1、試題1一、選擇題（每空2分，共10分）1、平面機構中，從動件的運動規律取決于D 。A、從動件的尺寸B、 機構組成情況C、 原動件運動規律D、原動件運動規律和機構的組成情況2、一錢鏈四桿機構各桿長度分別為30mm , 60mm, 80mm, 100mm,當以30mm的桿為機架時，則該機構為A 機構。A、 雙搖桿B、雙曲柄C、曲柄搖桿D、不能構成四桿機構3、凸輪機構中，當推桿運動規律采用C 時,既無柔性沖擊也無剛性沖擊。A、 一次多項式運動規律B、二次多項式運動規律C、正弦加速運動規律D、 余弦加速運動規律4、平面機構的平衡問題中，對“動不平衡”描述正確的是B。A、只要在一個平衡面內增加或出去一個

2、平衡質量即可獲得平衡B、動不平衡只有在轉子運轉的情況下才能表現出來C、靜不平衡針對軸尺寸較小的車t子（轉子軸向寬度b與其直徑D之比b/D<0.2）D、 使動不平衡轉子的質心與回轉軸心重合可實現平衡5、漸開線齒輪齒廓形狀決定于D 。A、模數B、分度圓上壓力角C、齒數D、 前3項二、填空題（每空2分，共20分）1、兩構件通過面接觸而構成的運動副稱為皿。2、作相對運動的三個構件的三個瞬心必在同一條直線上。3、轉動副的自鎖條件是驅動力臂w摩擦圓半徑。4、斜齒輪傳動與直齒輪傳動比較的主要優點：嚙合性能好：重合度大：結構緊湊。5、在周轉輪系中，根據其自由度的數目進行分類：若其自由度為2,則稱為 差動

3、輪系若其自由度為1,則稱其為 行星輪系。6、裝有行星輪的構件稱為行星架（轉臂或系桿）。7、棘輪機構的典型結構中的組成有：搖桿 、 棘爪 、 棘輪 等。三、簡答題（15分）1、什么是構件？答：構件：機器中每一個獨立的運動單元體稱為一個構件；從運動角度講是不可再分的單位 體。2、何謂四桿機構的“死點”？答：當機構運轉時，若出現連桿與從動件共線時，此時丫 =0,主動件通過連桿作用于從動件 上的力將通過其回轉中心， 從而使驅動從動件的有效分力為零，從動件就不能運動， 機構的這種傳動角為零的位置稱為死點。3、用范成法制造漸開線齒輪時，出現根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪些？答：出現根切現象的原因

4、：刀具的頂線(不計入齒頂比普通齒條高出的一段c*m)超過了被切齒輪的嚙合極限點Ni,則刀具將把被切齒輪齒根一部分齒廓切去。避免根切的方法：a) 減小齒頂高系數ha*b) 加大刀具角”c) 變位修正(45圖1所 的自由 事項應(5*2)四、計算題 分)1、計算如 示機構 度，注意 說明？小題a：其中A、B處各有一個轉動副，B處有一個移動副，C、D處的移動副記作一個移動副。 即n 3,Pi 4, Ph 0, p' F' 0 ;所以該機構自由度為：F 3n (2 pi Ph p') F' 3 3(2 4 0 0)0 1小題b： 其中A、B、C、G、H處各有一個轉動副，

5、F處為復合較鏈有兩個轉動副，B處有一個局部自由度，D、 E處的兩個移動副記作一個移動副。即n 7,pl 2 Ph 1, p' 0, F' 1;所以該機構自由度為:F 3n （2pl ph p'） F'3 7（2 9 1 0） 112、如圖 2 所示機構中，各尺寸為：lAB=30mm , lAc=100mm, lBD=50mm, lDE=40mm,曲柄以等角速度co 1=10 rad/s運動，試用圖解法求機構在1 45時，點D和E的加速度，以及構件2的角速度和角加速度。（15分）圖2C3）為重合點，貝U Vc3=VC4=0,ac3=ac4=0,和動副，且構件2作平

6、面一般運動，選 C （C23= a 2。速度分析co 3= co 2, exi.Vb1lAB 100.03 0.3m/sVC2方向 大小VBABVC2BBCVC 2c 3/ BC取科 v=0.005m -vDs-1/mm作上式的速度圖v pd 0.005 45.2vpe 0.005 34.4（圖 b）,0.23m/s0.17m/s再根據速度影像原理得點（沿pd方向）（沿pe方向）d及e。vbC220.1230.005 48.5 2.00rad /s (瞬時針)ii.加速度分析aBan121AB 1000.03 3m/s2naC2B2一 22%c2.00_20.123 0.49m/sakaC2C

7、32 v 243vC2C340.005 34.5 0.69m/s2 (方向 D E)aC2方向大小aBnaC2Bt aC2BaC3t aC2C3r aC2C3BCBC/BC以科a=0.04m - s-2/mm作加速度圖（圖c）,再加速度影像原理得點d'和e',由圖可得:aDap'd' 0.0465.14 2.61m/s2（沿p'd'方向）aEa p'e' 0.0471.01 2.84m/s2（沿p'e'方向）t''aC2B_a n2 c22|lcBlcB0.04 25.8528.41rad/s0.1

8、23（順時針）3、設計一對漸開線外嚙合標準齒輪圓柱齒輪機構。已知a與齒頂圖系數 ha為標準值，試求：（10分）zi=18, z2=36,模數 m=3,壓力角1）該圓柱齒輪機卞的傳動比 i122）兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、分度圓上齒厚3） 求兩輪的中心距a） 該圓柱齒輪機構的傳動比112z236z118b） 兩輪的分度圓直徑:d1 mz 3 18 54mm d2 mz23 36 108mm齒頂圓直徑:da1(z1*、2ha)m(18 2 1) 3 63mm*、da2 (z2 2ha)m(36 2 1) 3 117mm齒根圓直徑:df1 (乙 2ha 2c )m (18

9、20.25) 3 46.5mm*df2 (z2 2ha 2c )m(360.25) 3 100.5mm基圓直徑:db1d1cos54cos205074mmdb2d2cos117cos20109.94mm分度圓上齒厚:m23.1423 4.71mmc） 兩輪中心距:d1 d2-254 108 ” 81mm24、在圖示輪系中，已知: 動比!i5o （10分）Zi=22Z3=88Z3' =Z 5o試求傳答：齒輪1、2、3、H組成行星輪系部分;齒輪3'、4、5組成定軸輪系部分；其中行星輪系部分的傳動比：- H 1 H i13Z2Z3Z3Z1Z2Z18822(1)定軸輪系部分:i3

10、9;53'Z4Z5Z3'Z4zZ3(2)由圖中可知:(3)又有:3'(4)由式1、2、3、4聯立可得:i15五、設計題(10 分)設計一導桿機構，已知機架長度 以及必要的文字說明）100mm,行程速比系數圖3K=1.5 0 （要求保留作圖軌跡,解:180 (K 1) 180 (1.5 1)36導桿機構的極位夾角K 11.5 1根據導桿機構的特性知：；其中 為導桿的擺角作圖步驟：a）作 mDnb）作 mDn的角平分線，在該線上取Ida d 100mm （即機架長度）c） 過A點作導桿任一極位的垂線 AC1 （或AC2）,其即為曲柄，故a dsin（ /2） 100 sin

11、（36/2） 30.90mm試題2、填空題（每題2分，共20分）1、 機構具有確定運動的條件：機構自由度數 =機構的原動件數。2、 速度影像的相似原理只能應用于 同一構件度的各點。3、 對心曲柄滑塊機構，若以滑塊為機架，則該機構演化為定塊機構（或直動導桿機構）_4、 移動副的自鎖條件是： 驅動力作用在移動副的摩榛角內5、 凸輪機構推桿的常用運動規律中， 一次多項式運動規律有剛性沖擊。6、 漸開線的形狀取決于 基圓的大小。7、 直齒圓柱齒輪機構的正確嚙合條件是： 模數相等、壓力角相等8、 有一外槽輪機構，已知槽輪的槽數Z 4,轉盤上裝有一個圓銷，則該槽輪機構的運動系數k= 0.25。9、 回轉構

12、件進行動平衡時，應在兩個平衡基面上加平衡質量。10、當兩構件組成兼有滑動和滾動的高副時，其瞬心在過接觸點高副元素的公法線處。二、簡答題(每小題5分，共251、簡述構件和零件的區別和聯系？答：a)構件：從運動角度講是不可再分的單位體。b)零件：從制造角度講是不可再分的單位體。c)構件可以由多個零件通過剛性聯結獲得。2、什么是當量摩擦系數？答：為了計算摩擦力簡便， 把運動副元素幾何形狀對運動副的摩擦力的影響因素計入到摩擦系數中，這種轉化后的摩擦系數稱為當量摩擦系數。3、實現往復移動或往復擺動的機構有哪些？答：(1) 連桿機構(2) 凸輪機構(3) 螺旋機構(4) 齒輪齒條機構(5) 組合機構4、機

13、械的“平衡”與“調速”都可以減輕機械中的動載荷，但兩者有何本質區別？答：1)機械平衡是通過消除或減小慣性力和慣性力矩來減輕機械中的動載荷。2)調速是使機械的運動避開其共振區域，從而減小軸的撓度，獲得減輕機械中動載荷的目的。5、簡述漸開線圓柱斜齒輪機構主要有哪些優缺點？答：優點：(1) 嚙合性能好：逐漸嚙入，逐漸嚙出，傳動平穩，噪音小。(2) 重合度大：降低每對齒輪的載荷，提高承載能力。2、圖示為一內燃機的機構簡圖，試計算其自由度，并分析組成此機構的基本桿組及機構級別。(10分)答：見圖所示。活動構件所以機構的自由度為n=7;低副 pl=10;F 3n (2pi ph p') F'

14、;3 7 (2 10 1 0 0) 0 1以AB為原動件：機構可分解成下圖。n級機構因此該機構為：n級機構3、試求機構在圖本位置的全部瞬心。(5分)答：A點為P13；B點為P12；P23由三心定理求得，見圖。4、在圖示導桿機構中，BAC 90 , 1AB 60mm, 1AC 120mm,曲柄ab以等角速度30rad /s轉動，試用相對運動圖解法求構件3的角速度和角加速度。解:（15 分）以科=0.001m/mm作機構的位置簡圖，如圖 a所示。l BCAC lAB1202 602 1 34mma）速度分析求Vb2VB2VB11l AB30 0.06 1.8m/sI（方向垂直AB轉向同coa）求V

15、b3方向大小VB2ABVB3BCVB2B3/AB取科 v=0.01m -VB3VB2B3加速度分析s-11.8/mm作上式的速度圖（圖V pb3vb2b3VB3 l BCb）0.01 80.36 0.8m/s （方向見圖）0.01 161.07 1.6m/s （方向見圖）08-3 6rad /s （逆時針134 10aB2an2Xb3020.0654m/s2 （方向 B A）naB30.134 4.8m/s（方向 B C）k aB2B32B326 1.619.2m/s（方向 Vb2B3）nt 'kraB2aB3aB3aB2B3aB2B3方向B AB CBCVB2B3/BC大小544.8

16、?19.2?3VBlBC 62BC以w a=1m s-2/mm作加速度圖（圖 c）taB33 電/9- 216rad/s2Ibc0.13460,z2z2'20z100。試求傳動比i4i。（10分）5、圖示輪系中,已知:. Hi15Z2Z5Z1Z220 10060 20(1)2'+If3 -H.Hi14Z2Z3Z420 2060 20(2)由式1、2聯立可得:i411.5ae'br' 1 29.08 29m/s2(方向見圖)四、設計題(10分)如圖所示，設已知破碎機的行程速比系數K=1.2,顆板長度lCD 300mm,顆板擺角35 ,曲柄長60mm。試設計該四桿機

17、構。解：作圖步驟:d)由給定的行程速比變化系數K,得曲柄搖桿機構的極位夾角180 (K 1) 180 (1.2 1) 16 361.2 1e)f)g)h)作出搖桿兩個極限位置 C1D和C2D,使 C1DC2 35連接Ci、C2,作C1C2NC1PC2并作CiM垂直于C1C2。利用余弦定理求cos9016.36 。2 l ab x90 16.3673.64AC1 (令為x)22. 2x lC1C22 2 l AB x x量得 lC1C2 180.42mmCIC 2N與M相交于P點，由圖可見,代入求得連桿的長度：x 225.44mmi)以C1為圓心，x為半徑作圓，與前述外接圓的交點即為所求的A點。

18、j) 量得機架長：309.43mm試題3一、填空題(每空2分，共20分)1、 機構中按給定的運動規律對立運動的構件稱為原動件;而其余活動構件稱為 從動件。2、 轉動副的自鎖條件是： 驅動力作用在摩擦圓內。3、 對心曲柄滑塊機構，若以曲柄為機架，則該機構演化為導桿機構。4、 機構的壓力角是指力與諫度所夾銳角。5、 凸輪機構推桿的常用運動規律中，余弦加速度運動規律有 柔性沖擊。6、 齒輪機構的重合度愈大，表明同時參加嚙合的輪齒對數愈多 。7、 棘輪機構的主要組成構件有： 球輪、M、 卜爪等。8、 機器速度波動的類型有：圄期件諫波波動、非周期性諫度波動。9、 設計滾子推桿盤形凸輪輪廓線時，若發現工作

19、廓線有變尖現象時，則尺寸參數上應采取的措施是：加大基圓半徑 。10、 在曲柄搖桿機構中， 當 曲柄 與 機架 兩次共線位置時出現最小傳動角。二、簡答題（每小題5分，共25分）1、何謂運動副及運動副元素？答：運動副是指兩構件直接接觸具有確定的相對運動關系的一種聯結。（書本）：兩個構件直接接觸而組成的可動的聯接。運動副元素：參加接觸的部分。兩構件上能夠參加接觸而構成運動副的表面。2、列舉5種能實現連續回轉運動的機構。答：1）摩擦傳動機構：如帶傳動、摩擦輪等2）嚙合傳動機構：如齒輪傳動、蝸桿傳動、鏈傳動等3）連桿機構：如雙曲柄機構、平行四邊形機構等。3、簡述進行質量代換需要滿足的三個條件？動代換和靜

20、代換各應滿足什么條件?答：質量代換法需滿足三個條件：1、代換前后構件的質量不變；2、代換前后構件的質心位置不變；3、代換前后構件對質心軸的轉動慣量不變；其中：動代換需要滿足前面三個條件；靜代換滿足前兩個條件便可。4、齒輪傳動要勻速、平穩地進行，必須滿足哪些條件？答：1）對齒廓的要求：齒廓滿足定傳動比的齒廓嚙合基本定律。2）對重合度要求：齒輪嚙合的重合度大于1。3）對正確嚙合要求：滿足正確嚙合條件。5、有一滾子推桿盤形凸輪機構，在使用中發現推桿滾子的直徑偏小，欲改用較大的滾子, 問是否可行？為什么？答：不一定。令滾子半徑為；凸輪理論輪廓線的最小曲率半徑為min當：rrmin時：工作廓線出現交叉，

21、出現失真現象。這時不可行。當：rrmin時：工作廓線出現尖點，凸輪輪廓在尖點處易磨損而導致失真。這時也不可行。當：rrmin時：這時也不可行。三、計算題（共45分）(5分)1、繪制唧筒機構簡圖（草圖）2、圖示為一內燃機的機構簡圖，試計算其自由度；以 本桿組及機構級別。（10分）EG為原動件時分析組成此機構的基答：活動構件n=7;低副pl=10;所以機構的自由度為F 3n (2pi Ph p') F'3 7 (2 10 1 0 0) 0 1以AB為元動件：機構可分解成下圖。為出級機構3、試求機構在圖示位置的全部瞬心。（5分）答:A點為P12；B點為P23；C點為P34；D點為P1

22、4；P13由三心定理求得為 B點，見圖。P24由三心定理求得為 D點，見圖。4、圖示錢鏈四桿機構中，已知lBC 50mm,1cD 35mm, 1AD 30mm, AD為機架，（15分）（1） 若此機構為曲柄搖桿機構，且AB為曲柄，求1ab的最大值;（2） 若此機構為雙曲柄機構，求1AB的最小值；（3） 若此機構為雙搖桿機構，求1AB值的范圍；解：1）曲柄搖桿機構要求滿足桿長條件”；曲柄為連架桿且最短三個條件。由桿長條件”知：1ab 1BC 1aD 1cD即：1AB1AD 1CD1BC 30 35 50 15mmABADCDBC所以1AB的最大值為：15mm2）為雙曲柄機構有兩種情況：? 滿足 桿長條件”；最短桿為機架；。?滿足平行四邊形機構條件。（1bc1ad 排除）當BC為最長桿時：由桿長條件"知：1 AD 1 BC 1 AB 1 CD即：1AB 1AD 1BC 1CD 30 50 35 45mmAB AD BC CD當AB為最長桿時:由桿長條件”知：Iad Iab Ibc Icd即：1AB lBClCDlAD 50 35 30 55mmABBCCDAD所以1AB的最小值為：45mm3）為搖桿