2010-2011机械原理试题B卷.doc

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1、命题人:机械原理教学组组题人:秦伟审题人:宁先雄命题时间:2010.12教务处制学院专业、班年级学号姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密重庆大学机械原理课程试卷2010~2011学年第一学期开课学院:机械工程课程号:1102613511033635考试日期:考试时间:120分钟题号一二三四五六七八九十总分得分一、平面机构结构分析(15分)1.图1-1所示机构由凸轮机构和连杆机构组合而成,计算该机构的自由度,请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束;(6分)2.说明该机构采用局部自由度或虚约束结构的目的;(3分)3.图1-2所示机构中,点O为机架与从动件滚子接

2、触点C的曲率中心,画出该机构在图示瞬时的低副替代机构,并对机构进行结构分析。要求画出拆分机构后的驱动杆组(原动件和机架)和基本杆组,并确定机构的级别。(6分)CB图1-1EDAFGC图1-2OBADEG二、平面连杆机构分析与设计(30分)1.设计一曲柄摇杆机构,已知摇杆CD的长度lCD=38mm,行程速比系数K=1.4,机架长度lAD=50mm,摇杆的一个极限位置C1D与机架的夹角为j=45°,另一个极限位置为C2D。(1)求曲柄长度lAB和连杆长度lBC(按ml=0.001m/mm在图2-1上作图,保留作图线);(10分)(2)以曲柄AB为主动件(逆时针转向),在图2-2上

3、标出曲柄与机架的夹角为90°时机构的压力角a和传动角g,并标出机构的最小传动角gmin;(6分)(3)取构件AB为机架,机构为何种机构?取构件CD为机架,机构为何种机构?(4分)C2图2-1jC1AD图2-2w1AD2.连杆机构如图2-3所示,已知各构件长度及w1,用相对运动图解法求图示瞬时构件6的速度v6及C点加速度aC。要求:直接在图2-4上作速度多边形,在图2-6上作加速度多边形,写出全部向量方程式,应用了影像原理要作出说明(图2-3中,E点位于BC中点,图2-4中,pb表示vB。图2-5中给出了法向加速度对应的线段长度,图2-6中,p¢b¢表示aB)。(10分)DBA

4、CE1w1图2-323456pb图2-4p¢b¢图2-6图2-5aCBnaCDn三、凸轮机构分析(10分)图3-1所示滚子移动从动件盘形凸轮机构中,凸轮为一偏心圆,逆时针转向,已知参数:R=20mm,lOA=10mm,e=8mm,rr=5mm。1.画出凸轮的理论轮廓曲线,并求其基圆半径rb;(4分)rr图3-1eGEAwORF2.在图上标出滚子与凸轮从E点接触到F点接触时,凸轮所转过的角度j和从动件的位移s;(4分)3.从动件与凸轮在F点接触时凸轮机构的压力角aF。(2分)四、齿轮机构参数计算(10分)已知一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,中心距a=125mm,传动比

5、i=3,齿轮模数m=2.5mm,压力角a=20°,正常齿制。1.计算z1、z2、r1、r2、ra1、ra2;(6分)2.当这对齿轮的参数不变,中心距改变为a¢=130mm,计算r1¢、r2¢以及a¢。(4分)五、轮系传动比计算(15分)图示5-1轮系中,已知各齿轮均为标准齿轮标准安装,且齿轮1、2、3、3¢、4的模数相同,各齿轮的齿数分别为z1=18,z1¢=80,z3=36,z3¢=24,z4=70,z4¢=80,z5=50,z7=58,6为双头蜗杆,旋向如图所示。图5-1n1234513¢4¢671¢1.该轮系由哪些基本轮系所组成;(2分)2.求齿数z2;(3分)3.求传

6、动比i17,并指出轮7的转向。(10分)六、机械动力学(20分)12433¢IIIIIIIV图6-12¢1.如图6-1所示,与电机轴固联的小带轮1通过皮带驱动大带轮2,与大带轮2固联的小齿轮2¢驱动大齿轮3,与大齿轮3固联的锥齿轮3¢驱动锥齿轮4。已知小带轮直径d1、大带轮直径d2、各齿轮齿数Z2′、Z3、Z3′、Z4、各轴系绕其转动轴的转动惯量JⅠ、JⅡ、JⅢ、JⅣ、忽略皮带质量、作用在轴IV的工作阻力矩Mr。试求以电机轴I为等效构件的等效转动惯量J和等效阻力矩Mr;(10分)2.图6-2所示曲柄滑块机构,其摩擦圆、摩擦角j、驱动力矩Md以及阻力Fr均在图中表示出,试在该图

7、中画出机构在图示位置各运动副的总反力作用线及方向。(10分)图6-2jjMd3214Fr

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