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(机械制造行业)重庆大学机械原理模拟题套模拟题一一.计算图示机构自由度,指明复合铰链,局部自由度,和虚约束所在;进行高副低代,然后拆分杆组,判断机构的级别。(20分)二.在图示的机构中,已知各构件长度,原动件以等角速度w1=10rad/s逆时针转动,试用图解法求点D的速度。(20分)三.1.图示铰链四杆机构中,已知各构件的长度lAB=25mm,lBC=55mm,lCD=40mm,lAD=50mm,试问:(15分)(1)该机构是否有曲柄,如有,请指出是哪个构件;(2)该机构是否有摇杆,如有,请指出是哪个构件;(3)该机构是否有整转副,如有,请指出是哪个转动副;2.设计一铰链四杆机构,如图所示,已知行程速比系数K=1,机架长LAD=100mm,曲柄长LAB=20mm,当曲柄与连杆共线,摇杆处于最远的极限位置时,曲柄与机架的夹角为30,确定摇杆及连杆的长度。(20分)四.图示机构的凸轮轮廓线由两段直线和两段圆弧组成。(1)画出偏距圆;(2)画出理论廓线;(3)画出基圆;(4)画出当前位置的从动件位移s;(5)画出当前位置的凸轮机构压力角a;(6)画出从动件升程h。(7)凸轮的推程角,近休止角s,回程角(20分)五.一对正常齿制标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮传动,已知传动比i=2.5,中心距a=175mm,小齿轮齿数z1=20,压力角=20。试计算模数m、大齿轮的几何尺寸基圆直径,齿顶圆直径和齿根圆直径。(20分)六.图示轮系各轮的齿数已在括号中标注,已知主动轮1的转速为每分钟1转、主动轮4的转速为每分钟2转,转向如图所示。试求输出构件H的转速和转向。(20分)W2w1M1M221七.图示减速器,已知传动比i=z2/z1=3,作用在大齿轮上的阻力矩随大齿轮的转角2变化,其变化规律为:当0=2=120时,阻力矩为M2=300Nm;当120=2=360时,阻力矩为M2=0,又已知小齿轮的转动惯量为J1,大齿轮的转动惯量为J2。假设作用在小齿轮上的驱动力矩M1为常数,小齿轮为等效构件。试求等效转动惯量Je,等效驱动力矩Md,等效阻力矩Mr。(15分)模拟题二一.平面机构的机构分析(20分)1.计算图示系统自由度,并指明虚约束、复合铰链、局部自由度。(8分)BAFCGHDE2.以AB为原动件对图示机构进行结构分析,要求画出原动件、基本组,并指出机构的级别。(8分)3.试对图示机构进行高副低代,要求画出替代机构。(4分)二.平面机构的运动分析图所示连杆机构中给定各构件长度和w1常数,试用相对运动图解法求杆5的角速度w5,写出求解的速度矢量方程,作出速度多边形(20分)三.平面连杆机构及其设计(35分)1.如图所示,设已知四杆机构各构件的长度a=240mm;b=600mm;c=400mm;d=500mm,试回答下列问题:(15分)当取杆4为机架时,是否有曲柄存在?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?2.已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K=1.4、摇杆长度c=600mm、摇杆最大输出摆角=30,机架长度d=300mm。试用图解法设计该机构。要求自选比例尺画出设计图(不得书写作图过程),写出极位夹角,曲柄长度a和连杆长度b的计算式和计算结果。(20分)四.凸轮机构及其设计(20分)W图示凸轮机构的凸轮为圆盘。试画出理论廓线、基圆、偏距圆、从动件升程h、凸轮从当前位置逆时针转过120时的机构压力角和从动件位移s。五.齿轮机构(20分)一对渐开线外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮传动,已知模数m=4mm,压力角=20,齿数z1=20,z2=60,试求:(1)两个齿轮的分度圆直径d1,d2和齿顶圆直径da1,da2;(2)标准中心距a;(3)齿轮的基圆齿距pb;(4)重合度为多少;(5)实际中心距a=163mm时的啮合角。六.轮系(20分)图示轮系,已知:z1=20,z3=80,z4=z5=30,z6=90。求z2和i16。213456七.机械动力学(15分)如图所示,小带轮1通过皮带2驱动大带轮3,与大带轮3固联的小齿轮3驱动大齿轮4。已知小带轮直径d1、大带轮直径d3、各齿轮的齿数为z3、z4、各构件绕其转动轴的转动惯量为J1、J3、J4(忽略皮带的质量)、作用在构件4的生产阻力矩为M4。试求以构件1为等效构件的等效转动惯量和等效阻力矩。12334模拟题三一.平面机构的机构分析(20分)1.试计算图一示机构自由度,若有虚约束、复合铰链、局部自由度请指出。(10分)2.试对图示机构进行高副低代,要求画出替代机构。(4分)1872456ABDFEC3IGH3.试对图示机构进行结构分析,要求画出原动件、基本组,并指出该机构的级别。(6分)二.平面机构运动分析(20分)图所示的机构中,已知AB=BE=EC=EF=1/2CD,ABBC,BCEF,BCCD,w1=常数,求构件5的角速度。三.平面连杆机构及其设计(35分)1.已知铰链四杆运动链构件1、2、3、4的杆长分别为L1=100mm,L2=300mm,L3=300mm,L4=400mm。(15分)(1)试通过计算说明有无整转副,如有,指明是哪个转动副;(2)若有整转副,以哪个构件为机架可构成双曲柄机构;以哪个构件为机架可构成曲柄摇杆机构;以哪个构件为机架可构成双摇杆机构。2.已知曲柄滑块机构的行程速比系数K=1.25、滑块行程H=250mm、偏距e=50mm。试用图解法设计该机构。要求自选比例尺画出设计图(不写作图过程),写出极位夹角,曲柄长度a和连杆长度b的计算式和计算结果。建议作图比例尺为L=0.01m/mm。(20分)四.凸轮机构及其设计(20分)图所示为对心直动平底推杆盘形凸轮机构。已知凸轮为一偏心圆盘,几何中心为O2,圆盘半径R=30mm,转动中心为O1,偏心距e=20mm,凸轮一等角速度顺时针方向转动。试求:(1)画出基圆,偏距圆,并求出基圆半径;(2)画出从动件升程h、凸轮从当前位置的机构压力角和从动件位移s。五.齿轮机构(20分)一对正常齿制外啮合标准直齿圆柱齿轮传动,已知:传动比i=2,模数m=4mm,压力角=20。(1)若按照标准中心距安装,a=120mm试确定:两个齿轮的齿数z1,z2;啮合角;节圆半径r1,r2;(2)若实际中心距为a=125mm,两齿轮齿数不变,满足无齿侧间隙啮合条件,试求:啮合角;节圆半径r1,r2;六.轮系(20分)图示为某航空发动机的传动系统,已知z1=35,z3=97,z3=35,z5=97,试求传动比i15。七.机械动力学(15分)图所示为某机械等效到主轴上到等效力矩Mr在一个工作循环中到变化规律,设等效驱动力矩Md为常数,主轴平均转速n300r/min,等效转动惯量J25kgm2。试求:(1) 等效驱动力矩Md;(2) 最大盈亏功Wmax;(3) 运转速度不均匀系数=0.1时,安装在主轴上的飞轮转动惯量JF。模拟题一一.F=3n(2PLPH)F=37(291)1=1E处滚子带入局部自由度,C处转动副为复合铰链。高副低代:拆分杆组:原动件级杆组级杆组级杆组故该机构为级机构。二.vF1=w1lAF=10lAF(m/s)vF3=vF2=vF1vF2F1大小?方向根据速度影响原理求得vD=pdu自选比例尺u作速度多边形如下:三.1.lAB(25mm)+lBC(55mm)lCD(40mm)+lAD(50mm),故该四杆机构满足杆长条件;(1)有曲柄,杆AB是曲柄;(2)有摇杆,杆CD是摇杆;(3)有整转副,转动副A,B是整转副。2.由K=1,得到=0,及由AC1AC2=2AB,自选比例尺作出机构简图:如图所示:在直角AmD中,可以求得Am=86.6mm,又C1C2=2AB,故mC1=mC2=10mm,故得到:BC=Am+mC1AB1=86.6mm在ADC2中,AD=100mm,AC2=AmmC2=76.6mm,DAC2=30,故求得DC=51.0mm。四.解题如图:五.由题:以及z1=20故z2=50,m=5mm;由:d=mz,得到d2=mz2=250mm,da2=d+2ha=260mm,df2=d2hf=237.5mmdb2=dcos=235.0mm。六.解:故nH=1.599r/min。故大小为1.599,方向与齿轮1相反。七.解:模拟题二一.1.F=3n(2PLPH)F=39(2121)1=1H处滚子带入局部自由度,D处转动副为复合铰链,E(R)处与R(E)处的移动副起重复约束作用,故R(E)处移动副带入虚约束。2.原动件级杆组级杆组CAOB3.高副低代:二.VB=w1lABVD=VBVDB大小?方向速度影像原理求得VC2。VC2=VC4=VC5VC4C5大小?方向故求得VC5=pc5uW5=VC5/FC自选比例尺u作速度多边形:三.1.解:a=240mm;b=600mm;c=400mm;d=500mm,a+bc+d;满足杆长条件;(1)取杆4为机架时,有曲柄;(2)取杆1为机架双曲柄机构,取杆3为机架为双摇杆机构。2.由K=1.4,得到,自选比例尺u绘制出机构简图:其中C1DC2=30,计算曲柄长度AB=au,连杆长度BC=bu。四.解题如图所示:五.(1)由:可得:d1=80mm,d2=240mm又ha*=1,可得:da1=88mm,da2=248mm(2)(3)(3)由:=20可得:a=1.52(4)由acos=acos,a=163mm,a=160mm,=20,得到=22.7。六.解:及n3=n4,故解得:i16=17;由同心条件得到:z1/2+z2=z3/2,故z2=30七.解:模拟题三一.1.F=3n(2PLPH)F=38(293)2=1两滚子都带入带入局部自由度,A处转动副为复合铰链,双转副杆EF带入虚约束。EDFBAC2.高副低代:GFH3.杆组拆分:原动件级杆组级杆组故该机构为级机构。二.VB=w1lABVC=VBVCB大小?方向速度影像原理求得VE2。VE2=VE4=VE5VE4E5大小?方向自选比例尺u作速度多边形:故V5=VB=w1lAB,故w5=V5/lEF=w1三.解:1.L1+L4L2+L3,故满足杆长条件;(1)有整转副,整转副为转动副A,B;(2)以杆1为机架可以获得双曲柄机构,以杆2(4)为机架可以获得曲柄摇杆机构,以杆3为机架可以获得双摇杆机构。2.由K=1.25,得到:选取比例尺L=0.01m/mm
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