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机械原理模拟试卷四与答案

机械原理模拟试卷(四 )
1.拟将曲柄摇杆机构改换为双曲柄机构,则应将原机构中的作为机架。

(①曲柄②连杆③摇杆)
2.高速凸轮机构,为减少冲击震动,从动件运动规律应采取运动规律。

(①等速②等加等减速③余弦加速度④正弦加速度)
3.具有相同理论廓线,只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动盘形凸轮机构,其从动件的运动规律,凸轮的实际廓线。

(①相同②不同③不一定)
4.一对啮合的渐开线斜齿圆柱齿轮的端面模数,且于法面模数。

(①相等②不相等③无关系④大⑤小⑥等)
5. 涡轮的螺旋角与蜗杆的螺旋升角。

(①相等②不相等③无关系④之和为90o )
6. 对心曲轴滑块机构的曲柄长度为a,连杆长度为b,则最小传动角=。

7.螺旋升角为的螺旋副,若接触表面间的摩擦系数为 f ,则机构的自锁条件是:。

8.计算等效转动惯量的原则是:。

9.所谓定轴轮系是指:。

10. 标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距与,,参数有关。

二、选择及填空题(每题 5 分,共 20 分)
1.计算图示机构的自由度,若含有局部自由度、复合铰链及虚约束需指出。

2.图示凸轮机构。

在图中画出凸轮的基圆、偏距圆及理论廓线。

3.试画出定轴轮系及周转轮系的示意图各一种。

4. 图示为刚性转子的质量分布情况,不平衡质量m1 与m2 在同一轴面内。

①说明改转子属于那类不平衡问题。

m2Ⅰ和m2Ⅱ 。

②计算 m2在平衡平面Ⅰ、Ⅱ上的代换质

三、在图示机构运动简图中,已知:L= 400mm,= 30o ,原动件 1 以等角速度ω 1=1rad/s转动,试用图解法求机构 3 的速度v3和加速度a3。

( 15分)
四、试设计铰链四杆机构,已知: LAB=500mm,LBC=300mm,要求满足:∠ABC=90o时,∠ BCD=90o;当 AB杆从垂直位置按顺时针转动45o 时,∠ ABC 增加 30o 。

( 10 分)
五、图示双滑块机构的运动简图,滑块 1 在驱动力P 的作用下等速移动,转动副A、 B 处的圆为摩擦圆,移动副的摩擦系数 f = 0.18 ,各构件的重量不计,试求:
1. 不计摩擦时所能克服的生产阻力Qo;
2. 考虑摩擦时所能克服的生产阻力Q;
3.机构在图示位置的瞬时机械效率η 。

建议
取力比例尺μ p=10N/mm。

(15分)
六、图示滑移齿轮变速机构。

已知齿轮参数:m=2mm,α =20o, ha*=1.0 ,齿轮 2 的变位系数x2=-0.2 ,其余如图示,试确定:
1.齿轮副 1 与 2、 2 与 3 的传动类型;
2. 齿轮 3 的变位系数 x3。

注:无侧隙啮合方程式:(10 分)
七、图示齿轮机构,已知:Z1=20, Z2=40,齿轮的转动惯量J1=0.01kg ·m2,J2=0.04kg · m2,作用于齿轮 1 的驱动力矩M1=10N·m,齿轮 2 上的阻力矩Mr=0。

试求:
1. 以 2 位等效构件时的等效驱动力矩Md 的等效转动惯量Je;
2.等效构件的角加速度ε 2;
3. 齿轮 2 的角速度ω 2从0上升到100rad/s所需时间t ;
4.齿轮 2 从启动开始 1 秒后瞬时角速度ω 2。

( 10 分)
答案
一、选择及填空题
1. ①;
2. ④;
3. ①,②;具有的动能等于系统的动能;
4. ①,④;
5. ①;
6.arcsin(a/b);
7.
9. 轮系中所有齿轮回转轴线固定的轮系;
≤arctgf ; 8. 等效构件所
10. 模数,齿轮齿数,螺
旋角。

二、选择及填空题
1. 解 :F=3n-2Pl-Ph=3*6-2*8-1=1
在 F 处有局部自由度;在 D 或 D′处有虚约束。

2.解:如图所示。

3.解:轮系型式有很多,现举两例如图示。

4.解: ①属于动不平衡问题
②m2Ⅰ =m2*2a/3a=4kg
m2Ⅱ =m2*1a/3a=2kg
三、解:设构件 2 与 3 之铰链处为 B,于是在 B 处有 B1、 B2 和 B3,其中B2 和 B3 的运动规律一致。

取 B2 为动点,动系建立在构件 1 上,其速度和加速度的矢量方程分别为:
v B2=v B1+v B2B1
大小? LAB * w1?
方向水平⊥AB ∥AB
a B2=aB1+vk B2B1+vr B2B1
大小? LAB*w212vB2B1*w 1 ?
方向水平 B→A ⊥AB ∥AB
作速度多边形和加速度多边形分别如下:
于是有:v3= 0.54m/s, a3=0.62m/s2。

D点为中四、解 : 依题意作图如下:先作出机构两要求位置,得C1 和 C2 点,由于 C 点轨迹为以
心的圆弧,故作C1 和 C2 点连线的垂直平分线,得固定铰链点D,即: LCD =380mm。

五、解 : 作运动副上受力如图示。

取构件 1 和 3 分别为受力体,有力平衡方程式分别为:
P+R41+R21=0; Q +R43+R23=0
而:j=arctgf=10.2°。

作此两矢量方程图解如图示,得到:
1.不计摩擦时 Q0=1020N
2.考虑摩擦时 Q=670N
3.瞬时机械效率η =Q/Q0= 0.657
六、解: 1. 齿轮 1 与 2 的传动类型:正传动,
齿轮 2 与 3 的传动类型:负传动,2. a =m(Z2+Z3)/2 =72mm
a′=a rcos?( a cosa/ a′)=17.65°inv a′=tg a′- a′=0.010128
inv
a =tg -=0.014904
a a
所以: x3 =(inv a′- inv a)?(Z2+Z3)/2tg a - x2 = -0.27??????????
七、解: 1. 见图
2.运动方程的积分形式
∫0 /2(Md-Mr)d= (w2min-w20)Je/2
wmin = 14.14rad/s
∫/23 /2(Md - Mr)d= (w2max-w2min)Je/2
wmax =24.49rad/s
3.wm =(wmin+wmax)/2 =19.32 rad/s
d =(wmin- wmax)/wm=0.536。

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