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机械原理2004—2005学年（1）A卷

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1、1 西南交通大学西南交通大学 2004 2005 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 A 成绩一 14 分图示机构 1 计算机构的自由度如果有复合铰链局部自由度和虚约束请予以指出 2 机构中包含了哪些基本机构写出所包含基本机构的名称二 20 分图示为正确安装的直齿圆柱正常齿轮与齿条传动齿轮 1 为主动 s rad 80 1 转向如图齿轮的齿数14 Z 作图比例 mm mm l 1 1 确定齿轮的模数m 压力角 2 在图上标出节点 P 并确定齿条移动方向和速度 3 确定齿轮的变位系数x 并判定齿轮是否发生根切现象 4 画出理论啮合线 21N N和实际啮合线 21B B 三 16 分图示凸轮机构凸轮 1 为主动件凸轮的轮廓为半径为R 偏心距eOA 的圆盘点 A B 之间的距离为l 1 确定图示位置时机构的压力角 2 M1为驱动力矩 P F为工作阻力不考虑重力惯性力等并设高副的摩擦角为所有转动副的摩擦圆为图中细线圆画出图示位置时各个运动副反力的作用线和方向 3 标出凸轮的基圆半径 0 r 说明如何确定从动

2、题一图题二图 2 件 2 的最大摆角 max 四 12 分图示轮系已知25 BA ZZ 20 DC ZZ 齿轮 A B 的转向如图 1 如果 min 500rnn BA 试确定指针的转速和转向 2 如果 min 400 min 500 r n r n BA 试确定指针的转速和转向 3 画出轮系的拓扑图五 32 分图示平面齿轮连杆机构四边形 ABCD 均为平行四边形 1 如果已知齿轮 Z2 和齿轮 Z4的齿数分别为 Z2 31 Z4 46 模数 m 6mm 分度圆压力角 20 构件 1 的长度mmlAB235 要求齿轮传动为正确安装试确定齿轮 Z2 和齿轮 Z4的变位系数 4 2 x x 题五图题三图题四图 3 2 设构件 1 的角速度为 s rad 80 1 为顺时针方向转动试确定齿轮 4 的角速度 4 的大小和转向 3 如果机构的动力学参数如右表所示起动过程中在构件 1 上作用有驱动力矩 M1 200Nm 在齿轮 Z4上作用有工作阻力矩 M4 100Nm 不计重力等其他力的影响确定该机构由静止状态开始起动要经过多长时间才能够达到稳定运动

3、速度 s rad 80 1 六 15 分图示为台钳定心夹紧机构的设计方案设计者的设计意图是在按照图示方向转动螺杆 3 的时候使与螺旋副 A 螺母固结在一起的平面夹爪 1 向右移动而使与螺旋副 B 螺母固结在一起的 V 型夹爪 2 向左移动从而夹紧工件 5 放松工件的时候各个构件的运动则相反 1 试确定螺旋副 A 和螺旋副 B 的旋向 2 如果螺旋副 A 和螺旋副 B 的导程分别为 A l 和 B l 试写出当螺杆 3 转动时平面夹爪 1 与 V 型夹爪 2 之间距离的变化S 3 如果螺旋副 A B 中的摩擦系数均为f 为了保证在工件作用于夹爪的力作用下机构不会放松确定螺旋副 A B 的中径 A d2和 B d2的取值范围螺旋副中径 2 d与其升角导程l之间的关系为 2 tan d l 七 10 分设计一个两自由度机构驱动件分别是旋转电机和直线电机由于机构结构设计的原因直线电机的输出运动为水平直线运动设计要求机构是最简单的级机构并且机构的输出运动是沿垂线方向的往复直线运动 1 画出您所设计机构的示意图 2 如果已知旋转电机和直线电机的输入运动并且假设确定出了各个构件的杆长和固定铰链点坐标等机构运动参数现要确定输出构件的运动按照求解顺序写出机构运动分析的位置方程并说明如何求解速度和加速度构件质心位置质量 kg 对质心的转动惯量 2 kgm 构件 1铰链点 A0 80 12 构件 3铰链点 D0 80 12 构件 2 在构件 BC 的中点 0 20 08 齿轮 Z2 铰链点 B1 50 25 齿轮 Z4铰链点 A2 10 63

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