22春北理工《机械设计1》期末试卷(D卷)
一、（14分）计算图示机构的自由度，如有虚约束、复合铰链和局部自由度请明确指出；判断 该机构运动是否确定；经高副低代和拆分杆组后，判明该机构的级别。一、解：
(1) 计算自由度
F=1
有确定运动。
为Ⅱ级机构。
二、(16分) 一 机 构 如 图 所 示， 构 件1 作 等 速 运 动， 且 速 度mm/s。 几 何 尺 寸 如 图 示：mm，mm， 。 试求 该 位 置 时 构 件3 的 角 速 度与 角 加 速 度 。
二.解：
（1） 取m/mm 作 机 构 图a，求
=0.43 rad/s
=0.44
和 方 向 均 为 顺 时 针 方 向。
三、(14分 )设计曲柄摇杆机构。已知其行程速度变化系数K=1.4，曲柄长 ，连杆长 ， 摇杆的摆角 。计算摇杆长度c及机架长度d。
三、解：
四、(18分 )如图所示，采用标准齿条形刀具加工一渐开线直齿圆柱标准齿轮。已知刀具的齿形角 ，刀具上相邻两齿对应点的距离为 mm，加工时范成运动的速度分别为v=60 mm/s ，rad/s ,方向如图 。
试求被加工齿轮的模数m；压力角 ；齿数z；分度圆、齿顶圆、齿根圆与基圆的半径r、ra 、rf 、rb 以及其轴心至刀具中线的距离 a。
四、解
p＝mm
m＝p/＝5 mm
a=01P =60 mm
r=O1P=60 mm
由 r=mz/2
mm
五、(15分 )图 示 轮 系 中， 已 知, 。 若 r/min， 求 的 大 小 和 方 向。
五、解：
（2)
（3）
六、(15分)在图示凸轮机构中，标出基圆半径rb，图示位置从动件位移s和机构的压力角 ，并求出它们之间的关系式。
六、解：
七、(8分 )已知机器在稳定运转一周期内等效驱动力矩和等效阻力矩 （为常值）如图示。两曲线间所包容的面积表示盈亏功的大小，自左至右分别为 ， ， ， ， ，单位为J，等效转动惯量为常量。试求：
（1） 等 效 构 件 最 大、 最 小 角 速 度 、的 位 置；
（3） 最 大 盈 亏 功 。
七、解：
（1）计算各点能量。
（2） 在点 ， 在点 。
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