机械原理A卷答案.doc

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1、考试科目：机械原理考试时间：120分钟试卷总分100分一、填充题（每小题4分，共20分）1.填出图示定轴轮系各轮的转向（蜗轮转向如图已知）。2、在平面机构中，每一个高副引入1个约束，每一个低副引入2个约束，所以，平面机构自由度的计算公式为F=F=3n-2Pl-Ph。应用该公式时，你认为应注意的事项是应注意对复合铰链、局部自由度和虚约束的处理。3、机器中安装飞轮的目的，一般是为了减小机械系统周期性速度波动，而同时还可达到兼有渡过死点、储存能量以及克服峰值载荷等作用的目的。4、刚性转子静平衡的力学条件是总惯性力为零，而动平衡的力学条件是总惯性力和总惯性

2、力矩同时为零。5、渐开线斜齿圆柱齿轮的当量直齿轮的作用是用当量直齿轮的齿形表达对应斜齿圆柱齿轮的法面齿形。二、（每小题6分，全题共12分）（1）根据图示机构，画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图，并计算机构的自由度。设标有箭头者为原动件，试判断该机构的运动是否确定，为什么？(2)计算机构的自由度，并进行机构的结构分析，将其基本杆组拆分出来，指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。解（1）n=7，pl=9，ph=1从图中可以看出该机构有2个原动件，而由于原动件数与机构的自由度数相等，故该机构具有确定的运动。（2）n=5，pl=7，ph=0Ⅱ级

3、组Ⅱ级组因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅱ级机构。三、已知图示机构各构件的尺寸，构件1以匀角速度ω1转动，机构在图示位置时的速度和加速度多边形如图b)、c)所示。（1）分别写出其速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小，（2）试在图b)、c)上分别标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向。（本题10分）解：（1）把B点分解为B2和B3两点，运用相对运动原理列出速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小如下：（2）标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向如下：四、如图所示，采用标准齿

4、条形刀具加工一渐开线标准直齿圆柱齿轮。已知刀具的齿侧角α=20o,刀具上相邻两齿对应点的距离为5π,加工时范成运动的速度分别为v=60mm/s,ω=1rad/s,方向如图。试求被加工齿轮的模数m、压力角α、齿数Z、分度圆半径r、基圆半径rb,以及其轴心至刀具分度线的距离a。（本题12分）解：被加工齿轮的模数：m=P/π=5π/π=5mm，被加工齿轮的压力角：α=刀具的齿侧角=200加工时范成运动的速度：被加工齿轮的分度圆半径：，而d=mz=120mm，故被加工齿轮齿数z=24被加工齿轮轴心至刀具分度线的距离：被加工齿轮的基圆：五、试画出图示凸轮机构

5、中凸轮1的理论廓线，用反转法标出从动件2的最大升程h以及相应的推程运动角δ0。说明为什么在图示位置时传动压力角α=0。（本题10分）解、六、在图示的四杆机构中，已知lAB=20mm，lBC=60mm,lBD=50mm,e=40mm，试确定：1）此机构有无急回运动？若有，试作图法确定极位夹角θ，并求行程速比系数K的值；2）当以AB为原动件时，标出此机构的最小传动角γmin和最小压力角αmin；3）作出当以滑块为主动件时机构的死点位置。（本题12分）解1）此机构有急回运动；2）用作图法作出机构的极位，并量得极位夹角θ=7.3°；3）计算行程速比系数K=

6、（180°+θ）/（180°-θ）=1.085；4）作此机构传动角最小和压力角最小的位置，并量得γmin=60°，αmin=0°；5）作滑块为主动件时机构的两个死点位置，即C1B1A及C2B2A两位置。七、已知轮系主动轮转向如图所示，齿轮均为标准齿轮，标准安装，Z1＝2，Z2＝40，Z2’＝24，Z3＝48，Z4＝120，Z5＝18，Z6＝36，求传动比i16，并标出轮2、5、6的转向。(本题12分)解：Z1、Z2组成定轴轮系；Z2、Z3、Z4及Z5（H）组成周转轮系；Z5、Z6组成定轴轮系　　蜗杆左旋，蜗轮2转向箭头向上。　轮5转向箭头向上　轮6

7、转向箭头向左　　因此　八、在电动机驱动的剪床中作用在主轴（等效构件）上的等效阻抗力矩曲线如图所示，周期为，主轴在1500r/min的转速下运转，且要求不均匀系数0.05。若等效驱动力矩为常数。试问：（1）等效驱动力矩为多少？（2）等效构件的最大和最小角转速度为多少？（3）求应加在等效构件上的飞轮的转动惯量之值。（本题12分）解：（1）求作等效图（2）求由等效图可求得：作能量指示图由能量指示图可以得到（3）求、由得到