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河北科技大学机械原理习题

第二章机构的结构分析2-1 构件是____的单元体;零件是____的单元体。

2-2 使两构件____又能产生___的联接,称为运动副。

2-3 据运动副中两构件接触形式不同,运动副可分为___副和___副。

2-4 两构件相对运动情况,常用的低副有___、___。

2-5 两构件相对运动情况,常用的高副有___、___。

2-6 运动副是。

A.使两零件直接接触而又能产生一定相对运动的联接。

B.使两构件直接接触而又能相对固定的联接。

C.使两构件间接接触而又能相对固定的联接。

D.使两构件直接接触而又产生一定相对运动的联接。

2-7 齿轮轮齿的啮合属于。

A.移动副 B.低副 C.高副 D.转动副2-8 通常把机构解释为。

A.具有确定相对运动构件的组合 B.具有确定相对运动元件的组合C.具有确定相对运动机件的组合 D.具有确定相对运动零件的组合2-9分析计算:(1) 如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计的思路是:动力由1输入,使轴A连续回转;而固定在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。

试绘出其机构运动简图,分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。

(2) 如图b所示为一具有急回运动的冲床。

图中绕固定轴心A转动的菱形盘1为原动件,其滑块2在B点铰接,通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C转动,而拨叉3与圆盘4为同一构件,当圆盘4转动时,通过连杆5使冲头6实现冲压运动。

试绘制其机构运动简图。

2-10 试计算图示所示机构的自由度。

2-11 试计算图示凸轮--连杆组合机构的自由度。

图中铰接在凸轮上D处的滚子可在CE杆上的曲线槽中滚动。

2-6试计算如图所示各平面高副机构的自由度。

第三章平面机构的运动分析3-1 试求图示各机构在图示位置时的全部瞬心的位置。

3-2在图示的机构中,已知各构件长度(机构比例尺μL =实际构件长度 / 图上长度 =0.002m/mm),原动件以等角速度ω1 =10 rad/s逆时针转动,试用图解法求在图示位置时点E的速度和加速度,构件 2 的角速度和角加速度。

建议取:μv=0.005(m/s)/ mm;μa=0.05(m/s2 )/ mm。

3-3 在图示的机构中,已知各构件长度(μL=0.002m/mm),原动件以等角速度ω1=10 rad/s 逆时针转动,试用图解法求点D的速度和加速度。

建议取:μv=0.03(m/s)/mm;μa=0.6(m/s2 )/mm。

3-4 在图示的机构中,已知各构件长度(μL)以及原动件以等角速度ω1逆时针转动,试用图解法求构件3的角速度ω3 和角加速度α3 。

3-5 在图示的机构中,已知各构件长度(μL)以及原动件以等角速度ω1 顺时针转动,试用图解法求构件3上C点的速度和加速度。

3-6在图示的机构中,已知LAB =100mm;LBC =300mm;e=30mm以及原动件以等角速度ω1 =10 rad/s逆时针方向转动,试用解析法中的矩阵法求当φ1=120o 时构件2的转角θ2、角速度ω2 和角加速度α2 ,构件3的速度v3 和加速度a3 。

第四章平面机构的力分析4-1 图示为一曲柄滑块机构的三个位置,P为作用在滑块上的驱动力,摩擦圆摩擦角如图所示。

试在图上画出各运动副反力的真实方向。

(构件重量及惯性力略去不计)。

4-2 图示为一双滑块机构,已知主动力P=100N,摩擦角φ=15o,用图解法求工作阻力Q。

4-3 在图示的曲柄滑块机构中,已知μL=0.005 m/ mm、μa=75(m/ s2 )/ mm、滑块重Q3 =21N、连杆重Q2 =25N、JS2 =0.0425 kgm2 、Pr =1000N,重力忽略,求平衡力矩Mb 。

4-4 在图示的凸轮机构中,已知μL 、生产阻力Pr ,求各运动副反力和平衡力矩Mb。

第五章机械的效率和自锁5-1 在图示的斜面机构中,已知摩擦系数 f=0.2 P为驱动力、Q为生产阻力。

试求P与Q的关系、反行程临界自锁条件、该条件下的正行程效率。

5-2 图示为一夹紧机构。

设已知夹紧力Q=1KN,楔块斜角α=6o,摩擦系数为 f=0.1,LAB =200 mm,LBC =100 mm,LCD =300 mm。

求作用力P的大小。

5-3 图示的缓冲器中,已知各接触面间的摩擦系数f及弹簧的压力Q,试求当楔块2、3被等速推开及等速恢复时力P的大小、该机构的效率以及正反行程都不自锁的条件。

5-4 在图示的凸轮机构中已知μL =0.001m/ mm、摩擦圆如图所示、摩擦角φ=15o、生产阻力 Pr =50N。

求运动副反力R31 、平衡力矩Mb 、效率η。

第六章机械的平衡6-1 刚性转子静平衡的条件是;刚性转子动平衡的条件是。

6-2 若一回转体的重心位于其回转轴线上,则该回转体一定是的。

A.动平衡B. 静平衡C. 静不平衡D. 动不平衡6-3 动平衡的转子静平衡的。

A. 一定不是B. 不一定是C. 一定是D. 可能是6-4 在图示的盘形转子中,有四个偏心质量位于同一回转平面内,其大小及回转半径分别为 m1 =5 kg,m2 =7 kg,m3 =8 kg,m4 =10 kg,r1 =r4 =10cm,r2=20 cm,r3 =15 cm,方位如图所示。

又设平衡质量 m b的回转半径 r b =15cm,试求平衡质量 m b的大小和方位。

6-5 在图示转子中已知各偏心质量为 m1=10 kg、m2=15 kg、m3=20 kg、m4 =10 kg、回转半径分别为 r1 =40 cm, r2 =r4 =30 cm, r3 =20 cm,方位角如图所示,回转面间的距离均为 L=30cm。

又设平衡质量 m bⅠ和 m bⅡ的回转半径 r bⅠ=r bⅡ =50 cm,试求平衡质量 m bⅠ和 m bⅡ的大小和方位。

第七章机械的运转及其速度波动的调节7-1 机器速度的波动有和两类。

7-2 在机器中,性速度波动可通过飞轮的作用加以调节。

7-3 使用飞轮调速,飞轮宜安装在上。

A.速度较高的轴B.速度较低的轴C. 速度适中的轴D.速度波动不大的轴7-4使用飞轮调速速度波动。

A. 一定能消除B. 不一定能消除C. 只能减小D. 不能减小7-5 某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角φ的变化曲线如图所示,其运动周期φT =π,曲柄的平均转速 nm=620 r/ min。

当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时,如果要求其运转不均匀系数δ=0.01。

试求装在曲轴上的飞轮转动惯量 JF(不计其余构件的转动惯量)。

第八章平面连杆机构及其设计3-1 低副的接触表面受载时的单位面积压力较___。

3-2 铰链四杆机构的三种基本形式是、和。

3-3 当曲柄摇杆机构的为主动件, 为从动件时,机构会出现个死点位置。

3-4 铰链四杆机构中的运动副是。

A.高副 B.移动副 C.转动副 D.点接触的具有一定相对运动的联接3-5 铰链四杆机构ABCD中,若AD为机架,能成为双曲柄机构的是。

A. AB=45、BC=100、CD=90、AD=40 B .AB=70、BC=100、CD=90、AD=40 C. AB=70、BC=50、CD=100、AD=60 D. AB=90、BC=50、CD=100、AD=703-6 在四杆机构中,能绕铰链作整周连续旋转的杆称为。

A. 连杆 B.连架杆 C.曲柄 D. 摇杆3-7 牛头刨床中应用的是。

A.摆动导杆机构 B.转动导杆机构 C.摆动滑块机构 D.固定滑块机构3-8 如图所示,设已知四杆机构各构件的长度 a =240 mm;b =600 mm;c =400 mm;d=500mm。

试回答下列问题:⑴当取杆4为机架时,是否有曲柄存在?⑵若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?3-9在图示机构中,各杆的长度为L1 =28mm;L2 =54mm;L3 =50mm;L4 =72mm(该图比例尺为:μL=L1 / AB =28/14=0.002m/mm)。

⑴试问该机构为何种机构?⑵当取杆1为机架时,将演化为何种机构?⑶当取杆3为机架时,又将演化为何种机构?⑷请用作图法在给定的图上画出该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角ψmax、最小传动角γmin和求出行程速比系数K。

3-10 偏置曲柄滑块机构如图所示,请在图上画出当曲柄为主动件时的最小传动角γmin和最大传动角γmax所在的位置以及极位夹角θ所在的位置。

3-11 试设计一曲柄摇杆机构,已知行程速比系数 K=1.2;摇杆长 LCD=300 mm其最大摆角ψmax=35o ;曲柄长LAB=80mm。

求连杆长LBC,并验算最小传动角γmin是否在允许的范围内。

3-12试设计一曲柄滑块机构,已知滑块的行程速比系数K=1.5;滑块的冲程H=40mm;偏距e=15mm。

求曲柄长LAB及连杆长LBC,并求其最大压力角αmax=?第九章凸轮机构及其设计9-1 凸轮机构是由、__、和组成。

9-2 按凸轮的形状分,凸轮机构的基本类型有凸轮机构、凸轮机构和凸轮机构。

9-3 凸轮机构采用等加速等减速运动规律时会引起冲击。

9-4 凸轮机构的基圆半径愈大,其外廓尺寸愈;传力效果愈。

9-5 从动件为等速运动的凸轮机构适用于场合。

A. 低速轻载 B.中速中载 C. 高速轻载 D.低速重载9-6 要求从动件运动灵敏、轻载场合可采用从动件。

A. 尖顶式 B.滚子式 C. 平底式 D.曲面式9-7 平底从动件凸轮机构由于其作用力方向不变故常用于。

A.高速场合 B.中速场合 C. 低速场合 D.任意场合9-8 在图上标出推程运动角δ0、远休止角δ01、回程运动角δ0'、近休止角δ02、最大位移h、基圆半径r0、图示位置位移S、压力角α。

9-9 试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。

已知凸轮以等角速度顺时针回转,偏距e=10mm且偏于凸轮轴o的左侧,基圆半径r0 =30mm ,滚子半径r r=10mm。

推杆运动规律:δ=0o -150o时推杆等速上升 h=16mm,δ=150o -180o推杆远休止,δ=180o -300o时推杆等加速等减速返回,δ=300o -360o时推杆近休止。

9-10 在图上标出理论廓线β0、基圆半径r0、最大位移 h、推程运动角δ0、远休止角δo时的位移 S、01、回程运动角δ0' 、近休止角δ02、图示位置位移S及压力角α和转过15压力角α,并判断偏距e的偏向是否正确。

9-11 图示直动偏置尖顶从动件盘形凸轮结构。

已知:r0 = 25,e = 10,凸轮推程运动角δ0 = 900从动件升程 h = 20 mm 推程段从动件运动规律为:S = h〔1- cos(πδ /δo)〕/ 2凸轮顺时针转动。

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