哈工大机械考研真题解答03-11 (31)

4.3 例题精选及答题技巧例4-1设两齿轮的传动比5.212=i ，401=z ，1*=a h ，mm m 10=，20=α，求2z 及两齿轮的尺寸。

解题要点：直齿圆柱齿轮基本参数及几何尺寸的计算。

解：5.21212==z z i 100405.21122=⨯==z i z mm mz d 400401011=⨯== mm mz d 10001001022=⨯==mm m h h a a 10101*=⨯=⋅=mm m c h h a f 5.1210)25.01()(**=⨯+=+= mm h h h f a 5.225.1210=+=+= mm h d d a a 42020400211=+=+= mm h d d a a 1020201000222=+=+= mm h d d f f 3755.122400211=⨯-=-= mm h d d f f 9755.1221000222=⨯-=-=mm d d b 88.3759397.040020cos 400cos 11=⨯===α mm d d b 69.93993969.0100020cos 1000cos 22=⨯=== αmm z z m a 700)10040(210)(221=+=+=mm m p e s 708.15212====π 例4-2当分度圆压力角 20=α，齿顶高系数1*=a h 渐开线标准直齿轮的齿根圆和基圆相重合时，它的齿数应该是多少？如果齿数大于或小于这个数值，那么基圆和齿根圆哪一个大些？ 解题要点：基圆直径和齿根圆直径的计算公式。

解：基圆直径 αcos mz d b =齿根圆直径 )(2**c h m mzd a f +-=当基圆和齿根圆重合时， f b d d =即 )(2cos **c h m mz mz a +-=α 所以 46.419397.015.220cos 1)25.01(2cos 1)(2**=-=-+=-+=αc h z a 令f b d d >,可解出46.41<z由于齿数只能是整数，所以齿根圆不可能正好与基圆重合。

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八、（10 分）图示铰链四杆机构中，已知机架 AD 长度、曲柄 AB 长度（如图示）及曲柄与连杆的三个预定对应位置（E1、E2、 E3），试用转化机构法图解连杆和摇杆的尺寸。
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哈尔滨工业大学
一九九五年研究生考试试题
考试科目： 机械原理 一、（8 分）试计算图示
机构的自由度（写 出计算公式，指出 复合铰链、局部自 由度和虚约束）
么机构？
二、（15 分）在曲柄滑块机构及直动推杆盘形凸轮机构设计中，常 设计成偏置式的，为什么？画图说明，并给以理论分析。
三、（15 分）图示为一行星减速器，已知 z1=10，z2=32， z2 30 ，z4=72 及电机的转速为 1450（rpm）
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求：输出轴转速 n4。
四、（15 分）图示简易插齿机构，已知曲柄 1 的长度为 r，其对轴 A 的转动惯量为 J1。连杆 2 的长度为 l，质量为 m2，对质心 S 的转动惯量为 J2。滑块 3 为一齿条，质量为 m3。齿轮 4 的转 动惯量为 J4，分度圆半径为 r4。已知工作阻力矩为 MQ，驱动 力矩为 MP。 求：以曲柄为等效构件时的等效力矩和等效转动惯量。
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三、（15 分）某传动中的一对正常齿标准渐开线直齿圆柱齿轮，其 模数 m=5mm，传动比 i12=3，中心距 a=100mm，试分析计算以 下问题。
（1）计算两齿轮的齿数 z1、z2，这两个齿轮加工时是否发生根切？ （2）在已知条件不变，同时要求无根切，这对齿轮应采用何种类
型的齿轮传动？为什么采用这种类型的齿轮传动，其优缺点 是什么？这两个齿轮的变位系数值如何选择？ （3）当安装这对齿轮的箱体上的齿轮轴孔中心距加工严重超差， 实际中心距为 a' 102 mm，按（2）所设计的两齿轮安装后， 其传动比、啮合角、齿侧间隙、重合度等都发生了怎样的变 化？ （4）根据箱体实际 a' 102 mm，齿数 z1、z2，模数 m=5mm 不变的 条件下，这对齿轮传动应选择哪种传动类型方案较佳，并简 述其主要设计计算步骤。 四、（15 分）图示为一卷扬机的传动简图，减速器是单级斜齿圆柱 齿轮传动，已知齿轮 1 的螺旋线方向（见图），各齿轮的材料 为锻钢，齿面硬度均<350HBS。 （1）分析轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各承受何种载荷，分别是那种类型的 轴（不计轴的自重） （2）两对齿轮的失效形式及设计准则是什么？

习题答案4-1 解(1)选取比例尺μs =0.002 m/mm 和角位移比例尺μφ=4 (°)/mm,作从动件的位移线图s 2-φ,如图4-6(b)所示.并将位移线图横坐标上代表推程运动角和回程运动角各分为六等分,得1,2,…诸点.自诸点作垂直线与位移曲线相交1',2',…诸点.(2)选取长度比例尺μ1=μs =0.002 m/mm,并以O 为圆心,OB 0=r b /μ1=30 mm 为半径作基圆.(3)利用反转法,自B 0开始沿(-ω)方向将基园圆周分成与s 2-φ线图横轴对应的等分,得C 1,C 2…,连射线12,,OC OC 即代表机构在反转后各个相应位置的导路.(4)在12,,OC OC 的延长线上分别截取C 1B 1=11',C 2B 2=22',…,得到机构反转后,从动件滚子中心的一系列位置点B 1,B 2,…(5)将B 0,B 1,B 2,…点连成一条光滑的曲线,即为所求的理论轮廓曲线β0.(6)以理论轮廓曲线β0上各点为中心,以滚子半径r T =7.5mm 为半径作一系列圆,再做这些圆的内包络线 β ,它便是所求凸轮的实际轮廓曲线,如图4-6(a)所示.图4-6（a ）凸轮的实际轮廓线；（b ）从动件的位移线图2s ϕ-4-2 解min r ,理论轮廓线,实际轮廓线,,h a ,如图4-7所示.图4-74-3 解(1)如图4-8(a)所示。

(2)不同。

(3)如图4-8(b)所示。

图4-8 4-4 解如图4-9所示。

图4-94-5 解如图4-10所示。

图4-104-6 解如图4-11所示。

图4-11 4-7解：（1） 10arctan 26.57C D a OO a OA === （2）80h mm =。

2009年哈尔滨工程大学机械原理考研试题及答案2009年哈尔滨工程大学机械原理考研试题一、判断题(每小题2分，共10分)判断下列各结论的对错。

对者画“?”号，错者画“×号。

1、?级机构的自由度不能大于2;2、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高;3、机构由静止起动时，驱动力(力矩)一定大于阻力(力矩);4、齿数相同的国产标准直齿圆柱齿轮，模数大者，齿顶圆压力角大;5、等效力矩的值一定大于零。

二、简答题(每小题5分，共20分)1、与标准齿轮相比，正变位齿轮的齿厚、齿距、齿根高分别会变大、变小，还是不变,00,,902、阿基米德蜗杆传动中，轴交角，蜗杆为左旋且其导程角，那么，,,81蜗杆螺旋角其是左旋还是右旋, ,,?23、双摇杆机构中，机架能否是最短杆件,连架杆能否是最长杆件,两连架杆能否相等,4、若将凸轮反转，那么从动杆的最大位移是否变化,从动杆的运动规律是否变化,5、速度多边形上的某线段仅与运动简图中的一条线段对应吗,反之又如何呢,三、解答下列各小题(共60分):1、(6分)计算图示机构的自由度。

2、(6分)欲使图示机构为?级机构，请确定出相应原动件，并画出?级杆组图。

ACBDGEFH3、(12分)图示机构中，已知AB杆长为100mm，其角速度，BD杆长,,10rad/s10为20mm,该位置时，请标出瞬心、，并计算件2上D点及件3的PP,,302413 该瞬时速度，(注意:标示瞬心时，应将图形画在答题纸上，不V,?V,?D3要直接画在题签上。

)2DB,114,A3C4、(12分)图示凸轮机构中凸轮是一偏心圆盘，该圆盘几何中心为A，半径R,100mm，偏心距e,40mm，图示位置从动杆垂直AO，主动件凸轮转向及如图所示。

在图中标出从动件位移最大的位置，并计算出最大位移h,?推程角,,?(注意:图形应画在答题纸上，不要直接画在题签上。

),AOe,5、(12分)(12分)图示斜面中，其倾角=10?，滑块沿斜面匀速滑动，与斜Q面间摩擦系数，滑块上受与斜面平行力P及铅垂向下力，求滑块沿f,0.15 斜面上升及下降时，斜面效率各是多少,PQ,26、(12分)图示凸轮机构，从动杆推程段运动规律m(未凸轮转角)，,s,0.05,2M,,(20)Nm,凸轮受驱动力矩，其绕A转动惯量，从动杆受阻J,0.2kgmA1力，其质量，试求: P,20Nm,2kg21)以凸轮为等效件，写出推程段等效力矩及等效转动惯量的表达式; JMVV,,?2)计算在初始位置，由静止启动时凸轮角加速度P2M1A四、(15分)图示轮系中，已知各轮齿数为:，，，，z,20z,40z,20z,401234，，，，又知，转向如图z,30zzz,,,100z,60zz,,20n,50rpm56789101110示。