2020机械原理考期中考试试题(机械)

一、 (14分)题一图所示为一个油泵机构的结构图，构件1和构件2分别绕固定点A 和固定点D 转动。 1、 画出该机构的运动简

图；

2、 画出该机构拓扑图，并写出该机构的邻接矩阵；

3、 计算该机构的自由度。

二、 （12分）题二图所示机构

1. 若机构中有复合铰链、局部自由度和虚约束，请予以指出；

2. 进行高副低代，画出其低副运动等效机构；

3. 当以构件4为原动件时，拆出机构所含的基本杆组，并确定机构的级别。

题一图

m

002.0=μ

三、（14分）题二图中，已知各固定铰链点的位置、各构

件的杆长和原动件4的运动。现要用直角坐标解析法求解构件4、5之间的相对运动和构件1的角运动。

1、按照求解顺序写出机构位置分析的方程式；

2、简要说明如何求解构件4、5之间的相对速度和相对加

速度，以及构件1的角速度和角加速度；

3、利用速度瞬心的概念和方法，确定出机构在图示位置

时构件6上绝对速度为零的点P的位置。

四、 （15分）现要设计平面三杆机械手，实现末端构件PC 的位置

i i i i y x ϕ ),,(P 与构件AB 的角位置i θ之

间的对应关系， 3,2,1=i 。已知固定铰链点B(0,0)。

1、 说明用位移矩阵法如何得到机构的设计方程；

2、 分析最多能够实现多少组这样的对应精确位置关系。

五、 （15分）题五图所示凸轮机构，凸轮匀速转动，角速度为ω。在凸轮转动一周的时间内，要求从动件在第一个3秒内以正弦加速度运动规律从最低位置上升到最高位置，行程mm h 30=，然后，在最高位置处停留1秒，再在最后的2秒内以等速运动规

律由最高位置下降到最低位置。凸轮的基圆半径mm r 200=。 1、 写出从动件位移S 与凸轮转角δ之间的关系式)(δS ，并画出从动件的位移线图的示意图δ--S ;

题四图

题五图

2、 判断机构运动中是否存在冲击，如果存在冲击，属于什么类型的冲击；

3、 计算出凸轮转角为320°凸轮轮廓曲线点的坐标值

00320320 ,y x ；

4、 如果仅仅将尖底从动件改为滚子从动件，问将会带来的好处是什么，从动件的运动规律是否会发生变化，为什么？

六、 （18分）题六图所示机构，构件AB 匀速转动，已知

mm

a 120=，

mm

b 600=，

mm e 120=。

1、 指出机构中哪些转动副为周转副；

2、 画出滑块C 的极限位置；

3、 标出机构的极位夹角θ；

4、 如果保持偏距e 和滑块的行程不变，而将极位夹角θ改为30°，问此时机构的行程速比系数K 是多少，杆长AB l 和

BC l 应为多少？

题六图

七、（12分）题七图为一种压力机的结构示意图。由作用

在滑块6上的力P驱动，而在滑块2上输出压力

F，铰

r 链点A为固定铰链点。

1.为该机构选择一种能够提供力P的驱动装置;

2.提出一种与现有机构有所不同、但机构的功能却相同的新

机构设计方案。画出新机构的机构示意图，并简要说明机构的不同之处。

题七图