西南交大机械原理2010-2011学年A.doc

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1、班级学号姓名密封装订线密封装订线密封装订线西南交通大学2010－2011学年第(一)学期考试试卷课程代码2023500课程名称机械原理考试时间120分钟（开卷）题号一二三四五六七八九十总成绩得分阅卷教师签字：一、（18分）题一图所示机构。1．计算机构的自由度，如果有复合铰链、局部自由度和虚约束请予以指出；2.说明在机构中，取哪个（或哪些）构件为原动件时，机构有确定的运动，并且为一个Ⅱ级机构。请拆出机构中所含的基本杆组。3．确定机构在图示位置时，构件3与构件4之间的速度瞬心。题一图二、（18分）现有一对渐开线标准正常直齿圆柱齿轮组成的外啮合传动，已知齿轮1的齿数，齿数2的齿数，分度圆

2、压力角，模数，齿轮为正确安装。为了增大齿轮的强度需要对以上设计进行改进。如果将齿轮1的齿数改为，但是必须保持齿轮传动的传动比和中心距保持不变。试1．确定改进后这对齿轮传动的模数；2．说明改进后齿轮传动的类型，并确定出齿轮的变位系数和；3．简要说明改进后需要对哪些条件进行检验。三、（22分）题三图a所示为一个直动平底从动件盘形凸轮机构。凸轮轮廓曲线为圆心在点，半径为的圆。凸轮为主动件，其上受有驱动力矩。从动件上受有工作阻力，方向如图中所示。随凸轮转角的变化规律如题三图b所示。凸轮的质心在点,对质心点的转动惯量为；从动件的质量为。（a）(b)题三图1．在图中画出凸轮的基圆半径，并标出从

3、动件在图示位置时的位移和压力角；2．确定从动件的速度与凸轮的角速度的比值与凸轮转角之间的关系；3．试以凸轮为运动等效构件，写出等效转动惯量和等效力矩的计算式；4．如果要求凸轮作匀速转动，试确定作用在凸轮上的驱动力矩应当满足的条件。4题四图一、（12分）题四图所示为由周转轮系和导杆机构组成的齿轮--连杆机构。齿轮与构件2固结在一起。齿轮和齿轮的齿数相等，即，构件1的角速度为，转向如图中所示。机构在图示位置时有。试1．求在图示位置时，构件2转速的大小和方向；2．求在图示位置时，齿轮相对于构件1的转速的大小和方向；3．求在图示位置时，齿轮转速的大小和方向；二、（16分）题五图所示为一个对

4、心尖底直动从动件盘形凸轮机构从动件的速度线图。图中，凸轮顺时针方向匀速转动，角速度。试1．确定从动件的行程以及回程的速度；2．判断机构是否存在冲击。若存在，问属于什么类型的冲击；3．如果凸轮的基圆半径为，试计算出凸轮转角，凸轮轮廓曲线点的坐标值；4．当凸轮转角时，要满足，问凸轮的基圆半径至少要大于多少？题五图题六图一、（14分）题六图所示为一种夹具设计的示意图。设计意图是：当按照图示方向转动螺杆3时，螺母1向左运动，带动凸轮2逆时针方向转动，同时，螺母1’向右运动，带动凸轮2’顺时针方向转动，从而将工件加紧；在工件的反力作用下，机构必须能够自锁。设所有移动副、高副和螺旋副的摩擦角均

5、为，转动副的摩擦圆半径为。试1．确定螺旋副和螺旋副的旋向；2．至少提出一种使机构在工件的反力作用下能够自锁的设计方案，并写出相应的自锁条件；3．提出一个可以实现相同功能但与图示机构有所不同的机构设计方案。画出机构的示意图，并说明与图示机构的不同之处。