矿大机自2005级机械原理试卷A-2006-2007(2)

中国矿业大学2006～2007学年第2学期

《机械原理》考试（A）卷

考试时间：120分钟 考试方式：闭卷

机自2005级（2007.6.6）

一 选择题（每题2分，选对了得2分，选错或不选不得分，共16分）

1. 飞轮可以减少 机器的速度波动。 ① 负载作非周期性变化的；② 负载作周期性变化的； ③ 负载作任意变化的。 2. 斜齿圆柱齿轮的标准参数在 上。 ① 端面； ② 法面； ③ 轴面。

3. 在右图所示的铰链四杆机构中，已知b＝50 mm，c＝35 mm，d＝30 mm，若它为曲柄摇杆机构，a为曲柄，试求a的最大值 。

① 10 mm； ② 15 mm； ③ 20 mm。 4. 当机构的自由度数目大于主动件的数目时，机构 。

① 具有确定的运动；② 具有非确定的运动；③ 不能运动。 5. 渐开线直齿圆柱齿轮的标准参数在 。

① 齿顶圆上； ② 分度圆上； ③ 齿根圆上。 6. 在右图所示正切机构中，导杆1为主动件，φ＝30°，滑杆3为从动件，在图示位置的压力角α＝ 。 ① 60°； ② 30°； ③ 90°。

7. 通过测量渐开线直齿圆柱齿轮公法线的长度，可以获得 。

① 齿顶圆上的齿厚； ② 分度圆上的齿厚； ③ 齿根圆上的齿厚。 8. 在下图所示的凸轮机构中，主动凸轮1为圆心在O1点、转动中心在A点的圆，圆的半径R1＝12.5 mm，AO1＝b＝6.64 mm，CA＝L3＝31.2 mm，从动件2以平底与凸轮接触。摆杆2在图示位置的压力角与摆角ψb

C

3 图1.8凸轮机构 2 ψ B ω1 O1 1 φ A 1

图1.6正切机构 1 A ω1 φ 4 3 C B 2 B 1 a A d 4 图1.3铰链四杆机构

2 b c 3 C D 分别为 。

① α＝0°，ψb＝15°； ② α＝0°，ψb＝25°； ③ α＝30°，ψb＝35°。 二 填空题（每题2分，填对了得2分，填错或不填不得分，共12分）

1. 在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，凸轮理论轮廓的最小曲率半径ρmin与滚子半径rg的比值ρmin/rg≥ 。 2. 当周期性速度波动的机器主轴速度增加一倍时，则速度波动系数δ 。 3. 当设计平面铰链四杆函数生成机构时，设计变量数目为 。 4. 一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度εα＝1.4，则单齿对工作区为 pb。 5. 刚性长转子动平衡的条件为 。 6. 齿轮插刀加工渐开线标准直齿轮不根切的最少齿数为 。 三 计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，需明确指出。

（每题3分，共9分）

D J1 C E 6 B A 1 H I J2 C B A G F 图3. 1图3.2 图3.3

E D 2 5 3 D 4 F C B E A G H

四 作图计算 （7分）

图示为一平面四杆机构，主动圆形构件1上M点的速度VM＝21.4 mm/s。试标注出全部瞬心，用速度瞬心法求摇块3的角速度ω3。

A 4 题4图

2

1 VM M φ＝34° B 2 AM＝15 mm VM＝21.4 mm/s

C 3 五 计算飞轮的转动惯量 （12分）

一个稳定运转的机械系统，以主轴为等效构件时，其等效阻力矩Mer的变化规律如图示。设等效驱动力矩Med为常数，运动周期为2π。系统的等效转动惯量为常数（不包括飞轮的），Je＝1 kgm2。主轴平均转速nm＝970 r/min，许用速度不均匀系数［δ］＝0.01。试求： （1）等效驱动力矩Med；（4分） （2）最大盈亏功ΔWmax；（4分）

（3）安装在主轴上的飞轮转动惯量JF。（4分）

φ 0 π/2 题5图

3π/2 2π 1200 －M /(Nm) －Mr

六 关于凸轮机构的基本问题 （12分）

图示为一偏心圆盘凸轮机构，μL＝1:2。凸轮的圆心为O，半径R＝30 mm，偏心距LOA＝10 mm，滚子半径rT＝10 mm，从动件偏置距e＝10 mm。试求：（在图上标出） (1) 推杆的行程h（在图上标出）； （2分） (2) 凸轮的基圆半径r0（在图上标出）； （2分） (3) 从C点接触到D点接触凸轮所转过的角度δ和推杆的位移S； (1＋1分) (4) C点接触时凸轮机构的压力角αC； （2分） (5) 当Fr＝100 N时，求驱动力矩Md。 （4分）

1 A O Md e R D 4 3 Fr rT B 2 C

七

关于齿轮机构的基本问题

题6图

（12分）

已知一对标准安装(无侧隙安装)的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮的中心距a＝

3

220 mm，i12＝3.4，m＝5 mm， α＝20?，ha*＝1，c*＝0.25。试求：

(1) 齿轮1、2的齿数z1、z2；（2分） (2) 分度圆直径d1；（2分） (3) 齿顶圆直径da1；（2分） (4) 齿根圆直径df1；（2分）

(5) 分度圆上的齿厚s和齿槽宽e；（2分）

?、d2?和顶隙c。(6) 两轮的节圆直径d1（2分）

八 关于齿轮系的基本问题 （共10分）

图示为一轮系，已知：Z1＝Z2'＝25，Z2＝Z3＝20，ZH＝100，Z4＝20，试求： (1) 该轮系的传动比i14 （8分）； (2) n1的转向如图示，标出系杆H的转向 （2分）。

2 H 3 4 题8图

2' n1 5 1 九 关于连杆机构作图设计的基本问题 （10分）

试设计一个曲柄摇杆机构ABCD。已知机架AD和摇杆CD的长度分别为LAD＝500 mm，lCD＝400 mm，摇杆lCD的摆角为ψ＝50o，行程速比系数K＝1.195。试用作图法确定其它构件的长度。

C1 C2

D 题9图

4

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