湖南大学机械原理试题和答案

课程代码：110000106

  本试卷用于机械与能源工程系机械类本科学生

 （时量：120分钟  总分 100分）

注意：1、答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上无效。

                2、答卷必须写明题目序号，并按题号顺序答题

一、选择题（每小题2分，共20分）：

1、每两个构件直接接触并作相对运动，构件之间的这种可动联接，称为(  A   )。

A.、运动副       B.移动副     C. 转动副     D.高副

2、 平面连杆机构的曲柄为主动件，则机构的传动角是（ C  ）

A. 摇杆两个极限位置之间的夹角    B. 连杆与曲柄之间所夹的锐角

C. 连杆与摇杆之间所夹的锐角      D. 摇杆与机架之间所夹的锐角

3、 通常，可适当增大凸轮（  D ）的方法来减小凸轮的运动失真现象。

A. 最大圆半径                 B. 分度圆半径

C. 分度圆直径                 D. 基圆半径

4、 一对渐开线圆柱直齿轮正确啮合条件是使两轮的（ C  ）分别相等。

A. 分度圆半径和模数       B. 压力角和分度圆半径

C. 压力角和模数           D. 齿顶圆半径和分度圆半径

5、 基本周转轮系中，若无固定中心轮，则此轮系称为（ B  ）

 　     A． 定轴轮系；   B． 差动轮系；    C． 行星轮系。

6、 以mn和mt分别表示一个斜齿圆柱齿轮的法面和端面模数，则（ C ）

       A、 mn=mt   ；    B 、mt＜mn ；     C mn＜mt

7、 对于动平衡的回转件，则(  A  )

A 、 一定是静平衡的；  B 、 不一定是静平衡的；  C  、必定不是静平衡的。

8、螺纹的自锁条件（  A ）（其中α为螺旋角，φ为摩擦角）

A 、α≤φ；  B 、α≥φ  C、不能确定。

9、 铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=80mm，则机架最大杆长为（  C  ）

       A 、 80mm ；         B 、 150mm ；         C 、 120mm。

10． 凸轮机构从动件采用等速运动规律时（  B  ）

A 、 无冲击 ；       B 、 有刚性冲击 ；    C 、 有柔性冲击。

二、填空题 （每小题2分 共20分）

1、机械效率输出功_与 输入功___之比值。从效率观点分析，机械自锁的条件是_η≤0。

2、平面四杆机构的极位夹角θ和行程速比系数K之间的关系可用公式表达，即θ与K关系为θ=_1800（K-1）/(K+1)_。

2、机构的极位夹角θ定义为_机构在两个极位时，原动件两位置之间所__所夹的锐角；行程速比系数K定义为__V2/V1_____之比；θ与K关系为θ=_1800（K-1）/(K+1)_。

3、正变位齿轮与标准齿数比较，其齿顶高      （增大或减小），齿根高     （增大或减小）。

4、斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 mn1_=mn2,αn1=αn2,β1=-β2。

5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，一次多项式运动规律存在__柔性_____冲击，故不适用于_____ 场合。

6、当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于  0   ，该机构处于 死点  位置。

7、速度瞬心是两刚体上 相对速度  为零的重合点，作相对平面运动的三个构件的三个瞬心必 在一条直线上  。

8、推动力与从动件被推动点速度间的所夹锐角称为凸轮机构的 压力角    ，其值越小，则传动越  好  。

9、刚性转子的动平衡条件是 ΣF=0， ΣM=0  。

10、行星轮系的自由度为   1   ，差动轮系的自由度为  2  。

三、简答题（共30分）

1、（8分）什么叫外啮合渐开线标准直齿轮的标准中心距a？如何计算？

答：一对外啮合见开线标准直齿轮，如果安装成分度圆相切的状态，也就是两轮恶毒节圆与分度圆相重合，则这种安装称为标准安装，这时的中心距称为标准中心距。

2、（8分）判断图1摆动导杆机构是否有急回特性，是否存在死点位置？

答：1)有急回特性。

          2) 构件3为原动件，有死点，机构的极限位置为死点。

3、（6分）何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少？

答：行程速比系数为机构回程的速度与工作行程的速度之比，表达机构的急回特性。对心曲柄滑块机构行程速比系数等于1。

               图1                                           

4、（8分）图2示凸轮机构运动简图中，凸轮为主动件，转向如图所示，试在图上标出当前位置的压力角，并用作图法求出从动件的行程h。

图2

四、分析计算题（每题10分,共30分）

1、（10分）计算图3示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度、虚约束必须明确指出。

                                  图3

解：有一处复合铰链，一处局部自由度

    机构自由度为：F = 3n -( 2Pl + Ph )                                        

            =3×7-（2×9+1）=2    

2、（10分）在一对正常齿制的渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮机构中，已知轮1齿数Z1=20，i12=2.5，压力角α=20°，模数m=10mm，试求下列各量的值：

（1）轮2的齿数Z2、分度圆半径r2、基圆半径和齿根圆半径；

（2）齿厚S、基节Pb和标准中心距

  解：（1）

    （2）

3、（10分）图4示轮系，已知各轮齿数z1=100，z2=101，z3=100，试求iH1，（1）当z3=99时，（2）当z3=100时。

                                      图4

解：