重庆理工大学机械原理试卷3

一、选择题（10分）

1、考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转，其总反力的作用线 C 切于摩擦圆。

A、都不可能 B、不全是 C、一定都

2、根据机械效率，判别机械自锁的条件是 C 。

A、1 B、0<<1 C、0

3、凸轮机构要正常工作，实现预期的运动规律，滚子从动件的滚子半径rT应保证

A 凸轮轮廓的最小曲率半径min。

A、小于 B、等于 C、大于

4、设计连杆机构时，为了具有良好的传动条件，应使 A 。

A、传动角大一些，压力角小一些 B、传动角和压力角都小一些

C、传动角和压力角都大一些

5、当一对渐开线齿轮传动的中心距稍微发生变化时，其瞬时传动比 A 。

A、仍保持恒定 B、发生变化 C、变大 D、变小

6、平底直动从动件凸轮机构，其压力角为 D 。

A、0—45 B、0—80 C、45—80 D、0

7、一个渐开线直齿圆柱齿轮上的节圆有 C 。

A、1个 B、2个 C、0个 D、无穷多

8、齿轮齿廓上的渐开线在 B 上的压力角、曲率半径最小。

A、根圆 B、基圆 C、分度圆

9、蜗杆蜗轮传动的标准中心距a= C 。

A、)(221ZZm B、)(21ZqmC、)(22Zqm

10、利用飞轮进行调速的原因是它能 C 能量。

A.产生 B.消耗 C.存储和放出

二、判断题（10分）

1、用准点法进行机构设计时,只要增加准点的数目就可以减小机构的结构误差。( × )

2、优化方法用于机构设计时,只能得到机构尺寸的近似解。( √ )

3、只有从机构中拆下基本组(杆组)进行力分析才是静定的(× )

4、四杆铰链机构中最短杆与最长杆之和<(或=)其它两杆之和时,一定有曲柄。（×）

5、变位系数为零的齿轮是标准齿轮。( × )

6、根据渐开线的性质，基圆之内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计得比基圆大。（ × ） 7、周期性的速度波动的构件，在一个周期内其动能的增量是零。（ √ ）

8、斜齿圆柱齿轮传动的重合度可以大于2 ( √ )

9、“渐开线的形状取决于基圆”，两基圆相等的齿轮一定能正确啮合( × )

10、转子动平衡只需一个平衡面( × )

三、填空题（15分）

1、在图示平面运动链中，若构件1为机架，构件5为原动件，则成为 Ⅲ 级机构；若以构件2为机架，3为原动件，则成为 Ⅱ

级机构；若以构件4为机架，5为原动件，则成为 Ⅳ 级机构。

2、在摆动导杆机构中，导杆摆角=30，其行程速度变化系数K的值为 1.4 。

3、凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越 大 ，而凸轮机构的尺寸越 小 。

4、渐开线上任一点的法线与基圆 相切 ，渐开线上各点的曲率半径是

不同 的。

5、在凸轮机构的几种基本的从动件规律中， 等速 运动规律使凸轮产生刚性冲击， 等加、等减或余弦加速 运动规律产生柔性冲击，

正弦加速或五次多项式 运动规律则没有冲击。

6、速度瞬心是两刚体上 瞬时相对速度 为零的重合点。

7、机构处于死点位置时，其压力角为 90° 传动角为

0° 。

8、若不考虑其它因素，单从减轻飞轮的重量上看，飞轮应安装在

高速 轴上。

四、 1 2 3

4

5 6

图1

计算下面机构的自由度F，说明有无确定的运动。在图上指出机构中出现的复合铰链、局部自由度和虚约束。（8分）

〔解〕： n＝7, Pl＝9, Ph＝1

F＝3n - 2Pl - Ph ＝2

F＝原动件数

故有确定运动。

五、五、已知一对渐开线直齿圆柱齿轮机构的参数如下：Z1=15，Z2=21，模数m=5mm。Ha*=1，c*=0.25，x1=0.3128, x2=-0.1921。（15）

1）1）判断在用齿条型刀具范成加工这两个齿轮时，是否会产生根切现象？（必须由计算过程）

[解]： min1＝ 171517 ＝ 0.1176，min2＝ 172117 ＝－0.2353

∵ x1 ＞ min1， x2 ＞ min2 A B C F M N

R D S E O ∴ 两轮不根切。

2）2）求出这一对齿轮作无侧隙啮合传动时的中心距a；

[解]：a＝ coscos2)(21ZZm ＝ 90.614mm。

3）说明这一对齿轮的啮合传动属于哪一种类型。

（提示：invzzxxinv2121)(tan2）

[解]：202115)1921.03128.0(20tan2invinv＝ 0.0173446，得04.21

∵ X= 0.3128-0.1921 ＞ 0, 故为正传动。

或 ∵ a ＞ a，故为正传动。

六、如图3所示机构（画有箭头的构件为主动件），已知杆长l 1 =

50mm， l 2 =350mm， l 3 = 30mm， w1=20(rad/s)，试求机构压力角a=0°时的位移S及点M的速度v M=?（12分）

[解]：a=0° 时，即 2＝90

1 ＝ )(cos131ll＝ 53.13或 1 ＝ －53.13。

S＝ cos12ll1 ＝ 390（310）mm。

① cmVV 图3 l1 s

x y

1 2 l2 l3

A C

B D

1 M

A B C D cos1113lVVpm1 ＝0.6 sm。

② S＝ sin1l1 ＋ 2l

S = cos11l1 ＝0.6 sm。

七、已知作用在滑块上的生产阻力Fr=500N，a=200mm，b=1400mm,

1=900，移动副处的摩擦角=16.7,不计其它运动副的摩擦及各构件自重。求构件 1上的平衡力矩Mb及各运动副反力。（10分）

[解]： 2132.8)(sin1ba

对于构件1： 4121RR

0cos21aRMb

NMaRMb53.105cos21

滑块受力： VrRFRXsincos:04323

VRRYcossin:04323

得：NFRVVr05.528)cos(cos23

NRRV76.78cossin2343

412321RRR

八、如图5所示，为起重卷扬装置，电动机带动齿轮1。 各轮齿数z1=18，z2=36, z3=90,卷筒的直D=0.2m,要求起升重物的线速度V=75.36(m/min).求电动机的转速n1=?（10分）

图4

a b

1 2 3

4 A B

C Fr 1

V

V V3

a

[解]：2DVH则 )(56.12602.036.7522sradDVH

)min(94.11930rnHH

618901)(1113131ZZiiHH

)min(720)min(64.71911rrninHH

九、在图6示铰链四杆机构中，已知 lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架。试问：若此机构为双曲柄机构，求lAB最小值。(10分)

1[1]

[解] 令lBC=a ,lBC=b , lBC=c , lBC=d

满足杆长之和条件且AD杆为最短杆存在双曲柄机构。

⑴ a为最长杆： a+d≤b+c 则 a≤b+c-d＝55

⑵ b为最长杆： d+b≤a+c 则 a≥d+b-c＝45

得到双曲柄机构的a 杆长度为：45≤a≤55。

图 5 1

2

电动机

H（卷筒）

3

n1

D

VH

A

B

C

D

图 6