春季机械原理A卷-带答案.docx

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1、哈工大2013年春季学期机械原理试题A题号一二三四五六七八九十总分分数一、计算图中所示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请在图中标出。（8分）题一图答：n8Pl11Ph1F3n2PlPh242211二、图示机构中，已知：LAB30mm，LCE20mm，xD603,yD60mm；mm构件1以逆时针等角速度120rad/s转动。求此机构的全部瞬心，并用瞬心法求构件3的角速度3。（8分）题二图答：速度瞬心位置如图所示，瞬心数K为m(m1)4(41)（个）K6221P13P343PP1314PPX2Y2100mm3414DD

2、PP2*3021523031314PP100303133431*PP/PP=20*303/(100303)=21.63rad/s13141334三、双滑块机构中，滑块1在驱动力P作用下等速运动。设已知各转动副中轴颈半径r10mm，当量摩擦系数fv0.1，移动副中的滑动摩擦系数f0.176327,lAB200mm。各构件的重量不计。(1)试在图示中标出所有构件的受力方向；(2)求在该位置处，当P＝500N时，平衡状态的阻力Q;(3)该机构在此瞬时位置的效率。（14分）题三图答：a/sina=b/sinb=c/sinc不考虑摩擦时，输

3、出力为：四、如图所示为一滚子偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮实际轮廓线为一圆心在A点的偏心圆，其半径为R。从动件的偏距为e，试用作图法求：（1）画出凸轮机构的基圆、偏距圆及理论廓线；SC；（2）当滚子中心位于C点时，从动件的位移（3）当滚子中心位于C点时，对应推程起始位置时凸轮的转角c；（4）当滚子中心位于C点时，凸轮机构压力角c。（14分）CAoe题四图答：如图所示，基圆、偏距圆及理论廓线；如图所示，从动件的位移C；对应凸轮的转角c；如图所S示，凸轮机构压力角c。cCcAoSce五、一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮外

4、啮合传动，已知标准中心距a80mm，模数m2.0mm，传动比i122.2，试求：（1）两齿轮的齿数z1，z；2（2）该对齿轮传动的重合度；（3）若安装中心距增至a'85mm时，求啮合角'，按无侧隙啮合方程inv2(x1x2)tginv确定两齿轮变位系数和。z1z2（14分）解：（1）齿数计算传动比i12z22.2z1am(z1z2)mz1(1i12)2z1(12.2)3.2z180mm222得z125，z255（2）重合度计算齿顶圆直径：dam(z12ha*)2(2521)54mm1dam(z22ha*)2(5521)114mm2

5、基圆直径：db1d1cos50cos2046.985mmdb2d2cos110cos20103.366mmdb146.9850a1arccosarccos5429.53da1db2arccos103.3660a2arccos24.944da21141z1(tga1tg)z2(tga2tg)21[25(tg29.530tg20)55(tg24.9440tg20)]2=1.691（3）啮合角及变位系数和的计算acosacos；arccos(acos)arccos(80cos200)=27.82020a85invtg0.04213672

6、invtg0.0149035x1(Z1Z2)(invinv)x22tg2.993六、如图所示轮系，各轮均为标准齿轮。已知：各轮齿数Z190，Z260，Z230，Z330，Z324，Z418，Z536，Z632；运动从A,B两轴输入，由构件H输出；已知nA100r/min，nB900r/min，转动方向分别如图中箭头所示。求nH。（14分）26B4535'AH3'2'1题六图解：因为齿轮3、4、5满足同心条件，所以Z3Z4Z5Z4，求得Z560齿轮56组成定轴轮系；齿轮1223组成定轴轮系；系杆H及齿轮345组成差动轮系。Hn3nH

7、Z560i35n5nHZ324nZ1Z2n3n150r/min3Z2Z3A2AZ6nB8800r/minn5nBZ59n3n3,n5n5nH528.57r/min（结果也可写为：nH528.57r/min，且转向与A轴转向相反。）七、取一机器的主轴为等效构件，已知主轴平均转速n1000r/min，在一个稳定运动循环m（2）内等效阻力矩Mr的变化如图所示，等效驱动力矩Md为常数。不计机器中各构件的转动惯量，求：当主轴速度不均匀系数0.05时，应加在主轴上的飞轮的转动惯量JF。（14分）M(Nm)3002433题七图解

8、：因为等效驱动力矩和等效阻力矩在一个周期内所做的功相等，所以Md213004，所以23Md100Nm在图中Md和Mr有两个交点。考虑0,2,10,2四个位置，分别记为a,b,c,d。设EaE0，则99EbEa100E0100，EcEb800E07