华东交大理工学院2011—2012学年第二学期考试卷
参考答案及评分标准
专业 班级 学号 学生签名： 机械原理 课程 课程类别：必 闭卷 B卷
题号 一 二 三 四 五 六 七 分数 30 15 10 15 10 10 10 一．选择题（每小题2分，共30分）
1-5：BCDBA 6-10：DACBC 11-15：CDBAC
二．在图示机构中，凸轮为原动件，计算自由度，判断机构是否具有确定运动？对此机构进行高副低代。若有复合铰链、局部自由度和虚约束必须指出。 （共15分）
F?3?8-2?11-1?1ACE加CD杆为虚约束D点存在复合铰链H点存在局部自由度2分2分6分2分
承诺：我将严格遵守考场纪律，并知道考试违纪、作弊的严重性，承担由此引起的一切后果。 总 分 100
三．在图示轮系中，已知各轮的齿数为z1?20,z2?30,z3?80,z4?40,z5?20，轮1的转速n1?1000r/min, 方向如图示，试求齿轮5的转速n5的大小和方向。（共10分）
H解答：(1) 1、2、3、H(4) 为行星轮系。i13?n1?nHz??3
n3?nHz1?z3?z1?n1??1?nn?n1方向同n1 5分 HH??z1?z3 z1? ?(2)
4
、5 为定轴轮系。
i45?zn4z??5n5??4n4 2分 n5z4 z5(3)
n5??z4z5n4??z4z1z5z1?z3n1??4020?2024?80 ?1000 ??400 r/min 方 向? 3分
四．已知一对标准安装(无侧隙安装)的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮
的中心距a?360 mm,传动比i12?3,两轮模数m?10mm,ha??1,c??0.25。试求：两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径、齿厚和齿槽宽，以及两轮的节圆直径和顶隙c。（共15分）
（1）a?r1 i12?r1?r2?3602/r1?3
r r mm mm1?902?270D1=180 mm D2=540mm 2分
（2）r1?mz1/2
z1?2r1/m?18
z2?i12?z1?3?18?54 2分
??ham?90?1?10?100 mmDa1?200mm （3）ra1?r1
?ra2?r2?ham?270?1?10?280 mmDa2?560mm
2分
???(h?c)m?90?(1?025（4）rf1?r.)?10?775. mm Df1?155mm 1a
?rf2?r2?(ha?c?)m?270?125.?10?257.5 mm Df1?515mm 2分
（5）s?e?1111. mm ?m????10?1570822
s2?e2?15708. mm 4分
（6）r mm??r11?90
? （1分） r2??r2?270 mmc?cm?025.?10?25. mm 2分
五．在图示偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘，圆心为O，
回转中心为A。当凸轮以逆时针方向等速回转时，试求： （1）凸轮转向是否合理；
（2）画出该凸轮基圆（半径用r0表示）；
（3）画出图示位置的凸轮转角?，从动件位移s； （4）画出从动件在最低位置时的压力角?。（共10分）
解答：(1)合理2 分；(2)2 分；(3)2 分；(4)4 分 图解过程如图所示。
六．某机械系统以其主轴为等效构件。已知主轴运转一个周期的等效阻力矩Mr变化规律如图所等效转动惯量J?0.5kg?m2，平均角速度?m?40rad/s，等效驱动力矩为常数。试求：
稳定示。
2
（1） 等效驱动力矩Md； （2） 最大盈亏功?Wmax；
（3） ?max与?min的位置和大小； （4） 运转速度不均匀系数?。
?2345(2) ?WJ ?15???????144125J ?W?25??????244130J ?W?15??????324150J ?W?????4?25?24 作出?W?? 曲 线〔 图 b〕， 得
50?Wmax???39.27 J
4(1) (3)
N?m (图 a) Md?(?)?40/2??15??4?max 在??? 处；?min 在??2? 处(0? 处)。
(4)
32???WmaxJ??2m?39.270.5?402
?0.049
七．图示机构中，已知??45?，H?50mm，?1?100rad/s。试找出所有瞬心，并利用瞬心法确定图示位置构件3的瞬时速度v3的大小及方向。（共10分）
P
（1） p13在p12,p23的连线上；又在p14,p34的连线上。 据 三 心 定 理 求 得， 如 图 所 示； （2）
m/s，方 向 如 图。 v3?vP13??1lAP13?100?01.?10?
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华东交通大学理工学院2012学年第二学期机械原理试卷B最终稿1参考答案
