机械原理2003—2004学年（1）A卷

西南交通大学西南交通大学 2003 2004 学年 学年 1 学期考试试卷 学期考试试卷 课程名称机械原理 A 成绩 班级学号姓名 一 10 分 图示为一个 连杆机构的示意图 已知 30mmlAB mmlBC50 mmlCD70 mmlAD85 主动构件1以 1 匀速单向转动 机构的运动输出构件为滑块F 1 说明其中的四杆机构 ABCD 是否为 曲柄摇杆机构 2 检验机构是否有急回作用 3 如果已知机构中所有构件的杆长和 所有固定铰链点的坐标 现要确定构 件 5 的运动 试按求解顺序写出求解 的位置方程 并说明如何求解速度和 加速度 二 16 分 图示为一对标准渐开线正常直 齿 圆 柱齿轮传动的啮合图 a 已知齿轮传动的模数mmm5 压力角 20 两个齿 轮的齿数相同 且为标准安装 齿轮 1 为主动轮 1 标出齿轮 1 的转向 齿轮 1 的节圆半径 1 r和齿轮传动的啮合角 2 如果当齿轮齿顶圆恰好彼此通过对方的极限啮合点时 齿轮传动的重合度为1 7378 试确定这对齿轮传动的齿数 3 齿轮是否发生根切 为什么 4 指出这对齿轮传动的主要缺点和存在的问题 5 如果取齿轮 1 为运动等效构件 其运动为周期性速度波动 等效阻动力矩 r M 在一个 a b 运动周期中 2 的变化如图 b 所示 等效驱力矩 d M 为常数 齿轮 1 的平均角速 度 min 620 r 系统许用运转不均匀系数01 0 试求安装在齿轮 1 轴上的飞轮 的转动惯量 F J 不计其余构件的转动惯量 三 12 分 图示双滑块机构 1 确定出构件 2 与机架 4 之间的速度瞬心P24 2 机构的受力和运动情况如图所示 机构出现 死点位置时 角度 为多少 3 设计一个与图示机构结构不同的机构 但可 以实现与图示机构相同的运动变换关系 即 将一个构件沿 y 方向的移动转变为另 一个构件沿 x 方向的移动 请画出您所设计 机构的示意图 四 25 分 图示为一个滚子直动从动件盘形 凸 轮 机构 机构的基圆半径为 0 r 滚子半径为 r r 偏距为e 从动件推程的运动规律为等速运动规 律 回程的运动规律为等加速等减速运动规律 1 试根据给出的从动件的位移线图 画出从动件的速度和加速度线图的示意图 2 判定机构存在什么样的冲击 3 图中所画出的凸轮的基圆半径 0 r是否正确 4 写出推程凸轮理论廓线的方程式 并说明如何得到凸轮的实际廓线方程式 5 标出凸轮廓线上标号为 9 的点对应的凸轮机构的压力角 如果凸轮的压力角 大于许 用压力角 提出改进设计的措施 五 12 分 图示轮系 1 确定当齿轮 A 的转向如图所示 min 300rnA 时 构件 H 转速的大小和 方向 2 若机构中存在复合铰链 局部自由度和虚 约束 请予以指出 3 为了提高轮系的承载能力 在构件 H上再 加两个与齿轮 E 完全相同的齿轮 问这三 个齿轮应当如何安装布置才能使构件H 的转轴上没有惯性力的影 响 请说明理由 六 10 分 有一个学生想设计一 个 贴天花板的储存箱 当要向储存箱 内 放东西的时候 将储存箱放下来 放 完东西后 将储存箱贴在天花板上 他 提出了一个利用铰链四杆机构的 设 计方案 如图所示 1 如果采用图示方案 简要说明 设计该机构中各个构件的杆长 的过程 方法 2 说明应该检验哪些条件 3 请帮助他解决机构的操纵 控 制和储存箱的锁紧定位装置的 设计问题 要求操作方便 七 15 分 图示为螺旋千斤顶的 机 构结构图 设计要求是 当转动螺杆 1 时 螺母 2 3 可以迅速地聚拢或 分 离 螺旋副 A B 能够自锁 如 果 只考虑螺旋副中的摩擦 而不计其 他 运动副中的摩擦 为达到这样的设 计 要 求 问 1 螺旋副 A B 的旋向应当相同还 是 相反 2 螺旋副的升角 应当满足什么 条 件 设螺杆 1 与螺母 2 3 之间 的 当量摩擦系数为 V f 3 如果起升重量是 Q 如何计算应 当 加在螺杆 1 上的力矩