重庆大学2011-2012(2)机械原理试题A卷

重庆理工大学考试试卷2011 ～2012 学年第2 学期班级学号姓名考试科目机械原理A卷闭卷共5 页····································?密························封························线································一、判断题（10分，每题1分）1、机器中独立的运动单元体称为构件。

（）2、自锁机构表明该机构是不能运动的。

（）3、“渐开线的形状取决于基圆”，因此两基圆相等的齿轮一定满足正确啮合条件。

１-1．图题1-1是由点(线)接触所构成的运动副。

试分析计算它们的自由度数量和性质，并从封闭形式和受力状况与相对应的面接触低副进行比较。

1-2．观察分析工作原理，绘制机构运动简图，计算机构自由度。

题图１-２a为一夹持自由度。

实线位置为从上输送带取出工件（夹头处于夹紧状态）；虚线位置为将工件放到下输送带上（夹头松开）。

该机构是由行星轮系、凸轮机构及连杆机构组合而成。

题图１-２b是为了减小活塞与汽缸盖之间的摩擦而设计的一种结构形式的内燃机，画出它们的机构运动简图、计算其自由度。

分析结构中存在的虚约束和它们是如何来实现减小摩擦这一目的的。

题图１-２c为一种型式的偏心油泵，画出其机构运动简图，计算其自由度，并分析它们是如何由运动简图演化得到的。

题图１-２d为针织机的针杆驱动装置的结构示意图，绘制其机构运动简图及运动链图。

１－3．用公式推导法，求出Ｆ＝１、Ｎ＝１０的单铰运动链的基本结构方案以及它们的单铰数和所形成的闭环数k，并从中找出图１－１７所示的双柱压力机构简图所对应的运动链。

1－４．计算下列各机构的自由度。

注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。

题图１－４a为使５、６构件能在相互垂直方向上作直线移动的机构，其中ＡＢ＝ＢＣ＝ＣＤ＝ＡＤ。

题图１－４b为凸轮式４缸活塞气压机的结构简图，在水平和垂直方向上作直线运动，其中仍满足ＡＢ＝ＢＣ＝ＣＤ＝ＡＤ。

题图１－４c所示机构，导路ＡＤ⊥ＡＣ、ＢＣ＝ＣＤ／２＝ＡＢ。

该机构可有多种实际用途，可用于椭圆仪，准确的直线轨迹产生器，或作为压缩机或机动马达等。

题图１－４d为一大功率液压动力机。

其中ＡＢ＝Ａ｀Ｂ｀，ＢＣ＝Ｂ｀Ｃ｀，ＣＤ＝Ｃ｀Ｄ｀，ＣＥ＝Ｃ｀Ｅ｀，且Ｅ、Ｅ｀处于滑块移动轴线的对称位置。

１－５采用基本杆组法综合运动链和机构。

１）试用Ⅱ级和Ⅲ级基本杆组，综合出如下的瓦特杆链和斯蒂芬逊６杆链。

２）取题图１－５b、stephenson６杆链中的不同构件为机架和原动件，得出不同级别、不同组合方式得机构。

第二章 习题(2)
2-9 用铰链四杆机构作电炉炉门的启闭机构，若已知其两活动铰链中心B 、C 的位置及炉门的两个位置尺寸如题图2-9所示，试确定固定铰链中心A 、D 位置及AB 、BC 、CD 各杆杆长。

2-10 设计题图2-10所示的曲柄摇杆机构，已知其摇杆CD 的长度l CD =290mm ，摇杆两极限位置间的夹角ψ=32︒，行程速度变化系数K =1.25。

2-11如题图2-11所示铰链四杆机构，设已知其摇杆CD 的长度l CD
=75mm ，行程速度变化系数K =1.5，机架AD 的长度l AD =100mm ，又知摇杆
的一个极限位置与机架间的夹角ψ =45︒，试求其曲柄的长度l AB 和连杆的长
度l BC 。

2-12 已知两连架杆的三组对应位置如题图2-12所示为：ϕ1=60︒，
ψ1=30︒，ϕ2=90︒，ψ2=50︒，ϕ3=120︒，ψ3=80︒，若取机架AD 长度l AD =100mm ，曲柄AB 长度l AB =30mm ，试用图解法确定此铰链四杆机构各杆长度。

2-13 题图2-13所示为一牛头刨床的主传动机构，已知：l AB =75mm ，
l DE =100mm ，行程速度变化系数K =2.0，刨头5的行程H =300mm ，要求在整个行程中，刨头5有较小的压力角，试设计此机构。

题图 2-
11 题图 2-
9
题图 2-
12 题图 2-
13 题图 2-10。

重庆大学 机械原理 课程试卷2011 ~2012学年 第 一 学期开课学院： 机械工程 课程号： 11033635 考试日期： 2012.12.29考试方式：考试时间： 120 分钟一、平面机构结构分析（15分）1. 在图1所示机构中，AB ∥DC ， BC ∥EF ∥AD 。

计算该机构的自由度，明确指出其中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（6分）2. 画出该机构图示瞬时除去虚约束后的低副替代机构示意图；（3分）3. 取与机构自由度数相同且做定轴转动的连架杆为原动件，对低副替代机构进行结构分析。

要求画出机构拆分后的驱动杆组（原动件和机架）和基本杆组，并确定机构的级别。

（6分）二、平面连杆机构分析与设计（25分）1. 已知一摆动导杆机构，导杆两个极限位置之间的摆角为60︒，曲柄等速转动，机构工作行程（慢行程）的时间为8秒，试确定：（5分）（1）该机构的行程速比系数K 是多少？机构空回行程（快行程）所需时间是多少？ （2）该机构曲柄每分钟转多少转？2. 图2为取比例尺μl 画出的某机构运动简图，构件1以角速度ω1匀速转动。

（10分） （1）在图上标注出该机构在图示瞬时的压力角α；（2）用相对运动图解法求图示瞬时构件3上D 点的速度v D ，并写出计算构件3的角速度ω3的表达式，确定ω3的转向（自选速度比例尺μv ，列出速度矢量方程式，画出速度多边形）；（3）列出用相对运动图解法求图示瞬时构件3角加速度ε3的矢量方程式，并在方程中的每个矢量下面标注出其大小和方向，未知参量标注“？”。

3. 设计一具有急回特性的曲柄滑块机构。

如图3所示，已知：偏距e =100mm ，曲柄为命题人：机械原理教学组组题人：秦伟审题人：宁先雄命题时间：2011.12教务处制学院 专业、班 年级 学号姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密图1图 2Eω主动件，当滑块C 在左极限位置C 2时，曲柄AB 2与水平线的夹角为45°；当滑块C 在右极限位置C 1时，传动角为70°。

机械原理试题库及答案一、选择题1. 机械运动的基本概念是什么？A. 物体位置的变化B. 物体形状的变化C. 物体质量的变化D. 物体密度的变化答案：A2. 以下哪个不是机械运动的分类？A. 平移运动B. 旋转运动C. 振动运动D. 热运动答案：D3. 机构具有确定运动的条件是什么？A. 至少有一个构件固定不动B. 至少有两个构件固定不动C. 所有构件都固定不动D. 没有固定不动的构件答案：A二、填空题4. 机械原理中，________是用来描述构件之间相对运动的几何学关系。

答案：运动副5. 机械设计中，________是指构件在力的作用下不发生失稳或破坏的能力。

答案：强度三、简答题6. 简述平面四杆机构的基本类型及其特点。

答案：平面四杆机构的基本类型包括双曲柄机构、双摇杆机构和曲柄摇杆机构。

双曲柄机构具有两个曲柄，运动平稳，但存在死点；双摇杆机构没有曲柄，运动不平稳，但结构简单；曲柄摇杆机构结合了前两者的特点，一个曲柄和一个摇杆，运动较为平稳，是应用最广泛的类型。

7. 解释什么是传动比，并给出计算传动比的公式。

答案：传动比是指传动系统中输入轴与输出轴的转速比。

计算传动比的公式为：\[ i = \frac{n_{输入}}{n_{输出}} \]四、计算题8. 已知一个平面四杆机构，其中曲柄长度为200mm，摇杆长度为300mm，求该机构的最短和最长行程。

答案：根据四杆机构的运动学公式，最短行程为曲柄和摇杆长度之和，即500mm；最长行程为曲柄和摇杆长度之差的绝对值，即100mm。

9. 某机械系统的传动比为3:1，输入转速为1500转/分钟，求输出转速。

答案：根据传动比公式，输出转速为输入转速除以传动比，即\[ n_{输出} = \frac{n_{输入}}{i} = \frac{1500}{3} = 500 \] 转/分钟。

五、论述题10. 论述机械原理在现代机械设计中的重要性及其应用。

答案：机械原理是机械设计的基础，它涉及到机械运动的规律、机械结构的设计原理以及机械传动的效率等。

2021年中央广播电视大学二年级大学期末考试试卷《机械原理》大学考试试题A卷及参考答案班级：姓名：一二三四五六七八九总分一、计算图示机构的自由度自由度,若含复合铰链,局部自由度或虚约束请明确指出,并说明原动件数是否合适。

（10）等宽凸轮二、用速度瞬心法求出图示机构C点的速度方向。

（10）二、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f，求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应多大?。

（10）四、图示凸轮机构中, 凸轮廓线为圆形,几何中心在B点.请标出:（10）1）凸轮的理论廓线；2）凸轮的基圆；3）凸轮机构的偏距圆；4）凸轮与从动件在D点接触时的压力角；5）凸轮与从动件从在C接触到在D点接触时凸轮转过的角度。

o CDB五、图中给出了一对齿轮的齿顶圆和基圆，轮1为主动轮且实际中心距大于标准中心距，试在此图上画出齿轮的啮合线，并标出：极限啮合点、，实际啮合的开始点和终止点、，啮合角，节圆并说明两轮的节圆是否与各自的分度圆重合。

（10）1o 2o 1b r 2b r 1a r 2a r 1ω2ωa '六、在如图所示轮中，已知各轮齿数及齿轮1Z 的角速度1ω，求齿轮1Z 与系杆H 的传动比11?H Hi ωω==（12）七、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，由于该回转平面上不允许安装平衡质量，只能在平面I和II上进行调整，试求在平衡基面I和II上的平衡质径积[mr]及其方向。

（10）八、已知机组在稳定运转时期的等效阻力矩的变化曲线M r-ϕ如图所示，等效ω=10rad/s . 为了减小主驱动力矩为常数M d=19.6 N.m ,主轴的平均角速度m轴的速度波动，现装一个飞轮，飞轮的转动惯量J F=9.8kg.m2 ,(主轴本身的等效转动惯量不计)，试求，运转不均匀系数δ。

（10）九、回答下列问题：（18）1、机构组成原理是什么？2、铰链四杆机构的基本形式有哪几种？3、凸轮从动件运动规律中，何谓“刚性冲击”和“柔性冲击”？4、何谓齿轮的“根切现象”？它是怎么产生的？有何危害？5、一对啮合的标准齿轮，如果不按标准中心距安装时，啮合角和压力角有什么关系？节圆和分度圆有什么关系？6、什么样的转子只需进行静平衡？什么样的转子必须进行动平衡？ 根切现象”？它是怎么产生的？有何危害？5、一对啮合的标准齿轮，如果不按标准中心距安装时，啮合角和压力角有什么关系？节圆和分度圆有什么关系？6、什么样的转子只需进行静平衡？什么样的转子必须进行动平衡？答案与解析一、计算图示机构的自由度自由度,若含复合铰链, 局部自由度或虚约束请明确指出,并说明原动件数是否合适。

重庆大学 机械原理 课程试卷A卷B卷2010 ~2011学年 第 一 学期开课学院： 机械工程 课程号： 11026135 11033635考试日期： 2010.12.30考试方式：开卷闭卷 其他 考试时间： 120 分钟一、平面机构结构分析（15分）1. 计算图1-1所示机构的自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（6分）2. 说明该机构采用局部自由度和虚约束结构的目的；（3分）3. 画出图1-2所示机构在图示瞬时的低副替代机构运动简图，并对机构进行结构分析，要求画出拆分机构后的驱动杆组（原动件和机架）和基本杆组，并确定机构的级别。

（6分）二、平面连杆机构分析与设计（30分）1. 图2-1所示六杆机构可以视为由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联而成。

（1）标出该六杆机构在图示位置的压力角α 与传动角γ；（6分）（2）用相对运动图解法求滑块5的速度v E ，列出速度向量方程，作出求解v E 的速度多边形（图2-2中的pb 表示v B ，直接在图2-2作图）；（10分） （3）写出求解加速度a E 的向量方程式。

（4分）命题人：机械原理教学组组题人：秦伟审题人：宋立权命题时间：2010.12教务处制学院专业、班 年级 学号 姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密E图2-1 p b图2-2图1-2图1-12. 设计一个六杆机构，其结构如图2-1所示，前置曲柄摇杆机构行程速比系数K=1.4，摇杆CD的两极限位置分别为C1D及C2D，摆角ϕ=60︒，其对应滑块的两位置分别为E1及E2，机架水平布置，C1D与机架垂直，回转副F的中心在CD连线上。

设图2-3已按比例绘制出C1D、C2D以及E1、E2，用图解法在图2-3上设计，求出曲柄长度l AB、机架长度l AD、连杆长度l BC、l FE以及DF长度L DF（保留作图线）。

（10分）三、凸轮机构分析（10分）图3-1所示滚子摆动从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，顺时针转向，已知参数：R=20 mm，l OA=10 mm，l OB=40 mm，l BC=33 mm，r r=5 mm。