2015三峽大學機械原理試題及答案

　　一 、選擇題

1. 鉸鏈四杆機構ABCD中，AB為曲柄，CD為搖桿，BC為連桿。若lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=80mm，則機架最大杆長為( A )

A 、 80mm ; B 、 150mm ; C 、 120mm。

2. 速度瞬心是兩個作平面相對運動的兩剛體上瞬時( A )為零的重合點

A 、絕對速度 ; B 、牽連速度 ; C 、相對速度。

3. 當兩漸開線齒輪的中心距略有改變時，該對齒輪的( C )

A 、 傳動比不變，且齧合角也不變; B 、 傳動比有變化，但齧合角不變;

C 、 傳動比不變，但齧合角有變化。

4. 凸輪機構從動件採用等速運動規律時( B )

A 、 無衝擊 ; B 、 有剛性衝擊 ; C 、 有柔性衝擊。

5. 以mn和mt分別表示一個斜齒圓柱齒輪的法面和端面模數，則( C )

A、 mn=mt ; B 、mt

　　二、填空題

1.在平面機構中若引入一個高副將引入 F=3N-(2PL+PH) 。1 個約束，而引入一個低副將引入 2 個約束，構件數、約束數與機構自由度的關係是

2. 螺紋的自鎖條件是 α<φ 。

3.剛性轉子的動平衡條件是 ΣF= 0　　　ΣM = 0 。

4.當四杆機構的壓力角α=90°時，傳動角等於 零 ，該機構處於 死點 位置。

5.推動力與從動件被推動點速度間的夾鋭角稱為凸輪機構的 壓力角 ，其值越小，則傳動越 好 。

6.滾刀加工的正常齒標準直齒圓柱齒輪不根切的最小齒數Zmin等於 17 。

7.曲柄搖桿機構的行程速比係數K的大小取決於 極位夾 角大小，K值越大，機構的 特性越顯著。

　　三、簡答分析題

1.(8分)計算圖3機構自由度，並指明局部自由度、虛約束、複合鉸鏈。

解：

F = 3n -( 2Pl + Ph ) (2分)

=3×7-(2×9+2) (2分)

=1 (1分)

1處虛約束，2處局部自由度，3處複合鉸鏈(3分) 圖1

2.(7分)漸開線直齒圓柱齒輪正確齧合條件是什麼?滿足正確齧合條件的`一對齒輪是否一定能連續傳動。

答：漸開線直齒圓柱齒輪正確齧合條件是模數相等，壓力角相等。 (4分)

滿足正確齧合條件的一對齒輪不一定能連續傳動。 (3分)

3.(7分)何謂行程速比係數?對心曲柄滑塊機構行程速比係數等於多少?

答：行程速比係數為：K=(1800+θ)÷(1800-θ)。 (4分)

對心曲柄滑塊機構行程速比係數等於1。 (3分)

4.(7分)在圖2示機構運動簡圖上作圖，表示出杆3的擺角ψ和極位角θ。

解：

圖2

5.(7分)圖3示凸輪機構運動簡圖中，凸輪為主動件，轉向如圖所示，試在圖上標出當前位置的壓力角，並用作圖法求出從動件的行程h。

圖3

　　四、計算題

1. 一對標準漸開線圓柱直齒輪外齧合傳動(正常齒)，正確安裝(齒側間隙為零)後，中心距為144mm，其齒數為z1=24，z2=120，分度圓上壓力角α=200

① 求齒輪2的模數m2及其在分度圓上的齒厚S2;

② 求輪1的齒頂圓處的壓力角αa1;

③ 如已求得它們的實際齧合線長度B1B2=10.3mm，試計算該對齒輪傳動的重合度;

④ 説明該對齒輪能否實現連續傳動。

解：(1)由標準安裝中心距 (1分)

模數 (2分)

分度圓齒厚 (3分)

(2)輪1齒頂處壓力角 (3分)

(3) (3分)

(4)由於，故可實現連續傳動 (3分)

2.圖4示輪系中，各輪均為正確安裝的標準漸開線圓柱直齒輪。已知輪1的齒數z1=18，輪2的齒數z2=36，，而輪5的分度圓半徑為輪4的兩倍。輪1的轉速大小為1200r/min ，轉向如圖所示。

求從輪1到輪5的傳動比i15及輪5的轉速大小與轉向。

解：行星輪系1-2-3-4，

(4分)

對定軸輪系4-5

(4分)

(3分) 圖3

(方向與n相反) (4分)