答案

一、填空题

1.③； 2.②； 3.①，③，①，③；4.④；5.②，①；6.③；7.③；8.② 9.①,②，③； 10.①

机械原理模拟试卷(一)

一、填空题(每题2分，共20分)

1.两个运动构件间相对瞬心的绝对速度 ③ 。 （ ① 均为零 ② 不相等 ③ 不为零且相等 ）

2.机构具有确定运动的条件是原动件数目等于 ② 的数目。 （ ① 从动件 ② 机构自由度 ③ 运动副 ）

3.若标准齿轮与正变位齿轮的参数m，Z，α，ha*均相同，则后者比前者的：齿根高 ① ，分度圆直径 ③ ，分度圆齿厚 ① ，周节 ③ 。 （ ① 增大 ② 减小 ③ 不变 ）

4.在高速凸轮机构中，为减少冲击与振动，从动件运动规律最好选用 ④ 运动规律。

（ ① 等速 ② 等加等减速 ③ 余弦加速度 ④ 正弦加速度 ） 5.静平衡的转子 ② 是动平衡的；动平衡的转子 ① 是静平衡的。 （ ① 一定 ② 不一定 ③ 一定不 ）

6.机械系统在考虑摩擦的情况下，克服相同生产阻力时，其实际驱动力P与理想驱动力P0的关系是：P ③ P0。

（ ① 小于 ② 等于 ③ 大于 ④ 大于等于 ）

7.差动轮系是指自由度 ③ 。

（ ① 为1的周转轮系 ② 为2的定轴轮系 ③ 为2的周转轮系 ） 8.设计标准齿轮时，若发现重合度小于1，则修改设计时应 ② 。 （ ① 加大模数 ② 增加齿数 ③ 加大中心距 ）

9.曲柄滑块机构若存在死点时，其主动件必须是 ① ，在此位置 ② 与共线 ③ 。

（ ① 曲柄 ② 连杆 ③ 滑块 ）

10.周转轮系的传动比计算应用了转化机构的概念。对应周转轮系的转化机构乃是 ① 。

（ ① 定轴轮系 ② 行星轮系 ③ 混合轮系 ④ 差动轮系 ）

二、简答题 ( 每题 5 分，共 25 分 )

1.计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出。 1.解：机构自由度为：F=3n-2pl-ph=3×6-2×8–1=1 在C处有复合铰链，在H处有局部自由度。

2.图示楔块机构，已知：P为驱动力，Q为生产阻力，f为各接触平面间的滑动摩擦系数，试作：

(1) 摩擦角的计算公式φ= ；

(2) 在图中画出楔块2的两个摩擦面上所受到的全反力R12, R32两个矢量。 2.解：(1)φ = arctgf ； (2) 如图所示。

3.试在图上标出铰链四杆机构图示位置压力角α和传动角γ。

4.如图所示，薄壁上有不平衡重Q1=10N、Q2=20N，所在半径分别为：r1=200mm，r2=100mm 。试求：

1)在r=100mm半径的圆上，应加配重Q= ？ 2)配重Q的方位与OX轴之间的夹角α= ？ 4.解：因为：Q1r1 =2000Nmm， Q2r2=2000Nmm； 1)

所以：

即在r=100mm半径的圆上，应加配重Q=28.28N。 2)α=-45°。

5.试标注出在图示位置时机构中瞬心P12、P23、P14、P34、P123的位置。 5.解如下图所示。

5题图

三、设计一曲柄摇杆机构。已知LAD=75mm，LCD=60mm，当曲柄转角φ=150°时摇杆处于右极限位置，要求机构行程速比系数K=1.18182。 (10分)

三、解：选取绘图比例尺μL=0.002m/mm。其中：θ=180°×(K-1)/(K+1)=15° 按已知条件作出固定铰链点A和D；按j=150°过A点作射线交由D点为圆心，以LCD为半径的 C点所在圆（有两个交点，即两组解），图中为C2点；作AC1，使∠C2AC1为θ(=15°)，得到 C1点。因为：

LAC2=(LAB+LBC)/2 LAC1=(LBC-LAB)/2

而

所以有：

LAB=97mm， LBC=15mm。

五、试在图示的偏心圆凸轮机构中表示出：(10分) 1) 凸轮的基圆半径、升距h；

2) 凸轮由图示位置转过90°时的机构压力角； 3) 凸轮由图示位置转过90°时，推杆的位移增量。

五题图

五、解：如图所示。

六、一对直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i12=2，齿轮的基本参数：m=4mm，α=20o，h*a =1.0。 (13分)

1.按标准中心距a=120mm安装时，求： ① 齿数 Z1、Z2； ② 啮合角a′；

③ 节圆直径d1′、d2′；

2.若取齿数Z1=15、Z2=30，中心距a′=92mm，试作： ① 求避免根切的小齿轮的变位系数x1； ② 求传动啮合角′；

③ 说明属于何种变位传动。

六、解：求避免根切的小齿轮的最小变位系数xmin1； 求传动啮合角α′；

1.① 因为：i12=2=z2/z1，a=m×(z2+z1)/2=120，而m=4 所以：z1=20，z2=40；

② 又因为是按标准中心距安装，所以有a′=a=20o, ③ d1′=d1=mz1=80mm，d2′=d2=mz2=160mm。 2. ① xmin1=(zmin-z1)/zmin=(17-15)/17=0.118

② 因为：acosa=a′cosa′，所以：a′=arc(acosa/a′)，即a′=23.18o； ③ 该传动为正传动。

七、图示轮系中，已知各轮齿数：Z1=1，Z2=40，Z2′=24，Z3=72，Z3′=18，Z4=114。(12 分)

1)该轮系属于何种轮系？

2)计算传动比i1H，并在图中标出系杆H的转向。

七题图

七、 解：

1.该轮系是由齿轮1和2组成的定轴轮系加上由齿轮2′,3,3′,4和系杆H组成的周转轮系而形成的混合轮系。 2.因为：i1H=i12×i2H 而：i12=Z2/Z1=40

i2H=1-iH2′4= 1-(-1)(Z3Z4)/(Z2′Z3′)=1+19=20 所以：i1H=800。系杆H的转向如图所示。

答案

一、填空题

1.③； 2.②； 3.①，③，①，③；4.④；5.②，①；6.③；7.③；8.② 9.①,②，③； 10.①

二、简答题

1.解：机构自由度为：F=3n-2pl-ph=3×6-2×8–1=1 在C处有复合铰链，在H处有局部自由度。 2.解：(1)φ = arctgf ； (2) 如图所示。

3. 解：如图所示。

4.解：因为：Q1r1 =2000Nmm， Q2r2=2000Nmm； 1)所以：

即在r=100mm半径的圆上，应加配重Q=28.28N。 2)α=-45°。 5.解如下图所示。

三、解：选取绘图比例尺μL=0.002m/mm。其中：θ=180°×(K-1)/(K+1)=15° 按已知条件作出固定铰链点A和D；按j=150°过A点作射线交由D点为圆心，以LCD为半径的 C点所在圆（有两个交点，即两组解），图中为C2点；作AC1，使∠C2AC1为θ(=15°)，得到 C1点。因为： LAC2=(LAB+LBC)/2 LAC1=(LBC-LAB)/2

而

所以有：

LAB=97mm， LBC=15mm。

五、解：如图所示。

六、解：求避免根切的小齿轮的最小变位系数xmin1； 求传动啮合角α′；

1.① 因为：i12=2=z2/z1，a=m×(z2+z1)/2=120，而m=4

所以：z1=20，z2=40；

② 又因为是按标准中心距安装，所以有a′=a=20o, ③ d1′=d1=mz1=80mm，d2′=d2=mz2=160mm。 2. ① xmin1=(zmin-z1)/zmin=(17-15)/17=0.118

② 因为：acosa=a′cosa′，所以：a′=arc(acosa/a′)，即a′=23.18o； ③ 该传动为正传动。

七、 解：

1.该轮系是由齿轮1和2组成的定轴轮系加上由齿轮2′,3,3′,4和系杆H组成的周转轮系而形成的混合轮系。 2.因为：i1H=i12×i2H 而：i12=Z2/Z1=40

i2H=1-iH2′4= 1-(-1)(Z3Z4)/(Z2′Z3′)=1+19=20 所以：i1H=800。系杆H的转向如图所示。