华中科技大学机械原理试题和模拟试题

1、2005年机械大类机械原理考试试题专业班号姓名题号一二三四五六七总分分数186161525155100得分一、（共18分）是非判断题（对的填T,错的填F）小一分1. 平面运动副按其接触特性，可分成转动副与高副；（F ）。2 平面四杆机构中，是否存在死点，取决于机架是否与连杆共线。（F）3 一个 K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联 组 合而成的机构的行程变化系数K大于1。（T）4 .与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是可实现各种预期的运动规律。（T）5 .渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与齿距的比值。（F）6. 渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿顶圆上的压力角。（F）7. 斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在法面上。（T）8. 曲柄滑块机构中，当曲柄与机架处于两次互相垂直位置之一时，出现最小传 动角。（T）9. 平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于零。（T）10 .一对渐开线圆柱齿轮传动，其分度圆总是相切并作纯滚动,（F）11 .一对平行袖外啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮台条件为摸数、压力角、螺旋角大小相等。（F）12

2、 机械零件和机构是组成机械系统的基本要素。（F）13机电一体化系统由动力系统、传感系统、控制系统三个要素组成。（F）14 机械设计有开发性设计、适应性设计、变型设计三类不同的设计。（T）15 运动系数 反映了在一 运动循环中，槽轮的运动时间在一 间歇周期中所 占的比例。（T）16在齿轮运转时，其中至少有一 齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线运动 的齿轮系称为复合齿轮系。（F）17采用不同的功能原理，能实现机器的同一使用要求或工艺要求。（T）18表达机械各执行机构（构件）在一 运动环中各动作的协调配合关系的简单 明确图，称为机械运动循环图。（T）二、（6分）试计算下列运动链的 自由度数.（若有复合铰链，局部自由 度或虚约 束，必须明确指出），打箭头的为原动件，判断该运动链是否成为机构.FG =站-口解：n=6; p5=8,p4=1;F=1 ,（3 分）H处虚约束；D处局部自由度。（2分）运动确定（1分）三、（16分）已知如图所示的平面四杆机构，者构件的长度LAB=15mm, LBc=60mm,Ldc=30 mm, LAD=50 mm,试判断：1. 该机构为那种基本机构类型。2. 若构件L

3、AB为原动件,此机构是否存在急回。3. 该机构在何种条件下会出 现死点，画出机构死点发生的位置。解：1. 因为 15+6030+50且连架杆为最短杆，故为曲柄插杆机构（6分）2 .存在急回（5分）3 .在DC杆为主动件时会出现死点，位置在AB与BC杆两次共线处。（5分）四、（15分）如图所示的怎）（b）两图均为实际轮廓为圆的偏心凸轮机构，1 ,画出图（a） 的基圆半径rb和图示位置时的位移S2, 画出（合）（b）两图图示位置时的压力角a,3 ,分别指出（a） （b）两图凸轮机构的理论轮廓是圆还是非圆，其两凸轮机构的 运动规律是否相同？解：1 （5分）2 （5分）3 （a）图凸轮机构理论轮廓是回，（b） 图凸轮机构理论轮廓是非圆，运动规模木 相同。（5分）五、（共25分）1 （15分）如图所示的轮系，已知各轮齿数分别为：Z1=20, Z2=14, Z3=13 ,Z4=20o Z5=16, Z6=32, 模数 m=2mm,压力角叫=200,1 .试分别求出齿轮的分度圆直径1、d2、d3、d4、d5、d6,2 .为使各齿蛇加工时不产生根切。起确定这三队齿轮Z与,Z , Z与Z o Z与123

4、45Z6的传动类型。3 .按不产生根切的最小变位系数公式，求出Z3与Z4的变位系数 ,、x4、基圆直径 db1、db2和齿顶圆直径db1、db2 o解：1. d1 = 40mm, d2 = 28mm 、d3 =26mm、d4 =40mmd5 =32mm、d6 = 64mm（4 分）2. 轮1、2采用等移距变位齿轮传动,3、4采用正传动（5分）3 .最小变位系数 17-14/17=0.176dai =43.684mm、da2 =28.352mm df1=37.852mm、df2=21.148mm（6 分）2. （10分）已知斜齿轮传动 齿数Z=20, Z=40,模数m=8mm,压力角口12n=200,中心距a=250mm,试求其1. 螺旋角。2 .齿顶圆直径d ,da1 a23. 不产生会根切的最少齿数解：1 .螺旋角6=16.26（4分）2 .齿顶圆直径 d 1 =182.667mm, d 2 =349.39mm,（4 分）23,不产生根切的最少齿数 Zmin = 15（2分）z4=100, z5=z6=z7=30,六、（15分）在图示的轮系中，已知各轮齿数为 z2=z3=40, 试求

5、传动比i。解z z2为定轴轮系 z5 z6 z7为定轴轮系（5分）Z2, z3 z4 z5 （H）为周转轮系（7分）分别列方程联立求解得i =12（3分）七.（5分）利用四杆机构的功能，将连杆机构作为驱动件，去掉废旧自行车的链条， 将废旧自行车改装成能在宿舍里锻炼身体的小装置，试画出构思的机构简图， 并说出连杆机构的类型和主动件构件的名称4解： 曲柄插杆机构、（3分）插杆为主动件。（2分）题号-一r二三四五六总分分数22158152020100得分班级2007年机械原理考试题与解答学号 姓名一、单项选择题（共18分，每小题2分）1、 B _是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。A. 机器 B. 零件C.构件。机构。2、曲柄摇杆机构的死点发生在C 位置。人,主动杆与插杆共线B主动杆与机架共线。.从动杆与连杆共线。.从动杆与机架共线3、 偏心轮机构是由铰链四杆机构_ A 演化而来的。A.扩大转动副B .取不同的构件为机架C.化转动副为移动副。化低副为高副4、渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角 B _。 A.加大 B,不变C.M小。不能确定5、用齿条型

6、刀具加工a =20、，h* =1、8=30的斜齿圆柱齿轮时不产生根切的最少数是 B oA. 17 B. 14C. 12 D. 186、 基本局转轮系是由 C 构成。A.行星轮和中心轮B.行星轮、惰轮和中心轮C.行星轮、行星架和 中心轮D.行星轮、惰轮和行星架7、 机构中的构件是由一 成多个零件所组成，这些零件间 _B 产生相对运 动。A .可以B .不能。不一定能8、铰链四 杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取A 为机架。A.最短杆或最短杆相邻边 B .最长杆； C. 最短杆的 对边。9、 渐开线在 B _上的压力角、曲率半径最小。A.根圆B .基圆C. 分度 D.齿顶圆10、 两渐开线齿轮的齿形相 同，则 A A.它们的模数一定相等B.vm 一定满足正确啮合条件C,它们的基圆的压力角一定相等 11、在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，齿廓接触处所受的法向作用力方向C oA.不断变化B. 不能确定C.保持不变二、判断题(正确的填“T”，错误填“F”，共10分，每小题1分)1、 机构的自由度就是构件的自由度。(F )2、一切自由 度不为1的机

7、构，其者构件之间都不可能具有确定的相对运动。(T )3、 偏心轮机构是 由曲 柄摇杆机构演化而来的。(T )4、 在四 杆机构中，取最长杆作为机架，则可得到双摇杆机构。(T )5、 在曲柄摇杆机构 中，空回 行程比工作行程的速度要慢。(F )6、 在转动副和移动副中都存在复合铰链。(F )7、 曲柄摇杆机构的行程速比系数K不可能等于1o(F )8、 图示机构中，当箭头所示构件为原动件时，该机构存在死点。(T )9、 滚子从动件盘形凸轮的压力角必须在实际轮廓 曲线上度量。(F )10、所有平底直动从动件凸轮机构，其压力角均为0。(F )三、(8分)计算下图所示机构 的自由度。打箭头的为主动件，若图中含有 局部自由度、复合铰链和虚约束等情况时，应具体指出，并判断机构是否具 有确定的运动。答案n = 7, Pl = 9;Ph=1F = 3n -2Pl - Ph= 3x7 2x9-1 = 2B处为局部自由度；E处为复合铰链不具有确定的运动四、(15分)1. 机构传动出现的“死点”对设计人员来说是个棘手的问题，试分析以下示 机构(1) 哪个构件为主动件时机构会出现死点；(2) 图示机构是如何实现

8、无死点的。2.将10kg的重物向上举升35mm后急速返回可采用何种机构？(说出机构名称 即可)答案：(a)在滑块C 表面的中间部分加上斜度，在行程未端使曲柄销与滑块C 中 心线错位的结构可避开死点。(b)偏置曲柄滑块机构五、(25分)1.已知一对标准齿轮 z =24, z =96, m=4mm, a=20, h*=1, c*=0.25o12a1) 试计算大小齿轮的分度圆直径 d1, d2；齿顶圆直径d1, d2, 并用 图解 法求出重合度8o2) 若这对齿轮使用日久磨损严重需要修复，按磨损情况，拟将小齿轮报 废，重新制作小齿轮，而大齿轮进行修复，已知修复后的大齿轮的齿顶圆要减 小4mm, 试确定这对齿轮修复时的变位系数X,X22. 某传动装置采用对标准直齿圆柱齿轮，齿轮参数z1 = 20, z2 = 54, m =4mm,加工时误将箱体孔距镗大为a = 150mm, 齿轮尚末加工。当采用斜齿圆柱齿轮进行补救时，求 出其螺旋角8。答案：1.(1)齿顶圆直径d,= 104mm d =392 mm等移距变位；大齿轮负变位；小齿轮正变位(2)变位系数 x2 ; d 2= zm + 2 h* m = 392mm-2x2m = 4 x = - 0.5 mm xx = 0.5 mm2. 将齿轮改为斜齿轮，使中心距等于：af =+z2)/(2cos jS) = 4x (20 + 54)/(2 cos ?) = 150irancos = 148/150 = 0.9867六、(20分)在图示的脚踏车里程表的机构 中，C为车轮轴，已知各轮齿数为z =20, z =100, z =120, z =12, z =30, z=100。当 n=15 r/min 时，试求表上123445c的指针P的转速np o答案：(1) 3, 4, 4 ，5, H (2)为行星轮系：1, 2为定轴轮系(2) iH53 =n5-气/七-气=3;n = n ; n3=0 : i =n /n = 5 n = 32 H

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