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1、命题人：机械原理教学组 组题人：秦伟 审题人： 命题时间：2009.12 教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密重庆大学 机械原理 课程试卷 2009 2010学年 第 一 学期开课学院： 机械工程 课程号： 11026135 考试日期： 2009.12.27 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. 计算图1-1和图1-2所示机构自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束。图1-2中，O为凸轮与从动件滚子接触点处曲率中心；（6分）2. 对于图1-1所示机构，请说明采用局部自由度
2、和虚约束结构的目的；（3分）3. 画出图1-2所示机构在图示瞬时高副低代后的机构运动简图，并对机构进行结构分析。要求画出机构的原动件和机架以及基本杆组，并确定机构的级别。（6分）JKEDCBAHGF图1-1EDGACBOHKFR图1-2二、平面连杆机构分析与设计（30分）1. 试标注出图2-1所示机构在图示位置的所有瞬心；（6分）2. 试画出图2-2所示机构在图示位置的传动角g；（2分）2314BACD图2-1图2-23. 图2-3所示正弦机构，曲柄1以w1沿逆时针方向匀速转动，构件2与3沿垂直方向作相对运动，构件3沿水平方向运动。图示瞬时，曲柄1处于水平位置。试用相对运动图解法求构件3的速度
3、v3、加速度a3（要求写出全部矢量方程式）；（8分）BA1w123图2-3ABC1图2-4DFE2C2E1CE40904. 设计一个从动件具有急回特性且能做大摆角运动的平面六杆机构（图2-4），该机构由一个具有急回运动的曲柄摇杆机构ABCD串联一个RRR级基本杆组CEF构成。设计参数为：曲柄摇杆机构的行程速比系数K=1.25，摇杆CD的长度lCD=150mm，摆角为40，摆角的角平分线与机架AD垂直；摆杆EF的两极限位置如图所示，其摆角为90，摆动中心F点在AD的延长线上，lDF=200mm。（1）试用图解法求lAB、lBC和 lAD；（8分）（2）试用图解法求lCE、lEF。（6分）（注：建
4、议取ml=0.005m/mm，均要求保留作图线，写出各杆实际长度值）三、凸轮机构分析（10分）图3所示平底摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮1为一偏心圆盘，其半径R=50mm，偏距OA=20mm。试确定：1. 凸轮的推程角、远休止角、回程角、近休止角；（2分）2. 计算凸轮的基圆半径rb，并在图中画出基圆；（2分）3. 图示瞬时，圆心O位于转动中心A的正下方，请标出机构的压力角a，写出从动件2的角速度w2的表达式并标出其转向；（3分）4. 试根据反转原理标出从动件2的角行程jmax。（3分）2A1w1CB3OR图3四、齿轮机构参数计算（10分）一对渐开线外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动，已知z1=
5、17，z2= 68，m= 4 mm试确定：1. 齿轮2的齿根圆半径rf2、齿顶圆半径ra2、基圆半径rb2、法向齿距pn及该齿轮传动的标准中心距a；（5分）2. 若齿轮1和齿轮2的齿数和模数均不改变，欲实现中心距为168mm的直齿圆柱齿轮传动，则齿轮2宜加工成何种齿轮？（2分）3. 若两轮的齿数和模数均不改变，将其改为斜齿圆柱齿轮传动，其正确啮合的条件是什么？若增大其螺旋角b，中心距a将如何变化？（3分）五、机构静力学分析（10分）在图4所示的破碎机中，已知各转动副处的摩擦圆（以细实线圆表示）及摩擦角。若不计各构件的重力与惯性力，在图中画出转动副A、B、C、D处总反力的作用线及方向。q图45BACD541w123Mj5六、轮系与机械动力学（25分）432125H图5图5所示减速器，已知z1=10，z2=32，z2=30，z3=74，z4=72，电机转速n1=1450 r/min。设电机转子及齿轮1的转动惯量为J1，系杆的转动惯量为JH，齿轮4的转动惯量为J4，齿轮4轴上作用有阻力矩Mr。试确定：1. 输出轴转速n4；（15分）2. 以电机轴（齿轮1）为等效构件，忽略行星轮的质量和转动惯量，求等效转动惯量Je和等效阻力矩Mer。（10分）