武汉科技大学《机械原理》2011年期末试卷

课程：机械原理（闭卷）（2011/05）

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一、是非题(用“Y”表示正确，“N”表示错误填在题末的括号中)。

(本大题共10小题，每小题1分，总计10分)

1．机器中运动的单元体，称为零件。                      ( N )

2．当机构的自由度 0，且等于原动数件，则该机构具有确定的相对运动。

( Y )

3．在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构的最小传动角γmin=90º；而取导杆为原动件时，则机构的最小传动角γmin=0º。                 ( Y )

4．任何机构当出现死点时，都是不利的，因此应设法避免。       ( N )

5．凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生柔性冲击。它适用于中速场合。                                                      ( Y )

6．在蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮的旋向相同，且它们的螺旋角相等。 ( N )

7．在斜齿圆柱齿轮传动中，为满足给定的中心距，只能采用移距变位法。( N )

8．为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。     ( Y )

9．机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它的大小等于原机器所有作用外力的矢量和。                                  ( N )

10．经过动平衡校正的刚性转子，任一回转面内仍可能存在偏心质量。        ( Y )

二、填空题(将正确的答案填在题中横线上方空格处)。

(本大题共5小题，每小题2分，总计10分)

1．三角螺纹的摩擦 大于 矩形螺纹的摩擦，因此，前者多用于 紧固联结 。

2．试将下页左图a)、b)所示直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角数值填入括号内。    a)图：=( 30°)；   b)图：=( 0°)。

4．机器中安装飞轮的目的是 降低速度波动 和 低电动机功率 。

5．刚性转子静平衡的力学条件是： 质径积的向量和等于零 ，而动平衡的力学条件是：  质径积的向量和等于零，且离心力引起的合力矩等于零  。

三、选择题(将正确的代码A、B、C、D填入横线上方的空格处)。

(本大题共5小题，每小题2分，总计10分)

1．根据机械效率 ，判别机械自锁的条件是　　(C)　　。

(A)；          (B) 0  1；

(C);           (D)为 。

2．为使机构具有急回运动，要求行程速比系数    (B)   。

(A) K=1；          (B) K 1；         (C) K 1。

3．用同一凸轮驱动不同类型(尖顶、滚子或平底式；直动或摆动式)的从动件时，各从动件的运动规律    (B)    。

(A)相同；          (B)不同；         (C)在无偏距时相同。

4．增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起   (D)   。

(A)重合度减小，轴向力增加；     (B)重合度减小，轴向力减小；

(C)重合度增加，轴向力减小；     (D)重合度增加，轴向力增加。

5．机器运转出现周期性速度波动的原因是　 (C)   。

(A)机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡；

(B)机器中各回转构件的质量分布不均匀；

(C)在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期；

(D)机器中各运动副的位置布置不合理。

四、计算题(列出计算公式，计算出题目所要求解的有关参数)。

(本大题共3小题，每小题各10分，总计30分)

１．计算图示机构的自由度(若有复合铰链、局部自由度和虚约束，(指明所在之)。

解：

两滚子处有局部自由度，（2分）

则  （6分）

                             （2分）

2．在图示的四杆机构中，mm，mm，mm，。当构件1以等角速度rad/s逆时针方向转动时，用瞬心法求C点的速度。

解：

 ，            （4分）

rad/s，        （3分）

m/s             （3分）

m/mm

３．起重卷扬机机构运动简图如图所示，电机以r/min，按图示方向转动，各齿轮的齿数为，，试求卷筒的转速和旋转方向。

解：

（1）                          （2分）

（2），    ，（5分）

（3） r/min，与同向。                    （3分）

五、图解题(通过图解求解题目所要求的有关参数)。

1．图示为偏置曲柄滑块机构ABC，偏距为e。试在图上标出滑块的压力角和传动角，画出最小传动角及极位夹角θ。并求出该机构有曲柄的条件。

解：（1）压力角和传动角如图所示。（2分）

（2）当曲柄与导路垂直且B点距导路最远位置，即机构处于AB C 时出现最小传动角如图示。（3分）

（3）以A为圆心，以曲柄AB与连杆BC之和为半径画弧交导路于C2点，以A为圆心，以连杆与曲柄之差为半径画弧交导路于C1点，则 C1AC2即为极位夹角θ如图所示。（2分）

（4）当曲柄滑块机构的最短杆能够达到与滑块C的导路中心垂线垂直的位置时，此最短杆才能作全周转动，故有曲柄条件为。（3分）

2. 如图所示，有一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，直线ＡＣ  ＢＤ  ，O1O＝OA，圆盘半径R = 60 mm。试根据上述条件确定基圆半径ｒ0、行程ｈ，C 点压力角αc 和D 点接触时的位移ｈD 、压力角αD 。(要求在图中画出并同时计算出)

解：

(1)mm ；       　       (3分)

(2)mm ；　          (3分)

(3)；                      (3分)

(4)mm   (3分)

(5)           (3分)

3．一对按标准中心距安装的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，主动轮1作顺时针转动。已知，，，，；中心距mm。试求：两轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆和基圆半径；并按m/mm作图，画出实际啮合线，计算其重合度ε。

解：,mm,             （2分）

mm,mm         （2分）

mm,mm,            （2分）

mm,mm   （2分）

mm,mm,      （2分）

作图过程                              （3分）

由图得mm,     （2分）