机械原理课程期末模拟试题
注意：装订Array线左侧请不
要答题，请
不要在试卷
上书写与考
试无关的内
容，否则将
按相应管理
规定处理。
院系:
专业:
班级:
姓名:
学号:
:! ：：：：：：：：
（2
分）
3 （6 分）
三、在图示的混合轮系中，已知 Z i 20, Z2 40, Z2 30, Z3 30 , Z4 90, Z5 20 , Z25 , n1800r/min，求传动比i1H及齿轮Z6的转速n6。
解：1齿轮1和2构成定轴轮系，齿轮 5和6构成定轴轮系, 齿轮2'，3，4和H构成周转轮系；（2分）
2定轴轮系的传动比：
n i Z2
i12
n2 乙
3周转轮系的传动比：
在转化机构中两中心轮的传动比为：
.H n2 n H _ 1 Z3 Z4 Z 4 90
i24 —- 1 -- -
门4门円Z 2 Z 3 Z 2 30
由于n4= 0,所以有：
1 i2H 3
i 2 H3 1 4
i 1H i12i2 H 2 4 8 （2 分）
4齿轮6的转速：
n t 800
n H 1 100r /min （2分）
i 1H 8
n5Z
i56 1.25 （2 分）
n e Z5
n5 n H
80r / min （2 分）
i 56 i 56
齿轮 6的转向如图所示（2 分）
四、图示为某机械系统的等效驱动力矩M d对转角的变化曲线，等效阻力矩 M r为常数。各块面积
为 S1 80N.m，S2 140N.m, S3 110N.m, S4 70N.m，S5 50N.m，S e 30N.m，平均转速
n 600r/min，希望机械的速度波动控制在最大转速n m ax 610r / min和最小转速n min 592r/ min之
610 592
600
0.03
间，求飞轮的转动惯量J F（J F900占$，其余构件的转动惯量忽略不计）
n
解：根据阻力矩和驱动力矩的作用绘制系统动能
变化曲线，（5）
找到最大、最小动能点；（2）
求最大盈亏功
W max E max E min S2 140Nm （4）
运动不均匀系数：
900-^
n
五、已知一凸轮机构如图所示，凸轮为一半径为R的圆盘，偏距为e，试：1）试具体写出该机构的名称；2）画出凸轮的基圆，标出半径 r。； 3）标出从动件在 B处接触时的压力角及位移S。4）标出当凸轮和尖端从动件接触点
从A到B点过程的凸轮转角3。
解：偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构（2分）
其余答案如图所示（每题 2分）
n max
J F
（1 分）
（1
分）
（1 分）
、P H=1
七、定滑轮机构如图, 1为支架, 2为滑轮，若已知滑轮直径为D,轴颈半径为r，当量摩擦系数为f v，设绳子和
P
。
六、已知：BC//DE//GF且分别相等，计算平面机构的自由度。若存在复合铰链、局
部自由度及虚约束，请指出。
解:
DE构件引入的铰链为虚约束; I
（或J）移动副为虚约束；铰链
B为局部自由
度。
n=6、P L=8
F 3n 2P L
工作面间无滑动，Q为重物的重力。试求使重物等速上升时所需的铅直拉力
解：
r fv，由力的平衡设转动副中的总反力为F R
有 F R=Q+P
F R=(P-Q)D/2
则 P ( D/2- ) =Q ( D/2+ )
贝U: P= ( D/2+ ) Q / (D/2-)
=(D/2+rfv ) Q / ( D/2-rfv )
八、范成法加工标准直齿轮，采用标准齿条形刀具，已知被加工齿轮与齿条刀具标准安装，齿条移动速度v=0.5m/s , 齿轮角速度 =10rad/s，模数m均为5mm压力角为20 。试求：1）被加工齿轮的齿数乙齿顶圆直径d a、基圆直径d b； 2）该齿轮是否根切，为什么？
解：r v/ 0.5/10 0.05m 50mm （4 分）
即 mZ/2 50mm 贝U
当 m=5mm Z=20 （ 2 分）
d=2r=2 50=100mm
d a d 2h；m 100 2 5 110mm （3分）
d b d cos 100 cos20°93.97mm （3 分）
不根切，因为齿数大于标准直齿轮不发生根切的最少齿数17,故不发生根切。（3分）
九、图示铰链四杆机构各构件的长度为a=240mm b=600mm c=400mm d=500mm试问：（1）当取杆4为机架时，
是否有曲柄存在？为什么？（ 2 ）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？
如何获得？（ 3）若a、b、c三杆长不变，取杆 4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围为何值？（本题 15 分）
解：
（1 ）当取杆4为机架时：用杆长条件，最短杆长（a = 240mm）+最长杆长（b =600mm 其余两杆之和（c+ d=400mm +500mm，符合条件；而且最短杆1为连架杆，故杆1为曲柄。（5分）
（2）可以。当取杆1为机架时，得双曲柄机构；
当取杆3为机架时得双摇杆机构。（4分）
（3）当d为最长杆，即 d 600mm时，
有（240+d） mm （600+400）mm，所以 600mm d 760mm
当 240mm d 600mm时
，有（240+600） mm （d+400）mm,所以 440mm d 600mm
所以d的取值范围为440mm d 760mm（ 6分）