西南交通大学2012－2013学年第(一)学期考试试卷（期中）
课程代码 2023500 课程名称 机械原理 考试时间 120分钟（开卷）
阅卷教师签字：
一、（16分）题一图所示为一油泵机构，图示比例为mm m l /005.0=μ。

构件1为一个圆环，构件3为一个圆盘，C 为固定铰链，构件1为原动件。

试： 1. 画出机构的运动简图；
2. 判断该机构是属于低副机构还是高副机构；
3. 判断构件3能否绕点C 转动360°。

二、 （16分）题二图所示机构中，构件4为圆盘，机构的作图比例为mm m l /002.0=μ。

1．计算机构的自由度。

若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请予以指出； 2．确定机构在图示位置时，构件1与构件2之间的速度瞬心12P ； 3．画出机构的低副运动等效机构。

题一图 题二图
班 级 学 号 姓 名
密封装订线 密封装订线 密封装订线
题三图
题五图
题四图
三、（16分）题三图所示为一个连杆机构的示意图。

已知mm l mm l BC AB
60 ,20==。

设计要求构件
1为曲柄。

1.写出机构的邻接矩阵；
2.试确定偏距e 的取值范围；
3.在偏距e 的取值范围内任取一值，画出滑块3的极限位置；
4.如果曲柄1为原动件，并且匀速转动，问当偏距e 取何值时，机构的行程速比系数达到最大？并给出行程速比系数的最大值max k
四、 （16分）题四图所示机构。

已知机构中各个固定铰链点的坐标和各个构件的杆长，取构件1为原动件
1、拆出机构中所包含的基本杆组，并判断机构的级别；
2、现在要确定构件5的角运动，试按照求解顺序写出机构运动分析的位置方程，并简要说明如何求解其角速度和角加速度；
3、利用构件2与机架0的速度瞬心02P ，画出当
原动件1的转向如图中1ω所示时，铰链点E 在图示位置时的速度方向，进而标出构件4相对构件5的相对速度45v 的方向。

五、 （16分）题五图所示为一个摇块机构的示意图。

已知mm AC mm l AB
40 ,10==。

机构的两个工位分别对应着构件1的角位置
01=ϕ和 901=ϕ。

1、确定当构件1由
01=ϕ到
901=ϕ时，构
件2转动的角度的大小和转动的方向；
2、写出对应于 01
=ϕ和 901=ϕ构件2的两个位置运动的位移矩阵。

如果构件2上点P 在
01=ϕ时的坐标为351=P x ，201=P y ，试利用位移矩阵确定当 901=ϕ时，点P 的坐
标22,p P y x ； 3、试确定对应于 01
=ϕ和 901=ϕ构件2的两个位置运动，构件2上位置保持不变的点的坐
标。

六、（20分）在自动生产线设计中，需要将工件从固定的工作台1运转到固定的工作台2上，工
件在工作台上的位置如题六图所示，并且要求在运转工件的过程中，工件与工作台不得发生干涉现象，即工件在运转过程中的任何位置都不得有与工作台相重合的部分。

1、设计一个2个自由度的机构，说明确定机构固定铰链点的坐标和各个构件的杆长的方法，
并说明如何避免了工件与工作台的干涉现象；
2、设计一个1个自由度的机构，说明确定机构固定铰链点的坐标和各个构件的杆长的方法，
并说明如何避免了工件与工作台的干涉现象。

注：若采用图解法，则必须说明作图步骤以及设计结果；若采用位移矩阵法，则必须说明如何得到机构的设计方程和如何得出各个构件的杆长以及固定铰链点的坐标。

题六图。