2007 —2008学年第1、2学期机械原理课程期末考试试卷（B卷）答案及评分标准
本次考试时间90分钟，共九道题目，试卷共４页。 一、填空（本大题10分，每小题1分） 1、机械是机器和机构的总称。 2、运动副的定义是两个构件直接接触而组成的可动的连接。 3、对含有N个构件的平面机构，其瞬心总数K=N（N－1）/2。 4、曲柄摇杆机构处于死点位置时，其传动角为__0_____。 5、在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等并最短，则构成等腰梯形机构。 6、机械自锁时，其机械效率总是小于等于零。 7、对于一对渐开线标准直齿轮，当其按标准中心距安装时， 节圆 与分度圆重合。 8、渐开线直齿轮连续传动的条件为 重合度大于等于1 9、斜齿轮的 法面 参数为标准值。 10、基本差动轮系属于周转轮系的一种。 授 课 专业班级： 机械设计制造及其自动化 二、计算图示机构自由度，并说明机构有无确定的运动，为什么？（本题10分） 解： F?3n?2Pl?Ph（2分）
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n?6,Pl?8,Ph?1 F?3?6?2?8?1?1（6分） 机构有确定运动。 因为机构自由度数1等于机构原动件数1。 （2分） 第二题图
三、当凸轮机构在图示位置时，已知偏距e =50mm，凸轮角速度?1=50rad/s ,方向如图所示。 1）求出机构所有瞬心，在图中标出。 2）求图示位置时从动件2的速度。（本题10分） V2 解：1）该机构构件数N=3，则瞬心数目 N(N?1)3(3?1) K???3 22 瞬心分别为P12、P13、P23，其位置如图解所示。（5分） 2）P12为构件1，2的瞬心，于是： ∞ v2?vp12??1e?50?0.05?2.5m/s 方向如图解所示,沿导路向上。（5分） 四、图示为一铰链四杆机构，构件1在驱动力矩M1作用下沿?1方向回转。M3为作用在构件3上的阻力矩。若各构件的重量和惯性力不计，试在图中标出连杆2作用力的真实方向，并说明作用力的大小有何关系。 B、C处虚线为摩擦圆，A、D处摩擦不计。（本题10分） 解：在不计各构件的重量和惯性力时，连杆2为受拉力的二力杆。曲柄1对连杆2的反力FR12应切于摩擦 圆的上方，其对铰链B的力矩与?21的转向相反。滑块3对连杆的反力FR32应切于摩擦圆的下方，其对铰链C 的力矩与?23的转向相反。由于连杆在FR12与FR32的作用下处于平衡，故两力必共线，且大小相等，方向相反。 方向与位置如图解示。 第三题图解 五、图示铰链四杆机构为一曲柄摇杆机构，试求当连杆最长时其范围值？图中数字表示各杆的长度。由此曲柄摇 杆机构又如何演化才能得到另一曲柄摇杆机构和双曲柄机构？（本题10分） 解：(1）如机构为曲柄摇杆机构，则机构有曲柄存在，且AB为曲柄。满足杆长之和条件，最短杆长(LAB＝20)+最 长杆长（LBC）?其余两杆之和（40+50），则50?LBC?90－20＝70（6分） （2）当取杆BC为机架时，得另一曲柄摇杆机构； 当取杆AB为机架时得双曲柄机构。（4分） 第四题图解
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2007 —2008学年第1、2学期机械原理课程期末考试试卷（B卷）答案及评分标准 六、 图示为一凸轮机构，已知凸轮为一偏心圆盘,其半径为R，试：1）写出该凸轮机构的名称；2）画出凸轮的基圆，标出半径r0； 3）标出从推程开始到图示位置时从动件的位移s；4）标出图示位置凸轮机构的压力角?；5）标出升程h。（本题10分） 解：1）该凸轮机构为尖顶直动从动件对心 盘状凸轮机构。（2分） 其余各问答案如图解所示。（每小题2分） 第六题图解 七、一对正常齿制外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a=80mm , 授 课 专业班级： 机械设计制造及其自动化 i=2.6,m=2.5mm, ?=20o,求：小齿轮分度圆直径d1，齿顶圆直径da1,齿根圆直径df1,基圆直径db1和齿距P1。（本题15分） 解：a?
d11(d1?d2)?(d1?id1)?1(1?i) 2222a2?80d1???44.4mm （3分） 1?i1?2.6* da1?d1?2ham?44.4?2?2.5?49.4mm（3分） *df1?d1?2(ha?c*)m?44.4?2?1.25?2.5?38.15mm（3分） db1?d1cos??44.4?cos20o?41.7mm（3分） p1＝p2＝?m=3.14?2.5=7.85mm(3分) 八、图示轮系中，已知n1 =100r/min (顺时针)，n3 =50r/min(逆时针)，Z1=Z2’=20，Z2=Z3=40， 试求传动比i1H。 (本题10分) 3