河南科技大学机械原理期末试卷及答案(2020年10月整理).pdf

试卷三（第一页）

河南科技大学

二00五至二00六学年第一学期期终试卷（A）

课程机械原理年级、专业 03级机械类各专业分数_________

特别提示：所有答案均写在次此试卷上

得分一．选择题(每题2分，共20分,把正确选项的序号填在“____”处)

1.机构具有确定运动的条件是自由度F＞0，并且____。

① F = 1② F＞1 ③ F =原动件的数目

2.机械自锁行程的效率____。

① ② ③

3.图示四拐曲轴____。

① 静平衡②动平衡③既不静平衡又不动平衡

第3题图第4、5题图

4.图示铰链四杆机构ABCD 中，已知各杆长，该机构为____。

①曲柄摇杆机构② 双曲柄机构③ 双摇杆机构

5.图示机构ABCD中，以杆____为主动件，机构有死点位置。

① AB ②BC ③CD

6.机器中的飞轮能够____周期性速度波动。

① 消除② 增大③ 减小

7.机械系统的等效动力学模型中，等效力矩M e____ 。

① 产生的瞬时功率等于原系统中相应外力和力矩产生的瞬时功率

② 等于原系统中的力矩之和③ 等于原系统中的力和力矩之和

8.反转法设计滚子从动件盘形凸轮机构时，凸轮的实际轮廓曲线是____。

① 滚子中心的轨迹② 滚子圆的包络线③ 理论轮廓曲线沿导路减去滚子半径后的曲线

9.当齿轮的安装中心距a ′大于标准中心距a时，其传动比____。

① 增大② 不变③ 减小

10.用齿条形刀具范成法切削直齿圆柱齿轮时，发生根切的原因是____。

① 刀具的齿顶线超过了啮合极限点② 被切齿轮的齿数Z ＜Z min③ Z ＞Z min

得分二．(7分)试计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束，须在图中指出。

得分

三．(7分)图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1在驱动力矩M d的作用下逆时针方向回转，Q为作

用在

推杆2上的外载荷，试确定各运动副中的总反力(F R31、F R12、F R32)的方位。图中虚线圆为摩擦圆，摩擦角为φ。

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试卷三（第二页）

得分四．(14分)在图示机构中,已知各杆的尺寸及构件1的角速度为ω1。

(1).只作出构件1、3的速度瞬心P13；

(2).用相对运动矢量图解法求构件5的速度，要求写出速度矢量方程，并在的基础上作出速度多边形；

(3).在机构图上标出的方向，并写出其表达式。

得分五．(6分)某机械系统以其主轴为等效构件。已知主轴稳定运转一个周期的等效阻力矩M er变化规律如图所

示，等效驱动力矩M ed为常数。试求：(1).等效驱动力矩M ed ；

(2).最大盈亏功；

(3).出现n max的位置。

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试卷三（第三页）

得分六．(5分)偏置曲柄滑块机构ABC如图所示。要求：

(1).标出图示位置滑块的压力角；

(2).画出机构的极位夹角。

得分七．(6分)设计一铰链四杆机构ABCD。已知连架杆AB1、AB2与E1D、E2D 两组对应位置如图

所示，并要

求满足摇杆在C2D时为极限位置。

注：保留作图过程线。

得分八．(8分)图示偏置直动从动件盘形凸轮机构，A点接触为推杆的起始上升位置。要求：

(1).标出凸轮的基圆、偏置圆；

(2).标出B点接触时推杆的位移s 、压力角和相对起始上升位置凸轮转过的角度。

得分九．(4分)在下图中画出齿条型刀具切制齿轮时刀具中线和节线的位置(示意图)。

切制标准齿轮切制正变位齿轮

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试卷三（第四页）

十.(12分)图示两对外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知模数m =5mm ，Z1 =19 ，Z2=83，x1 =0.5，x2=－

得分

0.5，

Z3 =20，Z4＝80 ，试问：

(1).两对齿轮传动的安装中心距a′ 和齿轮1、2的啮合角各为多少 ?

(2).齿轮3、4应采用何种传动类型；若满足无侧隙啮合传动，则需要的变位系数和Σ x为多少 ?

(3).若齿轮3、4采用标准斜齿轮传动，标准参数不变，则需要的螺旋角为多大 ?

注：

得分十一.(11分)在图示轮系中,已知各轮齿数为Z1= Z2′=Z3=20，Z2=30，Z4=60，Z4′=40，Z5=1(右旋)，

n1=150r/min ，n5=160r/min ，转向如图示。试求n2 、n4、n H的大小和方向。

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试卷三参考答案（第一页）

河南科技大学

二00五至二00六学年第一学期期终试卷（A）

课程机械原理年级、专业 03级机械类各专业分数_________

特别提示：所有答案均写在次此试卷上

得分一．选择题(每题2分，共20分,把正确选项的序号填在“____”处)

1.机构具有确定运动的条件是自由度 F＞0，并且__③__。

① F = 1② F ＞1 ③ F =原动件的数目

2.机械自锁行程的效率__②__。

① ②③

3.图示四拐曲轴__①__。

① 静平衡②动平衡③既不静平衡又不动平衡

第3题图第4、5题图

4.图示铰链四杆机构ABCD 中，已知各杆长，该机构为__①__。

① 曲柄摇杆机构② 双曲柄机构③ 双摇杆机构

5.图示机构ABCD中，以杆__③__为主动件，机构有死点位置。

① AB ②BC ③CD

6.机器中的飞轮能够__③__周期性速度波动。

① 消除② 增大③ 减小

7.机械系统的等效动力学模型中，等效力矩M e__①__ 。

① 产生的瞬时功率等于原系统中相应外力和力矩产生的瞬时功率

② 等于原系统中的力矩之和③ 等于原系统中的力和力矩之和

8.反转法设计滚子从动件盘形凸轮机构时，凸轮的实际轮廓曲线是__②__。

① 滚子中心的轨迹② 滚子圆的包络线③ 理论轮廓曲线沿导路减去滚子半径后的曲线

9.当齿轮的安装中心距a ′大于标准中心距a时，其传动比__②__。

① 增大② 不变③ 减小

10.用齿条形刀具范成法切削直齿圆柱齿轮时，发生根切的原因是__①__。

① 刀具的齿顶线超过了啮合极限点② 被切齿轮的齿数Z ＜Z min③ Z＞Z min

得分二．(7分)试计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束，须在图中指出。

解：复合铰链、局部自由度如图示。

解法一：

解法二：

得分三．(7分)图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1在驱动力矩M d的作用下逆时针方向回转，Q为作用在

推杆2上的外载荷，试确定各运动副中的总反力(F R31、F R12、F R32)的方位。图中虚线圆为摩擦圆，摩擦角为φ。

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试卷三参考答案（第二页）

得分四．(14分)在图示机构中,已知各杆的尺寸及构件1的角速度为ω1。

(1).只作出构件1、3的速度瞬心P13；

(2).用相对运动矢量图解法求构件5的速度，要求写出速度矢量方程，并在的基础上作出速度多边形；

(3).在机构图上标出的方向，并写出其表达式。

解：(1)．连线的交点即为P13如图示。

(2)．

方向平行BC 水平

大小？ω1l AB？？？

——由影像原理求得。

速度多边形如图示。

(3)．

方向如图示，大小为

得分五．(6分)某机械系统以其主轴为等效构件。已知主轴稳定运转一个周期的等效阻力矩M er变化规律如图所

示，等效驱动力矩M ed为常数。试求：

(1).等效驱动力矩M ed ；

(2).最大盈亏功；

(3).出现n max的位置。

解：(1). 一个运动循环之内W d= W r

M d =15 Nm

(2).

(3). 出现n max 的位置：处。

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试卷三参考答案（第三页）

得分六．(5分)偏置曲柄滑块机构ABC如图所示。要求：

(1).标出图示位置滑块的压力角；

(2).画出机构的极位夹角。

得分七．(6分)设计一铰链四杆机构ABCD。已知连架杆AB1、AB2与E1D、E2D 两组对应位置如图所示，并要

求满足摇杆在C2D时为极限位置。

注：保留作图过程线。

得分八．(8分)图示偏置直动从动件盘形凸轮机构，A点接触为推杆的起始上升位置。要求：

(1).标出凸轮的基圆、偏置圆；

(2).标出B点接触时推杆的位移s 、压力角和相对起始上升位置凸轮转过的角度。

得分九．(4分)在下图中画出齿条型刀具切制齿轮时刀具中线和节线的位置(示意图)。

切制标准齿轮切制正变位齿轮

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试卷三参考答案（第四页）

十.(12分)图示两对外啮合直齿圆柱齿轮传动，已知模数m =5mm ，Z1 =19 ，Z2=83，x1 =0.5，x2=－

得分

0.5，

Z3 =20，Z4＝80 ，。试问：

(1).两对齿轮传动的安装中心距a′ 和齿轮1、2的啮合角a12 ′各为多少 ?

(2).齿轮3、4应采用何种传动类型；若满足无侧隙啮合传动，则需要的变位系数和Σ x为多少 ?

(3).若齿轮3、4采用标准斜齿轮传动，标准参数不变，则需要的螺旋角为多大 ?

注：

解：(1)齿轮1、2为等移距变位传动

(2)∵

∴应采用正传动

(3)

得分十一.(11分)在图示轮系中,已知各轮齿数为Z1= Z2′=Z3=20，Z2=30，Z4=60，Z4′=40，Z5=1(右旋)，n1=150r/min ，n5=160r/min ，转向如图示。试求n2 、n4、n H的大小和方向。

解：1、2轮组成定轴轮系

5、4′轮组成定轴轮系

2′、3、4、H组成周转轮系

n2的方向如图所示。

n4方向如图所示，与n2方向相反，分别以异号代入。

n H与n2同符号，与n2方向相同如图所示。

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