机械原理模拟试题

模拟试题九（机械原理A ）一、判断题（10分）[对者画√，错者画 ⨯ ]1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零。

（ ）2、在铰链四杆机构中只要满足曲柄存在的杆长条件就一定有曲柄存在。

( )3、凸轮机构中从动件的运动规律为等速运动时，则存在刚性冲击。

（ ）4、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮为一虚拟的直齿圆柱齿轮。

（ ）5、直齿圆锥齿轮的传动比与分度圆锥角有关。

（ ）6、一对渐开线齿轮的中心距永远等于两轮节圆半径之和。

（ ）7、飞轮在调节周期性速度波动时，可将速度调节在一恒定值上。

（ ）8、从受力的观点看，要求传动角越小越好。

（ ）9、两销四槽的槽轮机构，其槽轮的运动时间大于槽轮的静止时间。

（ ） 10、在四杆机构中有三个绝对瞬心。

（ ） 二、选择题（10分）1、在加工变位齿轮时，当刀具向远离轮坯方向移动时，加工出的齿轮称为___。

其齿顶_____。

A 、正变位齿轮；B 、负变位齿轮；C 、变尖；D 、变宽。

2、在铰链四杆机构中，当满足“最长杆长度+最短杆长度≤其余两杆长度之和”时，以____为机架，该机构为双摇杆机构。

A 、最短杆；B 、最短杆的对边；C 、最短杆的邻边。

3、由六个构件组成的机构共有______瞬心。

A 、6个；B 、15个；C 、18个；D 、12个。

4、正变位齿轮分度圆上的压力角与标准齿轮分度圆上的压力角相比，其大小____。

A 、变大； B 、变小； C 、不变。

5、在曲柄滑块机构中，当____为主动件时，机构存在死点位置。

A 、 曲柄；B 、滑块；C 、连杆。

6、在分析机构受力时，摩擦圆的大小与机构的受力____。

A 、 无关；B 、有关；C 、成正比；D 、成反比。

7、平底与导路垂直的平底直动从动件盘形凸轮机构，其压力角为____。

A 、α=0ο； B 、α=常数； C 、α≠0ο； D 、α≠常数。

8、将图9.1所示的机构放在直角坐标系下，其杆长矢量均为已知，与该机构相对应的数学模型为____。

（2分）三、简答题（10分）1、标准齿轮的定义是什么？2、什么叫根切？根切产生的原因是什么？3、能实现间歇运动和直线运动的机构有哪些，各列举四个例子。

4、周转轮系中HAB i 与i AB 有何区别？符号如何确定？、⎩⎨⎧=+==+3131sin sin cos cos θθθθCB AB CA CB AB CB AB CA l l l l l l l lB 、⎩⎨⎧=-=-=-3131sin sin cos cos θθθθCB AB CA CB AB CB AB CA l l l l l l l lC 、⎩⎨⎧=-=-=+3131sin sin cos cos θθθθCB ABCA CB AB CBAB CA l l l l l l l l D 、⎩⎨⎧=+==-3131sin sin cos cos θθθθCB AB CA CB AB CB AB CA l l l l l l l l 4 图9.15、何种刚性转子需要动平衡？刚性转子的动平衡条件是什么？四、如图9.2所示：1）图示机构的自由度为多少？2）机构在结构上是否合理？若合理需要几个原动件？8分）五、设计一无根切的齿轮齿条机构。

已知：Z 1=15， m =10mm ，α=200，h *=1，c *=0.25。

求：1）齿轮的分度圆半径r 1，节圆半径r 1’，分度圆齿厚s 1，齿顶高h a 1，齿根高h f 1，齿顶圆半径r a 1，齿根圆半径r f 1，2）齿条上的分度线齿厚s 2，齿顶高h a 2，齿根高h f 2，3）齿轮中心至齿条分度线之间的距离L 。

（12分） 六、已知图9.3所示轮系中各轮齿数为：Z 1=40，Z 2=10，Z 3=20，Z 4=25，Z 5=1（左旋），Z 6=25，Z 7=10，Z 8=40，n 1=100rpm ，n 7=100rpm 方向如图。

求：n 6=？并将方向标在图上？（10分）七、机器主轴在稳定运动循环中，等效阻力矩M r 曲线如图所示，等效驱动力矩M d 为常数。

主轴的平均转速为n m =760rpm ，要求不均匀系数δ≤0.05。

求：装在主轴上的飞轮转动惯量J F =?主轴的ωmax =?ωmin =?各出现在何位置上(10分)八、已知图示的凸轮机构。

在图上标出：1）基圆半径r 0；2）图示位置的位移s 和压力角α；3）从动件的升程h 和推程运动角δ0；4）说明从动件导路偏置的方位是否有利于机构传动？为什么？（10分）九、下列两题任选一题。

（10分）1、图9.6所示为一压水井机构。

已知机构位置和各部分尺寸，接触面的摩擦系数为f ，A 、B 、C 处的虚线圆为摩擦圆。

P 为驱动力，Q 为阻力。

画出图示位置各构件中总反力的作用线位置和方向。

要求写出各构件的力平衡方程式。

2、已知图9.7所示机构的位置、尺寸，ω1为常数。

试用矢量方程图解法求E 点的速度和加速度v E =？ a E =？要求列出矢量方程，画出速度和加速度矢量图。

比例尺任选。

十、设计一铰链四杆机构。

已知：机构的行程速比系数K=1.4，机架长l AD =120mm ，曲柄l AB =20mm ，曲柄的第二个极限位置AB 2与机架夹角ϕ=450，曲柄逆时针转动。

机构位置如图9.8所示。

试用图解法确定摇杆l CD =？连杆长度l BC =？（图中比例 μ l =0.001m/mm ）(10分）图 9.7图 9.4 图 9.5 图 9.8图 9.2模拟试题九（机械原理A ）答案一、1.×；2.×；3.√；4.√ ；5.√ ；6.√；7.×；8.×；9.×；10.√。

二、1.A 、C ；2.B ；3.B ；4.C ；5.B ；6.A ；7.A ；8.A 。

三、1、具有标准齿廓参数(**,,,c h m a α)，而且分度圆齿厚与齿槽宽相等的齿轮称标准齿轮。

2、用范成法加工齿轮时，有时刀具顶部将被加工齿轮根部渐开线齿廓切去一部分，这种现象称为根切。

根切产生的原因是刀具的齿顶线（齿条型刀具）或顶圆（齿轮插刀）与啮合线的交点超过了被切轮齿的啮合极限点。

3、槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构和凸轮机构。

曲柄滑块机构、牛头刨床机构、齿轮齿条机构和直动从动件凸轮机构。

4、 ，可见H AB i 是相对传动比，是A 、B 两构件相对于H所列的传动比；AB i 是A 、B 两构件的绝对传动比。

HAB i 的符号取决与n A 、n B 和n H 三构件的转速大小、方向和各轮的齿数；AB i 的符号取决与n A 、n B 的转向。

5、刚性转子，其转子的长径比b/D ≥0.2时需要动平衡。

刚性转子的动平衡条件为：转子的离心惯性力之和为零，且离心惯性力矩之和也为零，即：∑ F = 0， ∑ M = 0。

四、1）n =5，P l =7，P h =1，F =0；2）此机构的C 点在结构上不合理， 应在C 点结构中进行该进，改进 后的机构图如图9.2题所示。

改进后机构的自由度如下：n=6，P l =8，P h =1，F=1。

五、1）r 1=75= r 1′，取x 1=x min =2/17，s 1=16.56，h a 1=11.17，h f 1=11.32，r a 1=86.17，r f 1=63.68；2）s 2=15.7，h a 2=10，h f 2=12.5； 3)L =75.12六、n 6=17(逆)七、M d =275（Nm ），ΔW max =358.71（Nm ），J F =1.134（kgm 2），ωm =79.55（1/s ），ωmax =81.54（1/s ），在ϕ=0.5π 处， ωmin =77.56（1/s ），在ϕ =0.9525π 处。

八、解：1）、2）和3）的图解见图9.5题； 4）由公式 在升程段希望α小，即公式中e 前应取“-”号。

当瞬心与导路在转轴同侧时e 前取“-”号。

此题中的导路偏置方位在升程段满足上述条件，故此题中的凸轮机构有利于机构传动。

BA AB H B H A HAB n n i ,n n n n i =--=图9.2题图9.5题22o e r s ev tan -+±=ωα九、1、 2、十、解： ；在A B 2的延长线上任找一点E 2，并在 B 1A 的延长线上找对应点E 1。

连接E 2DB 2， 使△B 2E 2D ≌△B 1E 1D ’，将△B 2E 2D 的B 2E 2 边与B 1E 1重合得到D ’点。

然后求出C 1和C 2点。

图解见图9.8题，AB 1C 1D 和AB 2C 2D为机构的第一位置和第二位置。

各杆长度如下； l CD =C 1D ·μll BC =B 1C 1·μl图 9.6题解： 。

各构件受力图如右图9.6题，受力平衡方程如下：f arctan =ϕ021232=++R R P构件：2构件： 032343=++R R Q构件：3构件： 012141=+R R构件：1构件：图 9.7题 b 〃μ导路方向大小 // BC C ? 2 l 33B AB 23n B BC B :v ?:a a a a a 2232333B 2rB B k B B B B ⊥∨⊥→∨++=+ωωτ D v v v EDD E E ⊥∨∨+=水平方向？？大小 选μv ，取P 点，画速度图。

影像v D 。

见图9.7题。

C//A BC 21AB B B l v v v 2323B B B B ⊥⊥+=方向？？大小ω 解： （逆）；逆EDvED ED 4BC v 3BC B 32l de l v )(l pb l v 3μωμωω⋅==⋅===v 32B B b b v 23μ⋅=方向如图；)(pe v v E ←⋅=μ。

EDD ?24EDE ⊥→∨∨++=E l a a a a ED n ED D 水平方向？大小ωτ选μa ，取P ’点，画加速度图。

影像a D 。

见图9.7题。

).(e p a a E →⋅''=∴μo o 361k 1k 180θ=+-=B。