湖南大学《机械原理》期末试题AB卷【附部分答案】

机械原理期末试题卷(A)教师___________班级学号姓名__________题号一二三四五总分分数一．判断题（对的填“√”，错的填“×”）。

（10分）1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。

（ × ）2、m、a、ha *、*c都是标准值的的齿轮一定是标准齿轮。

（ × ）3、在设计用于传递平行轴运动的齿轮机构时，若中心距不等于标准中心距，则只能采用变位齿轮以配凑实际中心距。

（ × ）4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径，则压力角将减小。

（ √ ）5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。

（ × ）6、对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。

（ √ ）7、蜗杆传动的正确啮合条件是mX1= mt2=m，αX1=αt2=20°，γ=β2。

（ √ ）8、组成正传动的齿轮应是正变位齿轮。

（×）9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大 。

（ × ）10、在铰链四杆机构中，若以摇杆为原动件时，机构会出现死点位置。

（ √ ）二、填空题。

（20分）1、机器的制造单元是_零件_，运动单元是_构件；机构具有确定运动的条件是其自由度数等于__原动件__数。

2、图示铰链四杆机构中已知AB =40mm，BC=110mm，CD=80mm，AD =100mm，则当AB为机架时是 双曲柄机构 机构；BC为机架时是 曲柄摇杆机构 机构；CD为机架时是 双摇杆机构 机构。

3、平面连杆机构当行程速比系数K_>1_时，机构就具有急回特性。

4、当主动件作等速连续转动，需要从动件作单向间歇转动时，可采用 槽轮机构 、 棘轮机构 、 不完全齿轮 机构。

5、周转轮系中，HABi表示的意思是 转化机构的传动比 ，i AB表示的意思是 构件A、B 的传动比。

6、惰轮对 传动比 并无影响，但却能改变从动轮的 转向。

7、直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是 m1=m2=m 、 α1=α2=α。

8、在曲柄摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 共线时，机构可能出现最小传动角γmin。

9、机器产生速度波动的类型有 周期性速度波动 和 非周期性速度波动 两种。

三、选择填空题。

（10分）1、移动副中驱动力作用于___________内将发生自锁。

A 摩擦角B 摩擦圆2、下述几种规律中， B 不会产生柔性冲击，可用于高速场合。

A、等速运动规律B、摆线运动规律（正弦加速运动规律）C、等加速等减速运动规律D、简诣运动规律（余弦加速运动规律）3、齿轮渐开线在 D 上的压力角最小。

A 齿根圆B 齿顶圆C 分度圆D 基圆4、斜齿轮的模数和压力角在_________内取标准值。

A 法面B 端面C 轴面 5、机械自锁的效率条件是 C 。

A 效率为无穷大B 效率大于等于1C 效率小于零 四、计算题： （共60分）1、计算下列机构的自由度。

(若有复合铰链、局部自由度或虚约束，需明确指出，并在图中标出构件序号。

)（10分）2、速度瞬心及其应用。

（共计16分）（1）指出图示机构有多小个瞬心P ij ，画出其全部瞬心，并说明哪些是绝对瞬心。

（8分）111128323=-⨯-⨯=--=H L P P n F（2）用瞬心法求图示凸轮机构从动件的线速度（已知凸轮转动角速度为w）。

（8分）解：由瞬心定义：3、一对直齿圆柱齿轮传动机构，已知压力角α=20度，齿轮2的齿数Z 2=28，模数m=3mm，传动比i 12=2，安装中心距a’=65mm 。

（已知cos20°=0.94）求： （12分）⑴ 齿轮1的齿数Z 1； ⑵ 两轮分度圆半径r 1，r 2； ⑶ 标准中心距a 及啮合角α’； ⑷ 设计该传动类型；解：⑴ ∵ i 12 = z 2 /z 1 =38/ z 1 =2 ∴z 1 =14 ⑵ r 1 =1/2 mz 1 =21mm r 2 =1/2 mz 2 =42mm⑶ ∵标准中心距 a = r 1+ r 2=21+42=63 mm∴ cosα’=a/a’cosα=63/65 cos20°=0.911077则 α’= ⑷ 采用正传动lP P P v v μω131212==4、已知如图所示轮系各齿轮的齿数Z 1 = 60、 Z 2 = 20、 Z 2′ = 25、Z 3 = 45、n 1 = 50 转/分 、n 3= 30 转/分，方向如图示，求n H 的大小和方向。

（12分）解：此轮系是一差动轮系。

532560452021323113-=⨯⨯=-=--='Z Z Z Z n n n n i H H53113131-=--=--=HH HHHH H H n n n n n n n n n n n n()min /20830350583531r n n n H =-⨯+⨯=+=∴ n H 转向与n 1相同。

5、如图所示为作用在多缸发动机曲柄上驱动力距Md 和阻力距Mr在一个运动周期中的变化曲线，其阻力距等于常数，驱动力距曲线与阻力距曲线围成的面积的数值（单位为J）依次为+580，-320，+390，-520，+190，-390，+260及-190。

设主轴的转动惯量为常数，求最大盈亏功△W为多少，并指出最大和最小角速度ωmax 、ωmin出现的位置（用字母A、B分别表示）。

（10分）机械原理期末试题卷(B)教师___________班级 学号 姓名__________题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 分数一、选择、填空题1．在右图所示铰链四杆机构中，若机构以AB 杆为机架时， 则为 机构；以BC 杆为机架时，则为机构；以CD 杆为机架时，则为 机构；以AD 杆为机架时，则为 机构。

2．在凸轮机构推杆的几种常用运动规律中，运动规律有刚性冲击； 、 运动规律有柔性冲击； 运动规律没有冲击。

3．用标准齿条形刀具加工标准齿轮时，其刀具的 线与轮坯的 圆之间作纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的 线与轮坯的 圆之间作纯滚动。

6．平面四杆机构中，是否存在死点，取决于________是否与连杆共线。

A ．主动件 B. 从动件 C. 机架 D. 摇杆 7．在平面连杆机构中，欲使作往复运动的输出构件具有急回特性，则输出构件的行程速比系数K________。

A ．大于1B ．小于1C ．等于1D ．等于2 8．从效率的观点来看，机械的自锁条件是其效率_______。

A ．大于0B ．小于0C ．等于0D ．小于等于0 9．________盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

A ．摆动尖顶推杆B ．直动滚子推杆C ．摆动平底推杆D ．摆动滚子推杆10．为使凸轮机构的滚子从动件实现预期的运动规律，设计时必须保证关系式 。

A ．滚子半径r r ≤凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρminB ．滚子半径r r ≥凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρminC ．滚子半径r r < 凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρminD ．滚子半径r r 不受任何限制二、试计算图示机构的自由度，并判定该机构是否具有确定的运动规律。

若有复合铰链、局部自由度、虚约束，须在图中标出。

三、图示盘型凸轮机构，已知凸轮为一以C 为中心的偏心圆盘。

确定凸轮的合理转向。

1． 画出凸轮的理论轮廓线。

2． 画出凸轮的基圆，并标出基圆半径。

3． 标出机构在图示位置时，从动件的位移s 。

4． 画出凸轮轮廓上的D 点与从动件的尖顶接触时，机构的压力角α。

四、已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮传动，a’=152.5mm， z 12。

试计算并作图：1． 计算分度圆半径r1和r 2 ；基圆半径r b1和r b2；齿顶圆半径r a1和r a2；节圆半径r 1’和r 2’；基圆齿距p b1和p b2。

2． 计算顶隙C 。

3． 准确绘出这对齿轮传动的理论啮合线N 1N 2(设主动轮1顺时针转动)；实际啮合线B 1B 2；节圆和啮合角α’。

求重合度εα(可由图中量出的长度计算εα).(取μ=0.002m/mm)（设主动轮1的转向为逆时针）五、在下图所示轮系中，已知各轮的齿数为z 1= z 2’=39，z 2=78，z 3=20，确定传动比i H3；六、在图示的四杆机构中为一偏置式曲柄滑块机构1． 此机构有无急回运动？若有，试以作图法确定极位夹角θ，并求行程速比系数K 的值； 2．当以AB 为原动件时，标出此机构的最小γmin ； 3．作出当以滑块为主动件时机构的死点位置。

七、就你所知，有哪些机构能将回转运动转换成直线移动？画出其机构示意图。