机械原理自考考试题及答案解析

一 、选择题

1. 铰 链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=80mm，则机架最大杆长为( A )

A 、 80mm ; B 、 150mm ; C 、 120mm。

2. 速度瞬心是两个作平面相对运动的两刚体上瞬时( A )为零的重合点

A 、绝对速度 ; B 、牵连速度 ; C 、相对速度。

3. 当两渐开线齿轮的中心距略有改变时，该对齿轮的( C )

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。

4. 凸轮机构从动件采用等速运动规律时( B )

A 、 无冲击 ; B 、 有刚性冲击 ; C 、 有柔性冲击。

5. 以mn和mt分别表示一个斜齿圆柱齿轮的法面和端面模数，则( C )

A、 mn=mt ; B 、mt

二、填空题

1.在平面机构中若引入一个高副将引入 F=3N-(2PL+PH) 。1 个约束，而引入一个低副将引入 2 个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是

2. 螺纹的自锁条件是 α<φ 。

3.刚性转子的动平衡条件是 ΣF= 0ΣM = 0 。

4.当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于 零 ，该机构处于 死点 位置。

5.推动力与从动件被推动点速度间的夹锐角称为凸轮机构的 压力角 ，其值越小，则传动越 好 。

6.滚刀加工的正常齿标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数Zmin等于 17 。

7.曲柄摇杆机构的行程速比系数K的大小取决于 极位夹 角大小，K值越大，机构的 特性越显著。

三、简答分析题

1.(8分)计算图3机构自由度，并指明局部自由度、虚约束、复合 铰 链。

解：

F = 3n -( 2Pl + Ph ) (2分)

=3×7-(2×9+2) (2分)

=1 (1分)

1处虚约束，2处局部自由度，3处复合 铰 链(3分) 图1

2.(7分)渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么?满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动。

答：渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是模数相等，压力角相等。 (4分)

满足正确啮合条件的一对齿轮不一定能连续传动。 (3分)

3.(7分)何谓行程速比系数?对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少?

答：行程速比系数为：K=(1800+θ)÷(1800-θ)。 (4分)

对心曲柄滑块机构行程速比系数等于1。 (3分)

4.(7分)在图2示机构运动简图上作图，表示出杆3的摆角ψ和极位角θ。

解：

图2

5.(7分)图3示凸轮机构运动简图中，凸轮为主动件，转向如图所示，试在图上标出当前位置的压力角，并用作图法求出从动件的'行程h。

图3

四、计算题

1. 一对标准渐开线圆柱直齿轮外啮合传动(正常齿)，正确安装(齿侧间隙为零)后，中心距为144mm，其齿数为z1=24，z2=120，分度圆上压力角α=200

① 求齿轮2的模数m2及其在分度圆上的齿厚S2;

② 求轮1的齿顶圆处的压力角αa1;

③ 如已求得它们的实际啮合线长度B1B2=10.3mm，试计算该对齿轮传动的重合度;

④ 说明该对齿轮能否实现连续传动。

解：(1)由标准安装中心距 (1分)

模数 (2分)

分度圆齿厚 (3分)

(2)轮1齿顶处压力角 (3分)

(3) (3分)

(4)由于，故可实现连续传动 (3分)

2.图4示轮系中，各轮均为正确安装的标准渐开线圆柱直齿轮。已知轮1的齿数z1=18，轮2的齿数z2=36，，而轮5的分度圆半径为轮4的两倍。轮1的转速大小为1200r/min ，转向如图所示。

求从轮1到轮5的传动比i15及轮5的转速大小与转向。

解：行星轮系1-2-3-4，

(4分)

对定轴轮系4-5

(4分)

(3分) 图3

(方向与n相反) (4分)

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(1)缺少调整垫片; (2)轮毂键槽结构不对; (3)与齿轮处键槽的位置不在同一角度上; (4)键槽处没有局部剖; (5)端盖孔与轴径间无间隙;