机械原理期末考题共三份并附详解.docx

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机械原理期末考题共三份并附详解

机械原理自测题

（一）

一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分）

1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。

2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。

3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。

4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径，则压力角将减小

5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。

6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。

7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。

8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。

9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。

10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。

二、填空题。

（10分）

1、机器周期性速度波动采用（）调节，非周期性速度波动采用（）调节。

2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（）所以（）急回特性。

3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（）。

4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（）。

5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（），故三角螺纹多应用（），矩形螺纹多用于（）。

三、选择题（10分）

1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。

A）齿根圆B）齿顶圆C）分度圆D）基圆

2、静平衡的转子（）是动平衡的。

动平衡的转子（）是静平衡的。

①A）一定B）不一定C）一定不。

②A）一定B）不一定C）一定不。

3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时，他们的渐开线齿形是（）。

A）相同的；B）不相同的。

4、对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（）的运动规律。

A）等速运动；B）等加等减速运动；C）摆线运动。

5、机械自锁的效率条件是（）。

A）效率为无穷大：

B）效率大于等于1；C）效率小于零。

四、计算作图题：

（共60分）

注：

凡图解题均需简明写出作图步骤，直接卷上作图，保留所有作图线。

1、计算下列机构的自由度。

（10分）

2、在图4-2所示机构中，AB=AC，用瞬心法说明当构件1以等角速度转动时，构件3与机架夹角Ψ为多大时，构件3的ω3与ω1相等。

（10分）

3、在图4-3所示凸轮机构中，已知偏心圆盘为凸轮实际轮廓，其余如图。

试求：

（μl=0.001m/mm）（10分）

1）基圆半径R；2）图示位置凸轮机构的压力角α；

3）凸轮由图示位置转90°后，推杆移动距离S。

4、已知图4-4所示车床尾架套筒的微动进给机构中Z1=Z2=Z4=16Z3=48，丝杆的螺距t=4mm。

慢速给时齿轮1和齿轮2啮合；快速退回时齿轮1插入内齿轮4。

求慢速进给过程中和快速退回过程中手轮回转一周时，套筒移动的距离各为多少？

（10分）

5、设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的行程速比系数K=1，摇杆长CD=50mm,摇杆极限位置与机架AD所成的角度φ1=30°，φ2=90°如图4-5所示。

求曲柄AB、连杆BC和机架AD的长度。

（10分）

（θ=180°（K-1）/（K+1））

6、图4-6所示为一对互相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮。

已知n-n为两齿廓接触点的公法线，试在该图上

⑴标出节点P

⑵画出啮合角α'

⑶画出理论啮合线N1N2

⑷画出实际啮合线B1B2

⑸在轮2齿廓上标出与轮1齿廓上A1点相啮合的A2点。

（10分）

机械原理自测题

（二）

一、判断题。

（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分）

1、一对相啮合的标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。

2、在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。

3、两构件之间以点线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生两个约束,而保留一个自由度。

4、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。

5、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。

6、对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。

7、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径和压力角应在凸轮的理论轮廓上度量。

8、在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切于摩擦圆。

9、当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。

10、对于单个标准齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。

二、填空题；（10分）

1、机器产生速度波动的类型有（）和（）两种。

2、铰链四杆机构的基本型式有（）三种。

3、从效率观点分析，机械自锁的条件是（）。

4、凸轮的形状是由（）决定的。

5当两机构组成转动副时，其瞬心与（）重合。

三、选择题（10分）

1、为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装（）。

A）调速器；B）飞轮；C）变速装置。

2、重合度εα=1.6表示在实际啮合线上有（）长度属于双齿啮合区。

A）60%；B）40%；C）75%。

3、渐开线齿轮形状完全取决于（）。

A）压力角；B）齿数；C）基圆半径。

3、在从动件运动规律不变的情况下，对于直动从动件盘形凸轮机构，若缩小凸轮的基圆半径，则压力角（）。

A）保持不变；B）增大；C）减小。

5、在计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度数（）。

A）增多；B）减小；C）不变。

四、计算作图题（共60分）

（注：

凡图解题均需简明写出作图步骤，直接在试卷上作图，保留所有作图线。

）

1、计算下列机构的自由度（10分）

2、瞬心法图解图4-2所示凸轮机构从动件的线速度。

（10分）

3、由图4-3所示直动盘形凸轮的轮廓曲线，在图上画出此凸轮的基圆半径rb、各运动角即升程角Φ、远休止角ΦS、回程角Φ′、和Φ′S近休止角及从动件升程h。

（10分）

4、已知如图4-4所示轮系各齿轮的齿数Z1=60、Z2=20、Z2′=25、Z3=45、n1=50转/分、n5=50转/分，方向如图示，求nH的大小和方向。

（10分）

5、如图4-5所示，已知机架AD=50mm，摇杆CD离机架最近极限位置的夹角β=45°，CD=40mm。

该机构为曲柄摇杆机构，K=1.4求曲柄AB和连杆BC的长度。

（10分）

6、标准正常齿圆柱齿轮与一齿形角为20°的标准齿条无侧隙啮合，已知Z1=20，m=6mm。

用图解法求实际啮合线长度及重合度。

（10分）

2010-2011机械原理期末考试题（中北大学）

一、单项选择题（每项1分，共11分）

1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（）。

A）增大；B）不变；C）减少。

2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度（）基圆齿距。

A）等于；B）小于；C）大于。

3．槽轮机构所实现的运动变换是（）。

A）变等速连续转动为不等速连续转动B）变转动为移动

C）变等速连续转动为间歇转动D）变转动为摆动

4．压力角是在不考虑摩擦情况下，作用力与作用点的（）方向的夹角。

A）法线；B）速度；C）加速度；D）切线；

5．理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮，其推杆的运动规律是（）。

A）相同的；B）不相同的；C）不一定的。

6．飞轮调速是因为它能（）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（）。

①A）生产；B）消耗；C）储存和放出。

②A）消除；B）减小；C）增大。

7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。

这三个瞬心（）。

A）是重合的；B）不在同一条直线上；C）在一条直线上的。

8．渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是

（）。

A）相交的；B）分离的；C）相切的。

9．齿轮根切的现象发生在（）的场合。

A）模数较大；B）模数较小；C）齿数较多；D）齿数较少

10．直齿圆柱齿轮重合度εα=1.6表示单齿啮合的时间在齿轮转过一个基圆齿距的时间内占（）。

A）40%；B）60%；C）25%

二、填空题（19分）[每空1分]

1．机构中的速度瞬心是两构件上（）为零的重合点，它用于平面机构（）分析。

2．下列机构中，若给定各杆长度，以最长杆为连架杆时，第一组为（）机构；第二组为（）机构。

（1）a=250b=200c=80d=100；

（2）a=90b=200c=210d=100。

3.机构和零件不同，构件是（），而零件是（）。

4．凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（）,但过于小的基圆半径会导致压力角（）。

5．用齿条型刀具范成法切制渐开线齿轮时，为使标准齿轮不发生根切，应使刀具的（）不超过啮合极限点。

6．当要求凸轮机构从动件的运动没有冲击时，应选用（）规律。

7．槽轮机构是将销轮的（）转化为槽轮（）运动。

8．刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用（）方法平衡。

其平衡条件为（）和（）。

9．周期性速度波动可以用（）调节,而非周期性速度波动可以用（）调节。

10．说出两种变回转运动为直线运动的机构：

_______________，________________。

三、分析题1（15分）

计算图示机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定（标有箭头的构件为原动件）；若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，判断机构级别。

四、分析题2（10分）设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆一左极限位置与机架夹角为ψ=60°，行程速比系数K=1.4，摇杆CD=60mm，机架AD=60mm。

图解出曲柄AB及连杆BC的长度。

（10分）

五、分析题3（10分）

求图4机构速度瞬心,并用瞬心法图解图中所示凸轮机构从动件的线速度。

六、分析题4（10分）

作图求出图示凸轮机构理论轮廓线、基圆和滚子中心B1到B2时凸轮转角φ，B2点时的压力角α。

七、计算题1（10分）

已知一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动的a=250mm，z1=23，z2=98，mn=4mm，试求：

（1）这对齿轮的螺旋角；

（2）两个齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径；（3）当量齿数。

八、计算题2（15分）

在图示轮系中，单头右旋蜗杆1的回转方向如图，各轮齿数分别为z2=37，z2′=15，z3=25，z3′=20，z4=60，蜗杆1的转速n1=1450r/min，方向如图。

试求轴B的转速nB的大小和方向。

答案：

机械原理自测题

（一）

一，1-5FTFTF6-10TTTFF

二，1飞轮调速器20没有3重合度大于等于14齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N15大联接传递运动和力

三，略四，1，F1=3×8－2×11=2F2=3×8－2×11－1=1

2，

，当ψ=90°时，P13趋于无穷远处，

3，略4，解：

慢进时：

1-2-3-H为行星轮系

移动距离

快进时：

1、4为一整体。

机械原理自测题

（二）

一、1-5FTFFT6-10TTTTF

二、1、周期性非周期性2、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构

3、效率小于零4、从动件运动规律和基圆半径5、转动副中心

三、BCCBB四、1、F左=3×6－2×8－1=1F右=3×5－2×6－2=1

2、

由瞬心定义：

3、略4、解：

此轮系是一差动轮系。

nH转向与n1相同。

5、解：

求出极位夹角

6、解：

作图步骤：

1、作直线CO1=r1,过C点作水平线即齿条中线2）过O1点作倾斜线即啮合线的垂线。

3、作齿顶圆交啮合线于B1点，作距中线齿顶高度的平行线即齿顶线与啮合线于B2点。

B1B2即为实际啮合线长度。

2、重合度为

答案

一、单项1-5BCCBA6-10（C,B）CCDA

二、填空

1、相对速度，速度。

2、双摇杆机构，曲柄摇杆机构。

3、运动的单元，制造的单元。

4、越小、增大。

5、齿顶线。

6、摆线运动。

7、连续转动,间歇。

8、动平衡；∑M=O；∑F=0。

9、飞轮，调速器。

10、齿轮齿条机构，曲柄滑块机构。

三、分析1

计算图示机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定（标有箭头的构件为原动件）；若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，判断机构级别。

解:

（1）F=3n－2PL－PH=3×7-2×10-1×0=1（6分）

（2）具有确定运动。

（2分）

（5）构件:

3-4、5-6、7-8分别组成二级杆组，2为一级杆组,该机构为二级机构。

（7分）

四、分析2

五.分析3（10分）

（6分）

（4分）

六、分析4

解：

作图步骤：

1）以A为圆心，AB1为半径，作出凸轮的理论轮廓圆。

（2分）

2）以O为圆心作与导路线相切的偏距圆，切点为C1。

（2分）

3）过B2点作偏距圆的切线，切点为C2。

OC1与OC2的夹角即为所求的凸轮转角φ。

（2分）

4）作法线AB2与切线C2B2的夹角即为所求位置的凸轮压力角α。

（2分）

5）以O为圆心作与凸轮的理论轮廓圆相切的圆，即为所求的基圆，半径为R0（2分）。

七、计算1

已知一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动的a=250mm，z1=23，z2=98，mn=4mm，试求：

（1）这对齿轮的螺旋角；（2分）

（2）两个齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径；（6分）

（3）当量齿数。

（2分）

解：

八、计算2

在图示轮系中，单头右旋蜗杆1的回转方向如图，各轮齿数分别为z2=37，z2′=15，z3=25，

z3′=20，z4=60，蜗杆1的转速n1=1450r/min，方向如图。

试求轴B的转速nB的大小和方向。

解：

1-2为定轴轮系,蜗轮方向如图。

2’-3-3’-4-B为行星轮系,

（4分）

（4分）方向与蜗轮相同。

（2分）