轮其理论轮廓与实际轮廓①。

（1）为两条法向等距曲线; ②互相平行; ③之间径向距离等于滚子半径

⒍渐开线标准齿轮传动安装中心距a’≠标准中心距a时,下列参数②⑤⑥发生变化。

(1)i; ②r’; ③r; ④rb; ⑤侧隙; ⑥α’ 7.复合轮系中一定含有一个④。

① 行星轮系; ②差动轮系; ③定轴轮系; ④周转轮系

8.槽数为4,销数为2的槽轮机构,运动时间③静止时间。①＞; ②＜; ③＝ ⒐等效构件的等效质量取决于各运动构件的④。

质量总和; ②质量与转动惯量的总和; ③动量总和; ④动能总和

⒑从平衡条件知动平衡转子①是静平衡的,静平衡转子③是动平衡的。 ①必定; ②必定不; ③不一定

三.分析计算题(本题总分12分,每小题6分) 1.已知:AB=CD，AF=DE,BC=AD=FE。

①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;

②试说明该机构运动是否确定。 ⑴复合铰:C铰;虚约束:EF双杆副;(2分) ⑵n=7, PL=10, PH=0;(2分)

⑶F=3×7-2×10＝1;运动确定。(2分)

⒉图示轮系中,已知各轮齿数z1= z2’=20，z2=z3=40,

22

各轮的转动J1=J2’=0.01kg.m,J2=J3=0.04kg.m, 作用在轴O3上的阻力矩M=40N.m。当取齿轮1 为 等效构件时,求机构的等效转动惯量Je和等效阻力矩 Mer。

i21=ω2/ω1=-z1/z2=-1/2 i31=ω3/ω1=-z1z2’/z2z3 =1/4 (2分); Je1=Je1+(J1+J2’)(ω2/ω1)+ J3(ω3/ω1)2=0.01+(0.01+0.04)×

2

K J H B G C A D F E

2 O2’

2

O1 1 O3

3 (-1/2)+0.04×(1/4)=0.025kg·m (2分) ;Mer=M(ω3/ω1)=40×1/4=10N·m(2分)# 四.设计计算题(本题总分48分,每小题12分)

⒉已知:a=144mm,i=2;现有4个现成标准直齿圆柱齿轮α均为20o;它们的参数为:Z1=24, da1=104;Z2=47,da2=196; Z3=48,da3=250;Z4=48,da4=200;求:从中选出一对配合齿轮且符合a 、i的要求。

这对齿应满足:①正确啮合条件;② i=2;③ a=144; (4分)

计算m:∵da=m(Z+2ha*), ∴m=da/(z+2ha*);→m1=4, m2=4,m3=5, m4=4;由①可将Z3淘汰;由②可将Z2淘汰(4分);而对于Z1, Z4有: i=48/24=2, a=4(24+48)/2=144,满足条件①②③,可用(4分)。 ⒊已知各轮齿数;求i14。 ⑴划分

3-2-1-H:行星轮系; 3-2-2’-4-H:行星轮系; ⑵列方程: (4分)

H

1

222

3k (4分)

i1H=1-i13=1-(-1)z3/ z1=1+z3/z1=(z1+z3)/z1 …① i4H=1-i43=1-z3z2’/z2z4 =(z2z4-z3z2’)/z2z4…②

∴ iH4=1/i4H= =z2z4/(z2z4-z3z2’) … ②’ ⑶解方程:①*②’: i14= i1H· iH4=z2z4(z1+z3)/z1(z2z4-z3z2’) (4分)

H

2 2’ H 1

3 4 ⒋图示铰链四杆机构中,l1=28mmm, l2=52mmm, l3=50mmm, l4=72mmm,试求:

⑴当取杆4为机架时,该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角φ、最小传动角γmin和行程速比系数K;

⑵当取杆1为机架时将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副?

⑶当取杆3为机架时,又将演化成何种机构?这时A、B两个转动副是周转副还是摆转副?

C

B 2

1 3

A 4 D

22⑴θ=∠C2AD-∠ C1AD = AC?AD?CD2AC2?AD2?CD2 2=(37.95-19.4)o=18.6o ; (2分) ?

φ=∠ADC2-∠ ADC1=

=(79.7-9.1)o=70.6o; (2分)

cos?122AC2?AD1cos??112AC1?AD2222AD2?C2D2?AC2AD?CD?AC?111cos?cos2C2D?AD2C1D?AD?1 γ

1=

222∠cos?1l2?l3?(l4?l1)2l2l3B’C’D==51.06o ;

22?γ2=180o-∠B”C”D= 180o-

l?l3?(l4?l1)2cos2l2l3?12=22.73o ;

?∴ γmin=γ2= 22.73o ;K=(180o+θ)/ (180o-θ)=1.23; (2分) ?⑵∵lmax+lmin=72+28=100＜ l2+ l3=102,满足杆长和条件,

? 又∵取最短杆1为机架,∴得双曲柄机构,C,D为摆转副; (3分) ?⑶选最短杆相对构件为机架得双摇杆机构,A,B仍为整转副。(3分)

09

一.判断题(本题总分20分，每小题2分)

⒈虚约束使机构附加了1个自由度,计算时应除去它。（N）

⒉速度多边形的极点表示机构所有构件上绝对速度为零的点。 （Y） ⒉ 改变驱动力的大小和方向不能使自锁状态下的机构运动。 （N）

⒋铰链四杆机构满足杆长和条件时,无论取哪个构件为机架,机构总有整周副存在。 (Y) ⒌滚子推杆盘形凸轮机构的压力角是指理论廓线上压力角。 （Y） ⒍渐开线上各点的曲率中心都在基圆上。 （Y） ⒎定轴轮系的传动比除有数值大小外,还有符号问题。（Y）

⒏槽轮机构构造简单, 转位迅速,可方便调节运动角度大小。 （N ） ⒐用等效力和等效力矩代替外力和外力矩,则机器的运动维持不变。（N） ⒑转子动平衡的目的是使其总质心通过回转轴心线。 (N) 二.选择题(本题总分20分，每小题2分)

⒈两构件在多处接触构成移动副,各接触处两构件相对移动的①方向时,将引入虚约束。①相同且平行; ②不重叠; ③相反且交叉。

⒉若两构件重合点间牵连运动为123相对运动为4时,则在两点间的加速度关系中一般存在ak(特殊点例外)。 ①摆动; ②转动;③平面运动;④移动。

⒊作用在机械上的阻抗力方向与其作用点的速度方向成—2,它作的功是4—。 锐角; ②钝角; ③正值; ④负值

⒋一对心曲柄滑块机构曲柄为原动件,曲柄长为10,连杆长为20,则机构的γmin为—。 0o; ② 30o; ③ 45o; ④60o

⒌在对心移动尖底推杆盘形凸轮机构中,若将整个凸轮轮廓上每一点的向径增大同一Δr,则—。①推杆运动规律改变; ②推杆运动规律不变; ③凸轮各点压力角增大; ④凸轮各点压力角不变; ⑤凸轮各点压力角减小; ⑥压力角大小变化不定 ⒍渐开线齿轮的ε等于—与—之比;当—增大时,ε保持不变。 ①N1N2; ②B1B2; ③p; ④pb; ⑤z; ⑥m

⒎自由度为1的周转轮系一定是—。①行星轮系; ②差动轮系; ③复合轮系

⒏在圆销数目为1的外槽轮机构中,径向槽数目应不小于3;该槽轮机构的运动时间总是—静止时间。①＞; ②＜; ③＝; ④≤; ⑤≥

⒐在单自由度机械系统中,等效力和等效力矩与—有关。

机构位置; ②各活动构件的真实速度; ③各构件的加速度或角加速度

⒑质心通过转动轴线的砂轮起动时,惯性力3零,驱动力矩—1零。①大于; ②小于; ③等于

F A O 1 5 6 2 三.设计计算题(本题总分60分)

1.分析颚式破碎机的结构组成并指出其机构等级。(6分) ⒈如右图(4分)

F 1 A Ⅱ级机构(2分)

5O 2

6 E 3 D C 4 B

⒉在图示盘状转子上有两个不平衡的质量:m1=1.5kg, m2=0.8kg, r1=140mm, r2=180mm,

相位如图所示。现用去重法来平衡,求在半径r=140mm处所需挖去质量的大小和相位。(6分)

45o m1r1=1.5×0.14=0.21kg·m, m2r2=0.8×0.18=0.144kg·m, m1r1+m2r2+ mbrb=0

μW=0.005kg.m/mm

取μW=0.005kg.m/mm画质径积多边形如图示. (3分) mbrb= [(m1r1)2+(m2r2)2-2 m1r1·m2r2cos45o]1/2≈0.1486kg·m,

mb= mbrb/r=1.06kg , m2r2/sinα=mbrb/sin45o

α=arcsin(m2r2sin45o/mbrb)=43.26o

在图上轴心左上方垂线成43.260的140mm 半径处挖去1.061kg质量。(3分)

⒊试设计一铰链四杆机构,要求满足AB1 、AB2与DE1、DE2 两组对应位置,并要 满足摇杆CD在第2位置为极限位置。已知lAB和lAD(在图中已按比例画出),

mm

m

试用图解法确定铰链C的位置(要求标明四杆机构ABCD)。 (12分)

μ

E1 E2

⑴连DB2,将DB2反转15o得DB’2, B1

φ B2 ψ

o 同理将DA反转15得DA’; (4分)

A D

⑵连B2B’2,作其中垂线,C1铰在该线上; ⑶∵位置2为极限位置,此时AB2与 D A B2C2应拉直共线。延长A’B’2,交

中垂线于C1点,即C1铰,也是C2的转位点C’2的位置; (4分) ⑷以D为圆心,C1D为半径画弧交AB2延长线于C2点,此即 C2铰的位置。∴四杆机构ABCD的两个位置为AB1C1D 和AB2C2D#(4分)

l

μ

⒋一对渐开线标准斜齿圆柱轮传动。已知Z1=28, Z2=56,mn=4mm, αn=20,h*an=1, C*an=0.25,

o

β=10.750。

求: ⑴计算大齿轮的d2, db2, da2, df2,及传动中心距a；(6分)

o

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