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组成定轴轮系。 （1）在1－2－3－H和机架组成的行星轮系中，
n?nHZ380Hi13?1??＝－??4
n3?nHZ120（2）在4－5和机架组成的定轴轮系中，
Zn20i45?4??5???0.5
n5Z440n3 = 0，nH = n4 i15 = n1/n5 = -2.5
3、（本题12分）已知某机械一个稳定运动循环内的等效力矩Mr如图所示，等效驱动力矩Md为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为：
?max?200rad/s及?min?180rad/s。试求： (1) 等效驱动力矩Md的大小； (2) 运转的速度不均匀系数?；
(3) 当要求?在0.05范围内，并不计其余构件的转动惯量时，应装在等效
构件上的飞轮的转动惯量JF。
驱动力矩： 由
解：（1）根据一个周期中等效驱动力矩的功和阻力矩的功相等来求等效
2?2??0Mdd???Mrd?
0- 6
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得 Md?1?7?(1000??100?)?212.5N?m 2?44（2）直接利用公式求?：
?m?(?max??min)?(200?180)?190rad/s
???max??min200?180??0.105
1212?m190（3）求出最大盈亏功后，飞轮转动惯量可利用公式求解
?W100)7?max?(212.5?4?618.5J
J?Wmax618.5F??2????1902?0.05?0.3427kg?m2 m
五、综合题（16分）
1、如图所示机构中，构件1为原动件，P为作用在构件3上的力，转动副B和C上所画的虚线小圆为摩擦圆。
（1）试分析该瞬时位置时，机构的传动角γ，压力角α；
（2）作出机构在图示位置时的速度图及加速度图100
（不要求严格按比例作
图，要求写出矢量方程式及方程式中各量的方向和大小的表达式）；
（3）确定ω21和ω23的方向；
（4）以及作用在连杆BC上作用力的真实方向（各构件的重量及惯性力略去）。
B 1 2
ω1 C 3 A Md P
4 解：（1）速度分析
VC2?VB2?VC2B2 大小： ？ ω1lAB ?
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7
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方向： //AC ⊥AB ⊥BC 取μv作多边形如图b所示。 （2）加速度分析
ntaC2?aB2?aC?a2B2C2B2
大小： ？ ω21lAB ω21lCB ?
方向： //AC A→B B→C ⊥CB 选适当μa作加速度如图c所示。
2006～2007学年第二学期《机械原理》试卷（B卷）
班级： 姓名： 学号：
一、填空题（每空1分，共计20分）
1、平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为 1 ；引入一个约束的运动副为 高副 ，引入两个约束的运动副为 低副 。
2、凸轮机构的运动规律中，如出现速度不连续，则机构将产生刚性 冲击；如出现加速度不连续，则机构将产生 柔性 冲击； 3、如果一个机构由k个构件所组成，那么它的顺心总数N=
k(k?1)。 24、直齿圆锥齿轮几何尺寸的计算是以 大端 为准，其当量齿数的计算公式为 Zv=Z/cosδ 。
5、机器中安装飞轮的目的是 降低速度波动 和 降低电动机功率。 6、能实现间歇运动的机构有 棘轮机构 、 槽轮机构 、 不完全齿轮机构或凸轮机构等 。
7、渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指 传动比 不受中心距变化的影响。
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8
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8、周转轮系根据自由度不同可分为 差动轮系 和 行星轮系 ，其自由度分别为 2 和 1 。
如图所示，小圆为摩擦圆，轴颈1受到驱动力Q的作用，则轴颈1应作 加速 运动。
二、分析题（共计22分）
1、已知机构运动简图如图所示，（8分）
（1）计算该机构的自由度；若存在复合铰链、局部自由度及虚约束，请指出；如果以1为原动件，并说明机构是否具有确定的运动。
（2）如果以1为原动件，根据机构的组成原理，将其拆分为基本杆组。
C
B
1
2
4
3
D
F
E
5
G
A
解：
6
（1）机构的自由度：
F＝3n－2PL－PH＝3×5－2×7－0＝1
C处存在复合铰链， F、G之一为虚约束
若以1为原动件，则原动件数＝自由度数，且F＞0，因此，机构具有确定的运动。 （2）以1为原动件拆分杆组，根据机构的组成原理，杆组2、3组成二级杆组，杆组4、5组成二级杆组，图示如下： 1分 CC43DF1分 1B21分 E5GA- 69 叮叮小文库
2、已知：机架长度L=100mm，行程速比系数K＝1.25，试设计一摆动导杆机构，并求曲柄长度R（要求作图）。（10分） 解：选择一定的比例画出动导杆机构运动简图，
K?11.5?1????1800?1800?360
K?11.5?1AC2C1DR?Lsin
?2?100sin180?30.9mm
B3、如图所示为一个简易的蜗杆蜗轮起重装置，当手柄如图所示转向转动时，要求重物C上升，请问蜗杆和蜗轮的螺旋方向；并在图上标明蜗杆的螺旋方向以及蜗轮的转向。（4分）
蜗杆和蜗轮均为右旋， 蜗轮逆时针转动。 三、作图题（共18分）
1、偏置直动推杆盘形凸轮机构如图所示。AB和CD是两段直线，BC和DA
是以凸轮轴为圆心的两段圆弧。要求：（8分） 1）在图上画出理论廓线、基圆和偏距圆；
2）标出图示位置的凸轮机构的压力角α和推杆位移S； 3）标出推程运动角δO和远休止角δ1。
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