机械设计1试卷220春北理工复习题
北京理工大学现代远程教育学院2007-2008年第二学期《机械设计1》期末试卷(B卷) 教学站 学号 姓名 成绩
一、（12分）（1.） 计算图示机构的自由度。若有复合铰链、 局部自由度或虚约束，必须指出；（2.）画出该机构的低副替代机构。
（注：AB=CD 且相互平行）
一、解：
(1)D 处 为 复 合 铰 链， 滚 子I处 为 局 部 自 由 度，E 或F、G 或H 为 虚 约 束， 滚子 两 侧 接 触 之 一 为 虚 约 束。
(2)去除虚 约 束 和 局 部自 由 度 后
二、（本大题14分）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，试在图上画出：
（1）该凸轮基圆（半径用 r0 表示）；
（2）图示位置的凸轮转角；
（3）图示位置时的从动件位移 s；
（4）从动件在最低位置时的压力角。
二、解：
图解过程如图所示。
三、（16分）如图示曲柄摇杆机构，已知，试确定
（1）摇杆3的最小长度；
（2）曲柄1等速转动时机构的行程速度变化系数K；
（3）曲柄1为主动时，机构的最小传动角。
注：用计算。
三、解
（1）70mm
（2）k=1.4358
（3）
四、( 16分 )已 知 机 构 的 尺 寸 和 位 置 如 图 所 示， mm，10 rad/s ， 试 求 点 的 速 度、 加 速 度。
四、(16分 )
解：
(1)求
瞬 心数 ，6 个 瞬 心 如 图 所示
绝 对 瞬 心 在 (处，(构 件2 瞬 时 平 动， 其 上 各 点 速 度 相 等
( m/s，//。
(2)求
构 件2 瞬时平动，(
式中
将 上 式 向 方 向 投 影 有
又
(
， 方 向 由 指 向五、（18分）一渐开线标准直齿圆柱齿轮和一标准直齿条标准安装并啮合传动，已知参数如下：齿轮齿数z=20 ,压力角α=200, 模数 m=5 mm ,齿顶高系数 , 试求 :
(1) 齿轮以 200r/min的转速旋转时,齿条移动的线速度为多少m/s?
(2) 齿条外移 1 mm时齿轮的节圆半径和啮合角?
(3) 齿条外移1 mm时齿条顶线与啮合线的交点到节点 P点的距离 ?
五、解：
（1） （4分）
1.047m/s
(2)
(3)
六、（16分）在 图 示 轮 系 中， 已 知 各 轮 齿 数 ，，，，， 齿 轮1 转 速 r/min， 方 向 如 图。 试 求 大 小 及 方 向。
六、解：
(1)在差 动 轮 系4、5、6、7、H中
①
(2)在 定 轴 轮 系 1、2中
r/min （）②
(3)在 定 轴 轮 系1、3 中
r/min （） ③
(4)设 （） 为 正， 为 负， 以 式 ②、③ 代 入 式 ① 得
r/min （） 七、( 题8分)单 缸 四 冲 程 发 动 机 近 似 的 等 效 输 出 转 矩 如 图 示。 主 轴 为 等 效 构 件， 其 平 均 转 速， 等 效 阻 力 矩 为 常 数。 飞 轮 安 装 在 主 轴 上， 除 飞 轮 以 外 构 件 的 质 量 不 计。 试 求：
（1） 等 效 阻 力 矩 的 大 小 和 发 动 机 的 平 均 功 率 ；
（2） 稳 定 运 转 时 和 的 位 置；
（3） 最 大 盈 亏 功；
（4） 欲 使 运 转 速 度 不 均 匀 系 数， 在 主 轴 上 安 装 的 飞 轮 的 转 动 惯 量；
七、解：
(1)N(m 平均功率N(m/s kW
(2) 位于 与的交 点, 斜线部分 的 方 程 为
当， 即 时,
发 生 在C 点， 即 处。
(3)J
(4)kg(m2
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