机自2023级机械原理试卷B答案20232023(2)

机自2023级机械原理试卷B答案2023-2023(2) 中国矿业大学20232023学年第2学期 机械原理考试B卷答案卷 考试时间：120分钟 考试方式：闭卷 机自2023级2023.6.6 学院 班级 姓名 学号 题号 总分值 得分 阅卷 1 20 2 12 3 10 4 12 5 12 6 14 7 10 8 10 总分 100 1 填空每题2分，填对了得2分，填错或不填不得分，共20分 (1) 一平面铰链四杆机构的尺寸为：机架d44 mm，摇杆c38 mm，连杆b55 mm，a、c与d相邻，当该机构为曲柄摇杆机构时，求杆a的变化范围为 0a17 ； 0a27； 0a37 。a553844 (2) 一曲柄摇块机构的曲柄为主动件，行程速比系数K1.4，求摇块摆角的大小为 30o； 60o ； 90o 。 (1.41)180o/ (1.41)30o (3) 一曲柄导杆机构的曲柄为主动件，导杆为直构件且摆角为80，求行程速比系数K为 2.2； 2.4 ； 2.6 。K(180o80o)/ K(180o80o) (4) 一偏置直动平底从动件盘形凸轮机构，平底与从动件运动方向垂直成60o角，凸轮为主动件，该机构的压力角为 0； 30； 60。 o(5) 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距发生+2的相对变化，求啮合角的大小为 225316； 213336； 2405540 。 (6) 一对斜齿圆柱齿轮传动螺旋角的相对增大将使中心距的大小 不变化； 减小； 增大 。 amn(z1z2)/(2cos) (7) 对于刚性长转子，长径比大于0.5，那么其动平衡的条件为 Mi0；Fi0 ； Mi0 ； Fi0 。 (8) 设计一铰链四杆函数生成机构，其设计变量的最大数目为 7； 6 ； 5 。 (9) 飞轮的主要作用为 减速； 增速 ； 调速 。 1 (10) 某自由度F1的平面机构，其构件总数N7，低副数PL8，其高副数PH应为 1； 2； 4 。 F3n2PLPH3628PH1 2 试计算以下各图所示机构的自由度每图4分，共16分 (b) (a) F2b3n2PL1PH3527101 F2a3n2PL1PH33231111 或F2a3n2PL1PH3222111 1、2为齿轮 2 2 4 3 1 3O1 O2 O4 3 2 5 1 1 3 (c) 4 5 (d) F2d3n2PL1PH3424122 F2c3n2PL1PH3425111 题2图 3 110 rad/s，L2 mm/mm，试用速度瞬心法求题图3所示机构中构件2在图示位置的速度V2 。 10分 解： V2VP121OP12L109.32 186 mm/s。 1 2 O 3 V2 1 P12 2 题3图 4120 rad/s，L10 mm/mm，试用相对运动图解法求图4所示机构中，构件3在图示位置的角速度3。 14分 解： VA3 = V A1 + V A3A1 方向 O3A O1A AB 大小 ？ 1O1A ？ V A1O1A1L252010 5 000 mm/s， V(5 000 mm/s)/(25 mm)(200 mm/s)/ (1 mm)， VA3pa3V3O3AL，O3A34.5 mm， 3pa3V(O3AL)19.6200/(34.510)11.4 rad/s 5 在右图所示的凸轮机构中，L1 mm/mm，凸轮1为主动件，推杆3为从动件，试答复以下问题： 该凸轮机构的基圆半径r0，并在图中示意标出； 该凸轮机构在图示位置的压力角，并h 2 B 1 Md r0 L 在图中示意标出； 从动件3的行程h，并在图中示意标出； 假设主动力矩Md12 Nm不计所有运动副的摩擦，工作阻力Fr在图示位置等于多少； 偏心距e的引入对机构受力是否有利，并简述理由； (共20分) A P12 1 解： r019.1 mm， 11o， h17.6 mm， L14.2 mm，Md1FrVP12， 题5图 1 1 O1 4 O3 B 2 A 3 a3 a1 题4图 p 3 C Fr 4 e 3 FrMd1/ VP12Md/ L12000/14.2845 N 有利，因为减小了压力角的最大值。 6 一对标准正常齿制渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，其模数m6 mm，压力角20o，中心距a324 mm，传动比i12 3.5。求： 齿数Z1； 齿顶圆直径da1； 齿距p； 基圆齿距pb； 当啮合角22.5 时，中心距a ( 20分) 解：am(Z1Z2)/2mZ1(1i12)/26Z1(13.5)/2324，Z124， da1(Z1+2ha*)m(2421)6156 mm， pm618.850 mm， pbmcos20o6cos20o17.713 mm， acos-a?cos-，324cos20acos22.5， oooa329.545 mm。 7 在以下图所示的齿轮系中，主动件上的输入转速ni如下图，Z018，Z132，Z124，Z232，Z220，Z336，Z122，Z436。求： 内齿轮3的齿数Z3 ； 传动比i0H ； 标注系杆H的转向 ； 假设主动件上的输入力矩Mi = 100 Nm，齿轮系总的传动效率0.92，求从动件上的输出力矩MH与方向。 (20分) 2 0 Mi，ni 1 1 3 1 3 题7图 解：(1) Z3Z12 Z42223694。 (2) 齿轮011223组成的定轴轮系的传动比方程为 4 2 4 H nH MH i03?i01-0?3?0?1-Z1-Z2Z3?Z0Z1Z2Z1-Z0-3218-323236182420-4.267，?3-?0/4.267， -1.777，?1-?0/1.777 (3) 周转轮系的传动比方程为 iH13-1HH?3-1-H?3-H-Z4Z1-Z?3Z4-9422-4.273， -0/1.777-H-4.273(-0/4.267-H)， -0/1.777?4.273/4.267?0?5.273?H i0H-0/?H?5.273/(?1/1.777?4.273/4.267)-3.37， MiiMHH， MHMii/H1000.923.37310 Nm。 8作用在某一机器从动件上的等效阻力矩Mr如下图，等效驱动力矩Md近似为一常数，从动件的平均转速n140 r/min，从动件的不均匀系数0.055，求安装在该从动件上的飞轮转动惯JF 。 (10分) Mr 120Nm 90Nm W1 82.5N60Nm /4 0 3/4 2 题8图 解： Med(2)120(/4)60(3/4)90 Med82.5 Nm W1(82.5120)(/4)29.452 Nm， W2(82.560)(3/4)53.014 Nm， W3(82.590)23.562 Nm， W3 W2 5 0W129.452 Nm，W1W229.45253.01423.562 Nm， W1W2W30， Wmax23.562 Nm，Wmin29.452 Nm，Wmax53.014 Nm。 12n1/602140/6014.661 rad/s， JFWmax/(1)Je53.014/(14.6610.055)4.48 kgm 2226 第 9 页 共 9 页