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河南科技大学机械原理期末试卷及答案

时间:2019-12-01 07:37 来源:未知 作者:admin

  试卷三(第一页) 河南科技大学 二 00 五至二 00 六学年第一学期期终试卷(A) 课程 机械原理 年级、专业 03 级机械类各专业 特别提示:所有答案均写在次此试卷上 得分 一.选择题 (每题 2 分,共 20 分,把正确选项的序号填在“____”处 ) 分数_________ 1.机构具有确定运动的条件是自由度 F>0,并且____ 。 ① F=1 2.机械自锁行程的效率____ 。 ① 3.图示四拐曲轴____ 。 ① 静平衡 ②动平衡 ③既不静平衡又不动平衡 ② ③ ② F>1 ③ F = 原动件的数目 第 3 题图 第 4、5 题图 4.图示铰链四杆机构 ABCD 中,已知各杆长,该机构为____ 。 ① 曲柄摇杆机构 ② 双曲柄机构 ③ 双摇杆机构 5.图示机构 ABCD 中,以杆____为主动件,机构有死点位置。 ① AB ② BC ③ CD 6.机器中的飞轮能够____ 周期性速度波动。 ① 消除 ② 增大 ③ 减小 7.机械系统的等效动力学模型中,等效力矩 M e____ 。 ① 产生的瞬时功率等于原系统中相应外力和力矩产生的瞬时功率 ② 等于原系统中的力矩之和 ③ 等于原系统中的力和力矩之和 8.反转法设计滚子从动件盘形凸轮机构时, 凸轮的实际轮廓曲线是____ 。 ① 滚子中心的轨迹 9.当齿轮的安装中心距 a ① 增大 ② 滚子圆的包络线 ③ 理论轮廓曲线沿导路减去滚子半径后的曲线 ′ 大于标准中心距 ② 不变 a 时,其传动比____ 。 ③ 减小 10.用齿条形刀具范成法切削直齿圆柱齿轮时,发生根切的原因是____ 。 ① 刀具的齿顶线超过了啮合极限点 ② 被切齿轮的齿数 Z < Zmin ③ Z > Z min 得分 二.(7 分)试计算图示机构的自由度,如有复合铰链、局部自由度、虚约束,须在图中指出。 得分 三.(7 分)图示为一摆动推杆盘形凸轮机构,凸轮 1 在驱动力矩 Md 的作用下逆时针方向回转,Q 为作 用在 推杆 2 上的外载荷,试确定各运动副中的总反力(FR31、FR12、FR32)的方位。图中虚线圆 为摩擦圆,摩擦角为 φ。 下一页 试卷三(第二页) 得分 四.(14 分)在图示机构中,已知各杆的尺寸及构件 1 的角速度为 ω 1。 (1).只作出构件 1、3 的速度瞬心 P13 ; ,要求写出速度矢量方程,并在 的基础上作出速度多边形; (2).用相对运动矢量图解法求构件 5 的速度 (3).在机构图上标出 的方向,并写出其表达式。 得分 五.(6 分)某机械系统以其主轴为等效构件。已知主轴稳定运转一个周期的等效阻力矩 Mer 变化规律如图 所 示,等效驱动力矩 Med 为常数。试求: (1).等效驱动力矩 Med (2).最大盈亏功 (3).出现 nmax 的位置。 ; ; 上一页 下一页 试卷三(第三页) 得分 六.(5 分)偏置曲柄滑块机构 ABC 如图所示。要求: (1).标出图示位置滑块的压力角 (2).画出机构的极位夹角 ; 。 得分 七.(6 分)设计一铰链四杆机构 ABCD。已知连架杆 AB1、AB2 与 E1D、E2D 两组对应位置如图 所示,并要 求满足摇杆在 C2D 时为极限位置。 注:保留作图过程线 分)图示偏置直动从动件盘形凸轮机构,A 点接触为推杆的起始上升位置。要求: (1).标出凸轮的基圆、偏置圆; (2).标出 B 点接触时推杆的位移 s 、压力角 和相对起始上升位置凸轮转过的角度 。 得分 九.(4 分)在下图中画出齿条型刀具切制齿轮时刀具中线和节线的位置(示意图)。 切制标准齿轮 切制正变位齿轮 上一页 下一页 试卷三(第四页) 得分 十.(12 分)图示两对外啮合直齿圆柱齿轮传动, 已知模数 m =5mm , 1 =19 , 2=83, 1 =0.5, 2=-0.5, Z Z x x Z3 =20,Z4=80 , 试问: (1).两对齿轮传动的安装中心距 a′ 和齿轮 1、2 的啮合角 各为多少 ? (2).齿轮 3、4 应采用何种传动类型;若满足无侧隙啮合传动,则需要的变位系数和 Σ x 为多少 ? (3).若齿轮 3、4 采用标准斜齿轮传动,标准参数不变,则需要的螺旋角 为多大 ? 注: 得分 十一.(11 分)在图示轮系中,已知各轮齿数为 Z1= Z2′=Z3=20,Z2=30,Z4=60,Z4′=40,Z5=1(右旋), , n1 =150r/min n5=160r/min ,转向如图示。试求 n2 、n4、nH 的大小和方向。 上一页 返 回 试卷三参考答案(第一页) 河南科技大学 二 00 五至二 00 六学年第一学期期终试卷(A) 课程 机械原理 年级、专业 03 级机械类各专业 特别提示:所有答案均写在次此试卷上 得分 一.选择题 (每题 2 分,共 20 分,把正确选项的序号填在“____”处 ) 分数_________ 1.机构具有确定运动的条件是自由度 F>0,并且__③__ 。 ① F=1 2.机械自锁行程的效率__②__ 。 ① 3.图示四拐曲轴__①__ 。 ① 静平衡 ②动平衡 ③既不静平衡又不动平衡 ② ③ ②F > 1 ③ F = 原动件的数目 第 3 题图 第 4、5 题图 4.图示铰链四杆机构 ABCD 中,已知各杆长,该机构为__①__ 。 ① 曲柄摇杆机构 ② 双曲柄机构 ③ 双摇杆机构 5.图示机构 ABCD 中,以杆__③__为主动件,机构有死点位置。 ① AB ② BC ③ CD 6.机器中的飞轮能够__③__ 周期性速度波动。 ① 消除 ② 增大 ③ 减小 7.机械系统的等效动力学模型中,等效力矩 M e__①__ 。 ① 产生的瞬时功率等于原系统中相应外力和力矩产生的瞬时功率 ② 等于原系统中的力矩之和 ③ 等于原系统中的力和力矩之和 8.反转法设计滚子从动件盘形凸轮机构时, 凸轮的实际轮廓曲线是__②__ 。 ① 滚子中心的轨迹 ② 滚子圆的包络线 ③ 理论轮廓曲线沿导路减去滚子半径后的曲线.当齿轮的安装中心距 a ① 增大 ′ 大于标准中心距 a 时,其传动比__②__ 。 ③ 减小 ② 不变 10.用齿条形刀具范成法切削直齿圆柱齿轮时,发生根切的原因是__①__ 。 ① 刀具的齿顶线超过了啮合极限点 ② 被切齿轮的齿数 Z < Zmin ③ Z > Z min 得分 二.(7 分)试计算图示机构的自由度,如有复合铰链、局部自由度、虚约束,须在图中指出。 解:复合铰链、局部自由度如图示。 解法一: 解法二: 得分 三.(7 分)图示为一摆动推杆盘形凸轮机构,凸轮 1 在驱动力矩 Md 的作用下逆时针方向回转,Q 为作用在 推杆 2 上的外载荷,试确定各运动副中的总反力(FR31、FR12、FR32)的方位。图中虚线圆为摩擦圆,摩擦角为 φ。 下一页 试卷三参考答案(第二页) 得分 四.(14 分)在图示机构中,已知各杆的尺寸及构件 1 的角速度为 ω 1。 (1).只作出构件 1、3 的速度瞬心 P13 ; ,要求写出速度矢量方程,并在 的基础上作出速度多边形; (2).用相对运动矢量图解法求构件 5 的速度 (3).在机构图上标出 的方向,并写出其表达式。 解:(1). (2). 方向 大小 连线 如图示。 平行 BC ? ω 1lAB ? 水平 ? ? ——由影像原理求得 速度多边形如图示。 。 (3). 方向如图示,大小为 得分 五.(6 分)某机械系统以其主轴为等效构件。已知主轴稳定运转一个周期的等效阻力矩 Mer 变化规律如图所 示,等效驱动力矩 Med 为常数。试求: (1).等效驱动力矩 Med (2).最大盈亏功 (3).出现 nmax 的位置。 解: (1). 一个运动循环之内 W d = W r ; ; Md =15 Nm (2). (3). 出现 nmax 的位置: 处。 上一页 下一页 试卷三参考答案(第三页) 得分 六.(5 分)偏置曲柄滑块机构 ABC 如图所示。要求: (1).标出图示位置滑块的压力角 ; (2).画出机构的极位夹角 。 得分 七.(6 分)设计一铰链四杆机构 ABCD。已知连架杆 AB1、AB2 与 E1D、E2D 两组对应位置如图所示,并 要 求满足摇杆在 C2D 时为极限位置。 注:保留作图过程线 分)图示偏置直动从动件盘形凸轮机构,A 点接触为推杆的起始上升位置。要求: (1).标出凸轮的基圆、偏置圆; (2).标出 B 点接触时推杆的位移 s 、压力角 和相对起始上升位置凸轮转过的角度 。 得分 九.(4 分)在下图中画出齿条型刀具切制齿轮时刀具中线和节线的位置(示意图)。 切制标准齿轮 切制正变位齿轮 上一页 下一页 试卷三参考答案(第四页) 得分 十.(12 分)图示两对外啮合直齿圆柱齿轮传动, 已知模数 m =5mm , 1 =19 , 2=83, 1 =0.5, 2=-0.5, Z Z x x Z3 =20,Z4=80 , 。试问: (1).两对齿轮传动的安装中心距 a′ 和齿轮 1、2 的啮合角 a12 ′ 各为多少 ? (2).齿轮 3、4 应采用何种传动类型;若满足无侧隙啮合传动,则需要的变位系数和 Σ x 为多少 ? (3).若齿轮 3、4 采用标准斜齿轮传动,标准参数不变,则需要的螺旋角 为多大 ? 注: 解:(1)齿轮 1、2 为等移距变位传动 (2) ∵ ∴ 应采用正传动 (3) 得分 十一.(11 分)在图示轮系中,已知各轮齿数为 Z1= Z2′=Z3=20,Z2=30,Z4=60,Z4′=40,Z5=1(右旋), , n1 =150r/min 解: n5=160r/min ,转向如图示。试求 n2 、n4、nH 的大小和方向。 1、2 轮组成定轴轮系 5、4′轮组成定轴轮系 2′、3、4、H 组成周转轮系 n2 的方向如图所示。 n4 方向如图所示,与 n2 方向相反,分别以异号代入。 nH 与 n2 同符号,与 n2 方向相同如图所示。 上一页 返 回

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