2023《机械原理》考试题及参考答案.pdf

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1、2 0 2 3 机械原理考试题及参考答案班级 姓名 学号 成绩温馨提示：同学们，经过本学期的学习，你一定积累了很多知识，现在请认真、仔细地完成这张试卷吧。加油！一、选 择 题（每空2分，共 1 0 分）1、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。A、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡B、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来C、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b 与其直径D 之比b/Ds=3H（3 ）又有：0）=CO y（4）由式1、2、3、4 联立可得：/）5-9五、设 计 题（1 0分）设计一导杆机构，已知机架长度1 00m m,行程速比系数

2、K=1.5。（要求保留作图轨迹，以及必要的文字说明）解：导杆机构的极位夹角=180。*（1.5-1）=3 6。K+T 1.5 +1根据导杆机构的特性知：，=;其中夕为导杆的摆角作图步骤：a）作 NmDn=A）啖3=xlBC=62 X 0.1 3 4 4.8，/5（方向8 -C）端 28 3 =2a）3、2B3=2 x 6 x 1.6 =1 9.2?/S（方向 匕aB2=方 向8fA大小 5 4唯+BTC4.8B283）aB，3+LBC9aB2B3+aB2B3V28 3 BC1 9.2?颗板摆角3=35。，曲柄长60mmo试设机构。解：作图步骤：d）由给定的行程速比变化系数K,柄摇杆机构的极位夹

3、角=1 8 0X（K-1）=1 8 0X（1.2-I）=1636OK +1 1.2+1计 该 四 杆以la=1ms/mm作加速 度 图（图c）aB?）=/A =1 x 29.08 29 m/s2（方向见图）如 29 c,a,=-=2 16rad I s3 lB C 0.1 3 4e）作出摇杆两个极限位置C,D和C2D,使=3 5。f）连接C,、C2,并作C,M垂直于C,C2Og）作/“川=9 0。-9 =9 0。-1 6.3 6。=7 3.6 4。，N 与 M 相交于 P 点，由图可见,NG PC,=9 =1 6.3 6。h）利用余弦定理求AC,（令为x）量得,G e =1 8 0.42,？代

4、人求得连杆的长度：x=225.44,丽i）以 C,为圆心，X 为半径作圆，与前述外接圆的交点即为所求的A 点。j）量得机架长：3 09.43 m m试题3一、填 空 题（每空2 分，共 20分）1、机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为 原动件；而其余活动构件称为 从动件 O2、转 动 副 的 自 锁 条 件 是：驱 动 力 作 用 在 摩 擦 圆1*13、对心曲柄滑块机构，若以曲柄为机架，则该机构演化为 导杆机构。4、机构的压力角是指_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 力与速度所夹锐角_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，余弦加速度运动规

5、律有 柔性冲击。6、齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈多 o7、棘轮机构的主要组成构件有：棘轮、棘爪、止动爪等。8、机器速度波动的类型有：周期性速度波动、非周期性速度波 动。9、设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是：加大基圆半径。1 0、在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。二 简 答 题（每小题5分，共 25 分）1、何谓运动副及运动副元素？答：运动副是指两构件直接接触具有确定的相对运动关系的一种联结。（书本）：两个构件直接接触而组成的可动的联接。运动副元素：参加接触的部分。两构件上能够参加接触而构成运动副

6、的表面。2、列举5种能实现连续回转运动的机构。答：1）摩擦传动机构：如带传动、摩擦轮等2）啮合传动机构：如齿轮传动、蜗杆传动、链传动等3）连杆机构：如双曲柄机构、平行四边形机构等。3、简述进行质量代换需要满足的三个条件？动代换和静代换各应满足什么条件？答：质量代换法需满足三个条件：K 代换前后构件的质量不变；2、代换前后构件的质心位置不变；3、代换前后构件对质心轴的转动惯量不变；其中：动代换需要满足前面三个条件；静代换满足前两个条件便可。4、齿轮传动要匀速、平稳地进行，必须满足哪些条件？答：1）对齿廓的要求：齿廓满足定传动比的齿廓啮合基本定律。2）对重合度要求：齿轮啮合的重合度大于1。3）对正

7、确啮合要求：满足正确啮合条件。5、有一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子，问是否可行？为什么？答：不一定。令滚子半径为，;；凸轮理论轮廓线的最小曲率半径为41M当：分 0时：工作廓线出现交叉，出现失真现象。这时不可行。当：7 =时：工作廓线出现尖点，凸轮轮廓在尖点处易磨损而导致失真。这时也不可行。当：0四时：这时也不可行。三、计 算 题（共 4 5 分）1、绘制唧筒机构简图（草图）。（5分）杆组及机构级别。（1 0分）2、图示为一算 其 自 由E G为原动件组成此机构答：活动构件n-7；低副p I =1 0;所以机构的自由度为内燃机的机构简图,度；以试计D

8、H GE=3 一（2p1+必 一）一 F=3 x7-（2xl0+lx0-0）-0=l以 A B 为元动件：机构可分解成下图。为 I I I 级机构DH机栗与原动作G3、试求机构在图示位置的全部瞬心。（5分）答：A点为P%B点为P2 3;C点为P g；D点为P.4；P.3 由三心定理求得为图。%由三心定理求得为见见图。A 满足平行四边形机构条件。（联*lAD 排除）当 B C 为最长杆时：由 杆 长 条 件 知：艮 :2A8 lAD+lBC-lCD=3 0+5 0-3 5 =45nun当 A B 为最长杆时：由 杆 长 条 件 知:lA D+lA B即:lA 满 足“杆长条件”;B C 为 最

9、短 杆（.%力.排 除）。不 满 足“杆长条件”当 A D 为最短杆时：要求：*+/&；g三5 0 得：45/Af l+7 8 ；/5 0 将：lAB 5 5当 A B 为最长杆时：要求：儿+*+/8；4/30得：1 5 满 足“杆长条件”；最短杆为机架;。z,=42,z2=5 8,zJ,=3 8,z4=42,z51=5 0,z（,=48 ,电动机的转速4=1 445 r/m in,求带轮转速的大小和方向。（1 0 分）解：=及=_ 58 X 42*4=1 6%（zj 42 x 3 8 x 5 0-9 8 3/7 m in心-1.47四、设 计 题（1 0 分）试设计一钱链四杆机构。已知其摇杆C D的长度=75,加，行程速度变化系数K=L 5,机架A D的长度/,“=100,由。例=45。是摇杆C D的一个极限位置与机架A D间较小的一个夹角。试用图解法求曲柄的长度心和连杆的长度噎。解：作图步骤：k）极位夹角 eJ 8 y x（0 J8 0 X（L 57）=36。K+l 1.5+1I）作 标=100,加m）作线段 D C,使ZC,M=45n）作线段 AC2,使 NG AC?=36。）量得 ACi=70.84mm;AC2=169.46mmp）曲柄和连杆的长度牖、噎为/.产 AG =1 6 9.4 6 1=4 9.3历 冷=12。5mm8c 2 2C2.