中原工学院至学年第二学期机械原理课程期末考试试题.docx
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中原工学院至学年第二学期机械原理课程期末考试试题
中原工学院2006至2007学年第二学期机械原理课程期末考试试题
中 原 工 学 院
2006~2007学年 第二学期
机械制造及自动化专业 机械原理课程期末试卷
专业___________班级___________姓名__________学号___________
大题
一
二
三
四
五
成绩
成绩
一、是非题(用“Y”表示正确,“N”表示错误填在题末的括号中)。
(本大题共10小题,每小题1分,总计10分)
1.构件是机构或机器中独立运动的单元体,也是机械原理研究的对象。
()
2.机构具有确定相对运动的条件为:
其的自由度>0。
()
3.在摆动导杆机构中,若取曲柄为原动件时,机构的最小传动角γmin=0º;而取导杆为原动件时,则机构的最小传动角γmin=90º。
()
4.机构当出现死点时,对运动传递是不利的,因此应设法避免;而在夹具设计时,却需要利用机构的死点性质。
()
5.当其它条件不变时,凸轮的基圆半径越大,则凸轮机构的压力角就越小,机构传力效果越好。
()
6.在蜗杆传动中,蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角,且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。
()
7.渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。
()
8.为了减小飞轮的尺寸,在机器的低速轴上安装飞轮后,可以较好地降低机器的速度波动。
()
9.机器等效动力学模型中的等效质量(或转动惯量)是一个假想质量(或转动惯量),它不是原机器中各运动构件的质量(或转动惯量)之和,而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。
()
10.不论刚性回转体上有多少个不平衡质量,也不论它们如何分布,只需要在任意选定两个平面内,分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。
()
二、填空题(将正确的答案填在题中横线上方空格处)。
(本大题共5小题,每空2分,总计10分)
1.速度影像的相似原理只能应用于 的各点,而不能应用于机构的 的各点。
2.机械中三角带(即V带)传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是:
。
3.在四杆机构中为机架,该机构是:
。
4.用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时,常采用 法。
即假设凸轮 ,从动件作 的复合运动。
5.渐开线直齿圆柱齿轮齿廓上任一点的曲率半径等于 ;渐开线齿廓在基圆上的曲率半径等于 ;渐开线齿条齿廓上任一点的曲率半径等于 。
三、选择题(将正确的代码A、B、C、D填入横线上方的空格处)。
(本大题共5小题,每小题2分,总计10分)
1.三角螺纹的摩擦 矩形螺纹的摩擦,因此,前者多用于 。
(A)小于; (B)等于; (C)大于; (D)传动; (E)紧固联接。
2.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 冲击。
它适用于 场合。
(A)刚性;(B)柔性;(C)无刚性也无柔性; (D)低速;(E)中速;(F)高速。
3.一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中,一对齿廓上的接触线长度是 变化的。
(A)由小到大逐渐; (C)由大到小逐渐;
(C)由小到大再到小逐渐; (D)始终保持定值。
4.设机器的等效转动惯量为常数,其等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化如图示,可判断该机器的运转情况应是 。
(A)匀速稳定运转;
(B)变速稳定运转;
(C)加速过程;
(D)减速过程。
5.机械平衡研究的内容是
(A)驱动力与阻力间的平衡 (B)各构件作用力间的平衡
(C)惯性力系间的平衡 (D)输入功率与输出功率间的平衡
四、计算题(列出计算公式,计算出题目所要求解的有关参数)。
(本大题共3小题,每小题10分,总计30分)
1.计算图示机构的自由度。
如有复合铰链、局部自由度和虚约束,需明确指出。
并指出该机构是否具有确定的相对运动。
2.已知图示机构的尺寸(可从图中量取尺寸,μl=0.001m/mm)及原动件1的角速度=48.78rad/s。
(1)标出所有瞬心位置;
(2)用瞬心法计算构件2的角速度ω2,并确定出其方向。
(3)构件2上M点的速度VM,并确定出其方向。
3.图示为里程表中的齿轮传动,已知各轮的齿数为,,,,,。
试求传动比。
五、图解题(通过图解求解题目所要求的有关参数)。
(本大题共3小题,前一小题10分,后两小题各15分,总计40分)
1.如图示曲柄滑块机构的运动简图,试确定当曲柄1等速转动时,
(1)机构的行程速度变化系数K ;
(2)最小传动角的大小;
(3)滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大
(4)当滑块3为主动时,机构是否出现死点,为什么?
(在图中用作图法求解)
2. 如图所示,有一对心直动滚子从动件偏心圆凸轮机构,O为凸轮几何中心,O1为凸轮转动中心,直线AC⊥BD ,O1O =OA/2,圆盘半径R =60mm,滚子半径rr=10mm。
试根据上述条件确定基圆半径r0、行程h,C点压力角αc和D点接触时的位移hD、压力角αD。
(要求在图中画出并同时计算出)
3.直齿圆柱齿轮与齿条无侧隙啮合如图所示,已知mm,,,。
(1)由图量取分度圆半径,求齿轮齿数;
(2)计算基圆半径、基圆齿距;
(3)作图求实际啮合线段长,并用以求重合度;
(4)作图表示齿条和齿轮的实际工作段;
(5)由图量取齿条分度线与节线的距离,求齿轮的变位系数,并回答是正变位还是负变位;
(6)说明齿轮有无根切。
参考答案
一、是非题(用“Y”表示正确,“N”表示错误填在题末的括号中)。
(本大题共10小题,每小题1分,总计10分)
1.构件是机构或机器中独立运动的单元体,也是机械原理研究的对象。
(y)
2.机构具有确定相对运动的条件为:
其的自由度>0。
(n)
3.在摆动导杆机构中,若取曲柄为原动件时,机构的最小传动角γmin=0º;而取导杆为原动件时,则机构的最小传动角γmin=90º。
(n)
4.机构当出现死点时,对运动传递是不利的,因此应设法避免;而在夹具设计时,却需要利用机构的死点性质。
(y)
5.当其它条件不变时,凸轮的基圆半径越大,则凸轮机构的压力角就越小,机构传力效果越好。
(y)
6.在蜗杆传动中,蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角,且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。
(y)
7.渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。
(y)
8.为了减小飞轮的尺寸,在机器的低速轴上安装飞轮后,可以较好地降低机器的速度波动。
(n)
9.机器等效动力学模型中的等效质量(或转动惯量)是一个假想质量(或转动惯量),它不是原机器中各运动构件的质量(或转动惯量)之和,而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。
(y)
10.不论刚性回转体上有多少个不平衡质量,也不论它们如何分布,只需要在任意选定两个平面内,分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。
(y)
二、填空题(将正确的答案填在题中横线上方空格处)。
(本大题共5小题,每空2分,总计10分)
1.速度影像的相似原理只能应用于 同一构件上 的各点,而不能应用于机构的 不同构件上 的各点。
2.机械中三角带(即V带)传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是:
三角带属槽面摩擦性质,当量摩擦系数较平面摩擦系数大,故传力大 。
3.在四杆机构中为机架,该机构是:
曲柄摇杆机构。
4.用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时,常采用 反转 法。
即假设凸轮 静止不动 ,从动件作 作绕凸轮轴线的反向转动(-ω1 方向转动)和沿从动件导路方向的往复移动 的复合运动。
5.渐开线直齿圆柱齿轮齿廓上任一点的曲率半径等于 过该点的法线与基圆的切点至该点间的距离 ;渐开线齿廓在基圆上的曲率半径等于 零 ;渐开线齿条齿廓上任一点的曲率半径等于 无穷大 。
三、选择题(将正确的代码A、B、C、D填入横线上方的空格处)。
(本大题共5小题,每小题2分,总计10分)
1.三角螺纹的摩擦 (C) 矩形螺纹的摩擦,因此,前者多用于 (E) 。
(A)小于; (B)等于; (C)大于; (D)传动; (E)紧固联接。
2.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 (B) 冲击。
它适用于(E) 场合。
(A)刚性;(B)柔性;(C)无刚性也无柔性; (D)低速;(E)中速;(F)高速。
3.一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中,一对齿廓上的接触线长度是 (C) 变化的。
(A)由小到大逐渐; (C)由大到小逐渐;
(C)由小到大再到小逐渐; (D)始终保持定值。
4.设机器的等效转动惯量为常数,其等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化如图示,可判断该机器的运转情况应是 (B) 。
(A)匀速稳定运转;
(B)变速稳定运转;
(C)加速过程;
(D)减速过程。
5.机械平衡研究的内容是 (C)
(A)驱动力与阻力间的平衡 (B)各构件作用力间的平衡
(C)惯性力系间的平衡 (D)输入功率与输出功率间的平衡
四、计算题(列出计算公式,计算出题目所要求解的有关参数)。
(本大题共3小题,每小题10分,总计30分)
1.计算图示机构的自由度。
如有复合铰链、局部自由度和虚约束,需明确指出。
并指出该机构是否具有确定的相对运动。
解:
铰链C处为具有两个转动副的复合铰链,(1分)
移动副E、E’中有一个为虚约束,(1分)
滚子F处有局部自由度,(1分)
则 (3分)
, (2分)
该机构中有两个原动件(曲柄AB和凸轮O),并等于机构的自由度数F,故该机构具有确定的相对运动。
(2分)
2.已知图示机构的尺寸(可从图中量取尺寸,μl=0.001m/mm)及原动件1的角速度=48.78rad/s。
(1)标出所有瞬心位置;
(2)用瞬心法计算构件2的角速度ω2,并确定出其方向。
(3)构件2上M点的速度VM,并确定出其方向。
解:
(1)瞬心数目N =K(K-1)/2=4×(4-1)/2=6,
各瞬心位置如图所示; (4分)
(2)=ω1×
P12P14/P12P24=48.78×20/80=12.195
(rad/s),方向与同向,逆时针方向;
(3分)
(3)=ω2μl=
12.195×0.001×82=1m/s,方向:
,如图所示。
(4分)
3.图示为里程表中的齿轮传动,已知各轮的齿数为,,,,,。
试求传动比。
(1)齿轮、为定轴轮系。
(2分)
(2)齿轮、、、、H 组成行星轮系。
(6分)
(3) (2分)
五、图解题(通过图解求解题目所要求的有关参数)。
(本大题共3小题,前一小题10分,后两小题各15分,总计40分)
1.如图示曲柄滑块机构的运动简图,试确定当曲柄1等速转动时,
(1)机构的行程速度变化系数K ;
(2)最小传动角的大小;
(3)滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大
(4)当滑块3为主动时,机构是否出现死点,为什么?
(在图中用作图法求解)
解:
(1)。
(2分)
(2)。
(3分)
(3)向左大。
(2分)
(4)会出现,因为在连杆与曲柄共线时传动角。
(3分)
2. 如图所示,有一对心直动滚子从动件偏心圆凸轮机构,O为凸轮几何中心,O1为凸轮转动中心,直线AC⊥BD,O1O =OA/2,圆盘半径R=60mm,滚子半径rr=10mm。
试根据上述条件确定基圆半径r0、行程h,C点压力角αc和D点接触时的位移hD、压力角αD。
(要求在图中画出并同时计算出)
解:
(1)mm ; (3分)
(2)mm ; (3分)
(3); (3分)
(4)mm
(3分)
(5) (3分)
3.直齿圆柱齿轮与齿条无侧隙啮合如图所示,已知mm,,,。
(1)由图量取分度圆半径,求齿轮齿数;
(2)计算基圆半径、基圆齿距;
(3)作图求实际啮合线段长,并用以求重合度;
(4)作图表示齿条和齿轮的实际工作段;
(5)由图量取齿条分度线与节线的距离,求齿轮的变位系数,并回答是正变位还是负变位;
(6)说明齿轮有无根切。
解:
(1)量得mm, (2分)
(2)mm
mm(3分)
(3)作图如下,量得mm; (4分)
(4)如图中阴影部分。
(2分)
(5)量得mm,;是正变位 (2分)
(6)无根切,因>, (2分)
或:
由于齿条的齿顶线在极限啮合点N1的下侧,故无根切
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- 中原 工学院 学年 第二 学期 机械 原理 课程 期末考试 试题
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