2006 —2007 学年第1、2机械原理课程试卷（B卷）答案及评分标准
本试卷共 9 道大题，满分100分。 一、填空（本大题10分，每小题1分）答案 1、机构传力性能的好坏可用 机构传动角的大小 来衡量。 2、机构出现死点的原因是 其传动角等于零 。 3、平面连杆机构具有急回特性在于 机构极为夹角 不为零。 4、对于直动平底从动件盘形凸轮机构，避免产生运动失真的方法是 增大基圆半径 。 5、移动副的自锁条件是 β＜ ? ，转动副的自锁条件是 e ＜ρ 。 授 课 专业班级： 6、斜齿轮的当量齿轮是指 与斜齿轮法面齿形相当的虚拟直齿轮 。 7、欲将以匀速旋转运动转变为直线往复移动，可采用 曲柄滑块机构、齿轮齿条机构 凸轮机构 等实现功能要求。（至少说出3种机构） 8、平面四杆机构演化的基本途径为 改变构件的相对尺寸和形状、取不同的构件为机架、 改变运动副的尺寸 。 9、表征机械运转周期性波动的两个基本参数是 机械的平均角速度和速度不均匀系数 。 10、渐开线齿轮传动的可分性是指 齿轮实际中心距与设计中心距稍有偏差，两齿轮的传动 比保持不变 。 二、图解法设计连杆机构（本大题8分）答案 设计一摆动导杆机构。如图所示，已知LO1O2=45mm，行程速比系数K=1.4，求曲柄LO1A。 （注：严格按比例绘制，作图过程无需说明，但应保留作图线。） 解： 1、确定比例尺μL=取定值； （1分） 2、按比例作出LO1O2 ； （1分）
K?13、计算ψ=θ=180K?1=300； （3分） 0并作出导杆摆动范围ψ=θ，O2A1线和O2A2线。 4、 过O1作O2A1垂线，则，曲柄 LO1A= O1A1μL=12mm。 （3分） 1
三、自由度计算（本大题8分）答案 试计算图示机构的自由度，并判定该机构是否具有确定的运动规律。若有复合铰链、局部自由度、虚约束， 须在图中标出。（原动件数量如图所示） 解： C为复合铰链； （1分） N（或M）、G（或H）为虚约束； （1分） E为局部自由度。 （1分） n=7、PL= 9 、PH=1 （1分） F?3n?2PL?PH?3?7?2?9?1＝2 （3分） 因为机构自由度数大于零，且等于原动件数，所以机构有确定的运动。（1分） 四、轮系传动比计算（本大题12分）答案 图示轮系，已知各轮齿数为z1=z2=30，z3=40，z4=20，z5=18，z6=38，试求传动比i1H，并说明n1、nH转向 关系。 解：要区分出定轴轮系和基本周转轮系 1、1-2组成定轴轮系 （2分） nz30 i12?1?2??1，所以n1=n2 n2z130 2、3-4-5-6-H组成周转轮系 Hi36?n3?nHz4z620?3819??? （3分） n6?nHz3z540?1818 n6=0，所以，i3H=-1/18，n3与nH转向相反。（3分） 联立1、2，且n3=n2，解得： i1H=-1/18 （2分） n1与nH两者转向如图所示。 （2分） 五、齿轮参数测定（本大题10分）答案 在一机床的主轴箱中有一直齿渐开线标准齿轮，发现该齿轮已经损坏，需要重做一个齿轮更换，试确定这个 齿轮的模数和齿顶高系数。经测量，其压力角α=20o，齿数z=40，齿顶圆直径da=83.207mm，跨5齿的公法线长度L5=27.512mm，跨6齿的公法线长度L6=33.426mm。 解： 1、基节与公法线长度的关系 pB?L6?L5?33.426?27.512?5.914mm （3分） 2、基节的公式 pB??mcos???mcos20， （2分） 所以解得 m=2.003 （1分） 标准化后 m=2 3、da?m(z?2ha)?83.207，所以 （3分） *o?0.80175 （1分） *标准化ha?0.8
*ha2
2006 —2007 学年第1、2机械原理课程试卷（B卷）答案及评分标准
六、瞬心法计算（本大题12分）答案
如图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触。 求： （1）找出机构的所有瞬心； （2）用瞬心法求轮1和轮2的角速比 解： 1、各瞬心位置如图所示，共6个瞬心。（4分） 2、在瞬心P12有 v1=v2 （2分） 3、而P24 为构件2的绝对瞬心，所以 v2=ω22r2 （2分） 4、而P14 为构件1的绝对瞬心，所以 v1=ω1r1 （2分） 授 课 专业班级： ?12r2?5、 （2分） ?2r1 七、凸轮图解法（本大题12分）答案 图示盘型凸轮机构，已知凸轮的实际轮廓为一以C为中心的偏心圆盘。 求解： 1、确定凸轮的合理转向。 2、画出凸轮的理论轮廓。 3、画出凸轮的基圆，并标出基圆半径r0。 4、标出机构在图示位置时，从动件的位移s。 5、画出凸轮轮廓上的D点与从动件接触时， 机构的压力角α。 解： 1、 凸轮转向如图所示； （1分） 2、 凸轮的理论轮廓如图所示；（2分） 3、 凸轮的基圆和基圆半径r0如图所示；（3分） 4、 该位置从动件的位移如图所示；（3分） 5、 在D点接触时，机构的压力角如图所示。（3分）
3