大学科目《机械原理》模拟试卷和答案(10套).docx
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1、机械原理模拟试卷(一)一、选择题(每题2分,共20分).两个运动构件间相对瞬心的绝对速度 o(均为零 不相等 不为零且相等).机构具有确定运动的条件是原动件数目等于 的数目。(从动件 机构自由度 运动副).若标准齿轮与正变位齿轮的参数m, Z, a , ha*均相同,则后者比前者的: 齿根高,分度圆直径,分度圆齿厚,周节 o(增大 减小 不变).在高速凸轮机构中,为减少冲击与振动,从动件运动规律最好选用 运动规律。(等速 等加等减速 余弦加速度正弦加速度).静平衡的转子 是动平衡的;动平衡的转子 是静平衡的。(一定 不一定 一定不).机械系统在考虑摩擦的情况下,克服相同生产阻力时,其实际驱动力
2、P与 理想驱动力Po的关系是:P Poo(小于 等于 大于 大于等于).差动轮系是指自由度 o(为1的周转轮系为2的定轴轮系 为2的周转轮系).设计标准齿轮时,若发现重合度小于1,则修改设计时应 o(加大模数 增加齿数加大中心距).曲柄滑块机构若存在死点时,其主动件必须是,在此位置 与共线。(曲柄 连杆 滑块).周转轮系的传动比计算应用了转化机构的概念。对应周转轮系的转化机构 乃是。(定轴轮系行星轮系混合轮系差动轮系)四、图不曲柄摇杆机构运动简图,所用比例尺u 1= lmm/mm。试作:(12分)(1)画出摇杆在两个极限位置时的机构位置图,并标出摇杆CD的摆角如(2)标出极位夹角0 ;(3)计
3、算行程速比系数K;(4)将该机构进行修改设计:保持Lab、Lbc、K不变,使摆角中=2试 用图解法求摇杆长度Lcd及机架长度Lad。比例尺u F0.001m/mm五、在图示凸轮机构中,已知凸轮以角速度逆时针方向转动,令凸轮的基圆 半径以ro表示,行程以h表示,偏心距以e表示,压力角以a表示,推杆位移 以s表示,凸轮的推程运动角以6。表示,回程运动角以6。,表示,远休止角 以6s表示,近休止角以6s表示,a为实际廓线推程起始点,b为实际廓线 推程终止点,c为实际廓线回程起始点,d为实际廓线回程终止点。试作图表 示:淤 (12分)(1)凸轮的基圆并标注其基圆半径ro;X(2)推杆的行程h;弋(3)
4、当前位置时的压力角a和位移s;(4)凸轮的偏心距e。/O六、在图示中,有一对正常齿标准外啮合渐开线直齿圆柱齿轮-e0 传动,已知中心距a=100mm,传动比ii2=1.5,压力角a=20 。|(13 分)i(1)试求模数m和齿数zi、Z2o要求: 模数m不小于3,|且按第一系列(,3,4,5,6,)选择;小齿轮齿数zi按不根切情I况下齿数最少选择。|(2)分别计算两齿轮的小、r、rb、rf ,并将计算结果在图中I标注出来;直接在试题纸上的图中作出理论啮合线和实际啮合一敝“ 线,并标注出来。1七、在图示轮系中,已知各齿轮齿数分别为zi=18、z=24、Z2=23、7K意图(13 分)7K意图(1
5、3 分)(1)分析此轮系的组成; 该轮系传动比iiH; 行星轮的角速度3 5。z3 TIXXSNJN7Z3Z3=22、Z31 =24、Z4=60、z+ =80、zs=28 及 3 i=120rad/s。试求:z2z5Ziz/z/JZ1机械原理模拟滨卷(二)题解Z4一、填空题1 .,2.、,3.,4.,5.,6.,7.,8 .三个,同一直线上;9. 3, 1; 10.死点,0。、完成下列各题3.解F=3n-2Pi-Ph=3*8-2*ll-l=l在C处存在复合较链;在F处有局部自由度;在J或I处有虚约束。4.解(l)Ri2=-Q,方向如图所示;Md=Q*p,方向如图所示;3.解120 AWmax(
6、1)依据图中值,可求得AWmax=125N m;(2)因为: 3 尸(max + CfJmin )/2S- ( Omax - CDmin )/ CDtn所以:ahnin =47.5 r/min , CDinax =52.5 r/min CDmin出现在e处,COtnax出现在b处。4.解(1)P13如图所示;(2) 3= 3/*Pl4P13/ P34Pl3三、解此凸轮属于静平衡,凸轮不平衡重径积为Qe=8e,而每个钻孔的重径积为-Q R=-(7id2/4)5yR,依据静平衡条件,并在y轴上投影,得d=20.9mm。四、解(1)如图所示,两极限位置分别为ABiCiD和AB2c2D,摇杆CD的摆角
7、力;(2)如图所示极位夹角夕且014 ;(3) K=(180 +9)/( 180 - dfi、s和中心距;(2)求重合度旅;(3)画出理论啮合线和实际啮合线;(4)画出单齿啮合区和双齿啮合区。Ui= O.OOlm/mmOi机械原理模拟试卷(三)题解一、填空题1. 2. 3. 4.5.、6. 7.8. 9.机器,机构 10.变厚,减小,增大,减小二、简答题1 .解:F=3n-2Pi-Ph=3*6-2*8-l=l无复合较链;在D处有局部自由度;在H或I处有虚约束。2 .解:由图求得相对瞬心点P/3。所以有 V3- Lp14Pl3 (01 o.解因为:p=arctgf= 16 P+G+R2i=0,作
8、图(取NF=lNmm)P=10.7* 10.7N.解因为:在Y轴上不平衡的重径积为-25N.mm,在X轴上的重径积为45 N-mrn,所以有 Q*150 = (452+(-25产)I% 即 q = 0.343N,其方位为与X轴成1为。三、解:7, Md*27i = 800*兀/4 +200*7松所以;Md=275Nm2.因为:cd - 2nji/60月f 以:Otnax flmax X 7l/30=20.94 r/s / CDinin 加 X %60=18.5 r/sCDin ( CDtncix + min )/2 19. 72 r/sS ( CDinax - CDinin )/ G)m=0.
9、1243.又:/ Wmax =525*71/4= 412.33N mJf =八 Wmax/ ( Sam )=21.21 kg m2四、解:0=180 (K-1)/(K+136 ,作图如图所示。Lbc - ( Laci + Lac2 )/2 =36.5mm Lab - ( Lac2 - Laci )/2 = 17.3mm aax=60二、简答题(每题5分,共25分)1 .计算图示机构自由度,若有复合较链、局部自由度及虚约束需指出。1题图2题图2 .图示楔块机构,已知:P为驱动力,Q为生产阻力,f为各接触平面间的滑 动摩擦系数,试作:(1)摩擦角的计算公式中二;(2)在图中画出楔块2的两个摩擦面上
10、所受到的全反力R12, R32两个矢量。3 .试在图上标出较链四杆机构图示位置压力角a和传动角Yo4题图4题图.如图所示,薄壁上有不平衡重Qi = 10N Q2=20N,所在半径分别为:n=200mm,100mm。试求:1)在r =100mm半径的圆上,应加配重Q二?2)配重Q的方位与OX轴之间的夹角a二?五、解:如图所示六、解:此轮系为混合轮系,其组成为:定轴轮系Z6和Z5,差动轮系Z八Z2、Z八Z3和 Ho由定轴轮系,有i56 - n51rl6= - z6 / z5= -6/7由差动轮系,有iHi4= (ni-nH)l (n4-nH) = z2z4/ Zi z3- 62*60/56*58又
11、因为:nH- n/, &=/,产联立求解(1)、(2),并将与/以正值 带入,可有/=T47.61,转向与/反向。七.解di= mzi=50mm, dai = di+2 h am = 55mm, dfi= di-2(h a + c )m = 43.75mm , s = mn / 2=3.927mm , a - m(zi+ Z2)/2 = 75mmo(2) a= zi (tgaai- tga) + Z2 (tgaa2- tga)/2兀=1.634因为:cosaa 二 rb /ra, 而 rb = rcosaaai=31.32 , aa2=26.4981%实际啮合区,NiN2理论啮合区。(3) P
12、b= m兀cosa=7.38mm,单、双齿啮合区如图所示。机械原理模拟试卷(四)一、选择及填空题(每题2分,共20分).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。(曲柄 连杆 摇杆).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。(等速 等加等减速余弦加速度 正弦加速度)1 .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。(相同 不同 不一定). 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。(相等不相等无关系大小等)2 .蜗轮的螺旋角儿与蜗杆的螺旋升角2。(相等 不相等 无关系 之和为
13、90).对心曲轴滑块机构的曲柄K度为a,连杆K度为b,则最小传动角/minO.螺旋升角为;I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:。3 .计算等效转动惯量的原则是:o.所谓定轴轮系是指:。4 .标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距与,和 参数有关。二、选择及填空题(每题5分,共20分).计算图示机构的自由度,若含有局部自由度、复合较链及虚约束需指出。1题图2题图1 .图示凸轮机构。在图中画出凸轮的基圆、偏距圆及理论廓线。2 .试画出定轴轮系及周转轮系的示意图各一种。3 .图示为刚性转子的质量分布情况,不平衡质量mi与m2在同一轴面内。 说明该转子属于哪类不平衡问题。 计算m2在平
14、衡平面I、II上的代换质量H12I和m2n。m2=6kgm2 iim2 iim21-Q()-1221 %/A/Aa a aImi=4kgII三、在图示机构运动简图中,已知:L=400mm, % =30,原动件1以等角 速度m = lrad/s转动,试用图解法求机构3的速度V3和加速度a3o (15分)NABC=90。时示意图四题图NABC=90。时示意图四题图四、试设计专交链四杆机构。已知:LAB=500mm, LBc=300mm,要求满足:Z ABO90时,ZBCD=90 ;当AB杆从垂直位置按顺时针转动45时,ZABC 增加30。(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
15、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:(15分)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n o六、图示滑移齿轮变速机构。已知齿轮参数:m=2mm, ot=20, ha*=1.0,齿轮2的变位系数2 =-0.2,其余如图示,试确定:(10分)1 .齿轮副1与2、2与3的传动类型;2 .齿轮3的变位系数3。注:无侧隙啮合方程式:inva,= 2(x/+x2)/(zz+z2)+invaZi=33Z3=36Zi=33Z3=36七、机械在一个稳定运转循环内的等效驱动力矩M
16、d和等效阻力矩Mr(为常数) 如图示,等效转动量为常量(含飞轮在内),且Je=0.314kg-m2,等效构件初始 角速度coo=20rad/s。试作:1 .画出机械动能变化的示意线图E(p);2 .求等效构件的最大、最小角速度:CDmax, COmin;3 .计算机械运转的不均匀系数5。(10分)机械原理模拟试卷(四)题解7. X arctgf ;8.等效构件所具有的动能等于系统的动能;9.轮系中所有齿轮回转轴线固定的轮系;10. 殴,齿轮齿数,螺旋角。二、选择及填空题1 .解F=3n-2Pi-Ph=3*6-2*8-l=l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
17、型式有很多,现举两例如 图示。I/I(7771定轴轮系IZ/I(7771I/I(7771周转轮系.解属于动不平衡问题 m21 = m2*a/3a=2kgm2 n= m2*2a/3a=4kg三、解:设构件2与3之较链处为B,于是在B处有Bi、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:VB2VB1VB2B1大小方向水平aB2LaB*31ABAB大小方向水平hbiLab* co2 iBf AVkB2B1 +2 VB2B1*CO1ABAB作速度多边形和加速度多边形分别如下:u v= 1 Omm/s/mmbib2 (b3)PkU a=2
18、0mm/s2/mmb/P于是有:于是有:V3 = 0.54m/s, as = 0.62m/s2o 四、解依题意作图如下:先作出机 构两要求位置,得Cl和C2点, 由于C点轨迹为以D点为中心 的圆弧,故作Ci和C2点连线的 垂直平分线,得固定较链点D, 即:LcD=380mmo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+R210 ;Q + R43+R230向Bi O23PAQ4321c2o而:(p=arctgf=10.2 o作此两矢量方程图解如图示,得至U:1 .不计摩擦时Qo=lO2ON2 .考虑摩擦时Q=670N3 .瞬时机械效率n = Q
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- 机械原理 大学 科目 机械 原理 模拟 试卷 答案 10
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