1、考试科目：机械原理 考试时间 ： 120 分钟 试卷总分 100 分一.填充题（每小题 4 分，共 12 分）1.斜齿圆柱齿轮传动的主要优点有 啮合传动平稳 、 重合度大 、 结构紧凑 、 可用螺旋角调中心距等 ；主要缺点 会产生轴向力 。2凸轮机构的运动规律中，如出现速度不连续，则机构将产生 刚性 冲击；如出现加速度不连续，则机构将产生 柔性 冲击。3齿轮分度圆是指 具有标准模数和标准压力角 的圆，节圆是指 齿轮传动过程中作纯滚动 的圆。4在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有 曲柄摇杆机构 ， 偏置曲柄滑块机构 ， 摆动导杆机构 。二.填图题：（每小题 6 分，共 18 分）1.试在图
2、1）中标出凸轮机构的基圆以及压力角 B。2.图 2）所示的楔型块机构，各接触面间的摩擦系数均为 f，已知驱动力 P 和生产阻力 Q，试在图中分别绘出两楔型块的受力分析图。3.试标出图 3）所示连杆机构中各构件间的瞬心。解：三、计算机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如果在该机构中改选FG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。 （本题 12 分）解、 n = 7 ，p l =10 ，p h = 0127323lPF级组 级组当以构件 AB 为原动件时，该机构为级机构。级组 级组 级组 当以构件 FG 为原动件时，该机构为级机构。可见同一机构，若所取的原动件不同，则有可能成为不同
3、级别的机构。四、在图示的齿轮-连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮 1 与 3 的传动比1/2。 （本题 10 分）解：1）计算此机构所有瞬心的数目K=N（N-1）/2=6（6-1）/2=15；2）如图所示，为了求传动比 1/2，需找出瞬心 P16、P 36、P 12、P 23，并按照三心定理找出 P13；3)根据 P13 的定义可推得传动比 1/2 计算公式如下：13612DKA由于构件 1、3 在 K 点的速度方向相同，从而只 3和 1同向。五、已知一对标准安装（无侧隙安装）的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的中心距 a=360mm,传动比 i12=3,两轮模数 m=10mm,且均为正常齿制。试求
4、：两轮齿数，分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径、齿厚和齿槽宽，以及两轮的节圆直径和顶隙 c。 （本题 12 分）解、因为 3360)(210)(1221zi zma所以 54182z根据渐开线标准直齿圆柱齿轮传动几何尺寸 de1 计算公式，有：d1=mz1=1018=180mm d2=mz2=1054=540mmda1=d1+2ha=180+20=200mm da2=d2+2ha=540+20=560mmmchzmf 15).018(0)2(* a542 mes7.14.3d801/d5402/ mc5.2.*六、 设计一铰链四杆机构，已知摇杆 CD 的行程速比系数 K=1，摇杆的长度LCD=
5、150mm，摇杆的极限位置与机架所成角度 =30o和 ”=90o。要求：（1）求曲柄、连杆和机架的长度 LAB、L BC和 LAD；（2）判别该机构是否具有曲柄存在。 （本题 12 分）解：1）机构的极位夹角，=180=180=0因此连杆在两极位时共线，如图所示：在DC1C2 中因 DC1= DC2，C1DC2=60 故DC1C2为等边三角形， 在直角ADC2 中DAC2 =30，故 C1DA 为等腰三角形（ C1DA= 1=30）因此有 BC-AB=AC1=150mm 和 BC+AB=AC2=300mm 解得：BC=225mm,AB=75mm 且有 AD=2C1Dcos30=262.5mm,
6、故：L AB=75mm, LBC=225mm, LCD=150mm（已知）, L AD=262.5mm2) 因为 LAB+ LAD=75+262.5=337.5L BC+ LCD=375,故满足杆长条件;又最短杆 AB为一连架杆，所以 AB 为曲柄。B1C2DB2C1A七、在图示轮系中，单头右旋蜗杆 1 的回转方向如图，各轮齿数分别为：Z2=37，Z 2=15，Z 3=25，Z 3=20，Z 4=60，蜗杆 1 的转速 n1=1450r/min，方向如图。试求构件 H 的转速 nH的大小和方向。 （本题 12 分）解1) 蜗杆 1 与蜗轮 2 组成定轴轮系，2n=Z2 /Z1=11500/37
7、=39.189rpm， 2n方向如图所示，且设为正方向。2）其余部分组成以 2， 和 4 为中心轮，3-3 ， 为行星轮，2 为系杆的行星轮系。对整个行星轮系转动方向与 2n方向一致。八、在某机器中，设取其主轴为等效构件，已知其在一个稳定运动循环（ 2）中的等效阻力矩 erM如图所示，又已知其等效驱动力矩 edM为常数。若不计机器中各构件的等效转动惯量。试求为保证机器主轴在 1500r/min 的转速下运转，且运转不均匀系数 =0.05 时，应在主轴上加装的飞轮的转动惯量FJ及主轴的最大和最小角速度 max、 in。 （本题 12 分）解：62015)(11324422 ZiiHH5.6/89.3/2innH（1） mN5.217243)016(20 edM（2）由 30minax及0.minax可得、rp5.17rp5.1462in（3） J8.264maxW2222ax .05.19090kgmnJF 1600 0 2 )(mNMe erM 2/4/3 20 217.5 -
