(完整版)华南理工大学机械原理试卷

《机械原理》试卷（B ）考试课程：机械原理 姓名：

学年学期：2007-2008-2 学号： 考试时间：2008-06- 班级：

一. 填空题 （每空1分，共20分）

1．从效率观点出发，机器发生自锁的条件是_________。

2．凸轮的基圆半径越小，机构的结构就越___ ___，但过小的基圆半径会导致压力角

__ ___，从而使凸轮机构的传动性能变_ ___。

3．设计滚子从动件盘形凸轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则在尺寸参数上应采取的措施是1）_____________________，2）_____________________________。

4．用标准齿条刀具加工标准齿轮产生根切的原因是________________________。

5．圆锥齿轮传动的正确啮合条件是：______________________________。

6．常用的间歇机构有1）__________、2）___________、3）_________________。

7. 用范成法切制渐开线齿轮时，为了使标准齿轮不发生根切，应满足_______________。

8. 圆锥齿轮的齿廓是 ______ 渐开线。

9. 周转轮系中的基本构件是指________________________________________。

10. 若不考虑其它因素，单从减轻飞轮的重量上看，飞轮应安装在 ____________。

11. 凸轮机构从动件采用等加速等减速运动规律运动时，将产生 __________________。

12.所谓定轴轮系是指___________________，周转轮系是指____________________； 行星轮系的自由度___________________，差动轮系的自由度_________________。

二. 计算图示齿轮－连杆机构的自由度，并指出哪些是复合铰链。（12分）

三. 在下图的四杆闭运动链中，已知mm a 150=，mm b 500=，mm c 300=，mm d 400=。欲设计一个铰链四杆机构，机构的输入运动为单向连续转动，确定在下列情况下，应取哪一个构件为机架？①输出运动为往复摆动；②输出运动也为单向连续转动。（8分）

四．图示为某机械换算到其主轴上的等效阻力矩Mr 在一个工作循环中的变化规律。设等效驱动力矩Md 为常数，主轴转速n=300（转/分），许可的速度不均匀系数[δ]=0.1，如机械中其他各构件的等效转动惯量忽略，试求，安装在主轴上的飞轮转动惯量 JF 。（12分）

五. （16分）一对外啮合圆柱齿轮传动的实际中心距'90a mm =，两轮分度圆半径分别为 ：130r mm =, 260r mm =，小齿轮的齿顶圆半径 136a r mm =，齿根圆半径127f r mm =，齿顶高

系数*1a h =，顶隙系数为*0.25c =，压力角 20o α=。试求：

1）两轮的模数；

2）两轮的齿数 1z ，2z 。

六. 在图示的轮系中，已知各轮的齿数z 1=2（右旋）、z 2=60、z 4=40、z 5=20、z 6=40，且各轮均为正确安装的标准齿轮，各轮的模数相同。当轮1以n 1=900转/分，按图示方向转动时，求轮6 的转速n 6的大小和转向（n 6的转向以从右向左看，是逆时针转还是顺时针来判别）。 （16分）

七、下图所示的行星轮系中，已知各轮的齿数为z1 = z2 = 20，z3 = 60，各构件的质心均在其相对回转轴线上，它们的转动惯量分别为J1＝J2＝0.01 kg·m2，J H＝ 0.16 kg·m2，行星轮2的质量m2＝2 kg ，模数 m＝ 10mm，作用在系杆 H上的力矩M H＝40 N·m，方向与系杆的转向相反。求以构件 1为等效构件时的等效转动惯量Je和M H等效力矩Me’。(16分)

《机械原理》试题（B）参考答案与评分标准

一、填空题（20分）

1．η≤0 （1分）

2．紧凑，增大，差（3分）

3. 加大基圆半径；减小辊子半径（2分）

4. 刀具的齿顶线超过了啮合极限点N1（1分）

5. 两轮大端上的m和α分别相等。（1分）

6．棘轮机构，槽轮机构，凸轮式间歇运动机构（3分）

7. 刀具齿顶线与啮合线交点，不超出被切齿轮的极限啮合点，或Z ≥17。（1分）

8. 球面（1分）

9. 轴线与主轴线重合，且能直接承受外力矩的构件（1分）

10. 高速轴上（1分）

11. 柔性冲击（1分）

12.各齿轮的轴线相对机架都是固定的，至少一个齿轮的轴线相对机架不是固定的；自由度为1，自由度为2。（4分）

二、解：（12分）

（a ） 11524323=-⨯-⨯=--=h l P P n F ,（5分），

铰链点A 为复合铰链（1分）。

（b ） 13726323=-⨯-⨯=--=h l P P n F ，（3分）

铰链点B 、C 、D 均为复合铰链。（3分）

三、解： （8分）

①当输出运动为往复摆动时，机构应为曲柄摇杆机构，此时应取四杆中最短杆的相邻杆，即b 或d 作为机架。（4分）

②当输出运动也为单向连续转动时，机构应为双曲柄机构，此时应取四杆中的最短杆，即a 作为机架。（4分）

四、解：（12分）

1）在一个工作循环中，W d = W r

∴ M d×2 π=300×2 π+3000×/3π

∴ M d = 800 (Nm)……(4分)

2）求最大盈亏功[W ]

[W ]= (3000＋300－800) × /3π= 833.33 π… (4分)

3）求 J F

J F =22222900[]900833.3326.5()[]3000.1

W Kg m n ππδπ⨯==⨯⨯g ……(4分)

五、解：（16分）

(1) 求两轮的模数

∵**11(2)a a f h m h c r r =+=-， …….（4分）

∴ 11**

36274220.25

a f a r r m h c --===++（mm ）…….（4分） (2)求两轮的齿数 ∵ 2mz r 11=

, ∴ 112230154

r z m ⨯=== …….（4分） ∵2mz r 22=, ∴ 222260304

r z m ⨯===…….（4分）

六、解：（16分）

（1）由6-5-4-3-2(H)组成行星轮系，由1-2 组成空间定轴轮系 （2分）