机械原理期末试卷答案

2009～2010学年上学期《机械原理》期末试卷（B）

,考试作弊将带来严重后果！

华南理工大学广州汽车学院

09---- 10学年第一学期期末考试

《机械原理》试卷

1. 考前请将密封线内填写清楚；

所有答案请直接答在试卷上；

．考试形式：闭卷；

、平面机构中，“基本杆组”是指 C 。

A、生产中最小的制造单元

B、最小的运动单元

C、不能再拆的自由度为零的构件组

D、自由度为零的构件组

、一铰链四杆机构，两连架杆长度分别为30mm ，40mm；连杆长度为80mm，机架长度100mm，则该机构为 A 机构。

A、双摇杆

B、双曲柄

C、曲柄摇杆

D、不能构成四杆机构

、对于直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用 A 措施来解决。

A.增大基圆半径

B.改为滚子推杆

C.改变凸轮转向

D.改为偏置直动尖顶推杆

、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。

A、从动件的尺寸

B、机构组成情况

C、原动件运动规律

D、原动件运动规律和机构的组成情况

、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm，80mm，100mm，当以30mm的杆为机架时，则该机构为 A 机构。

E、双摇杆

F、双曲柄

G、曲柄摇杆

H、不能构成四杆机构

6、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 C 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。

A、一次多项式运动规律

B、二次多项式运动规律

C、正弦加速运动规律

D、余弦加速运动规律

二、填空题

1.两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。

2.作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。

3.在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为2，则称为差动轮系，

若其自由度为1，则称其为行星轮系。

装有行星轮的构件称为行星架（转臂或系杆）

4.机构具有确定运动的条件：机构自由度数= 机构的原动件数。

5.速度影像的相似原理只能应用于同一构件上的各点。

6.机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为原动件；而其余活动构件称为从动件。

7.对心曲柄滑块机构，若以曲柄为机架，则该机构演化为导杆机构。

8.机构的压力角是指力与速度所夹锐角。

9.凸轮机构推杆的常用运动规律中，余弦加速度运动规律有柔性冲击。

10.齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈多。

11.设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是：加大基圆半径。

12.在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。

三、简答题（每题5分，共15分）

1、什么是机构？

答：

多个构件的人为组合，有确定的相对运动。

（是一种用来传递与变换运动和力的可动装置。）

2.何谓运动副及运动副元素？

答：

运动副是指两构件直接接触具有确定的相对运动关系的一种联结。

（书本）：两个构件直接接触而组成的可动的联接。

运动副元素：参加接触的部分。

两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。

3.机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？

答：1）机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数目等于机构的自由度数目。

2）原动件的数目<机构自由度：机构的运动将不确定，运动将遵循“最小阻力定律，而首先沿阻力最小的方向运动。

4.何谓在四杆机构中的死点？

答：

在四杆机构中，“死点”指以摇杆或滑块为主动件，曲柄为从动件，则连杆和曲柄处于共线位置时，机构的传动角γ=0°，主动件通过连杆作用于从动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件运动的有效分力为零，从动件就不能运动，机构的这种传动角为零的位置称为死点。

5、简述齿轮传动的特点。

答：优点：

1）传动效率高

2）传动比恒定

3）结构紧凑

4）可靠、命长

缺点：

1）制造、安装精度要求较高

2）不适于大中心距传动

3）使用维护费用较高。

6.简述连杆机构的传动特点与缺点？

答：

传动特点：

1）其运动副一般均为低副。低副两运动副元素为面接触，压强较小，故可承受较大的载荷；且有利于润滑，磨损较小；另外其运动副的几何形状较简单，便于加工制造。

2）在连杆机构中，当原动件的运动规律不变可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。

3）在连杆机构中，连杆曲线多。

4）可以方便地用来达到增力、扩大行程和实现远距离传动等目的。

缺点：

1）由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传动，因而传递路线较长，易产生较大的误差积累，同时，也使机械效率降低。

在连杆机构运动过程中，连杆及滑块的质心都在作变速运动，所产生的惯性力难于用一般的平衡方法加以消除，因而会增加机构的动载荷，所以连杆机构不宜用于高速运动。

7.什么是构件？

答：

构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲是不可再分的单位体。

8.何谓四杆机构的“死点”？

答：

当机构运转时，若出现连杆与从动件共线时，此时γ=0，主动件通过连杆作用于从动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件的有效分力为零，从动件就不能运动，机构的这种传动角为零的位置称为死点。

9、简述构件和零件的区别和联系？ 答：

a) 构件：从运动角度讲是不可再分的单位体。 b) 零件：从制造角度讲是不可再分的单位体。 c) 构件可以由多个零件通过刚性联结获得。 10.简述渐开线圆柱斜齿轮机构主要有哪些优缺点？ 答：优点：

（1） 啮合性能好：逐渐啮入，逐渐啮出，传动平稳，噪音小。 （2） 重合度大：降低每对齿轮的载荷，提高承载能力。 （3） 结构紧凑：避免根切的最小齿数小。 缺点：运转时有轴向力。

四、计算题（共45分）

1、 计算如图1所示机构的自由度，注意事项应说明。（5*2）

答： 小题a ： 其中A 、C 、D 、E 处各有一个转动副，B 处是一个复合铰链具有2个转动副，A 处还有一个移动副。即0'',

0,

7,

5=====F p p p n h l ；所以该机构自由度为：

1

0007253')'2(3=--+?-?=--+-=）（F p p p n F h l

小题b ：

其中A 、B 、C 、F 处各有一个转动副，A 处有一个局部自由度，D 、E 处的两个移动副记作一个移动副。即1'0',

1,

5,

4=====F p p p n h l ， ；所以该机构自由度为：

1015243')'2(3=--+?-?=--+-=）（F p p p n F h l

2、设计一对渐开线外啮合标准齿轮圆柱齿轮机构。已知z 1=18，z 2=36，模数m =3，压力角α与齿顶高系数*

a h 为标准值，试求：（10分）

1) 该圆柱齿轮机构的传动比i 12

a 图1

2) 两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、分度圆上齿厚 3) 求两轮的中心距 答：

a) 该圆柱齿轮机构的传动比

218

361

212===

z z i

b) 两轮的分度圆直径：

mm mz

d 541831

1=?== mm mz

d 1083632

2=?==

齿顶圆直径：

mm m h z d a a 633)1218()2(*

11=??+=+= mm m h z d a a 1173)1236()2(*22=??+=+=

齿根圆直径：

mm m c h z d a f 5.463)25.021218()22(*

*11

=??-?-=--= mm m c h z d

a f 5.1003)25.021236()22(*

*

22

=??-?-=--=

基圆直径：

mm d d b 74.5020cos 54cos 11=??=??= mm d d b 94.10920cos 117cos 22=??=??=

分度圆上齿厚：

mm m

s 71.42

3

14.32

=?=

=

π

c) 两轮中心距：

mm d d a 812

108

542

2

1=+=

+=