机械设计基础模拟卷 (11)

模拟练习4

一、填空题（每空2分，共20分）

1、 机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为 原动件 ；而其余活动构件

称为 从动件 。

2、 转动副的自锁条件是： 驱动力作用在摩擦圆内 。 3、 对心曲柄滑块机构，若以曲柄为机架，则该机构演化为 导杆机构 。 4、 机构的压力角是指 力与速度所夹锐角 。

5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，余弦加速度运动规律有 柔性 冲击。 6、 齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈 多 。

7、 棘轮机构的主要组成构件有： 棘轮 、 棘爪 、 止动爪 等。 8、 机器速度波动的类型有： 周期性速度波动 、 非周期性速度波动 。 9、 设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采

取的措施是： 加大基圆半径 。

10、 在曲柄摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 两次共线位置时出现最小传动角。

二、简答题（每小题5分，共25分）

1、何谓运动副及运动副元素？ 答：

运动副是指两构件直接接触具有确定的相对运动关系的一种联结。 （书本）：两个构件直接接触而组成的可动的联接。 运动副元素： 参加接触的部分。

两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。

2、 列举5种能实现连续回转运动的机构。 答：

1） 摩擦传动机构：如带传动、摩擦轮等

2） 啮合传动机构：如齿轮传动、蜗杆传动、链传动等 3） 连杆机构：如双曲柄机构、平行四边形机构等。

3、 简述进行质量代换需要满足的三个条件？动代换和静代换各应满足什么条件？

1

答：

质量代换法需满足三个条件：

1、 代换前后构件的质量不变； 2、 代换前后构件的质心位置不变；

3、 代换前后构件对质心轴的转动惯量不变；

其中：动代换需要满足前面三个条件；静代换满足前两个条件便可。

4、齿轮传动要匀速、平稳地进行，必须满足哪些条件？ 答：

1） 对齿廓的要求：齿廓满足定传动比的齿廓啮合基本定律。 2） 对重合度要求：齿轮啮合的重合度大于1。 3） 对正确啮合要求：满足正确啮合条件。

5、有一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子，问是否可行？为什么？ 答：不一定。

令滚子半径为rr；凸轮理论轮廓线的最小曲率半径为min 当：rr当：rr不可行。

当：rr

三、计算题（共45分）

1、绘制唧筒机构简图（草图）。（5分）

2、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度；以

B E

2

min时：工作廓线出现交叉，出现失真现象。这时不可行。

min时：工作廓线出现尖点，凸轮轮廓在尖点处易磨损而导致失真。这时也

min时：这时也不可行。

B 2 C 3 4 D 1 A C D H F G A

EG为原动件时分析组成此机构的基本杆组及机构级别。（10分） 答：活动构件n=7；低副pl=10；

所以机构的自由度为

F3n(2plphp')F'37(210100)01

以AB为元动件：

机构可分解成下图。 为Ⅲ级机构

C B Ⅲ级组 D E F 机架与原动件

H A G Ⅱ级组

3、试求机构在图示位置的全部瞬心。（5分） 答：A点为P12；

B点为P23； C点为P34； D点为P14；

P13由三心定理求得为B点，见图。 P24由三心定理求得为D点，见图。

4、图示铰链四杆机构中，已知

2 A 1 P23 B P 133 P34 C 4 D P24 P14

P12 （15分） lBC50mm,lCD35mm,lAD30mm,AD为机架，

（1） 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值； （2） 若此机构为双曲柄机构，求lAB的最小值； （3） 若此机构为双摇杆机构，求lAB值的范围； 解：1）曲柄摇杆机构要求满足“杆长条件”；曲柄为连架杆且

最短三个条件。

由“杆长条件”知：lABlBClADlCD

即：lABlADlCDlBC30355015mm 所以lAB的最大值为：15mm

B A D C

3

2）为双曲柄机构有两种情况：

 满足“杆长条件”；最短杆为机架；。

 满足平行四边形机构条件。（lBClAD排除） 当BC为最长杆时：

由“杆长条件”知：lADlBClABlCD

即：lABlADlBClCD30503545mm 当AB为最长杆时：

由“杆长条件”知：lADlABlBClCD

即：lABlBClCDlAD50353055mm 所以lAB的最小值为：45mm 3）为摇杆机构有两种情况：

 满足“杆长条件”；BC为最短杆（lBClCD排除）。  不满足“杆长条件” 当AD为最短杆时：

要求：lADlBClABlCD；lAB50得：45lAB50

或

lADlABlBClCD；lAB50得：lAB55

当AB为最长杆时：

要求：lBClABlADlCD；lAB30得：15lAB30

5、在图示的车床变速箱中，移动三联齿轮a使齿轮3’和4’啮合。又移动双联齿轮b使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为z142,z258,z3'38,z4'42,z5'50,z6'48，电动机的转速n11445r/min，求带轮转速的大小和方向。(10分) 解：

i16'zz'z'n15842482461.47

z5'n6'z1z3423850n6'

n11445983r/min i16'1.474

四、设计题（10分）

试设计一铰链四杆机构。已知其摇杆CD的长度lCD75mm，行程速度变化系数

K1.5，机架AD的长度lAD100mm。145是摇杆CD的一个极限位置与机架AD

间较小的一个夹角。试用图解法求曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。 解： 作图步骤：

a) 极位夹角180(K1)180(1.51)36

K11.51b) 作AD100mm

c) 作线段DC1，使C1DA45 d) 作线段AC2，使C1AC236 e) 量得AC1=70.84mm; AC2=169.46mm f) 曲柄和连杆的长度lAB、lBC为

lABlBC

AC2AC1169.4670.8449.31mm

22AC2AC1169.4670.84120.15mm

22

5