(一) 单选题
1. 一对渐开线齿轮传动（）。
(A)
保持传动比恒定不变 (B)
传动比与中心距有关
(C)
在标准中心距的条件下，分度圆与节圆不重合 参考答案： (A)
2. 齿轮分度圆与节圆的关系（）。
(A) 始终相
等
(B) 始终不相
等 (C) 标准中心距安装时
相等
参考答案： (C)
3. 与齿轮传动比较，（）不能作为蜗杆传动的特点。
(A) 传动比可以
很大
(B) B 传动效
率高
(C) 在一定条件下
可自锁
参考答案： (B)
4. 渐开线齿轮传动平稳是因为（）。
(A)
传动比
(B)
轮齿所受的正压力方向不变 (C)
啮合线通过节点
参考答案： (B)
5. 对于齿数大于42的标准渐开线直齿轮，其基圆（）齿根圆。
(A) 大于(B) 小于(C) 等于
参考答案：
(B)
6. 标准直齿轮正变位时，下列参数不变的是（）。
(A) s
(B)
(C)
参考答案：
(C)
7. 若忽略摩擦，一对渐开线齿廓啮合时，齿廓间作用力沿（）方向。
(A) 齿廓公切线(B) 节圆公切线(C) 基圆内公切线
参考答案：
(C)
8. 一对正常齿标准直齿圆柱齿轮传动，，标准中心距a为
（）。
(A) 408mm (B) 204mm (C) 102mm
参考答案：
(B)
9. 一对标准渐开线直齿轮传动，若实际中心距大于标准中心距，则其传动比（）。
(A) 不变(B) 变大(C) 变小
参考答案：
(A)
10. 正变位齿轮的齿距（）。
(A)
(B)
(C)
参考答案：
(A)
11. 齿轮机构连续传动的条件是()。
(A)
(B)
(C)
参考答案：
(A)
12. 自由度为1的周转轮系为（）。
(A) 差动轮系(B) 行星轮系(C) 复合轮系
参考答案：
(B)
13. 一个齿数为Z，分度圆螺旋角为
参考答案：
(B)
14. 渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮（）上的压力角。
(A)
基圆 (B) 齿顶圆 (C)
分度圆 参考答案： (C)
15. 标准直齿轮以标准中心距安装时，下列选项不正确的是（）。
(A) 分度圆不等于节
圆
(B) 侧隙为
0 (C) 顶隙为标准
值
参考答案： (A)
16. 对于一定齿数的渐开线标准圆柱齿轮，其模数越大，则（）。
(A)
分度圆越大 (B) 压力角越大 (C)
齿根高越小 参考答案： (A)
17. 渐开线的基圆越大，则（）。
(A)
分度圆越大
(B)
压力角相同点的曲率半径越大 (C)
模数越大
参考答案： (B)
18. 两渐开线齿轮的齿形相同，则（）。
(A)
它们的模数一定相等
(B)
它们一定满足正确啮合条件 (C)
它们的基圆和压力角一定相等
参考答案：
(C)
19. 复合轮系中一定有一个（）。
(A) 定轴轮系(B) 周转轮系(C) 行星轮系
参考答案：
(B)
20. 渐开线直齿外啮合正传动的一对齿轮，可满足的中心距条件（）。
(A)
(B)
(C)
参考答案：
(B)
21. 相同和z的标准斜齿轮，越大，则（）。
(A) d越小，越小
(B) d越大，越小
(C) d越大，越大
参考答案：
(B)
22. 要使蜗杆与蜗轮正确啮合，模数必须满足（）。
(A)
(B)
(C)
参考答案： (C)
23. 一个齿轮上的圆有（）。
(A)
齿顶圆和齿根圆 (B)
齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆
(C)
齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆 参考答案： (B)
24. 一对互相啮合的齿轮，其模数应满足（）。
(A) (B)
(C)
参考答案： (A)
25. 在间隙机构中，棘轮机构的传动平稳性比槽轮机构的（）。
(A) 传动平稳性
好
(B) 传动平稳性
差 (C) 传动平稳性相
同
参考答案： (B)
26. 轴交角为
的蜗杆传动，若蜗轮的螺旋角为
右旋，则蜗杆的螺旋升角为（）。
(A) 右旋
(B) 右旋
(C) 左旋
参考答案：
(B)
27. 蜗杆传动的传动比为（）。
(A)
(B)
(C)
参考答案：
(C)
28. 为避免根切，设计标准的齿轮传动时，其齿轮的齿数Z应满足条件（）。
(A)
(B)
(C)
参考答案：
(A)
29. 一对连续啮合的渐开线齿轮，其接触点在啮合线上移动的距离（）法向齿距。
(A) 大于(B) 等于(C) 小于
参考答案：
(A)
30. 蜗杆特性系数q是（）。
(A)
(B)
(C)
参考答案：
(A)
31. 加工标准齿轮，齿条刀具如何移位。
(A) 刀具中线与齿轮分度圆相离
(B) 刀具中线与齿轮分度圆相割
(C) 刀具中线与齿轮分度圆相切
参考答案：
(C)
32. 轴线垂直交叉的蜗杆蜗轮传动中，蜗轮的螺旋角（）蜗杆的螺旋升角。
(A) 大于(B) 小于(C) 等于
参考答案：
(C)
33. 标准渐开线齿轮齿条传动在非标准安装时，齿轮分度圆将（）节圆。
(A) 等于(B) 大于(C) 小于
参考答案：
(A)
34. 直齿圆柱齿轮产生根切的原因是（）。
(A)
(B)
(C) 刀具的齿顶线超过了啮合极限点
参考答案：
(C)
35. 标准齿轮的压力角为，在（）上。
(A) 基圆(B) 分度圆(C) 节圆
参考答案：
(B)
36. 一对互相啮合的齿轮，压力角应满足（）。
(A)
(B)
(C)
参考答案：
(B)
37. 一个渐开线直齿圆柱齿轮上的节圆有（）。
(A) 0 (B) 1 (C) 2
参考答案：
(A)
38. 加工正变位齿轮，齿条刀具如何移位。
(A) 刀具中线与齿轮分度圆相切
(B) 刀具中线与齿轮分度圆相离
(C) 刀具中线与齿轮分度圆相割
参考答案：
(B)
39. 表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为（）。
(A) 中间平面(B) 端面(C) 轴面
参考答案：
(A)
40. 为了使槽轮机构的槽轮运动系数k大于零，槽轮的槽数应大于（）。
(A) 2 (B) 3 (C) 4
参考答案：
(A)
(二) 判断题
1. 用切削法加工的渐开线标准直齿轮，会产生根切现象。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(A)
2. 行星轮系的中心轮一定与行星轮相啮合。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(A)
3. 标准齿轮的分度圆与节圆重合。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
4. 圆锥齿轮的标准模数是指大端模数。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(A)
5. 渐开线在基圆上的压力角为。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
6. 斜齿圆柱齿轮传动比直齿圆柱齿轮传动重合度小。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
7. 一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，其啮合角等于节圆压力角。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(A)
8. 圆锥齿轮的当量齿数公式为：。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
9. 标准安装的直齿轮机构，理论啮合线总是大于实际啮合线长度。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(A)
10. 蜗杆的分度圆直径。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
11. 斜齿轮的端面模数大于法面模数。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(A)
12. 都是标准值的齿轮一定是标准齿轮。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
13. 用范成法加工齿轮时，产生根切现象的原因是齿顶高系数过小。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
14. 轴线垂直交叉的蜗杆传动，蜗杆与蜗轮的螺旋旋向一定相同。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(A)
15. 一对齿轮啮合时, 两齿轮的分度圆始终相切。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
16. 用同一刀具加工的变位齿轮与标准齿轮，分度圆半径r发生变化。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
17. 斜齿轮的螺旋角越大，其重合度越小，轴向分力越小。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
18. 斜齿轮的标准模数是指端面模数。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
19. 行星轮系和差动轮系的主要区别是轴线的空间位置不同。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(B)
20. 渐开线直齿外啮合齿轮的啮合线既是基圆的内公切线，又是齿廓接触点的公法线。
(A) 对(B) 错
参考答案：
(A)
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机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
机械原理大作业三 课程名称：机械原理 设计题目：齿轮传动设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间： 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数
2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =，输出转速m in /1201r n =，min /1702r n =， min /2303r n ，带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=* a h ，径向间 隙系数25.0=*c ，分度圆压力角020=α，实际中心距mm a 51'=。
一. 单选题（共20题,共80分） 1. 一个齿轮上的圆有（）。（4分） A.齿顶圆和齿根圆 B.齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆 C.齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆 ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 2. 标准齿轮的压力角为，在（）上。（4分） A.基圆 B.分度圆 C.节圆 ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 3. 渐开线齿轮传动平稳是因为（）。（4分） A.传动比 B.轮齿所受的正压力方向不变 C.啮合线通过节点 ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 4. 一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为（）。（4分） A. B. C. ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 5. 为避免根切，设计标准的齿轮传动时，其齿轮的齿数Z应满足条件（）。（4分） A. B.
★标准答案：A ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 6. 加工标准齿轮，齿条刀具如何移位。（4分） A.刀具中线与齿轮分度圆相离 B.刀具中线与齿轮分度圆相割 C.刀具中线与齿轮分度圆相切 ★标准答案：C ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 7. 加工正变位齿轮，齿条刀具如何移位。（4分） A.刀具中线与齿轮分度圆相切 B.刀具中线与齿轮分度圆相离 C.刀具中线与齿轮分度圆相割 ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 8. 两渐开线齿轮的齿形相同，则（）。（4分） A.它们的模数一定相等 B.它们一定满足正确啮合条件 C.它们的基圆和压力角一定相等 ★标准答案：C ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 9. 一对互相啮合的齿轮，压力角应满足（）。（4分） A. B. C. ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 10. 轴交角为的蜗杆传动，若蜗轮的螺旋角为右旋，则蜗杆的螺旋升角为（）。（4分）
自动化专业本科培养方案 一、专业简介 自动化专业培养在自动化及其相关领域从事科学研究、技术开发、教育及管理等工作的高素质复合型人才。专业创办于1958年，是国家级特色专业和湖南省重点专业。拥有教育部自动化工程研究中心和湖南省先进控制与智能自动化工程实验室等高水平学科平台,以及工业大数据研究中心、复杂过程检测与控制系统、电力传动开放式综合系统等先进研究开发平台。在生产过程控制、交通信息工程与控制等领域具有科研优势和行业特色，专业师资力量雄厚，科研成果丰硕。具有一级学科硕士和博士授予权、博士后流动站，以控制理论与控制工程、交通信息工程国家重点学科为依托，形成了完整的本、硕、博各层次专业人才培养体系。 二、培养目标 本专业培养适应经济社会和自动化科学与技术发展需要，具备良好的思想道德修养和身心素质，掌握必备的数学与自然科学基础知识和自动化领域相关的基本理论、方法及技能，具备良好的科学思维能力和解决自动化领域工程问题能力，了解和紧跟学科专业发展前沿，能在团队中有效发挥作用，能通过继续教育或其他的终身学习途径拓展自己的能力，具有社会和环境意识，能够在自动化及相关领域从事系统设计、产品研发、科学研究和技术管理等工作的复合型高级人才，成为德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。 毕业后5年左右，毕业生应能达到以下目标： 1）具有良好的人文科学素养、工程职业道德和社会责任感，能够积极服务国家与社会；2）能够运用自动化领域的专业知识、工程技能和现代工具，具备研究与解决现实中复杂工程问题的能力；3）在现代工业工程控制、运动控制、电气控制、自动化仪表、智能制造等领域具有较强的科学研究、技术开发、管理与决策能力；4）具备良好的沟通与表达能力及一定的组织管理能力，能够在多学科、跨文化背景中发挥有效作用；5）具有创新意识、终身学习能力与可持续发展理念，能够自我更新知识、不断提升能力。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：能源学院 班级： 1302402 设计者：黄建青 学号： 1130240222 指导教师：焦映厚陈照波 设计时间： 2015年06月23日
凸轮机构设计说明书 1. 设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构，机构运动简图如图1，机构的原始参数如表1所示。 图1 机构运动简图 表1 凸轮机构原始参数
计算流程框图： 2. 凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 2.1 确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程 设定角速度为ω=1 rad/s (1) 升程：0°<φ<50° 由公式可得 )]cos(1[20 ?π Φh s -=
)sin( 20 1 ?π ωπΦΦh v = )cos(20 2 2 12?π ωπΦΦh a = (2) 远休止：50°<φ<150° 由公式可得 s = 45 v = 0 a = 0 (3) 回程：150°<φ<240° 由公式得： ()()22 0000200000002200000 0,2(1)(1)1,12(1)(1),2(1)s s s s s s s s s Φhn s h ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h n s h ΦΦΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn hn s ΦΦΦΦΦn Φn ??????'?=---+<≤++?'-? ???''-? =----++ <≤++???'-??? ?'---?'=-++<≤++'-?? 201 00000010002001 000 00n (),(1)(1)n ,(1)(1)n (1),(1)s s s s s s s s Φh v ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h v ΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn h v ΦΦΦΦΦn ΦΦn ω??ω??ω??'=- --+<≤++?'-? ?''-? =- ++<≤++?'-? ?'---'?=--++<≤++''-??
机械原理大作业 二、题目（平面机构的力分析） 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数)，滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示，加于构件3上的生产阻力Fr=400 N，构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图
三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-==
j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体，并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体，并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下： %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算，也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2;
Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 姓名：李清蔚 学号：1140810304 班级：1408103 指导教师：林琳
一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表1 表一： 凸轮机构原始参数 升 程（mm ) 升程运动角（o） 升程运动规律 升程许用压力角（o） 回程运动角（o） 回程运动规律 回程许用压力角（o） 远休止角 （o） 近休止角 （o） 40 90 等加等减速 30 50 4-5-6-7 多 项式 60 100 120
二.凸轮推杆运动规律 （1）推程运动规律（等加速等减速运动） 推程F0=90° ①位移方程如下： ②速度方程如下： ③加速度方程如下： （2）回程运动规律（4-5-6-7多项式） 回程0 0240 190≤ ≤?，F0=90°，F s=100°，F0’=50°其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下：
三.运动线图及凸轮s d ds -φ 线图 本题目采用Matlab 编程，写出凸轮每一段的运动方程，运用Matlab 模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回程的运动方程 输入凸轮基圆偏距等基本参数 输出ds,dv,da 图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束
2、运动规律ds图像如下： 速度规律dv图像如下： 加速度da规律如下图：
3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t'，起始点压力角许用线B0d'')，以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。 得图如下：得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为（13，-50） 经计算取偏距e=13mm，r0=51.67mm.
中南大学2018年全国硕士研究生入学考试 《自动控制原理》考试大纲 I.考试性质 《自动控制原理》考试是为中南大学招收控制科学与工程学科的硕士研究生而设置的专业课程考试科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段《自动控制原理》课程的基本概念、基本理论、分析计算方法，以及运用所学理论和方法综合分析和设计自动控制系统的能力，评价的标准是高等学校控制类相关专业优秀本科毕业生应达到的水平，确保被录取者具备扎实的自动控制理论基础，以便在研究生阶段能够顺利开展控制科学与工程相关课题的研究。 II.考查目标 《自动控制原理》科目考试内容涵盖自动控制的一般概念、控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹法、线性系统的频域分析法、线性系统的校正方法、线性离散系统的分析与校正方法、非线性控制系统的分析方法等。要求考生： 1、熟悉自动控制的基本方式、反馈控制原理、自动控制系统的基本类型、对自动控制系统的基本要求以及自动控制理论的专业术语。 2、能够熟练运用微分方程和传递函数建立控制系统的数学模型；能够熟练绘制控制系统的方框图并利用等效变换规则对方框图进行简化；能够熟练绘制控制系统的信号流图并利用梅森增益公式计算控制系统的闭环传递函数。 3、熟悉系统时间响应的性能指标；熟练掌握一阶系统、二阶系统和高阶系统的时域分析方法；掌握改善二阶系统性能的基本措施；能够熟练运用劳斯稳定判据、赫尔维茨稳定判据分析线性系统的稳定性；熟练掌握线性系统稳态误差的分析与计算方法以及减小或消除稳态误差的基本措施。 4、熟悉根轨迹法的基本概念、根轨迹的基本特性和绘制规则；能够正确运用规则根据系统的开环传递函数绘制闭环系统的根轨迹，并据此分析系统的动态和稳态性能；了解引入开环零点、开环极点对根轨迹及系统性能的影响。
机械原理大作业（二） 作业名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：丁刚陈明 设计时间： 哈尔滨工业大学机械设计
1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，根据其原始参数设计该凸轮。 表一：凸轮机构原始参数 序号升程 （mm) 升程运动 角（o） 升程运动 规律 升程许用 压力角 （o） 回程运动 角（o） 回程运动 规律 回程许用 压力角 （o） 远休止角 （o） 近休止角 （o） 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]
V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中： h=150，Φ0=5π/6，0<=φ<=Φ0，ω1=1（为方便计算） (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中： h=150，Φ1=5π/9，7π/6<=φ<=31π/18，T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图： 用Matlab编程所得源程序如下： t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移，速度，加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移，速度，加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移，速度，加速度
机械原理及机械设计课程设计指导书 何竞飞 中南大学机械设计设计系
一、课程设计的目的 本课程设计是“机械原理与机械设计”课程的重要的实践性环节，是学生入学以来第一次综合设计能力的训练，在学生培养目标中占有重要地位。 通过课程设计这一实践环节，使学生更好地掌握和加深理解本课程的基本理论和方法，进一步提高学生查阅技术资料、绘制工程图和应用计算机等能力, 特别是加强培养学生创新意识和分析问题、解决问题的能力。 二、课程设计的基本要求 按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，拟定机械系统的运动方案，并对其中的某些机构进行分析和设计。学生应在教师指导下独立完成设计任务。要求绘制适量图纸、编制计算机程序和撰写设计说明书。具体要求包括： 1、课程设计内容应以完整的机械系统（包括原动机、执行机构和传动系统）为设计对象，也可选作其他机械装置，但工作量应相当； 2、设计过程应包括：方案讨论，执行机构设计，传动系统设计，原动机选择，结构设计，完成一般机械设计的全过程训练； 3、设计图纸应符合国家标准，尺寸公差标注正确，技术要求完整合理； 4、鼓励创新思维；提倡广泛查阅资料；强调在教师指导下，按时独立完成。 课程设计应完成并提交的设计资料： 1) 平面刨削机床运动简图设计及运动分析线图（A1图纸）及减速器设计装配图（A1图纸）各一张； 2) 零件工作图若干张（传动零件、轴、箱体等）； 3) 设计说明书一份，内容包括：方案选择、电动机选择、传动比分配、机构运动分析和动力学分析、传动件及连接件的设计计算，选择联轴器等装置的功能、技术参数、装配维护注意事项等。 三、课程设计主要内容 1、设计题目 牛头刨床是一种常用的平面切削加工机床，电动机经带传动、齿轮传动（图中未画出）最后带动曲柄1（见图1）转动，刨床工作时，是由导杆机构1-2-3-4-5带动刨头和刨刀作往复运动，刨头5右行时，刨刀切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀；刨头左行时，不进行切削，称空回行程，此时速度较高，以节省时间提高生产率，为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮设计 院系：机电学院 班级： 1208103 完成者： xxxxxxx 学号： 11208103xx 指导教师：林琳 设计时间： 2014.5.2
工业大学 凸轮设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮。 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，650π= Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ????? ???? ??-=512sin 215650?ππ?S ；
?? ??????? ??-=512cos 1601ππωv ； ?? ? ??=512sin 1442 1?πωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（914π?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，95' 0π= Φ，6s π =Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ????-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=5 9sin 451v ； ()π?ω-=5 9cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));
机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目： 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2
电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min，带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4，定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5，滑移齿轮的传动比为9、心、「3，定轴齿轮传动的传动比为i f，则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮，其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ；它们的齿顶高系数0 1，径向间隙
系数c 0.25，分度圆压力角200，实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮，其齿数：Z11 z13 13，乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1，径向间隙系数c 0.25，分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24，齿顶高系数 h a 1，径向间隙系数c 0.20，分度圆压力角为200（等于啮合角’）。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6
机械原理试题(一） 一、判断题(本题20分，每小题2分) 1、当机构的自由度F > 0，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。( ) 2、任何机构当出现死点时，都是不利的，因此应设法避免。( ) 3、在斜齿圆柱齿轮传动中，可通过改变螺旋角的大小调整中心距。( ) 4、为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。( ) 5、速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点。( ) 6、经过动平衡的转子不需再进行静平衡。() 7、急回机构的行程速比系数一定大于1。() 8、在蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮的旋向相同，且它们的螺旋角相等。() 9、直齿圆柱齿轮的齿根圆一定大于基圆。() 10、定轴轮系的传动比计算除有数值大小外，平行轴之间还有符号问题。() 二、填空题(本题12分，每小题2分) 1、图示平面六杆机构的速度多边形中矢量代表，杆4角速度的方向为时针方向 2、试将下图中a)、b)所示直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角数值填入括号内。 a图中：=( )；b图中：=( )。 3、a)图中蜗轮的转向为----时针；b)图中蜗杆的旋向为-----旋。
三、简答题(本题30分，每小题5分) 1.凸轮机构中推杆常用的运动规律有哪些？各有何特点？ 2.斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？ 3.什么是哥氏加速度，它在什么场合下存在？其大小和方向如何？ 4、机构力分析与机构速度分析有何关联？ 5、平面四杆机构的杆长条件是什么？ 6、为什么渐开线齿轮与齿条啮合时，齿轮的节圆不因齿条相对齿轮的位置的变化而变化？ 六、求机构的自由度，并判断机构是否有确定的相对运动。（本题10分） 七、一对标准外啮合斜齿圆柱齿轮传动，已知：mn=4mm，z1=24 ，z2=48，a=150mm。试求：（1）螺旋角β；（2）两轮的分度圆直径d1，d2；（3）两轮的齿顶圆直径da1，da2。（本题10分） 八、在图示机构中，已知rad/s，m。用图解法求以及全部瞬心。（本题10分） 九、图示轮系中，已知，，，，，，, 试求传动比。（本题8分）
连杆的运动的分析 一．连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二．机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动，活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副，则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2．基本杆组划分 图1-13中1为原动件，先移除，之后按拆杆组法进行拆分，即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组，杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下：
图二 图一 图三 三．各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组， ? c o s l A B x B =， ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组， C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标，进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组， B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度，求二阶导数为加速度。
lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;
机械原理大作业二 课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 院 系： 机电学院 班 级： 1208103 完 成 者： xxxxxxx 学 号： xx 指导教师： 林琳 设计时间： 2014.5.2 哈尔滨工业大学 凸轮机构设计 一、设计题目 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，650π= Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得：
?? ??????? ??-=512sin 215650?ππ?S ； ?? ??????? ??-=512cos 1601ππωv ； ?? ? ??=512sin 1442 1?πωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（914π?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，95' 0π= Φ，6s π =Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ????-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=5 9sin 451v ； ()π?ω-=5 9cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));
第二章习题及解答 2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。 （a）（b） 题图2-1 解： 1)分析 该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。 2)绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=5，P L=7, P H=0, F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 故该机构具有确定的运动。 2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b） 题图2-2 解： 1)分析 该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。 2) 绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=4，P L=5, P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 故该机构具有确定的运动。 2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。
一、填空题（每空 1 分，共20分） 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 、快速性和 。 2、控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。 3、在经典控制理论中，可采用 、根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型，取决于系统 和 , 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为 ，横坐标为 。 6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指 ，Z 是指 ，R 指 。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 。%σ是 。 8、PI 控制规律的时域表达式是 。P I D 控制规律的传递函数表达式是 。 9、设系统的开环传递函数为 12(1)(1) K s T s T s ++，则其开环幅频特性为 ，相频特性 为 。 二、判断选择题(每题2分，共 16分) 1、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：( ) A 、 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ； B 、 稳态误差计算的通用公式是20() lim 1()() ss s s R s e G s H s →=+； C 、 增大系统开环增益K 可以减小稳态误差； D 、 增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性。 2、适合应用传递函数描述的系统是 ( )。 A 、单输入，单输出的线性定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的定常系统； D 、非线性系统。 3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( )。 A 、(1)0s s += B 、 (1)50s s ++= C 、(1)10s s ++= D 、与是否为单位反馈系统有关 4、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( ) A 、 ()()()E S R S G S =? B 、()()()()E S R S G S H S =??
Har bi n I nst i t ute of Technol ogy 械原理大作业二课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 凸轮推杆运动规律 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0 450 推程 450900 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程16002000 回程20002400 ds s 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮d线图 采用VB编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click（） Timer1.Enabled = True ' 开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single
表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 1 = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量，控制流程； s 代表位移； q 代
机械原理大作业 课程名称：机械原理 设计题目：连杆机构运动分析 院系：机械工程院 班级： xxxx 学号： xxxxx 设计者： xx 设计时间：2016年6月
一、题目 1-12：所示的六连杆机构中，各构件尺寸分别为：lAB =200mm，lBC=500mm，lCD=800mm，xF=400mm，xD=350mm，yD=350mm，w1=100rad/s，求构件5上的F点的位移、速度和加速度。 二、数学模型 1.建立直角坐标系 以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如下图所示。
2.机构结构分析 该机构由I级杆组RR（原动件AB）、II级杆组RRR（杆2、3）、II级杆组PRP （杆5、滑块4）组成。 3.各基本杆组运动分析 1.I级杆组RR（原动件AB） 已知原动件AB的转角
φ＝0－2Π 原动件AB的角速度 w=10rad/s 原动件AB的角加速度 α=0 运动副A的位置 xA=-400,yA=0 运动副A的速度 vA=0,vA=0 运动副A的加速度 aA=0,aA=0 可得： xB=xA+lAB*cos(φ) yB=yA+lAB*sin(φ) 速度和加速度分析： vxB=vxA-wl*AB*sin(Φ) vyB=vyA+w*lAB*sin(φ) axB=axA-w2*lAB*cos(φ)-e*lAB*sin(φ) ayB=ayA-w2*lAB*sin(φ)+e*lAB*cos(φ)
2.II级杆组RRR（杆2、3） 杆2的角位置、角速度、角加速度 lBC=500mm，lCD=800mm，xD=350mm，yD=350mm， ψ2=arctan﹛[Bo+﹙Ao2+Bo2-Co2﹚?]／﹙Ao+Bo﹚﹜ ψ3=arctan[﹙yC-yD)／(xC-xD)] Ao=2*LBC(xD-xB) Bo=2*LBC(yD-yB) lBD2=(xD-xB)2+(yD-yB)2 Co=lBC2+lBD2-lCD2 xC=xB+lBC*cos(ψ2) yC=xB+lBC*sin(ψ2) 求导可得C点的角速度和角加速度。
中南大学自动控制原理2013年期末试卷及答案 时间120分钟2012年6月22日 自动控制理论课程64学时_4_学分考试形式：闭卷 专业年级：自动化、电气工程、测控、智能科学、物联网等专业2011级 总分100分，占总评成绩70 % 第一题、是非题(15分，每题3分) 1. 经典控制理论以传递函数为基础，它主要研究单输入-单输出、线性定常系统的分析和设计 问题；而现代控制理论则以状态空间法为基础，它主要研究具有高性能、高精度的多变量、变参数系统的最优控制问题。 (1) 对V (2)错 2. 对恒值控制系统来说，其分析、设计的重点是研究各种扰动对被控对象的影响以及抗扰动的 措施。而随动系统分析、设计的重点则是研究被控量跟随未知输入信号的快速性和准确性。 (1) 对V (2)错 3. 对于一个线性系统来说，两个输入信号同时加于系统所产生的总输出，等于这两个输入信号 单独作用时分别产生的输出之和；且输入信号的数值增大或减小若干倍时，系统的输出亦相应地增大或减小同样的倍数。 (1)对V (2)错 4. 离散系统是指系统的某处或多处的信号为脉冲序列或数码形式，因而信号在时间上是离散 的。连续信号经过采样开关的采样就可以转换成离散信号。一般来说，离散系统是采用微分方程来描述。 (1)对(2)错V 5. 采用主导极点法，在设计中所遇到的绝大多数有实际意义的高阶系统，都可以简化为只有 一、两个闭环零点和两、三个闭环极点的低阶系统，从而可用比较简便的方法来分析和估算 高阶系统的性能。 (2) 错 (1)对V
第二题(15分)、系统结构如第二题图所示，试用结构图化简的方法或梅逊增 益公式求取系统的闭环传递函数 C(s)/R(s) 第二题图 【解】(1)采用结构图化简的方法: C(s) 123 4 R(s) 1 G 3G 4G 5 G 2G 3G 6 G 1G 2G 3G 4G 7 (2) 采用梅逊增益公式： R (s) +
哈工大机械原理大作业——凸轮——2号
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Harbin Institute of Technology 机械原理大作业 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计
一、设计题目 (1)凸轮机构运动简图： (2)凸轮机构的原始参数 序号升程升程运 动角 升程运 动规律 升程许 用压力 角 回程运 动角 回程运 动规律 回程许 用压力 角 远休止 角 近休 止角 14 90°120°余弦加 速度 35°90°3-4-5 多项式 65°80°70° (1) 推杆升程、回程运动方程如下： A.推杆升程方程： 设为1rad s ω= 升程位移为： ()() 1cos451cos1.5 2 h s π ψψψ ?? ?? =-=- ?? ? Φ ?? ?? 2 3 ψπ ≤≤升程速度为： ()() 1 1 00 sin67.5sin1.5 2 h v πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤升程加速度为： ()() 22 2 1 1 00 cos101.25cos1.5 2 h a πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤ B.推杆回程方程：
回程位移为： ()()345 111110156s h T T T ψ??=--+?? 1029 918 ψπ≤≤ 回程速度为： ()()2211110 3012h v T T T ωψ=- -+'Φ 1029 918ψπ≤≤ 回程加速度为： ()()22 11112 60132h a T T T ωψ=--+'Φ 1029918ψπ≤≤ 其中：() 010 s T ψ-Φ+Φ= 'Φ 1029 918 ψπ≤≤ (2) 利用Matlab 绘制推杆位移、速度、加速度线图 A. 推杆位移线图 clc clear x1=linspace(0,2*pi/3,300); x2=linspace(2*pi/3,10*pi/9,300); x3=linspace(10*pi/9,29*pi/18,300); x4=linspace(29*pi/18,2*pi,300); T1=(x3-10*pi/9)/(pi/2); s1=45*(1-cos(1.5*x1)) s2=90; s3=90*(1-(10*T1.^3-15*T1.^4+6*T1.^5)); s4=0; plot(x1,s1,'r',x2,s2,'r',x3,s3,'r',x4,s4,'r') xlabel('角度ψ/rad'); ylabel('位移s/mm') title('推杆位移线图') grid axis([0,7,-10,100]) 得到推杆位移线图：