湖南大学机械原理试题和答案

《机械原理》试卷（9）答案

课程代码：110000106

本试卷用于机械与能源工程系机械类本科学生

（时量：120分钟 总分 100分）

注意：1、答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上无效。

2、答卷必须写明题目序号，并按题号顺序答题 一、选择题（每小题2分，共20分）：

1、每两个构件直接接触并作相对运动，构件之间的这种可动联接，称为( A )。

A.、运动副 B.移动副 C. 转动副 D.高副 2、 平面连杆机构的曲柄为主动件，则机构的传动角是（ C ）

A. 摇杆两个极限位置之间的夹角 B. 连杆与曲柄之间所夹的锐角 C. 连杆与摇杆之间所夹的锐角 D. 摇杆与机架之间所夹的锐角 3、 通常，可适当增大凸轮（ D ）的方法来减小凸轮的运动失真现象。

A. 最大圆半径 B. 分度圆半径 C. 分度圆直径 D. 基圆半径

4、 一对渐开线圆柱直齿轮正确啮合条件是使两轮的（ C ）分别相等。

A. 分度圆半径和模数 B. 压力角和分度圆半径

C. 压力角和模数 D. 齿顶圆半径和分度圆半径

5、 基本周转轮系中，若无固定中心轮，则此轮系称为（ B ） A． 定轴轮系； B． 差动轮系； C． 行星轮系。

6、 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＜mn ； C mn＜mt

7、 对于动平衡的回转件，则( A )

A 、 一定是静平衡的； B 、 不一定是静平衡的； C 、必定不是静平衡的。

8、螺纹的自锁条件（ A ）（其中α为螺旋角，φ为摩擦角）

A 、α≤φ； B 、α≥φ C、不能确定。

9、 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（ C ）

A 、 80mm ； B 、 150mm ； C 、 120mm。

10． 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。 二、填空题 （每小题2分 共20分）

1、机械效率输出功_与 输入功___之比值。从效率观点分析，机械自锁的条件是_η≤0。 2、平面四杆机构的极位夹角θ和行程速比系数K之间的关系可用公式表达，即θ与K关系为θ=_180（K-1）/(K+1)_。

2、机构的极位夹角θ定义为_机构在两个极位时，原动件两位置之间所__所夹的锐角；行程速比系数K定义为__V2/V1_____之比；θ与K关系为θ=_180（K-1）/(K+1)_。

3、正变位齿轮与标准齿数比较，其齿顶高 （增大或减小），齿根高 （增大或减小）。 4、斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 mn1_=mn2,αn1=αn2,β1=-β2。

5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，一次多项式运动规律存在__柔性_____冲击，故不适用

0

0

于_____ 场合。

6、当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于 0 ，该机构处于 死点 位置。 7、速度瞬心是两刚体上 相对速度 为零的重合点，作相对平面运动的三个构件的三个瞬心必 在一条直线上 。

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

9、刚性转子的动平衡条件是 ΣF=0， ΣM=0 。

10、行星轮系的自由度为 1 ，差动轮系的自由度为 2 。

三、简答题（共30分）

1、（8分）什么叫外啮合渐开线标准直齿轮的标准中心距a？如何计算？

答：一对外啮合见开线标准直齿轮，如果安装成分度圆相切的状态，也就是两轮恶毒节圆与分度圆相重合，则这种安装称为标准安装，这时的中心距称为标准中心距。

ar1r2r1r2m(z1z2) 22、（8分）判断图1摆动导杆机构是否有急回特性，是否存在死点位置？ 答：1)有急回特性。

2) 构件3为原动件，有死点，机构的极限位置为死点。

3、（6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：行程速比系数为机构回程的速度与工作行程的速度之比，表达机构的急回特性。对心

曲柄滑块机构行程速比系数等于1。

图1 4、（8分）图2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2

四、分析计算题（每题10分,共30分） 1、（10分）计算图3示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度、虚约束必须明确指出。

图3 解：有一处复合铰链，一处局部自由度

机构自由度为：F = 3n -( 2Pl + Ph ) =3×7-（2×9+1）=2

2、（10分）在一对正常齿制的渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮机构中，已知轮1齿数Z1=20，i12=2.5，压力角α=20°，模数m=10mm，试求下列各量的值： （1）轮2的齿数Z2、分度圆半径r2、基圆半径和齿根圆半径； （2）齿厚S、基节Pb和标准中心距a 解：（1）

Z2Z1i12202.550

r212mZ211050250(mm)

2rb2r2cos250cos20234.9(mm) rf2r2hf2r2(c*ha*)m250(10.25)10237.5(mm)

（2）

S1m11015.7(mm)

22pbpcosmcos10cos2029.5(mm)

0mm) a1mZ1Z2110(2050)35(22

3、（10分）图4示轮系，已知各轮齿数z1=100，z2=101，z3=100，试求iH1，（1）当z3=99时，（2）当z3=100时。

解：

i1H11i11iH1H131z2z3z1z2(i).z399,iH110000 (ii)z3100,iH1100

图4