机械原理历年试卷'汇总及其答案.doc
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1、机械原理历年试卷汇总及答案机械原理历年试卷汇总及答案第第 2 章章机构的结构分析机构的结构分析一、填空题:一、填空题: 1、机构可能出现的独立运动数目称为机构的_。2、在平面机构中若引入个高副将引入 个约束,而引入个低副将引HPLP入个约束,则活动构件数、约束数与机构自由度的关系是 nF 。 3、机构具有确定运动的条件是: ;若机构自由 度 0,而原动件数0,而 原动件数F,则各构件之间 。 4、根据运动副中两构件的接触形式不同,运动副分为 _、_。 5、根据机构的组成原理,任何机构都可以看作是由若干个_依次联接 到原动件和机架上所组成的。 6、在平面机构中,具有两个约束的运副是_副,具有一个
2、约束的运动副是_副。7、两构件之间为 接触的运动副称为低副,引入一个低副将带入 个约束。二、选择题二、选择题 1、当机构中原动件数目 机构自由度数目时,该机构具有确定的相对运动。A.小于 B.等于 C.大于 D.大于或等于 2、某机构为级机构,那么该机构应满足的充分必要条件是 。 A.含有一个原动件组; B.至少含有一个基本杆组; C.至少含有一个级杆组; D.至少含有一个最高级别为级的杆组。3、每两个构件之间的这种可动联接,称为_。 A.运动副; B.移动副; C. 转动副; D.高副。 4、基本杆组是自由度等于 的运动链。 A.0; B.1; C.原动件数。 5、在图示 4 个分图中, 图
3、 是级杆组, 其余都是个级杆组 的组合。6、图示机构中有_虚约束。A 1 个 B 2 个 C 3 个 D 没有7、图示机构要有确定的运动,需要有_原动件。A 1 个 B 2 个 C 3 个 D 没有三、简答题:三、简答题: 1、机构组成原理是什么? 2、何谓运动副?按接触形式分有哪几种?其自由度、约束数如何? 3、机构中的虚约束一般出现在哪些场合?既然虚约束对于机构的运动实际上不 起约束作用,那么在实际机械中为什么又常常存在虚约束? 四、分析、计算题四、分析、计算题 1、计算下图所示机构的自由度,若有复合铰链、局部自由度、虚约束,请指出。(1) (2)ACBDEF FH HGIJ(BCDEGF
4、,BC=DE=GF)/ (3) (4)(5)(6)2、计算图示机构的自由度,若含复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出,并说明原动件数是否合适。等宽凸轮3、计算下图所示机构的自由度,并确定杆组及机构的级别。第第 2 章章机构的结构分析机构的结构分析一、填空题:一、填空题:1、自由度;2、2、;3、机构的原动件数等于机构HPLP32LHFnPP的 自由度、不确定的、不能运动或产生破坏;4、低副、高副;5、基本杆组(杆 组) ; 6、低、高;7、面、2 二、选择题二、选择题 1、B;2、D;3、A;4、A;5、A;6、A;7、A; 三、简答题:三、简答题: 1、任何机构都可以看成是由若干个基本杆组
5、依次连接于原动件和机架上而构成 的。 2、 (1)运动副是两构件间组成的可动联接。 (2)按接触形式分为高副和低副。 (3)一个平面高副有两个自由度、一个约束;一个平面低副(转动副或移动副) 有一个自由度、两个约束。 3、 (1)在机构中,如果用转动副联接的是两构件上运动轨迹相重合的点,则引 入一个虚约束;若两构件上某两点之间的距离始终不变,用双转动副杆将此两 点相联,引入一个虚约束;在机构中,不影响机构运动传递的重复部分将引入 虚约束。 (2)虚约束的作用是改善机构的受力状况,增加机构的工作刚度和工 作稳定性。四、分析、计算题四、分析、计算题 1、计算下图所示机构的自由度,若有复合铰链、局部
6、自由度、虚约束,请指出。(1),;该机构中不7,10,0LHnpp323 7 10 201LHFnpp 存在复合铰链、局部自由度、虚约束。(2),;该机构中 D 处6,8,1LHnpp323 68 2 11LHFnpp 存在复合铰链,B 处存在局部自由度,G、H 之一为虚约束。(3),;该机构中不存6,8,1LHnpp323 68 2 11LHFnpp 在复合铰链,B 处存在局部自由度,DE 及 I、J 之一为虚约束。(4),;该机构中不存6,8,1LHnpp323 68 2 11LHFnpp 在复合铰链,D 处存在局部自由度,I、J 之一为虚约束。(5),;该机构中处LH8,11,1nPPL
7、H323 82 11 11FnPP D为复合铰链,处局部自由度,或滑块 9 之一为虚约束,杆 6 导路之一为虚BHI 约束。(6),;机构中处存在局LH7,9,2nPPLH323 72 921FnPPA部自由度,不存在复合铰链和虚约束。2、计算图示机构的自由度,若含复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出,并说明原动件数是否合适。(1),,自由度:;7n 9LP 1HP 323 72 9 12LHFnPP (2)原动件数,原动件数不合适。2F 3、计算下图所示机构的自由度,并确定杆组及机构的级别。 (1)计算机构的自由度等宽凸轮复合铰链虚约束LH7,9,2nPP。E、为复合铰链;为局部自由度;L
8、H323 72 921FnPPFG或为虚约束。CB (2)高副低代及拆杆组 高副低代后的低副机构如图 a)所示,拆干组如图 b)所示。该机构由 2 个级杆组和 1 个级杆组及机架、原动件组成,它属于级杆组。a) b)第第 3 章章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析一、填空题:一、填空题: 1、相对瞬心与绝对瞬心的相同点是 ,不同点是 ;在由个构件组成的机构中,有 个相对瞬心,有 N 个绝对瞬心。 二、分析、计算题二、分析、计算题 1、在如图所示的齿轮-连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮 1 与齿轮 3 的传动比。13/2、在如图所示的机构中,已知各构件的尺寸及原动件 1 的角速度(常数) ,
9、1试求时,构件 2 的角速度及构件 3 的角速度。0 190233、图示为一个四铰链机构及其速度向量多边形和加速度向量多边形。作图的比例尺分别为:2/101020lvammmm smm s mmmmmm,。1)按所给出的两个向量多边形,分别列出与其相对应的速度和加速度向量方程 式。2)根据加速度多边形,求出点 C 的加速度的大小(已知) 。Ca26cmm3)已知:在速度多边形中=15.5mm,在加速度多边形中=20.5mm,在铰bc3n c链机构中,求出构件 2 的角速度和构件 3 的角加3513.5BCmmCDmm, 2速度(大小和方向)。34)已知:在速度多边形中,取线段 bc 的中点 e
10、,连接 pe 并画箭头,且;在加速度多边形中,连接 bc,取 bc 的中点 e,连接并画箭头,24pemme且。利用相似性原理,求出构件 2 的中点 E 的速度和加速度的22emmEEa大小。第第 3 章章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析一、填空题:一、填空题: 1、互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点、绝对瞬心的绝对速度为零、相对瞬心的绝对速度不为零、(1)(2) 2NN1N 二、分析、计算题二、分析、计算题 1、1)找到相对瞬心。由于齿轮节圆互作纯滚动,切点的相对速度为零,所以13P切点就是两啮合传动齿轮的相对瞬心() 。由三心定理得齿轮 1、3 的相2312,PP对瞬心应
11、在与连线和与连线的交点处,如下图所示。13P23P12P16P36P2)1313 16133613PP PP PVll13/133613 16P PP Pll2、1)求瞬心。在点,在点,在点;在过点的垂线上无穷14PA34PD12PB23PCCD远处,该线即延长线,其与交点为;过点作垂线交延长线于CBDA13PDCDBA。如图所示。24P2)对于点: 24P1121421224P PP P1214 21 1224P P P P3)对于点: 13P1141333413P PP P11413 3 3413P P P P3、(1)速度向量方程式:CBCBvvv加速度向量方程式:ntnnt CCBCB
12、CB(2)在加速度多边形中,连接并画上箭头c226 20520 /Cacmm s(3)215.5 100.44 /35 10CBvBClvbcrad slBC方向:顺时针23 320.5 202 /13.5 10t cvCDln crad slCD方向:逆时针 (4) 在速度多边形中,取线段 bc 的中点 e,连接 pe 并画上箭头。则24 10240 /Evvpemm s在加速度多边形中,连接 bc,取中点 e,连接并画上箭头。则e222 20440 /Eaaemm s第第 4 章章 平面机构的力分析平面机构的力分析一、选择题:一、选择题: 1、考虑摩擦的转动副,不论轴颈在加速、等速、减速不
13、同状态下运转,其总 反力的作用线_切于摩擦圆。 A) 都不可能;B) 不全是;C) 一定都。 二、分析、计算题二、分析、计算题 1、下图所示为按 L=0.001m/mm 画的机构运动简图,滑块 3 为原动件,驱动力P=80N。各转动副处的摩擦圆如图中所示,滑块与导路之间的摩擦角= ,020试求在图示位置,构件 AB 上所能克服的阻力矩 MQ的大小和方向。2、下图所示为按 L=0.001m/mm 绘制的机构运动简图。已知圆盘 1 与杠杆 2 接触处的摩擦角=,各转动副处的摩擦圆如图中所示,悬挂点 D 处的摩擦忽030略不计。设重物 Q=150N,试求出在图示位置时,需加在偏心圆盘上的驱动力 矩
14、M1的大小。第第 4 章章 平面机构的力分析平面机构的力分析一、选择题一、选择题 1、C 二、分析、计算题二、分析、计算题 1、首先确定各个运动副中的反力的方向如图所示。选取构件为分离体,再选取力比例尺,作出其力多边形,如图所示。F在力多边形中,量得力的长为 18mm,力 P 的长为 20mm,23R所以NPR72802018 201823构件为二力杆,所以NRRRR7223321221最后得构件 AB 上所能克服的阻力矩 MQ的大小为mNlRMlQ72. 0001. 0107221阻力矩 MQ的方向为逆时针方向,如图所示。2、首先确定各个运动副中的反力的方向如图所示。选取构件为分离体,再选取
15、力比例尺,作出其力多边形,如图所示。FNQR2311501320 132012依据作用力与反作用的关系,得NRR2311221最后得需加在偏心圆盘上的驱动力矩 M1的大小为mNlRMl2 . 3001. 014231211QMl01R21R32R23RP03R03R23R12R第第 5 章章 机械的效率和自锁机械的效率和自锁一、填空题:一、填空题: 1、移动副的自锁条件是 ;转动副的自锁条件是。 二、分析、计算题二、分析、计算题 1、破碎机原理简图如图所示。设要破碎的料块为圆柱形,其重量忽略不计,料 块和动鄂板之间的摩擦系数是。求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角 f 应多大?2、下图所示机构
16、,作用于构件 3 上的 P 为驱动力,作用于构件 1 上的 Q 为生 产阻力。各转动副处的摩擦圆如图中所示;各移动副处的摩擦系数均为 f,各构 件惯性力、重力忽略不计。 (1)机构处于死点位置时,连杆 2 与水平线之间的夹角为多大? (2)机构自锁时,连杆 2 与水平线之间的夹角为多大?31R32R32R21R12R12RQQl第第 5 章章 机械的效率和自锁机械的效率和自锁一、填空题:一、填空题:1、驱动力与接触面法线方向的夹角小于摩擦角、驱动力的作用线距轴心偏距 e 小于摩擦圆半径。 二、分析、计算题二、分析、计算题1、不考虑料块的重量时,料块的受力方程为:cos)-cos(21FFsin
17、)-sin(21FF式中:farctan联立两个方程得:tan)-tan(-料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角 应为:。22、 (1) 、机构处于死点位置时,其传动角为零度。所以连杆 2 与水平线之间的夹 角为。90 (2) 、机构自锁时,应有)(90即)(90式中:,。为摩擦圆的半径,为连ABr l2arcsinfarctan rABl杆 AB 的杆长。 所以最后得)arctan2(arcsin90flABr 2F 1F 90第第 6 章章 机械的平衡机械的平衡一、填空题:一、填空题:1、刚性转子静平衡条件是 ;而动平衡条件是 。2、动平衡的刚性回转构件 静平衡的。3、衡量转子平衡优劣的指标
18、有 和许用不平衡质径积。mr4、符合静平衡条件的回转构件,其质心位置在 ,静不平衡的回转 构件,由于重力矩的作用,必定在 位置静止,由此可确定应加 上或除去平衡质量的方向。 5、作转子静平衡时,至少选 个校正平面(平衡平面) ;而动平衡时, 至少选_个校正平面(平衡平面) 。 6、研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的 ,减少或消除在机构各运动副中所引起的 ,减轻有害的机械振动, 改善机械工作性能和延长使用寿命。 7、对于绕固定轴回转的构件,可以采用 或 的方法,使构 件上所有质量的惯性力形成平衡力系,达到回转构件的平衡。若机构中存在作 往复运动或平面复合运动的构件,应采用 或
19、 方法,方 能使作用在机架上总惯性力得到平衡。 二、选择题二、选择题 1、刚性转子的动平衡是使 。 A.惯性力合力为零;B.惯性力合力矩为零; C.惯性力合力为零,同时惯性力合力矩也为零。21R12R01R03R32R23R2、对于结构尺寸为的不平衡刚性转子,需进行 。/0.2b D A.静平衡; B.动平衡; C.不用平衡。 3、机械平衡研究的内容是 。 A. 驱动力与阻力间的平衡; B. 各构件作用力间的平衡; C. 惯性力系间的平衡; D. 输入功率与输出功率间的平衡。 4、转子的许用不平衡量可用质径积和偏心距两种表示方法,前者 mr e 。 A.便于比较平衡的检测精度; B.与转子质量
20、无关; C.便于平衡操作。5、平面机构的平衡问题,主要是讨论机构惯性力和惯性力矩对 的平 衡。 A.曲柄; B.连杆; C.基座; D.从动件。 三、计算题三、计算题1、如下图所示的三个不平衡重量位于同一轴面内,其大小及其中心至回转轴的距离各为:,。又各重量NQ1001NQ1502NQ2003mmrr10031mmr802的回转平面及两平衡基面间的距离为,mmL600mmL2001mmL3002。如果置于平衡基面和中的平衡重量和的重心至回转轴mmL4003QQ 的距离为,求和的大小。mmrr100 QQ 2、现有一薄壁转盘其质量为 m,经静平衡试验测定其质心偏距为 r,方向如图所示垂直向下,由
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- 机械 原理 历年 试卷 39 汇总 及其 答案
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