礦大機自2002級機械原理試卷A答案.doc

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1、中國礦業(yè)大學(xué)2003～2004學(xué)年第2學(xué)期《機械原理》考試（A）卷－答案卷考試時間：120分鐘　　考試方式：閉卷機自2002級（2004.6.6）1填空（每小題2分，填對了得2分，填錯或不填不得分，共20分）(1)一平面鉸鏈四桿機構(gòu)的尺寸為：機架d＝50mm，連架桿c＝40mm，連桿b＝60mm，曲柄a、連架桿c與機架d相鄰，當(dāng)該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)時，求桿a的變化范圍　　　a＋60＜50＋40，　　　0＜a＜30mm　　　　　　　　。(2)一曲柄搖塊機構(gòu)，曲柄為主動件，行程速比系數(shù)K＝1.5，求搖塊擺角的大小　ψ＝θ

2、＝(K－1)180o/(K＋1)＝(1.5－1)180o/(1.5＋1)＝36o　　　　　　　　　　　　。(3)平底擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)，平底的延長線通過擺動從動件的固定轉(zhuǎn)動中心，凸輪為主動件，該機構(gòu)的傳動角γ＝90o　　　　　　　　　　　　　　　　　。(4)一曲柄導(dǎo)桿機構(gòu)的曲柄為主動件，導(dǎo)桿為直構(gòu)件且擺角為60o，求該機構(gòu)的行程速比系數(shù)K＝　(180o＋60o)/(180o－60o)＝2　　　　　　　　　　　　　　　　　。(5)一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪傳動的中心距發(fā)生0.82％的相對變化，求此時嚙合角α'的大小

3、為　acos20o＝α'cosα'＝(a＋0.0082a)cosα'，　α'＝21.243o　　　　。(6)斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)在　　　法面　　上；螺旋角的改變是否影響中心距a的大小　　　　　a＝mn(z1＋z2)/(2cosβ)　　　　　　　　　影響　　。(7)在直齒圓柱齒輪傳動中，重合度εα＝1.25，其單齒對工作區(qū)的長度為　0.75pb；直齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)在　　　　　　　大端　　　　　　面上。(8)設(shè)計一鉸鏈四桿函數(shù)生成機構(gòu)時，其設(shè)計變量的最大數(shù)目為　　　5　　　。(9)在推導(dǎo)齒輪模數(shù)m的計算公式時，將輪

4、齒的力學(xué)模型視為懸臂梁　。(10)在直齒圓柱齒輪傳動的接觸強度設(shè)計中，小齒輪分度圓d直徑的設(shè)計原理為　將直齒圓柱齒輪在節(jié)點的接觸視為兩個圓柱體的接觸，兩個圓柱體的半徑分別等于漸開線在節(jié)點的曲率半徑，再由赫茲公式推導(dǎo)而得　　　　　　　　　　　　　。2　試計算下面各圖所示機構(gòu)的自由度，指出復(fù)合鉸鏈，局部自由度和虛約束　（共12分，3+3+3+3分）圖2-1　齒輪4與機架5形成齒輪齒條副1ABD253E54圖2-3齒輪1、2外嚙合O3O1312d1r3r14BC1A圖2-26F2-1＝3n－2PL－1PH＝3×4－2×5－

5、1×1＝1D為復(fù)合鉸鏈F2-2＝3n－2PL－1PH＝3×5－2×7－1×0＝1F2-3＝3n－2PL－1PH＝3×4－2×5－1×1＝1A為復(fù)合鉸鏈13542ABCDE圖2-4ABCDE12345F2-4＝3n－2PL－1PH＝3×4－2×4－1×1－1＝22為局部自由度3試分別使用速度瞬心法與相對運動圖解法求圖3所示的曲柄搖塊機構(gòu)中導(dǎo)桿2在圖示位置的角速度ω2，導(dǎo)桿2上Q點的速度VQ。已知ω1＝10rad/s,長度比例尺μL＝實際尺寸/圖上尺寸＝10?！　　　　　　　　　　　　　。?0分）解：速度瞬心法：VB＝ω

6、1ABμL＝ω2BP24μL，　ω2＝ω1AB/BP24＝10×17/58＝2.93rad/s，VQ＝ω2QP24μL＝2.93×42.6×10＝1248m/s，VB＝AB×μL×ω1＝17×10×10＝1700mm/s，取μV＝100(mm/s)/1(mm)。相對運動圖解法：VC2=VB+VC2B方向∥BC⊥AB⊥CB大?。喀?·BA·μL？VC2B＝bc2×μV＝7.8×100＝780mm/s，VQ＝pq×μV＝13×100＝1300mm/s，pbc2qμV＝100(mm/s)/1(mm)圖3BCA312Qx4φ

7、ω1P24VQω2＝VC2B/BC2＝780/(26.8×10)＝2.91rad/s。4　圖4(a)所示為一曲柄滑塊機構(gòu)用作為剪床工作機構(gòu)的簡圖；滑塊上的阻力Fr等效到曲柄上的工作阻力矩Mr如圖4(b)所示，假設(shè)驅(qū)動力矩Md為常數(shù)，已知曲柄的平均轉(zhuǎn)速n1＝100r/min。設(shè)曲柄滑塊機構(gòu)關(guān)于A點的等效轉(zhuǎn)動慣量Je＝150kgm2，求速度波動不均勻系數(shù)δ＝0.04時，應(yīng)在曲柄軸上加多大的飛輪轉(zhuǎn)動慣量JF　　　　　　(12分)aebn1BCAφFr圖4a圖4bMr1000Nm100Nm120o360o0φ400NmW1W

8、2Med解：Med×(2π)＝1000×(2π/3)＋100×(4π/3)　Med＝400NmW1＝(400－1000)×(4π/3)＝－1256.6Nm，W2＝(400－100)×(4π/3)＝1256.6Nm，0＋W1＝－1256.6Nm，W1＋W2＝0，Wmax＝0，Wmin＝－1256.6Nm，ΔWmax＝1256.6Nm。ω1＝2πn