中南大学机械设计期末试题及参考答案(a卷、b卷)

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1、nlr>中南大学2010机械设计期末试题及参考答案（A、B卷）（时间90分钟满分100分）答案写在答题纸上，写清楚姓名，学号，专业，班级.题号—-二合计分数阅卷人■、填空题（共20分，每小题2分）1、运动副是一两构件间发牛:氏接接触而又能产牛:一定相对运动的活动联接。_2、机构具有确定运动的条件是—机构山度数大于零，几等于原动件数：3、当两构件组成平面移动副时，其瞬心在移动方向的垂线上无穷远处；组成兼冇滑动和滚动的高副时,英瞬心在接触点处公法线上°4、当钱链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小丁•或等丁•其余的两杆长之和，此时，当取与最短杆相邻的构答案:2.在

2、如图所的示凸轮机构中：（1）在图上绘出凸轮的理论廓线和基圆,⑵图示位置时机构的压力角a是多少;件为机构时，机构为Illi柄摇杆机构；当取最短杆为机构时，机构为双Illi柄机构；当取最短杆的对边杆为机构时，机构为双摇杆机构。5、在齿轮上分度圆是：具冇标准模数和爪力角的圆而节圆是:两齿轮啮合过程屮作纯滚动的I6、渐开线齿廓上任一•点的压力角是指该点渐开线的法线方向与英速度方向所夹的锐角，渐开线齿廓上任一点的法线与基圆相切.7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮中心距等于/传动比等于il2,贝U齿轮1的节圆半径等于a/（l+il2）。8、等效构件的等效质暈或

3、等效转动惯暈具冇的动能等于原机械系统的总动能；9、机器产生速度波动的主要原因是输入功不等丁•输出功。速度波动的类型有周期性和非周期性两种。10、对于静不平衡的转子，不论它有多少个偏心质量，只需要适当地加上或减去一个平衡质虽即可获得平衡。:、简答题（共30分，每小题6分）1、在曲柄摇杆机构中，说明极位夹角的定义，什么情况下曲柄摇杆机构的极位夹角为零（作图说明）。明；运动简图。极位夹角的定义：当摇杆处于两个极限位置时，曲柄与连杆两次共线，它们Z间所夹的锐角称为极位夹和。如图所示，当摇杆位于两个极限位置时，其与连杆的钱支点为Cl、C2,当曲柄与机架的饺支点A位于C

4、1C2的连线上，则极位夹角为零。并求出基圆半径;答案：（1）凸轮的理论廓线和基圆绘于图，基圆半径rb=75nin）如图所示压力角等于03.⑴⑵设以图示机构实现凸轮对滑块E该机构能否运动？试作分析说若需改进，试画出改进后的机构答案：（1）该机构自由度为零，因此不能运动，原因是：D点存在绕C点的圆周运动和沿滑块导路直线运动的干涉。2(2)有多种改进方法，A：在D点位置增加一个滑块，使其能沿DC或DE运动；B：在DC或DE之间增加一个旋转副。下图为一种方法4、在渐开线直齿圆柱标准齿轮中，基圆是否一定小于齿根圆，试论述两者之间相对大小关系的变化规律答案：在渐开线直齿

5、圆柱标准齿轮中，基圆不一定小于齿根圆。基恻直径db=mzcosa；齿根

6、员I直径：df=d-2hf=mz-2.5m；当db=df时，则有mzcosa=mz-2.5m：因此：z=2.5/(l-cosa)=41.45»当db〈df时，则有mzcosa〈mz-2.5m；因此：z>41.45,当db>df时，则有mzcosa>mz-2.5m；因此：z<41.45,因此，当zN42时，基圆小于齿根圆；当zW41时,基圆大于齿根圆。5、试论述飞轮在机械中的作用。答案：飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能辭。当外力对系统作盈功时，它以动能形式把多余的能量储存起來，使机

7、械速度上升的幅度减小；当外力对系统作亏功时，它又释放储存的能量，使机械速度下降的幅度减小。三、计算题(50分)1、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，Zl=15,Z2=25,中心距a=80mm,试求：(15分)(1)两齿轮的模数m；(2)两齿轮的分度圆直径、节圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径；(3)两齿轮的基圆齿距、分度圆齿距；⑷按1：1的比例作图，在图上标出理论啮合线N1N2及实际啮合线B1B2,并量取B1B2的长度估算重合度£;(5)在图上标出单齿啮合区和双齿啮合区，计算单齿啮合和双啮合的比例各是多少。答案：(1)两齿轮的模数相等:m=2a/(Z1+

8、Z2)=160/(15+25)=4nun(2)分度圆直径与节圆直径相等：(11=11171=60111111,d2=mZ2=100mm,齿顶圆直径：d

9、见下一对齿啮合的时间占整个啮合时间的比例=45/15