机械设计试卷1答案 doc

台州学院 学年第 学期

级 专业《机械原理》期末试卷1（ 卷）

参考答案及评分标准

（答案仅供参考，其它答案酌情给分）

一、填空：（10分）（共10个空格，每格1分）

1. 常用的间歇运动机构有__棘轮和槽轮_____。 2．渐开线齿廓形状取决于_基圆直径________大小。

3. 由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角___大。

4、用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副所绘制的机构简图称为▁机构运动简图▁▁。

5．渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是_模数和压力角相等___________ 6. 齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目_____越多___________，齿轮传动越_____平稳__________。

7．周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法是：安装飞轮和安装调速器 8. 平面连杆机构当行程速比K__>1______时，机构就具有急回特性。

9. 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：摇杆为主动件，曲柄为从动件。 10. 凸轮机构能使从动杆按照_____凸轮廓线________实现各种复杂的运动。

二、判断：（10分）（每题1分）

1.运动副是联接，联接也是运动副。 （× ）

2.曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。 （√ ） 3.在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。（ × ） 4.分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。 （ √ ） 5.速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。 （ ×） 6. 机构都是可动的。 （ √ ）

8．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。 （ × ） 9．凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。 （ × ）

10．外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件。 （ × ）

三、单选题（每小题2分，共20分）

1、机器中各运动单元称为：（ B ）

A、零件 ； B、构件 ； C、机件。

2、当两渐开线齿轮的中心距略有改变时，该对齿轮的（ A ）

A、传动比不变，且啮合角也不变； B、传动比有变化，但啮合角不变；

C、传动比不变，但啮合角有变化。

3．曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，（C）为死点位置。

A、曲柄与连杆共线 B、摇杆与连杆共线 C、不存在 4．一个齿轮上的圆有（B）。

A、齿顶圆，齿根圆 B、 齿顶圆，齿根圆，分度圆，基圆

C、齿顶圆，节圆，基圆，齿根圆 D、 齿顶圆，分度圆，节圆，齿根圆，基圆， 5.凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮（B） 所决定的。

A、转速 B、轮廓曲线 C、 形状

6.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（B）死点位置。

A、 不存在 B、 曲柄与连杆共线时为 C、摇杆与连杆共线时为 7.一对齿轮啮合时,两齿轮的（C）始终相切。

A、分度圆 B 、基圆 C 、节圆 D、 齿根圆 8. 阿基米德圆柱蜗杆的（C）模数，应符合标准数值。

A、 端面 B、 法面 C 、轴面 D 、无

9. 对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取（C）为机架，将得到双曲柄机构。

A 、最长杆

B 、与最短杆相邻的构件 C 、最短杆

D 、与最短杆相对的构件

10、模数为2 mm ，压力角a=20°，齿数Z=20 ，齿顶圆直径da=43.2的渐开线直齿圆柱齿轮是（C） 齿轮。

A 标准 B 正变位 C 负变位

四、简答题(每小题5分,共15分)

1.简述机器、机构、构件、运动副的定义。

机器:它们是一种人为的实物的组合体,组成它们的各部分之间具有确定的相对运动,并能够用来转换能量,完成有用功或处理信息。

构件：它们是一种人为的实物的组合体,组成它们的各部分之间具有确定的相对运动 构件：独立影响机械功能并能独立无能无力的单元体 运动副：两个构件间的直接接触所形成的可动连接

（意思相近即可得分，回答不完整者，根据知识点酌情扣分） 2、什么是变位齿轮？变位修正的目的是什么？

用齿条型刀具加工齿轮时，若不采用标准安装，而是将刀具远离或靠近轮坯回转中心，则刀具的中线不再与被加工齿轮的分度圆相切。这种采用改变刀具与被加工齿轮想对位置来加工齿轮的方法称为变位修正法。采用这种方法加工的齿轮称为变位齿轮。获得齿轮少于17的齿轮。（意思相近即可得分，回答不完整者，根据知识点酌情扣分）

3. 简述格拉霍夫定理中满足杆长条件部分的内容。

在铰链四杆机构中，如果某个转动副能成为整转副，则它所连接的两个构件中，必有一个为最短杆，并且四个构件的长度关系满足杆长之各条件。在具有整转副存在的铰链四杆机构中，最短杆两端的转动副均为整转副。此时，若取最短杆为机架，则得双曲柄机构，若取最短杆的任一相邻的构件为机架，则得曲枘摇杆机构，若取最短杆对面的构件为机架，则得双摇杆机构。（意思相近即可得分，回答不完整者，根据知识点酌情扣分）

五、计算题(,共45分)

1、

试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，必须明确指出）。并判断该机构的运动是否确定（标有箭头的机构为原动件）。若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，指出各级杆组的级别、数目以及机构的级别。（10分）

1、 答案：解: （a）图：n=9，p4=13，p5=0；F=3×9－2×13=1；（2分）

∵原动件数目=机构自由度数，∴机构具有确定的运动。G处为复合铰链；机构级别为Ⅱ级。（1分）

拆组图如下：（2分）

（b）图：n=7，p4=10，p5=0；F=3×7－2×10=1；（2分）

原动件数目=机构自由度数，机构具有确定的运动。机构级别为Ⅲ级。（1分） 拆分过程如下：（2分）

2、

在图示的凸轮机构中，已知凸轮1以等角速度ω1=10rad/s转动。凸轮为一偏心圆，其半径R1=25mm，LAB=15mm，LAD=50mm，φ1=90°，试用瞬心法求机构2的角速度ω2。（10分）

解：1）作出瞬心如图所示（2分） 根据比例量出

p12p13p12p232070p12p13?20mm （3分）

?2???1??10?2.85rad/s

（5分）

3、 求图示卷扬机减速器的传动比i1H.。若各轮的齿数为Z1= 24，Z2?=30，Z2=48 ，

Z3=60，Z3?= 20，Z4=20 Z4?=100。（10分）

解：分析此轮系：3?和4?构成定轴轮系；1，2，H，2?，3构成周转轮系（1分） 1）定轴轮系的传动比为：（4分）

nn''34i3'4'??n3nH??z4'z3'??5

n3=n3’ n4’=nH

2）差动轮系的转化机构的传动比为：（4分）

Hi13?n1?nHn3?nH??Z2?Z3Z1?Z2'??4

3） 由上述两式得： i1H?25 齿轮1与卷扬机筒的转向相同。（1分）

4、 一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知：a=100mm，

Z1=20，Z2=30,α=20°，da1=88mm。（15分） 试计算下列几何尺寸:

①齿轮的模数m；

②两轮的分度圆直径d1 ,d2； ③两轮的齿根圆直径df1 , df2 ； ④两轮的基圆直径db1 , db2； ⑤顶隙C。

解：(1)几何尺寸计算 ①模数m:

m=2a/(Z1+Z2)=2╳100/(20+30)mm=4mm （2分） ②齿根圆直径d1 ,d2:

d1=mZ1=4╳20mm=80mm （2分） d2=mZ2=4╳30mm=120mm （2分） 齿根圆直径df1 ,df2 :

df1=d1-2hf=[80-2╳4╳(1+0.25)]mm=70mm （2分） df2=d2-2hf=[120-2╳4╳(1+0.25)]mm=110mm （2分） (其中:h*a=(da1-d1)/(2m)=1,c*=0.25) 基圆直径db1 ,db2 :

db1=d1cosα=80╳cos200mm=75.175mm （2分） db2=d2=d2cosα=120╳cos200mm=112.763mm （2分） 顶隙c: c=c*m=0.25╳4mm=1mm （1分）

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