西南交通大学机械原理2006—2007学年(1)A期末试卷及解析答案

西南交通大学2006－2007学年第(一)学期考试试卷（A ）

课程代码 2023500 课程名称 机械原理 考试时间 120 分钟 （开卷）

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总成绩

得分

阅卷教师签字：

一、 （12分）计算图示平面机构的自由度，如果有复合铰链、局部自由度和虚约束请予以指出, 并画出机构的拓扑图。

二、 （18分）图示平底直动从动件盘形机构。

1、确定机构的压力角α；

2、确定在图示位置时构件1和构件2之间的速度瞬心12P ;

3、如果从动件的行程为h ，凸轮推程运动角为0δ，从动件推程的运动规律为五次多项式运动规律，凸轮的基圆半径为0r 。试写出凸轮推程的轮廓曲线方程。

班 级 学 号 姓 名

密封装订线 密封装订线 密封装订线

三、（20分）直齿圆柱齿轮齿条传动，已知齿轮的分度圆半径mm

=，

m6

=，模数mm

r42

α，正常齿制。在正确安装的情况下，齿条分度线到齿轮转动中心o的距离为

=

压力角o

20

45mm。齿轮为主动，并沿逆时针方向转动。

1、确定齿轮的齿数z；

2、判断齿轮是否发生根切；

3、自选作图比例，画出啮合图，并在图上标出节点P，齿轮节圆'r，啮合角'α和实际啮合线

B1B2。

四、 （20分）题四图所示轮系，已知20321===z z z ，3943'==z z 。

1、当电机M 的转速s rad M /100=ω、转向如图所示时，试确定齿轮4转速的大小和方向；

2、如果取构件H 为等效构件，电动机M 的等效驱动力矩)(51000Nm M H edH ω−=，等效阻力

矩可近似为常数)(250Nm M erH =，等效转动惯量也近似为常数25kgm J eH =。求构件H 从起动到s rad M /100=ω所需要的时间t ；

3、如果再取齿轮4为等效构件，并以4e J 表示系统的等效转动惯量，以4e M 表示等效力矩。试说明eH J 与4e J 、eH M 与4e M 之间的关系。

五、 （18分）题五图所示机构，构件2的杆长BC l 大于构件1的杆长AB l ，构件1为主动，其

上作用有一个驱动力矩1M ，在滑块3上作用有一个水平方向的工作阻力P ，铰链点B 、C 处的圆为摩擦圆。

1、判断机构是否会出现死点位置，并说明判断的依据。

2、根据图中画出的运动副反力12R F 和32R F ，确定1M 和P 的方向；

3、如果滑块3与机架之间的摩擦角为ϕ，并不计转动副A 中的摩擦，写出机构的自锁条件。

六、 （12分）在设计车库的门启闭机构时，有一个机构设计方案如题六图所示，其中构件6为车库的门，0A 和0B 为固定铰链点，通过构件4操纵机构。门在开启和关闭的过程中不应与车库顶部或车库内的汽车相碰。 1、确定图示机构的级别；

2、设计一个与图示机构不同的机构，画出机构的示意图；

3、将自己提出的机构与图示机构相比较，分析其优缺点。