哈尔滨工业大学2007学年春季学期《机械原理》期末考试试题与答案(附件)
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自测题1一、选择题(每小题1分,共10分)1. 构件是机械中独立(a )单元。
A. 制造B. 运动C. 分析2. 在一般情况下,机构具有确定运动的条件是原动件数目等于(c )。
A. 从动件B. 最终执行构件C. 自由度D. 13. 一般情况下机构的对称部分可能产生(c )。
A. 复合铰链B. 局部自由度C. 虚约束4. 一般门、窗扇与框之间有两个铰链,这是( a )。
A. 复合铰链B. 局部自由度C. 虚约束5. 平面连杆机构是由许多刚性构件用( c )联结而成的机构。
A. 转动副B. 高副C. 低副6. 对心曲柄滑块机构的行程速比系数一定( a )A. 大于1B. 等于1C. 小于l7. (b)为无穷大引起的冲击为刚性冲击。
A. 速度B. 加速度C. 加速度的导数8. 斜齿轮的标准模数和压力角在( b )上。
A. 端面B. 法面C. 轴面9. 圆锥齿轮是用来传递两(c )轴之间的转动运动的。
A. 平行B. 相交C. 交错10. 用(a )来调节机器的周期性速度波动。
A. 飞轮B. 调速器C. 轮系二、填空题(每空1分,共33分)1. 在平面机构中具有两个约束的运动副是转动副或移动副,具有一个约束的运动副是高副。
2. 平面四杆机构中的运动副都是转动副的称为铰链四杆机构,其基本型式有、、。
3. 在曲柄摇杆机构中,当连杆与摇杆两次共线位置之一时出现最小传动角。
4. 在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件,连杆与摇杆构件两次共线时,则机构出现死点位置。
5. 铰链四杆机构具两个曲柄的条件和。
6. 在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中,增加基圆半径,其压力角将;当用对心尖端从动件时,增加凸轮基圆半径,其压力角将。
7. 一对模数相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮标准安装时,两轮的分度圆相等;齿轮的节圆和分度圆重合,啮合角α′等于压力角α;中心距a等于两轮分度圆半径之和。
8. 斜齿圆柱齿轮的参数为标准值;直齿圆锥齿轮分度圆上的和取为标准值。
哈尔滨工程大学试卷(一)考试科目:机械原理(闭卷部分)一、(20分)判断下列各结论的对错。
对的画“√”,错的画“×”号。
1、Ⅱ级机构的自由度数不应大于2。
(×)2、基本杆组自由度数等于原动件数。
(×)3、双摇杆机构的机架不能是最短件。
(×)4、标准直齿圆柱齿轮外啮合传动中,不能同时有3对轮齿啮合。
(√)20。
5、标准斜齿轮的端面压力角等于0(×)6、与标准斜齿轮相比,正变位齿轮的齿距变大。
(×)7、行程速度变化系数K的最小值是零。
(×)8、盘状凸轮基圆上,至少有一点是在凸轮廓线上。
(√)9、具有转动副的机构中,若生产阻力加大,则摩擦圆半径加大。
(×)10、等效质量大小与等效件速度大小成反比。
(×)二、(30分)解答下列各题1、(4分)计算图示机构的自由度。
解:F=3×6-2×8=2<2分> <2分>2、(4分)图示凸轮机构中原动件凸轮是一个偏心圆盘,图示为初始位置。
作图标出当从动杆与凸轮在B点接触时,凸轮转角ϕ及B点处压力角α。
解:φ:<2分> α:<2分>3、(9分)图示斜面中,滑块受铅垂向下力Q 及与斜面平行力F 。
斜面倾角为λ,滑块与斜面间摩擦系数f 及Q 已确定。
求滑块匀速上升及匀速下降时,该斜面效率表达式各是什么?解:F=Qsin λ+ f Qcos λ F 0= Qsin λ <3分>η = sin λ/( sin λ+ f cos λ) <3分> η= (sin λ-fcos λ)/sin λ <3分> <3×3=9分>4、(4分)图示铰链四杆机构中,所标数字代表杆长,单位为cm 。
若使该机构为双曲柄机构,试确定AD 杆长的取值范围。
解:0﹤ AD ≦20 <4分>5、(9分)国产正常齿标准直齿圆柱齿轮外啮合,已知:mm d 35.1501b =,mmd a 2562=,5.1i 12=,又知1*=a h ,25.0*=c ,α=20°,求:1d 、m 、和b1p解:d 1= d b /cos α=160mm <3分> 依da1 =i 12 d 1+2h *m 得m=8mm <3分>p b =πmcos α=23.62 mm <3分> <3×3=9分>哈尔滨工程大学试卷考试科目 : 机械原理 (开卷部分)三、(16分)图示轴类转子中,知两端面A 及B 上分别有不平衡质量A m 、B m ,方位如图。
机械原理考试题及答案一、选择题。
1. 以下哪种力是不可逆的?A. 弹性力。
B. 摩擦力。
C. 引力。
D. 阻力。
答案,B。
2. 机械原理中,以下哪个定律是最基本的?A. 牛顿第一定律。
B. 牛顿第二定律。
C. 牛顿第三定律。
D. 能量守恒定律。
答案,B。
3. 下列哪个是机械原理的基本研究对象?A. 力。
B. 质量。
C. 运动。
D. 能量。
答案,C。
4. 以下哪个量不是机械原理中的基本量?A. 力。
B. 质量。
C. 速度。
D. 时间。
答案,D。
5. 机械原理中,以下哪个定律描述了物体的受力和加速度之间的关系?A. 牛顿第一定律。
B. 牛顿第二定律。
C. 牛顿第三定律。
D. 能量守恒定律。
答案,B。
二、填空题。
1. 牛顿第二定律的数学表达式是______。
答案,F=ma。
2. 机械原理研究的对象是______。
答案,力、质量、运动。
3. 机械原理的基本量包括______。
答案,力、质量、长度、时间。
4. 力的单位是______。
答案,牛顿(N)。
5. 牛顿第三定律的内容是______。
答案,作用力与反作用力大小相等、方向相反。
三、简答题。
1. 简述牛顿第一定律的内容及其意义。
答,牛顿第一定律又称惯性定律,内容是物体静止或匀速直线运动时,如果受到的合外力为零,则物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
这条定律的意义在于揭示了物体运动状态的特性,为后续的运动定律奠定了基础。
2. 什么是力?力的作用条件是什么?答,力是使物体产生形变、改变速度或改变物体静止状态的物理量。
力的作用条件是物体之间必须有接触或者通过场相互作用。
3. 什么是动能?动能与物体的质量、速度有什么关系?答,动能是物体由于运动而具有的能量,动能与物体的质量和速度成正比,质量越大、速度越快的物体动能越大。
四、解答题。
1. 一辆质量为500kg的小汽车,沿水平路面匀速行驶,所受到的阻力为200N,求小汽车的匀速速度。
答,根据牛顿第二定律,F=ma,所以a=F/m=200N/500kg=0.4m/s²,由匀速运动的定义可知,小汽车的匀速速度为v=at=0.4m/s²t,其中t为时间。
《机械原理》试卷参考答案开课单位:机械工程学院,考试形式:闭卷,允许带 计算器、绘图仪器 入场题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人一、是非题(共10分,每小题2分,对者在括号内打“√",错者打“×”)得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时,机构将具有确定的相对运动.2、(√ ) 不论刚性转子上有多少个不平衡质量,也不论它们如何分布,只需在任意选定的两个平面内,分别适当地加一平衡质量,即可达到动平衡。
3、(× ) 在其他参数不变的前提下,槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大,是因为前者摩擦系数较大。
4、(√ ) 在移动副中,当驱动力作用线在摩擦锥之内,则发生自锁。
5、(√ ) 对于单自由度的机械系统,若选定等效构件为移动件时,其等效质量是按等效前后动能相等的条件进行计算的。
二、填空题(共10分,每空1分)得分︳1、飞轮主要用以调节 周期性 速度波动,若不考虑其他因素,只为了减小飞轮尺寸和重量,应将其安装在高速 轴上。
2、刚性转子的静平衡就是要使 惯性力 之和为零;而刚性转子的动平衡则要使 惯性力 之和及 惯性力偶矩 之和均为零。
3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心,且必位于 同一直线 上.4、在机构运动分析的速度多边形中,机架的速度影像是 极点 。
速度影像和加速度影像原理只适用 于 同一构件 .5、当机械的效率0≤η时,机构则发生 自锁 。
三、(共10分)计算图1所示机构的自由度,并判断机构的运动确定性,如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束,请在图上示出.得分︳图1虚约束局部自由度复合铰链复合铰链b)a)四、(共20分)图2所示为铰链四杆机构的机构运动简图,已知连架杆1为主动件,匀速转动,角速度101=ωrad/s ,转向如图示。
各构件长度分别为:AB=30,BC=40,CD=50,AD=60 (单位为:mm ),构件AB 的方位角为60o ,ABE 为等边三角形.试用图解法求解该运动位置: 1)构件1的速度影像;2)找出该瞬时在连杆2和摇杆3上,与连架杆1上E 点速度相同的点E 2和E 3。
郛⅛黑■羹叵出世堂K ∙M窸⅛黑“曲师”“敦A O 塞基“质信 送热网H 第定“除坡 轴)鼎⅛⅛卿(a)张S痂卦 脓#卦O T O Z科目 九械原取 试卷类型 考试班理21、凸轮机构中,基圆半任越小,凸轮机构的压力角 ___ 。
A 、越大B 、越小C 、不变22、如图3所示轮系,该轮系的自由度是 ___ 。
A 、-1B 、1 Cx 2 D 、O23、渐开线标准直齿圆柱齿轮,分度圆上的齿厚 ____ 齿槽宽。
A 、等于B 、小于C 、大于D 、二者无关24、负变位渐开线宜齿圆柱齿轮,分度网上的齿厚 ______ 齿槽宽。
A 、大于B 、小于C 、等于D 、二者无关25、如图3所示轮系,已知齿轮1和齿轮2的齿数相等,行星架H 转1圈,行星轮1四、(12分)在图示钱链四杆机构中,已知砧=5Omm 、∕cι>=35mm. ∕ad = 30 mm, AD 为机架,并且:1、若此机构为曲柄摇杆机构, 且AB 为曲柄,求∕AB 的最大值;2、若此机构为双摇杆机构, 且AB 为最短杆,试确定∕ab 的取值范围.五、《15分)图示为一凸轮机构,凸轮的实际廊线为一个圆,要求:I 、说出该凸轮机构的名称;2、在图上画出凸轮的理论现线、偏距圆、基圆并标出基 圆半径大;3、标出在。
点接触时凸轮机构的压力角a 和从动件在。
六、(14分)在图示轮系中,已知各轮齿数为:Zi= 20, Z 2= 40,Z 31=IOO, 口 = 40, Z 5 =20,齿轮 5 的转速“s = 600r∕min,转 向如图所示,求齿轮1的转速小的大小,并确定其与齿轮 5的转向关系。
七、(12分)在某项技术革新中需要采用一对外啮合圆柱齿轮传动,其中心距为144mm,传动比为2。
目前零件库房中存有四种现成的齿轮,已知它们都是国产的正常齿制 渐开线标准齿轮,压力角都是20°。
这四种齿轮的齿数Z 和齿顶01直径d “分别为:(1) ∑∣=24, ⅛∣=104mm: (2) Z2=48, d"?=25Omn1; (3) zj=48f d“a=20Omn1: (4)入=47, dz=196mm°试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮来?然⅛黑D ∙r ∙隼叵B世逑E M H耶⅛堞 然⅛‹ “中卦 "8毂,ZO≡1A淳正型H鬟三“般建轴)鼎⅛⅛卿(⅛)张S痂卦 脓#卦OTOZ点时从动件的位移s,问答题(每小题3分,共12分)1、m l = m2↑a x = a2;不一定能。
(完整版)机械原理期末题库(附答案)(完整版)机械原理期末题库(附答案) 机械原理期末题库(本科类)一、填空题:1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。
2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。
3.在转子平衡问题中,偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。
4.机械系统的等效力学模型是具有,其上作用有的等效构件。
5.无急回运动的曲柄摇杆机构,极位夹角等于,行程速比系数等于。
6.平面连杆机构中,同一位置的传动角与压力角之和等于。
7.一个曲柄摇杆机构,极位夹角等于36o,则行程速比系数等于。
8.为减小凸轮机构的压力角,应该凸轮的基圆半径。
9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时,在运动阶段的前半程作运动,后半程作运动。
10.增大模数,齿轮传动的重合度;增多齿数,齿轮传动的重合度。
11.平行轴齿轮传动中,外啮合的两齿轮转向相,内啮合的两齿轮转向相。
12.轮系运转时,如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变,这种轮系是轮系。
13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心,且位于。
14.铰链四杆机构中传动角γ为,传动效率最大。
15.连杆是不直接和相联的构件;平面连杆机构中的运动副均为。
16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。
17.机械发生自锁时,其机械效率。
18.刚性转子的动平衡的条件是。
19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。
20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。
21.四杆机构的压力角和传动角互为,压力角越大,其传力性能越。
22.一个齿数为Z,分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮,其当量齿数为。
23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值,且与其相匹配。
24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。
25.平面低副具有个约束,个自由度。
26.两构件组成移动副,则它们的瞬心位置在。
27.机械的效率公式为,当机械发生自锁时其效率为。
28.标准直齿轮经过正变位后模数,齿厚。
一、是非题,判断下列各题,对的画“√”,错的画“×”(每题2分,共10分) 1、Ⅱ级机构的自由度不能大于2; 2、铰链四杆机构中,若存在曲柄,其曲柄一定是最短杆。
3、当凸轮机构的压力角过大时,机构易出现自锁现象。
4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高; 5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构。
二、单项选择题(每小题2分,共10分)1、在铰链四杆机构中,取( )杆作为机架,则可得到双摇杆机构。
A .最短杆;B .最短杆的对边;C .最长杆;D .连杆 2、下列为空间齿轮机构的是( )机构。
A .圆锥齿轮;B .人字齿轮;C .平行轴斜齿圆柱齿轮;D .直齿圆柱齿轮3、表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为( )。
A .轴面;B .端面;C .中间平面;D .法面4、在机构中原动件数目( )机构自由度时,该机构具有确定的运动。
A .小于;B .等于;C .大于;D .大于等于5、 作连续往复移动的构件,在行程的两端极限位置处,其运动状态必定是( )。
A .0=v ,0=a ;B .0≠v ,0=a ;C .0=v ,0≠a ;D .0≠v ,0≠a 。
三、填空题(每小题2分,共10分)1、为使凸轮机构结构紧凑,应选择较小的基圆半径,但会导致压力角_______ 。
2、构件是________的单元,而零件是制造的单元。
3、在摆动导杆机构中,导杆摆角 30ψ=,其行程速度变化系数K 的值为_______。
4、在周转轮系中,兼有_______的齿轮称为行星轮。
5、平面定轴轮系传动比的大小等于_______ 。
四、分析简答题(40分)1、(10分)计算图示机构的自由度。
确定机构所含杆组的数目和级别,并判定机构的级别。
机构中的原动件如图所示。
2、(10分)图示铰链四杆机构中,所标数字代表杆长,单位为cm 。
试求: 1)通过计算判断该机构属于铰链四杆机构中的何种类型;2)欲使该机构为曲柄摇杆机构,现调整AB 杆长,试确定出AB 杆长的取值范围。
一、是非题(用“Y”表示正确,“N”表示错误填在题末的括号中)。
(本大题共10小题,每小题1分,总计10分)1.机构具有确定相对运动的条件为:其的自由度F 0。
( n )2.构件是机构或机器中独立运动的单元体,也是机械原理研究的对象。
( y ) 3.在摆动导杆机构中,若取曲柄为原动件时,机构的最小传动角γmin=0º;而取导杆为原动件时,则机构的最小传动角γmin=90º。
( n )4.机构当出现死点时,对运动传递是不利的,因此应设法避免;而在夹具设计时,却需要利用机构的死点性质。
( y )5.当其它条件不变时,凸轮的基圆半径越大,则凸轮机构的压力角就越小,机构传力效果越好。
( y )6.在蜗杆传动中,蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角,且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。
( y )7.渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。
( y )8.为了减小飞轮的尺寸,在机器的低速轴上安装飞轮后,可以较好地降低机器的速度波动。
( n )9.机器等效动力学模型中的等效质量(或转动惯量)是一个假想质量(或转动惯量),它不是原机器中各运动构件的质量(或转动惯量)之和,而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。
( y )10.不论刚性回转体上有多少个不平衡质量,也不论它们如何分布,只需要在任意选定两个平面内,分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。
( y )二、填空题(将正确的答案填在题中横线上方空格处)。
(本大题共5小题,每空2分,总计10分)1.速度影像的相似原理只能应用于同一构件上的各点,而不能应用于机构的不同构件上的各点。
2.机械中三角带(即V带)传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是:三角带属槽面摩擦性质,当量摩擦系数较平面摩擦系数大,故传力大。
3.用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时,常采用反转法。
即假设凸轮静止不动,从动件作作绕凸轮轴线的反向转动(-ω1 方向转动)和沿从动件导路方向的往复移动的复合运动。
一、填空题(共20分,每小题2分)1、运动副是两构件间发生直接接触而又能产生一定相对运动的活动联接。
2、机构具有确定运动的条件是机构自由度数大于零,且等于原动件数;3、当两构件组成平面移动副时,其瞬心在移动方向的垂线上无穷远处;组成兼有滑动和滚动的高副时,其瞬心在接触点处公法线上。
4、当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和,此时,当取与最短杆相邻的构件为机构时,机构为曲柄摇杆机构;当取最短杆为机构时,机构为双曲柄机构;当取最短杆的对边杆为机构时, 机构为双摇杆机构。
5、在齿轮上分度圆是:具有标准模数和压力角的圆,而节圆是:两齿轮啮合过程中作纯滚动的圆。
6、渐开线齿廓上任一点的压力角是指该点渐开线的法线方向与其速度方向所夹的锐角,渐开线齿廓上任一点的法线与基圆相切。
7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,已知两轮中心距等于a,传动比等于i12,则齿轮1的节圆半径等于a/(1+i12) 。
8、等效构件的等效质量或等效转动惯量具有的动能等于原机械系统的总动能;9、机器产生速度波动的主要原因是输入功不等于输出功。
速度波动的类型有周期性和非周期性两种。
10、对于静不平衡的转子,不论它有多少个偏心质量,只需要适当地加上或减去一个平衡质量即可获得平衡。
二、简答题(共30分,每小题6分)1、在曲柄摇杆机构中,说明极位夹角的定义,什么情况下曲柄摇杆机构的极位夹角为零(作图说明)。
答案:极位夹角的定义:当摇杆处于两个极限位置时,曲柄与连杆两次共线,它们之间所夹的锐角称为极位夹角。
如图所示,当摇杆位于两个极限位置时,其与连杆的铰支点为C1、C2,当曲柄与机架的铰支点A位于C1C2的连线上,则极位夹角为零。
2、在如图所的示凸轮机构中:(1) 在图上绘出凸轮的理论廓线和基圆,并求出基圆半径;(2) 图示位置时机构的压力角α是多少;答案:(1) 凸轮的理论廓线和基圆绘于图,基圆半径 rb=75mm(2) 如图所示压力角等于03、设以图示机构实现凸轮对滑块E的控制,问:(1) 该机构能否运动?试作分析说明;(2) 若需改进,试画出改进后的机构运动简图。
机械原理考试复习题一、填空题:1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。
2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。
3.在转子平衡问题中,偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。
4.机械系统的等效力学模型是具有,其上作用有的等效构件。
5.无急回运动的曲柄摇杆机构,极位夹角等于,行程速比系数等于。
6.平面连杆机构中,同一位置的传动角与压力角之和等于。
7.一个曲柄摇杆机构,极位夹角等于36º,则行程速比系数等于。
8.为减小凸轮机构的压力角,应该凸轮的基圆半径。
9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时,在运动阶段的前半程作运动,后半程作运动。
10.增大模数,齿轮传动的重合度;增多齿数,齿轮传动的重合度。
11.平行轴齿轮传动中,外啮合的两齿轮转向相,内啮合的两齿轮转向相。
12.轮系运转时,如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变,这种轮系是轮系。
13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心,且位于。
14.铰链四杆机构中传动角γ为,传动效率最大。
15.连杆是不直接和相联的构件;平面连杆机构中的运动副均为。
16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。
17.机械发生自锁时,其机械效率。
18.刚性转子的动平衡的条件是。
19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。
20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。
21.四杆机构的压力角和传动角互为,压力角越大,其传力性能越。
22.一个齿数为Z,分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮,其当量齿数为。
23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值,且与其相匹配。
24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。
25.平面低副具有个约束,个自由度。
26.两构件组成移动副,则它们的瞬心位置在。
27.机械的效率公式为,当机械发生自锁时其效率为。
28.标准直齿轮经过正变位后模数,齿厚。
29.曲柄摇杆机构出现死点,是以作主动件,此时机构的角等于零。
30.为减小凸轮机构的压力角,可采取的措施有和。
机械原理期末题及答案5篇第一篇:机械原理期末题及答案一、欢迎大家来下载.是非题(用“Y”表示正确,“N”表示错误填在题末的括号中)。
(本大题共10小题,每小题1分,总计10分)1.机构具有确定相对运动的条件为:其的自由度F 0。
(n)2.构件是机构或机器中独立运动的单元体,也是机械原理研究的对象。
(y)3.在摆动导杆机构中,若取曲柄为原动件时,机构的最小传动角γ而取导杆为原动件时,则机构的最小传动角γminmin=0º;=90º。
(n)4.机构当出现死点时,对运动传递是不利的,因此应设法避免;而在夹具设计时,却需要利用机构的死点性质。
(y)5.当其它条件不变时,凸轮的基圆半径越大,则凸轮机构的压力角就越小,机构传力效果越好。
(y)6.在蜗杆传动中,蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角,且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。
(y)7.渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。
(y)8.为了减小飞轮的尺寸,在机器的低速轴上安装飞轮后,可以较好地降低机器的速度波动。
(n)9.机器等效动力学模型中的等效质量(或转动惯量)是一个假想质量(或转动惯量),它不是原机器中各运动构件的质量(或转动惯量)之和,而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。
(y)10.不论刚性回转体上有多少个不平衡质量,也不论它们如何分布,只需要在任意选定两个平面内,分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。
(y)二、填空题(将正确的答案填在题中横线上方空格处)。
(本大题共5小题,每空2分,总计10分)1.速度影像的相似原理只能应用于同一构件上的各点,而不能应用于机构的不同构件上的各点。
2.机械中三角带(即V带)传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是:三角带属槽面摩擦性质,当量摩擦系数较平面摩擦系数大,故传力大。
BC=40,CD=60,AD=60,AD为机架,该机构是:3.在四杆机构中AB=40,曲柄摇杆机构。
4.用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时,常采用反转法。
第1章习题1-1 绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图。
1-2 绘出图1-8所示叶片式油泵的机构运动简图。
1-3 绘出图1-9所示回转柱塞泵的机构运动简图。
1-4 绘出图1-10所示冲床架机构的机构运动简图。
1-5 试判断图1-11、图1-12所示运动链能否成为机构,并说明理由。
若不能成为机构,请提出修改办法。
1-6 计算图1-13至图1-20所示各机构的自由度,并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束,说明计算自由度时应做何处理。
1-7 计算图1-21至图1-26所示各机构的自由度,用低副代替高副,并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。
第1章综合测试题1-1 填空题及简答题(1)平面机构中若引入一个高副将带入个约束,而引入一个低副将带入人约束。
(2)高副低代必须满足的条件是,。
(3)何谓运动链?运动链具备什么条件才具有运动的可能性?具备什么条件才具有运动的确定性?运动链具备什么条件才能成为机构?(4)何谓机构运动简图?绘制的步骤如何?(5)机构具有确定运动的条件是什么?(6)在计算平面机构自由度时应注意哪些事项?(7)杆给具有什么特点?如何确定杆组的级别?(8)如果确定机构的级别?选择不同原动件对机构的级别有无影响?1-2 画出图1-27所示油泵的机构运动简图,并计算其自由度。
1-3 判别图1-28、图1-29所示运动链能否成为机构,并说明理由。
如果有复合铰链、局部自由度或虚约束,需一一指出。
1-4 试用低副代替图1-30所示机构中的高副,并说明高副低代的一般方法。
1-5 图1-31所示为一机构的初拟设计方案,试从机构自由度的概念分析其设计是否会理,并提出修改措施。
又问,在此初似设计方案中,是否存在复合铰链、局部自由度和虚约束?1-6 计算图1-32所示机构的自由度,并在高副低代后,确定机构所含杆组的数目和级别并判断机构的级别。
第1章习题参考答案1-5 F=0,机构不能运动F=0,机构不能运动1-6 F=1F=1F=1F=2F=1F=1F=1F=11-7 F=1,Ⅱ级机构F=1,Ⅱ级机构F=1,Ⅱ级机构F=1,Ⅲ级机构,一个Ⅱ级杆组,一个Ⅱ级杆组F=1,Ⅱ级机构F=1,Ⅲ级机构第1章综合测试题参考答案1-2 F=11-3 F=0,不能成为机构;F=1,能成为机构,F(G)为虚约束1-5 E为虚约束,B为局部自由度1-6 F=1,一个Ⅲ级杆组,一个Ⅰ级杆组,Ⅲ级机构。
哈尔滨工业大学《机械原理》期末考试试题与答案第一篇:哈尔滨工业大学《机械原理》期末考试试题与答案机械原理期末考试试题与答案一、问答题(15分)1.什么是连杆机构的压力角、传动角?(2分)答:不考虑运动副中的摩擦力、构件的惯性力,运动副中力的作用线与受力点速度方向所夹的锐角称为压力角,压力角的余角称为传动角。
2.什么是基本杆组?机构的组成原理是什么?(2分)答:机构中,结构最简单、不可再分的、自由度为零的构件组称为基本杆组。
任一机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上所组成的,这就是机构的组成原理。
3.常用的间歇运动机构有几种?其主动件与从动件的运动转换各有什么特点?(2分)答:常用的间歇运动机构有:棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构。
棘轮机构把一个往复摆动转换为间歇单向转动;槽轮机构把一个连续单向转动转换为间歇单向转动;不完全齿轮机构把一个连续单向转动转换为间歇单向转动。
4.什么是槽轮机构的运动系数?(2分)答:槽轮的运动时间与拨盘的运动时间的比值称为槽轮机构的运动系数。
5.通常,机器的运转过程分为几个阶段?各阶段的特征是什么?(3分)答:机器的运转过程分为三个阶段:启动阶段,稳定运转阶段和停车阶段。
启动阶段的特点:原动件速度由零上升到稳定运转速度,系统驱动力所做的功大于阻抗力所消耗的功。
稳定运转阶段的特点:在一个周期内,系统驱动力所做的功等于阻抗力所消耗的功。
停车阶段的特点:系统驱动力所做的功小于于阻抗力所消耗的功,原动件速度由稳定运转速度下降为零。
6.利用飞轮进行机器的周期性速度波动调节时,飞轮一般安装在高速轴还是低速轴上?为什么?(2分)答:安装在高速轴上。
这样可以使飞轮的质量减小。
(2分)7.平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么?答:模数相等、压力角相等、螺旋角大小相等旋向相反。
二、下图机构中,已知JK//LM//NO,并且JK=LM=NO,EG=GH=FG,EF⊥FH,求该机构的自由度。
机械原理期末考试试题一、问答题:(40分)1、(3分)从机构结构和组成的观点来看,机构是由哪三部分组成的?2、(3分)机构的级别是如何定级的?3、(4分)双摇杆机构存在的条件是什么?4、(4分)在凸轮机构几种基本的从动件运动规律中,什么运动规律使凸轮机构产生刚性冲击?什么运动规律产生柔性冲击?什么运动规律则没有冲击?5、(3分)用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮,发生根切的原因是什么?6、(4分)与直齿轮传动相比较,斜齿轮传动的主要优点是什么,并简述其理由。
7、(3分)机器中安装飞轮的目的是什么?8、(4分)某机器主轴的最大角速度ωmax rad/s=200,最小角速度ωminrad/s=190,则该机器的主轴平均角速度ωm等于多少?机器运转的速度不均匀系数δ等于多少?9、(4分)机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据什么原则进行转化的?等效力(力矩)又是根据什么原则进行转化的?10、(2分)齿式棘轮机构制动爪的作用是什么?11、(3分)在单销四槽的外槽轮机构中,槽轮转动的时间与静止的时间之比为多少?12、(4分)在满足什么条件时,双万向铰链机构的主、从动轴的角速度比恒为1?二、计算题1、(8分)在图示机构中,若以构件1为主动件,试:(1)计算自由度,说明是否有确定运动。
(2)如要使构件6有确定运动,则可如何修改?说明修改的要点,并用简图表示。
共7第1页2、(8分)在图示机构中,已知原动件1以匀角速度ω1沿逆时针方向转动,试确定:(1)机构的全部瞬心;(2)构件3的速度v3(需写出表达式)。
3、(12分) 注意: 3a或3b任选一题!!若两题都作,则只计3a的成绩。
3a、图示机构中,已知构件尺寸及构件1的等角速度ω1。
试用矢量方程图解法求机构在图示位置时构件3的角速度ω3和角加速度α3,并用影像法求构件3上F点和C点的速度和加速度。
(要求列出矢量方程式,式中应分析各矢量大小和方向,画出速度和加速度图,写出结果表达式)3b、The first line of the subroutine RRP, RPR, and LINK is:SUB RRP(M, YB, LAB, XA, YA, V AX, V AY, AAX, AAY, QAB, WAB, EAB)SUB RPR(M, LAB, XA, YA, V AX, V AY, AAX, AAY, XC, YC, VCX, VCY, ACX, ACY, QBD, W, E)SUB LINK(XA, YA, V AX, V AY, AAX, AAY, Q, W, E, LAB, XB, YB, VBX, VBY, ABX, ABY),4、(6分)图示为一偏置曲柄滑块机构。
2013 年机械原理自测题(一)一、 判断题(正确的填写“ T ”,错误的填写“ F”) (20分)1、 根据渐开线性质,基圆内无渐开线,所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。
( F )2、 对心的曲柄滑块机构,其行程速比系数 K 一定等于一。
(T3、 在平面机构中,一个高副引入二个约束。
( F4、 在直动从动件盘形凸轮机构中,若从动件运动规律不变,增大基圆半径,则压力角将减小 ( T在铰链四杆机构中,只要满足杆长和条件,则该机构一定有曲柄存在。
F ) 滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。
( T ) 在机械运动中,总是有摩擦力存在,因此,机械功总有一部分消耗在克服摩① A ) —定;B )不一定;C )一定不。
② A ) —定;B )不一定: C )一定不。
3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮,当传动比不等于一时,他们的渐开5、( 6、7、 T ) ( T ) ( F ) 机构会出现死点位置。
。
( F ) 擦力上。
8、 任何机构的从动件系统的自由度都等于零。
9、 一对直齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大。
10、 在铰链四杆机构中, 若以曲柄为原动件时,二、 填空题。
( 10 分)1、 机器周期性速度波动采用( 飞 动采用( 调 速 器 )2、 对心曲柄滑块机构的极位夹角等于( 特性。
3、 渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是( 重合度大于或等于 1 )。
4、 用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是(齿条形刀具齿顶线超过 极限啮合点 N1 )5、 三角螺纹比矩形螺纹摩擦( 大 ),故三角螺纹多应用( 联接 ),矩形螺纹多用于( 传递运动和动力三、 选择题 ( 10 分)1、 齿轮渐开线在( )上的压力角最小。
A ) 齿根圆 ;B )齿顶圆;C )分度圆;2、 静平衡的转子(的。
轮 调节。
0 )调节,非周期性速度波 )所以(没有 )急回 )。
D )基圆 ①)是动平衡的。
哈尔滨工业大学2007学年春季学期《机械原理》期末考试试题与答案
一、问答题(15分)
1.什么是连杆机构的压力角、传动角?(2分)
答:不考虑运动副中的摩擦力、构件的惯性力,运动副中力的作用线与受力点速度方向所夹的锐角称为压力角,压力角的余角称为传动角。
2.什么是基本杆组?机构的组成原理是什么?(2分)
答:机构中,结构最简单、不可再分的、自由度为零的构件组称为基本杆组。
任一机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上所组成的,这就是机构的组成原理。
3.常用的间歇运动机构有几种?其主动件与从动件的运动转换各有什么特点?(2分)
答:常用的间歇运动机构有:棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构。
棘轮机构把一个往复摆动转换为间歇单向转动;槽轮机构把一个连续单向转动转换为间歇单向转动;不完全齿轮机构把一个连续单向转动转换为间歇单向转动。
4.什么是槽轮机构的运动系数?(2分)
答:槽轮的运动时间与拨盘的运动时间的比值称为槽轮机构的运动系数。
5.通常,机器的运转过程分为几个阶段?各阶段的特征是什么?(3分)
答:机器的运转过程分为三个阶段:启动阶段,稳定运转阶段和停车阶段。
启动阶段的特点:原动件速度由零上升到稳定运转速度,系统驱动力所做的功大于阻抗力所消耗的功。
稳定运转阶段的特点:在一个周期内,系统驱动力所做的功等于阻抗力所消耗的功。
停车阶段的特点:系统驱动力所做的功小于于阻抗力所消耗的功,原动件速度由稳定运转速度下降为零。
6.利用飞轮进行机器的周期性速度波动调节时,飞轮一般安装在高速轴还是低速轴上?为什么?(2分)
答:安装在高速轴上。
这样可以使飞轮的质量减小。
(2分) 7.平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么? 答:模数相等、压力角相等、螺旋角大小相等旋向相反。
二、下图机构中,已知NO LM JK ////,并且NO LM JK ==,FG GH EG ==,FH EF ⊥,求该机构的自由度。
若有复合铰链、局部自由主及虚约束,请说明。
(10分)
解:I 处为局部自由度,LM 构件引入虚约束,FG 构件或者H 构件引入虚约束,C 、E 、O 处为复合铰链,Q 或R 处为虚约束。
n =12,L 17P =,H 1P =,则自由度:
L H 3231221711F n P P =--=⨯-⨯-=
三、如图所示导杆机构中,AD l a =,AB l d =,导杆的偏距为BE l e =,︒=∠90BED 。
如果使该导杆机构成为曲柄摆动导杆机构。
推导使AD 成为曲柄的条件。
(10分)
解:如下图所示,要使该导杆机构成为曲柄摆动导杆,必须使机构通过如图两个极限位置,即
B E AD 11和B E AD 11。
作11AD A
C ⊥,22A
D BC ⊥。
在1ABC ∆中有:d a e >-;在2ABC ∆中有:d a e >+。
由此可得曲柄AB 存在条件为:
d a
e >+
四、根据下图推导凸轮机构的压力角表达式。
(15分)
解:由图可知,e OP B P -=_____12_____12,1______12ωOP v =,______
1211
d d v
s OP
ωϕ==,s e r AB +-=220____
,代入凸轮机构的压力角表达式_____
______
12tan AB
B
P =
α,可得:
______
121____
22
d tan s
e P B
r e s
AB
α-=
=
-+
五、正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数*
a h 、顶隙系数*
c 及国家标准(GB1356-88)中规定分度圆压力角α的标准值为多少?若渐开线直齿圆柱齿轮采用短齿制,且分度圆压力角︒=25α,齿轮的齿数是多少时,其齿根圆和基圆最接近重合?(10分)
解:正常齿制渐开线标准齿圆柱齿轮的参数为:1*=a h ,25.0*
=c ,︒=20α 非标准的短齿制渐开线直齿圆柱齿轮的参数为:8.0*=a h ,3.0*
=c
当基圆和齿根圆重合时,有:
b f d d = ①
式中,b d ——基圆直径,f d ——齿根圆直径。
基圆直径可表示为
b cos d mz α= ②
式中,α——分度圆压力角,︒=25α。
齿根圆直径可表示为:
**f a 2()d mz m h c =-+ ③
联立式①、②及③,有:
*
*a cos 2()mz mz m h c α=-+
所以有:
*
*a 2(
)2(0.80.3) 2.223.481cos 1cos 2510.9063
h c z α++====---
由于齿数只能是整数,所以齿根圆不可能正好与基圆重合。
从上面的计算结果看,渐开线直齿
圆柱齿轮在采用短齿制及压力角︒=25α的条件下,当齿数z =23时,齿根圆与基圆最接近重合。
六、如图所示轮系,已知各齿轮的齿数分别是1z 、2z 、3z 、4z 、5z 、5
z '、6z 。
求H6i 的表达式并说明构件H 和构件6的转向是相同还是相反?(15分)
解:如图轮系1、2、H 、3组成行星轮系有:
33131
1H 13H 111111H z z z z n i i n z z z ⎛⎫+=
=-=--=+= ⎪⎝⎭
① 如图轮系6、5-5',1H (1),4组成行星轮系有:
1
654655461641656511n z z z z z z i i n z z z z ⎛⎫''+=
=-=--= ⎪⎝⎭
② 联立①、②式,得:
61365546H H 165()()n z z z z z z i n z z z '++=
=,165H H6613655
4()()z z z n
i n z z z z z z =='++
七、图示转子上有三个不平衡质量,31=m kg ,12=m kg ,43=m kg ,其回转半径分别为:
601=r mm ,1402=r mm ,903=r mm ,301=l mm ,302=l mm ,303=l mm 。
相位分布如图所
示。
要求选择Ⅰ-Ⅰ,Ⅱ-Ⅱ两个面对其进行动平衡,试用图解法或解析法求在平面Ⅰ-Ⅰ,Ⅱ-Ⅱ面上处所加平衡质量的大小和相位(所加平衡质量的半径为:100r r ==ⅠⅡmm )。
(10分)
解:将不平衡质量的质径积11r m 、22r m 、33r m 分别向Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ两平衡平面内分解。
对于Ⅰ-Ⅰ平面:
25.146603160130
11
=⨯⨯=''r m k g ·mm ,140140122
=⨯=''r m k g ·mm 90904160
4033=⨯⨯=''r m k g ·mm
对于Ⅱ-Ⅱ平面:
75.3360316030
11
=⨯⨯=''''r m k g ·mm ,022
=''''r m k g ·mm 27090416012033=⨯⨯=''''r m k g ·mm
采用图解法分别在Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ平面进行平衡,10=μk g ·mm/mm 。
选择作图比例尺10=μk g ·mm/mm 作图,求得:
65m r =ⅠⅠk g ·mm ,240m r =ⅡⅡk g ·mm
由于100r r ==ⅠⅡmm ,则0.65m =Ⅰkg , 2.4m
r =ⅡⅡkg ,相位如下图所示。
(左图的数值分别是1
1m r ''、22m r ''、33m r ''、m r ⅠⅠ 右图数值分别是33m r ''''、11m r ''''、m r ⅡⅡ)
八、已知机组在稳定运转时期主轴上的等效阻力矩变化曲线r ()M ϕ如图所示,等效驱动力矩为常数,主轴的平均速度m 10rad/s ω=。
为减小主轴的速度波动,现加装一个飞轮,其转动惯量
F 9.8J =k g ·m 2,不计主轴及其他构件的质量和转动惯量。
试求:
(1)等效驱动力矩d M 。
(2)主轴的最大角速度m ax ω及最小角速度min ω,它们发生在何处(即相应的ϕ值)。
(15分) (3)运动速度不均匀系数δ。
解:
(1)d rmax 1
2ππ2
M M ⨯=
⨯⨯,因此有: d 78.419.6N m 4
M ==
(2)m ax ω发生在B 点,min ω发生在C 点。
B π19.6ππ5π278.428ϕ=
+⨯=,C 3π19.6ππ11π278.428
ϕ=-⨯= max 111
5(78.419.6)ππ69.2728
8W ⎛⎫∆=⨯-⨯-= ⎪⎝⎭J
(4)max 22
m F 69.27
0.0707109.8
W J δω∆===⨯。