河南理工大学机械原理往年考试试卷2024

《机械原理试卷参考答案》

一、 填空题（每题3分，共30分）

二、 1．用齿条形刀具范成法加工渐开线齿轮时，为了使标准齿轮不发生根切，刀具的齿

顶线（圆）应低于极限啮合点N1 。其最少齿数为 17 。 2.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件（两轮模数和压力角相等） 3．机器产生速度波动的类型有周期性速度波动、非周期性速度波动分别用 飞轮 ，和调速器 来调节。

4．刚性回转件的平衡有两种，一种是静平衡 其质量分布特点是

在一同平面内另一种是动平衡其质量分布特点是不在同一平面内 。 5．构件与零件不同，构件是 运动单元，零件是 制造单元。

6．斜齿轮的标准参数在 法 面上，圆锥齿轮的标准参数在 大端 面。

7．槽轮机构是将 主动销轮的连续旋转运动转换成从动槽轮的间歇转动运动。 8．三角螺纹主要用于 联接 ；矩形螺纹主要用于传递运动。这是因为三角螺纹比矩形螺纹 摩擦力矩大 。

7．曲柄摇杆机构出现最小转动角的位置是 曲柄与机架两次共线位置。

10如图铰链四杆机构中，d的长度在 28 ＜ d ＜ 44 范围内为曲柄摇杆机

b=28Ba=20ACc=36Dd=? 构；在 d ＜ 12 范围内为双曲柄机构。

三、 计算下列机构的自由度 10分

a)图b)图

F = 3n – 2PL – PH =3×4－2×5－1 = 1

F = 3n – 2PL – PH =3×4－2×5－1 = 1

四、 图示提升机构，已知各轮齿数Z1 = 15，Z2 = 25，Z2‘ = 23，Z3 = 69， Z4 = 30，

Z5 = 40，绳轮半径R = 0.2 m重物Q = 1000 N，该机械总效率η= 0.9，重物匀速提升速度V = 3 m/min。 15分 求：（1）该机构的总传动比

（2）轴1的转速η1及转向 （3）轴1的输入功率N1

322'H41绳轮5Q 解： 区分轮系：1-2-2‘

-3（4）为行星轮系，4-5为定轴轮系。 i1H = i14 =1－iH13 =1－(-1)Z2 Z3／ Z1 Z2’ = 1+(25×69)／(15×23)=6

i45=－Z5／ Z4=－4／3 i15 = i14 . i45 = 6 ×(－4／3) =－8 n

1 = n5 ×

i45 = v／(2πR)* i15 =3／(2π×0.2)×8 =19.1转／分 N1 = N5 ／ η = Q V ／η = 1000×3／(60×0.9) =55.6 W

五、 在图示凸轮机构中，已知偏心圆盘为凸轮实际轮廓，其余尺寸如图 m/mm.。 (10分) 求：（1）基圆半径R。

（2）图示位置凸轮机构压力角α

（3）凸轮由图示位置转60°后，推杆移动距离S。

μ= 0.001

°60αB1BAB0

六、 如图已知机架AD=50mm，摇杆离机架最近的极限位置β=45°。且CD=40mm，该

机构为曲柄摇杆机构，位置速比系数K=1.4，试用作图法求出曲柄AB和连杆BC的长度，并绘出机构图。（写出作图步骤，保留各作图线） （10分）

C1 求极位夹角解C2θ=180°（K-1）/（K+1）=30°连接AC1，作角C1AC2=30°与以D为圆心DC长为半径的圆弧交于C2点。AB=（AC2-AC1）/2，BC=（AC2+AC1）/2。DAB1B2

七、 在图示凸轮机构中，已知偏心圆凸轮半径R = 50 ，图中OA = 22，AC = 80 ，凸轮

S30°1的角速度ω1= 10 rad /s, 逆时针转动。用瞬心法求从动件2的角速度ω2。 （10分）

21Bp23C3 90Op12°Ap13解： 由三心定理，构件1、2、3共有三个瞬心P12 、P13、P23 ，并在一条直线上。连接OB与AC相交得相对瞬心P12。

∴ ω2 =ω1×P12 P13／P12 、P23 = 10×14／54

=2.6 1/S 方向为逆时针.

八、 图示为一渐开线标准直齿圆柱齿轮中心度O1O2为标准中心距，试在图上画出

（ 15分） 1） 基圆rb、分度圆r、节圆r’、节点C。 2） 理论啮合线B2B1、实距啮合线N1N2。 3） 啮合角α。 4） 两轮齿廓的实际工作段。 5） 由图求出重分度ε。 6） 单齿、双齿啮合区。

O1ra1r1pbpbPB1N2B2N1rb1α'r2rb2ra2O2

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