2010机械原理[附]

2009 ~2010学年 第 二 学期一 二 三 四 五 六 七 八一、平面机构结构分析（15分）1. 在图1-1所示机构中，凸轮为一圆盘，铰链A 、B 、C共线，AB =BC =BD 。

（1）计算该机构自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（9分）（2）画出该机构的低副替代机构。

（3分）2. 试画出图1-2所示机构的基本杆组（必须将构件代号标注在基本杆组中），并确定机构的级别。

（3分）二、平面连杆机构分析与设计（30分）1. 确定图2-1所示机构在图示位置的全部瞬心。

若曲柄1的角速度ω1已知，写出计算构件3的角速度ω3的表达式；（8分）2. 画出机构在图示位置的传动角γ；（2分）3. 在图2-2所示机构中，已知1ϕ=45°，1ω=10rad/s ，逆时针方向，l AB =400mm ，封线密15 2 467 38 图1-24C B132ω1A图2-1B DC A J F E ' IG K O H 图1-1 Eγ=60°，试用相对运动图解法求构件2的角速度2ω、构件3的速度v 3和加速度a 3（要求列出矢量方程，画出速度多边形和加速度多边形）；（10分）4．给定摇杆长度及两极限位置如图2-3所示，图中，μl =0.002m/mm ，要求机构的行程速比系数K =1.5，机架长度l AD =45mm ，试设计曲柄摇杆机构（直接在图2-3上作图，保留作图线，求出l AB 和l BC 的值）。

（10分）三、凸轮机构分析（10分）1. 试在图3中画出凸轮的理论轮廓曲线、基圆、从动件的最大行程h 、凸轮逆时针转至轮廓线上点A （点A 位于凸轮轮廓线的直线段上）与滚子接触时，从动件位移s 和机构压力角α；（6分）2. 凸轮的推程角Φ =?、回程角Φ'=?（4分）四、齿轮机构参数计算（10分）在图4所示齿轮机构中，己知各直齿圆柱齿轮模数均为2mm ，各轮的齿数分别为：z 1=15，z 2＝32，z 2'=20，z 3＝30。

1、廖汉元，孔建益主编.机械原理（第3版）. 北京：机械工业出版社，2013
2、孙恒，陈作模，葛文杰主编.机械原理（第8版）. 北京：高等教育出版社，2013
3、张志强，黄小龙主编.机械原理习题集. 北京：机械工业出版社，2013
4、汪建晓，孙传琼主编.机械原理课程设计. 武汉：华中科技大学出版社，2013
5、张伟社主编.机械原理（第3版）. 西安：西北工业大学出版社，2013
6、李素有主编.机械原理课程设计. 西安：西北工业大学出版社，2012
7、陈晓华主编.机械原理学习指导. 北京：高等教育出版社，2012
8、师忠秀主编.机械原理. 北京：机械工业出版社，2012
9、张春林，张颖主编.机械原理（英汉双语）. 北京：机械工业出版社，2012
10、王德伦，高媛主编.机械原理. 北京：机械工业出版社，2011
11、高中庸等主编.机械原理. 武汉：华中科技大学出版社，2011
12、张策主编.机械原理与机械设计（上、下册）. 北京：机械工业出版社，2011
13、王春燕，陆凤仪主编.机械原理. 北京：机械工业出版社，2011
14、裘建新主编.机械原理课程设计. 北京：高等教育出版社，2010
15、叶仲和，蓝兆辉，（英）史密斯著.机械原理. 北京：高等教育出版社，2010
16、黄茂林主编.机械原理（第2版）. 北京：机械工业出版社，2010。

科目代码：851科目名称：机械原理 第1页 共3页 C B A 1 题一图 2 3 4 南京航空航天大学
2018年硕士研究生入学考试初试试题（
A 卷 ） 科目代码:
851 满分: 150 分 科目名称: 机械原理 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
一、简要回答下列各题（共50分）
1．机构具有确定运动的条件是什么？什么是约束，机构中各构件的约束是如何产生的？（8分）
2．何谓斜齿圆柱齿轮的当量齿轮？对于螺旋角为β、齿数为z 的斜齿圆柱齿轮，试写出其当量齿数的表达式。

（8分）
3．机械平衡的目的是什么？（8分）
4．简述飞轮调速原理。

（8分）
5．行星齿轮传动中各齿轮的齿数及行星轮个数须满足哪4个基本条件？（8分）
6．机构压力角是如何定义的？画出题一图示位置机构的压力角 。

（10分）
二、已知题二图所示的机构，要求：
（1）计算图示机构的自由度；(8分)
（2）画出其高副低代后的机构运动简图；
(6分)
（3）选择适当的原动件，画出组成机构
的杆组，并判断机构的级别。

(10分)
A B C D D E F
G H I 题二图。

第六讲凸轮机构及其设计（一）凸轮机构的应用和分类一、凸轮机构1．组成：凸轮，推杆，机架。

2．优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且机构简单紧凑。

缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。

二、凸轮机构的分类1．按凸轮的形状分：盘形凸轮圆柱凸轮2．按推杆的形状分尖顶推杆：结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保持接触，实现任意预期运动。

易遭磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合滚子推杆：滚动摩擦力小，承载力大，可用于传递较大的动力。

不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。

平底推杆：不考虑摩擦时，凸轮对推杆的作用力与从动件平底垂直，受力平稳；易形成油膜，润滑好；效率高。

不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。

3．按从动件的运动形式分（1）往复直线运动：直动推杆，又有对心和偏心式两种。

（2）往复摆动运动：摆动推杆，也有对心和偏心式两种。

4．根据凸轮与推杆接触方法不同分：（1）力封闭的凸轮机构：通过其它外力（如重力，弹性力）使推杆始终与凸轮保持接触，（2）几何形状封闭的凸轮机构：利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。

①等宽凸轮机构②等径凸轮机构③共轭凸轮（二）推杆的运动规律一、基本名词：以凸轮的回转轴心O为圆心，以凸轮的最小半径r为半径所作的圆称为凸轮的基圆，r称为基圆半径。

推程：当凸轮以角速度转动时，推杆被推到距凸轮转动中心最远的位置的过程称为推程。

推杆上升的最大距离称为推杆的行程，相应的凸轮转角称为推程运动角。

回程：推杆由最远位置回到起始位置的过程称为回程，对应的凸轮转角称为回程运动角。

休止：推杆处于静止不动的阶段。

推杆在最远处静止不动，对应的凸轮转角称为远休止角；推杆在最近处静止不动，对应的凸轮转角称为近休止角二、推杆常用的运动规律1．刚性冲击：推杆在运动开始和终止时，速度突变，加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值，致使推杆产生非常大的惯性力，因而使凸轮受到极大冲击，这种冲击叫刚性冲击。

机械原理是机械设计专业的一门重要课程，它是研究机械运动和力的学科。

机械原理的研究对象是机械系统，包括机械结构、机械运动和机械力学性质等方面。

本文以武汉科技大学机械原理2010为例，介绍机械原理的相关知识点。

1. 机械结构
机械结构是机械设计中的基本概念，是由零部件组成的机械系统。

机械结构有多种分类方式，如杆件、板件、壳体等。

机械结构的选择应该充分考虑应用场合和使用条件，符合机械设计的要求。

2. 运动学
机械运动是机械原理的核心内容之一，是研
究机械系统运动规律和运动参数的学科。

机
械运动可以按运动路径分为平面运动和空间
运动，按运动轨迹分为直线运动和曲线运动。

机械运动的研究方法包括矢量法、解析法和
综合方法等。

3. 力学
机械力学是研究机械系统在力的作用下受力
情况和运动情况的学科。

机械力学包括静力
学和动力学。

静力学主要研究力对静止物体
的影响，动力学则研究力对运动物体的影响。

机械力学的研究方法包括静力学平衡方程、动力学运动方程和能量方法等。

4. 控制理论
机械系统的运动和力的变化是由控制方式所决定的，控制理论为机械系统的设计和实现提供了科学的数学基础。

控制理论包括控制系统的建立和控制器的设计等方面。

控制器的设计需要考虑多种因素，如机械系统的性能指标、控制的精度要求和控制器的各项参数等。

温馨提示：此复习题是一份检验复习效果的试题，千万不要押题，卷面上不会出现与此文件中相同的题目，但难度相差无几。

做好全面复习才是最根本的，最明智的做法！！！1、设计一个铰链四杆机构，如图所示。

已知摇杆CD 的长度mm l CD 75=，机架AD 的长度mm l AD 100=，摇杆的一个极限位置与机架之间的夹角045=ϕ,构件AB 单向匀速转动，程速比系数K=1。

试确定构件AB 和BC 的杆长BC AB l l ,，以及摇杆的摆角ψ。

（1）、当行程速比系数K=1时，机构的极位夹角为︒=+-︒=011180K K θ 即机构没有急回特性，固定铰链点Ａ应在活动铰链点Ｃ的两个极限位置C 1、C 2的连线上，从而可确定活动铰链点Ｃ的另一个极限位置。

选定比例尺，作图，如下图（a ）所示。

直接由图中量取84.701=AC ，76.612=AC ，所以构件AB 的长为mm AC AC l AB 54.4276.6184.70221=-=-=构件BC 的长为mm AC AC l BC 3.66276.6184.70221=+=+=摇杆的摆角︒=7ψ32. 题44图为一用于自动化照明灯具的轮系，已知min 5.191rn =，601=z ，403=z ，22'30z z ==，440z =，1205=z 。

（1）轮系属于什么类型的周转轮系； （2）确定箱体的转速和转向。

解：（1）、因为13424323=-⨯-⨯=--=h l P P n F所以该周转轮系属于行星轮系。

（2）、24030601204030)1(42153251315-=⨯⨯⨯⨯-=⋅⋅⋅⋅-=---=''z z z z z z n n n n i H H H因为05=n 所以311==HH n n i 最后得箱体的转速为min 5.635.1911r i n n H H ===，方向与n 1相同。

利用移动副的自锁条件推出：螺旋副中以轴向载荷Q 为主动力时（即：反行程），螺旋副的自锁条件为式ϕλ≤。

2009-2010学年第2学期考试试题（A）卷课程名称《机械原理》任课教师签名出题教师签名审题教师签名考试方式（闭）卷适用专业机械类考试时间（120 ）分钟一、填空（每小题3分，共15分）1．两构件之间以面接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。

2．在图示4个分图中，图不是杆组，而是二个杆组的组合。

3．当两个构件组成移动副时，其瞬心位于处。

当两构件组成纯滚动的高副时，其瞬心就在。

当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用来求。

4．旋转齿轮的几何轴线位置均___的轮系，称为定轴轮系。

在行星轮系中，具有运动几何轴线的齿轮，称为__，具有固定几何轴线的齿轮，称为____。

5. 将连续回转运动转换为单向间歇转动的机构有、、。

二、是非题（用“ Y ”表示正确，“ N ”表示错误填在题末的括号中）。

（每小题2分，共10分）1、虚约束对运动不起约束作用，也不能增加构件的刚性。

---------------( )2、对心曲柄滑块机构的行程速比系数K=1。

------------ ( )3、渐开线直齿圆柱标准齿轮是指分度圆上模数和压力角为标准值的齿轮。

－－－－－－－－－( )4、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。

因此，只要将理论廓线上各点的向径减去滚子半径，便可得到实际轮廓曲线上相应点的向径。

-------------------( )5、单销外槽轮机构的运动系数总是小于0.5。

－－－－－－－－( )三、分析作图题（共25分）1. 试计算图示机构的自由度。

对图示机构作出仅含低副的替代机构，进行结构分析并确定机构的级别。

（10分）2. 试在图示凸轮机构中，（15分）（1）标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时，该凸轮转过的转角ϕ；（2）标出从动件与凸轮在D点接触的压力角α；（3）标出在D点接触时的从动件的位移s。

四、计算题（共50分）1．在图示机构中，已知构件1以ω1沿顺时针方向转动，试用瞬心法求构件2的角速度ω2和构件4的速度v4的大小(只需写出表达式)及方向。

武汉大学2010年攻读硕士学位研究生入学试题（满分150分）科目名称：机械原理（A卷）科目代码：900注意：所有答题内容必须写在答题纸上，凡是写在试题或者草稿纸上的一律无效。

一．单项选择题（共12小题，每小题2分，共计24分）1.在设计直动滚子从动件盘型凸轮机构的工作廓线时发现廓线出现变尖现象，且压力角也超过了许用值，此时应采取的措施是（）A.减少滚子半径B.加大基圆半径C.减小基圆半径2.不考虑其他因素，单从减轻飞轮的重量出发，飞轮应装在（）A.平均速度轴上B.低速轴上C.高速轴上3.渐开线齿廓的形状完全取决于齿轮的（）A.模数B.基圆半径C.齿数4.标准斜齿圆柱齿轮在分度圆上（）的模数和压力角为标准值。

A.法截面中B.端界面中C.轴截面中5.与标准齿轮相比较，正变位齿轮分度圆上的的齿厚，齿槽。

A.增大，减小B.增大，增大C. 减小，增大D.减小，减小6.在相同条件下，三角螺纹的效率总是矩形螺纹的效率。

A.高于B.等于C.小于7.如图所示铰链四杆机构，a=50mm,b=130mm,c=100mm,d=70mm。

若取杆a为机架，则该机构为机构。

A.曲柄摇杆B.双曲柄C.双摇杆《机械原理》第1页共5页8.爪式棘轮机构可以将主动棘爪的连续往复摆动变成从动轮转动。

A.单向间歇B.单项连续C.双向连续9.标准渐开线直齿圆柱齿轮传动按标准中心距安装时，其啮合角分度圆上的压力角。

A.大于B.小于C.等于10.一对连续传动的渐开线标准直齿圆柱齿轮的重合度ε应满足。

A.0＜ε＜1B.1＜ε＜2C.ε＞211.由于加工误差导致渐开线齿轮传动中心距略有增加，则传动比将。

A.增大B.减小C.保持不变12.同一基圆上所生成的两条渐开线，在其公法线之间的距离为。

A.定值B.变值C.A和B都有可能二．是非判断题（共13题，每小题2分，共26分）（其对错请用“√”“×”在答题纸上表示）1.在机械传动中，压力角越大或者传动角越小对传动越有利。

机械原理课程设计课程设计说明书压片成型机2022年4月28日目录目录 (1)一、设计题目： (3)1. 压片成型机介绍 (3)2. 设计说明 (3)3. 压片成形机的工艺动作 (4)4. 上冲头、下冲头与送料筛的动作关系 (5)5. 压片成型机的设计原始数据 (5)6. 设计要求 (6)7. 设计提示 (7)二、机构设计方案 (9)1．上冲头设计 (9)2．送料筛设计 (10)3．下冲头设计 (11)4．机构选择 (12)5．运动协调设计 (13)三、运动循环图设计 (14)四、设计步骤 (15)1. 上冲头摇杆滑块机构尺寸设计： (15)2. 下冲头凸轮设计 (16)3. 传动比设计 (18)五、课程设计小结 (19)六、参考书目 (20)七、附录 (20)一、设计题目：1.压片成型机介绍设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）定量送入压形位置，经圧制成形后脱离位置。

机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完成。

该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂（片）等。

2.设计说明1)压片成形机一般至少包括连杆机构和凸轮机构和齿轮机构在内的三种机构。

2)画出机器的运动方案简图与运动循环图。

拟订运动循环图时，执行构件的动作起止位置可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。

3)设计凸轮机构，自行确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，计算凸轮轮廓线。

4)设计计算齿轮机构，确定传动比，选择适当的摸数。

5)对连杆机构进行运动设计。

并进行连杆机构的运动分析，绘出运动线图。

如果是采用连杆机构作为下冲压机构，还应该进行连杆机构的动态静力分析，计算飞轮转动惯量。

6)编写设计计算说明书。

7)学生可进一步完成机器的计算机演示验证和凸轮的数控加工等。

3.压片成形机的工艺动作①干粉料均匀筛入圆筒形型腔。

②下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔是粉料扑出。