机械原理试题及答案

 题号 得分 班级 学号 姓名 一 二 三 四 五 六 七 八 试卷3 本题 得分 一. 是非题(正确打√，错误打×)6分 1.偏心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，无急回特性。( ) 2.在凸轮机构中，压力角越小，对机构工作越有利。( ) 3.直齿圆柱齿轮连续传动的条件是，重合度≤1。( ) 4.为了减轻飞轮质量，飞轮最好安装在低速轴上。( ) 5.经过动平衡的回转件不一定能保证静平衡。( ) 6.平面机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数＝该机构的自由度数。( ) 二. 选择题14分（单选题） 1.以______为原动件时，曲柄滑块机构出现死点位置。 (A) 曲柄，(B) 连杆，(C) 滑块。 2.齿轮渐开线齿廓上与______交点处的压力角为20°。 (A) 分度圆，(B) 基圆，(C) 齿根圆，(D) 节圆。 3.渐开线的基圆半径rb=50mm，渐开线上压力角α=20°时的曲率半径ρ＝_______ (A) 15mm, (B) 18.2mm, (C) 53.2mm, (D) 10.5mm 4.一对渐开线齿轮啮合时，当中心距变大，则传动比i _______ (A) 变大, (B) 变小, (C) 不变 5.加工一标准直齿圆柱齿轮，当模数m≥1，=20时，则不根切的最小齿数为______ (A) 18, (B) 17, (C) 16 ，（D）14。 6.斜齿轮的齿数z=14，螺旋角β=12°，则其当量齿数zv=________。 （A）14.96，（B）15，（C）14，（D）16 本题 得分 编号No02 南京工程学院试卷 共 5 页 第 页

7.一对斜齿圆柱齿轮传动z1=21, z2=44, mn=2,螺旋角β=9.987°, 则该对齿轮的中心距应为______。 （A）70, （B）66, （C）64, （D）56 三. 填空题10分 本题 得分 1、机构处于死点位置时其压力角α =_______，而传动角γ =_______。 2、直动从动件盘形凸轮机构中，基圆半径越小，则压力角越________。欲使机构紧凑则应尽量减小基圆半径，所以设计时应在______前提下，选择尽可能小的基圆半径。 3、齿数z=14,β=14°的斜齿轮是否会发生根切_______？理由：_______________。 4.已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，z1=19, z2=34, 模数m=2则中心距a =___________, 齿轮2在分度圆上的曲率半径ρ＝_________。 5.平面低副的特征是_________________, 而平面高副的特征是_____________。 四. 作图题与计算题（共计70分） 1.计算下列机构的自由度（说明局部自由度，复合铰链，虚约束、 本题 低副个数与高副个数）。(10分) 得分 2.求图示曲柄滑块机构的压力角α和最大压力角αmax，滑块的行程H是多少？图中比例μl＝0.1m/mm，(提示：尺寸可从图中量出) (10分) 编号No02 南京工程学院试卷 共 5 页 第 页

3.图示斜面3上放一滑块2，重力为Q，F为支持力，斜面倾角为α，摩擦角为，试确定滑块2下滑时的自锁条件。(10分) 4. 设计一偏心曲柄滑块机构，已知滑块的行程H=67mm，偏心距e=40mm，要求行程速比系数K=1.4。（注意作图比例）(10分) 编号No02 南京工程学院试卷 共 5 页 第 页

5、设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮，从动件位移线图如图59所示，设基圆半径rb=30mm，凸轮作顺时针转动，并分析凸轮机构的冲击特性（刚性或柔性冲击）。(10分) 6. 图示轮系中，已知齿轮1与齿轮4的转速为n1=n4 =100r/min，其转向如图所示，各轮齿数为：z1 =z3、z3 =30、z4=50。求轴5的转速大小及转向? (10分) 编号No02 南京工程学院试卷 共 5 页 第 页

7、图示回归轮系中（齿轮1、4同轴线），若Z1=20，Z2=48，m1,2=2mm，Z3=15，Z4=41，m3,4=2.5，各轮压力角α=20o ，ha*=l，C*=0.25问：1）若要求齿轮不根切，有几种传动方案供选择? 2)选择一种较为合理的传动方案，然后求该方案齿轮3的齿顶圆，齿根圆、节圆、基圆半径。(10分) zzx12(invinv) 2tan

一、 1．×；2．√；3．×；4．×；5．×；6．√ 二、 1．C；2．A；3．B；4．C；5．B；6．A；7．B 三、 1．α=90° ， γ=0° 2．大 ，αmax=[α] 3．根切 ， zv=14/cos314°=15.32 4．53 ， 11.63 5．面接触 ， 点、线接触 四. 作图题与计算题（共计70分） 1.计算下列机构的自由度（说明局部自由度，复合铰链，虚约束、低副个数与高副个数）。(10分) F=3n-2PL-PH=3×7-2×9×2=1 （5分） 说明局部自由度，复合铰链，虚约束、低副个数与高副个数 (各1分) 2.求图示曲柄滑块机构的压力角α和最大压力角αmax，滑块的行程H是多少？图中比例μl＝0.1m/mm，(提示：尺寸可从图中量出) (10分) （1）求出压力角2分，最大压力角3分 （2）求出滑块行程5分 南京工程学院评分标准及参考答案 共 4 页 第 页 3.图示斜面3上放一滑块2，重力为Q，F为支持力，斜面倾角为α，摩擦角为，试确定滑块2下滑时的自锁条件。(10分) 南京工程学院评分标准及参考答案 共 4 页 第 页

1）受力分析图正确5分。 2）计算结果α≤，计算步骤正确5分。 4. 设计一偏心曲柄滑块机构，已知滑块的行程H=67mm，偏心距e=40mm，要求行程速比系数K=1.4。(10分) 1）作图正确8分（计算出=30°--2分，找到O点—2分，找到A点—2分，画出AC1，AC2-2分） 2）计算正确2分，LAB=27.6mm，LBC=78.25mm 5、设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮，从动件位移线图如图59所示，设基圆半径rb=30mm，凸轮作顺时针转动，并分析凸轮机构的冲击特性（刚性或柔性冲击）。(10分) 作图6分，分析刚性柔性冲击各2分 求轴5的转速大小及转向? (10 分

6. 图示轮系中，已知齿轮1与齿轮4的转速为n1=n4=100r/min，其转向如图所示，各轮齿数为：z1 =z3、z3 =30、z4=50。分) 1-2-3-5(H)：差动轮系，3′-4：定轴轮系。---2南京工程学院评分标准及参考答案 共 4 页 第 页

在1-2-3-5(H)中： n15n1n5zi531 （a）--2分 n3n3n5z1513在3′-4中： i34n3z4505n4z33035n3n4 --2分 3取n1=100 r/min，则n3=带入联立计算， 5500100 r/min 33n1n5100n51 --2分 500n3n5-n53解得：n5=-33.4 r/min，负号表示n5的转向与n1相反—2分 7、图示回归轮系中（齿轮1、4同轴线），若Z1=20，Z2=48，m1,2=2mm，Z3=15，Z4=41，m3,4=2.5，各轮压力角α=20o ，ha*=l，C*=0.25问：1）若要求齿轮不根切，有几种传动方案供选择? 2)选择一种较为合理的传动方案，然后求该方案齿轮3的齿顶圆，齿根圆、节圆、基圆半径。(10分) 提示：xz1z2(invinv) 2tan解： 1) 两对齿轮中心距 a12a34m12(Z1Z2)68mm 2m34(Z3Z4)70mm 1分 2考虑结构的加工合理性，必须保证两对齿轮的中心距相等。按此条件主要有以下三种方案可供选择，即 方案一：齿轮1、2标准齿轮传动，齿轮3、4负传动； 方案二：齿轮1、2等变位齿轮传动，齿轮3、4负传动； 方案三：齿轮1、2正传动，齿轮3、4等变位齿轮传动。4分 （只要说出2个以上可行方案均给4分） 2)由于负传动缺点较多，故方案一、二舍去，又因等变位齿轮传动质量优于标准齿轮传动，且齿轮3按标准齿轮加工会发生根切，所以选择方案四。 1分 齿轮3、4等变位，则x取x10，又x1min17150.1176 1分 170.2, 则x20.2 *'da3mz2(hax)m152.52(10.2)2.543.5mm 1分 d3d3mz37.5mm *c*x)m32.25mm 1分 r3br3cos17.6mm df3mz2(ha