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