名姓 密 弊号学作 绝 拒 、 纪 考 肃 严 级、年信 守 实封 诚 、 争 竞 平班、公业专 线 院学重庆大学 机械原理 课程试卷
2011 ~2012学年 第 一 学期
开课学院： 机械工程 课程号： 11033635
考试日期：
考试方式：
考试时间： 120 分钟
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得 分
一、平面机构结构分析（15分）
1. 在图1所示机构中，AB⊥AD，AC=BC=CD，原动件为偏心圆盘凸轮，AC杆为输出构件。计算该机构的自由度，明确指出其中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（6分）
2. 画出图1所示机构图示瞬时除去虚约束后的低副替代机构示意图；（3分）
3. 对低副替代机构进行结构分析。要求画出拆分机构后的驱动杆组（原动件和机架）和基本杆组，并确定机构的级别。（6分）
D A C B
图1
重庆大学试卷 教务处07版 第 1 页 共 3 页
二、平面连杆机构分析与设计（25分）
1. 图2为取比例尺l画出的某机构运动简图，构件1以角速度1匀速转动。（13分） （1）在图上标注出该机构在图示瞬时的压力角； （2）该机构在运动过程中，其传动角是否变化？
（3）用相对运动图解法求图示瞬时构件3的速度v3（自选速度比例尺v，列出速度矢量方程式，并画出速度多边形）；
（4）求该机构构件3的加速度矢量方程式中是否含有哥氏加速度？
C B 2 1 D A 3 4
图 2
命题人：机械原理教学组 组题人：秦伟 审题人：宋立权 命题时间：2011.12 教务处制
重庆大学试卷 教务处07版 第 2 页 共 3 页
2. 欲设计一夹紧机构（铰链四杆机构），已知连杆BC的长度lBC400mm，它的两个位置如图3所示，现要求到达夹紧位置B2C2时，机构处于死点位置，且摇杆C2D处于垂直位置。试用图解法求构件尺寸lAB、lCD、lAD（直接在图3中作图，保留作图线。的条件是___ ______；
齿条刀具远离被加工轮坯中心，则加工出来的齿轮为_ _____齿轮；
渐开线标准齿轮其分度圆压力角一般为___ ____；一对内啮合的平行轴斜齿圆柱图中：l=0.01m/mm）。（12分）
5 B1 CC2 1 20 10 B2 图3
三、凸轮机构分析（10分）
图4所示凸轮机构，凸轮为一偏心圆盘轮。
1. 在图中画出凸轮的理论轮廓曲线、基圆和偏距圆，标注出基圆半径rb；（4分）
2. 画出图示瞬时从动件的位移s1和机构的压力角；（2分）
3. 画出凸轮从图示位置沿转过30时从动件的位移s2；（2分）
4. 机构中从动件偏置在凸轮转动中心的右侧，说明偏 置方位是否正确，为什么？（2分） 图 4
四、齿轮机构分析及参数计算（10分）
1. 填空（5分）
渐开线齿轮啮合传动时，其接触点的轨迹称为_____ _；一对齿轮连续传动
齿轮传动，其正确啮合条件是_____________ _______；
2. 一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮，其齿数分别为z1=30，z2=60，m=4mm。（5分） （1）试计算齿顶圆半径ra1、齿根圆半径rf1、基圆半径rb1；
（2）若安装中心距a=185mm，计算两齿轮的节圆半径r1、r2。
五、轮系传动比计算（15分）
图5所示轮系，各齿轮的齿数分别为：z1=20，z2=34，z3=17，z4=36，z5=78，z2
3
6
7＝44，且齿轮5、6、7为同模数标准安装的标准齿轮。 H
1. 确定z6；（2分）
2. 该轮系由哪些基本轮系组成？若给定7
齿轮1的转速n1，系杆H的转速nH是否确定？（3分）
1
3. 设n1=100r/min，确定nH的大小并说4
明其与n5
1转向是否相同。（10分） 图5
DCBA 图1 重庆大学试卷 教务处07版 第 3 页 共 3 页
六、机械动力学（25分）
图6a所示发动机配气凸轮机构，M1为驱动力矩，Q为气门对摇臂的阻力。图中的细实线圆分别为凸轮1和摇臂2与机架3（图中未示出）组成的转动副的摩擦圆，凸轮1与摇臂2接触点的公法线为N－N，其摩擦角为。（10分）
（1）在图6a上画出图示位置作用在各运动副中的总反力的作用线及其指向，并对总反
力进行标注；
（2）写出构件2的力平衡方程式，以所给出的力Q的长度为基准，在图6b上作出构件
2的力多边形。 （a）
（b）
图6
2. 某机器稳定运转的一个周期内，其
等效阻力矩Mvr随等效构件转角变化的规律如图7所示，设等效驱动力矩Mvd为常量，等效构件的等效转动惯量Jv=1.2kg·m2，平均角速度
m=40 1/s。（15分）
（1）求等效驱动力矩Mvd； （2）用“＋”和“－”符号在图上标注出等效力矩Mv做盈功和亏功的区域，并确定最大盈亏功Amax； （3）取许用速度不均匀系数[ ]=0.03，
求应安装在等效构件上的飞轮转动惯量JF。
Mv O 2 4 图7
