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1、模拟题一一.计算图示机构自由度，指明复合铰链，局部自由度，和虚约束所在；进行高副低代，然后拆分杆组，判断机构的级别。（20分）二. 在图示的机构中，已知各构件长度，原动件以等角速度w1=10 rad/s逆时针转动，试用图解法求点D的速度。（20分）三. 1.图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度lAB=25mm，lBC=55mm，lCD=40mm，lAD=50mm，试问：（15分）（1）该机构是否有曲柄，如有，请指出是哪个构件；（2）该机构是否有摇杆，如有，请指出是哪个构件；（3）该机构是否有整转副，如有，请指出是哪个转动副；2. 设计一铰链四杆机构，如图所示，已知行程速比系数K=1，机架长LA
2、D=100mm,曲柄长LAB=20mm,当曲柄与连杆共线,摇杆处于最远的极限位置时,曲柄与机架的夹角为30,确定摇杆及连杆的长度。（20分）四. 图示机构的凸轮轮廓线由两段直线和两段圆弧组成。（1）画出偏距圆；（2）画出理论廓线；（3）画出基圆；（4）画出当前位置的从动件位移s；（5）画出当前位置的凸轮机构压力角a；（6）画出从动件升程h。（7）凸轮的推程角，近休止角s，回程角（20分）五.一对正常齿制标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i=2.5，中心距a=175mm，小齿轮齿数z1=20，压力角=20。试计算模数m、大齿轮的几何尺寸基圆直径，齿顶圆直径和齿根圆直径。（20分）六
3、. 图示轮系各轮的齿数已在括号中标注，已知主动轮1的转速为每分钟1转、主动轮4的转速为每分钟2转，转向如图所示。试求输出构件H的转速和转向。（20分）(25)3(30)24 (90)1(25)2 (30)3(20)n1n4HW2w1M1M221七. 图示减速器，已知传动比i=z2/z1=3，作用在大齿轮上的阻力矩随大齿轮的转角2变化，其变化规律为：当0=2=120时，阻力矩为M2=300Nm；当120=2=360时，阻力矩为M2=0，又已知小齿轮的转动惯量为J1，大齿轮的转动惯量为J2。假设作用在小齿轮上的驱动力矩M1为常数，小齿轮为等效构件。试求等效转动惯量Je，等效驱动力矩Md，等效阻力矩
4、Mr。（15分）模拟题二一.平面机构的机构分析（20分）1.计算图示系统自由度，并指明虚约束、复合铰链、局部自由度。（8分）BAFCGHDE2.以AB为原动件对图示机构进行结构分析，要求画出原动件、基本组，并指出机构的级别。（8分）3.试对图示机构进行高副低代，要求画出替代机构。（4分）CAOB二.平面机构的运动分析图所示连杆机构中给定各构件长度和w1常数，试用相对运动图解法求杆5的角速度w5，写出求解的速度矢量方程，作出速度多边形（20分）三.平面连杆机构及其设计（35分）1. 如图所示，设已知四杆机构各构件的长度 a =240 mm；b =600 mm；c =400 mm；d=500mm，
5、试回答下列问题：（15分）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？2.已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K=1.4、摇杆长度c=600mm、摇杆最大输出摆角=30，机架长度d=300mm。试用图解法设计该机构。要求自选比例尺画出设计图（不得书写作图过程），写出极位夹角，曲柄长度a和连杆长度b的计算式和计算结果。（20分）四.凸轮机构及其设计（20分）W图示凸轮机构的凸轮为圆盘。试画出理论廓线、基圆、偏距圆、从动件升程h、凸轮从当前位置逆时针转过120时的机构压力角和从动件位移s。五.齿轮机构（20分）一对渐开线外啮合正常齿标
6、准直齿圆柱齿轮传动，已知模数m=4mm，压力角=20，齿数z1=20，z2=60，试求： （1）两个齿轮的分度圆直径d1，d2和齿顶圆直径da1，da2；（2）标准中心距a；（3）齿轮的基圆齿距pb；（4）重合度为多少；(a=12z1tana1-tan+z2tana2-tan)（5）实际中心距a=163mm时的啮合角。六.轮系（20分）图示轮系，已知：z1=20，z3=80，z4=z5=30，z6=90。求z2和i16。213456七.机械动力学（15分）如图所示，小带轮1通过皮带2驱动大带轮3，与大带轮3固联的小齿轮3驱动大齿轮4。已知小带轮直径d1、大带轮直径d3、各齿轮的齿数为z3、z4
7、、各构件绕其转动轴的转动惯量为J1、J3、J4（忽略皮带的质量）、作用在构件4的生产阻力矩为M4。试求以构件1为等效构件的等效转动惯量和等效阻力矩。12334模拟题三一.平面机构的机构分析（20分）1.试计算图一示机构自由度，若有虚约束、复合铰链、局部自由度请指出。（10分）ADEBFC2.试对图示机构进行高副低代，要求画出替代机构。（4分）1872456ABDFEC3IGH3.试对图示机构进行结构分析，要求画出原动件、基本组，并指出该机构的级别。（6分）二.平面机构运动分析（20分）图所示的机构中，已知AB=BE=EC=EF=1/2CD，ABBC，BCEF，BCCD，w1=常数，求构件5的角
8、速度。三.平面连杆机构及其设计（35分）1. 已知铰链四杆运动链构件1、2、3、4的杆长分别为L1=100mm，L2=300mm，L3=300mm，L4=400mm。（15分）(1)试通过计算说明有无整转副，如有，指明是哪个转动副；(2)若有整转副，以哪个构件为机架可构成双曲柄机构；以哪个构件为机架可构成曲柄摇杆机构；以哪个构件为机架可构成双摇杆机构。2. 已知曲柄滑块机构的行程速比系数K=1.25、滑块行程H=250mm、偏距e=50mm。试用图解法设计该机构。要求自选比例尺画出设计图（不写作图过程），写出极位夹角，曲柄长度a和连杆长度b的计算式和计算结果。建议作图比例尺为L=0.01m/m
9、m。（20分）四.凸轮机构及其设计（20分）图所示为对心直动平底推杆盘形凸轮机构。已知凸轮为一偏心圆盘，几何中心为O2 ，圆盘半径R=30mm，转动中心为O1，偏心距e=20mm，凸轮一等角速度顺时针方向转动。试求：（1）画出基圆，偏距圆，并求出基圆半径；（2）画出从动件升程h、凸轮从当前位置的机构压力角和从动件位移s。五.齿轮机构（20分）一对正常齿制外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知：传动比i=2，模数m=4mm，压力角=20。（1）若按照标准中心距安装，a=120mm试确定：两个齿轮的齿数z1，z2；啮合角；节圆半径r1，r2；（2）若实际中心距为a=125mm，两齿轮齿数不变，满足无齿侧
10、间隙啮合条件，试求：啮合角； 节圆半径r1，r2； 六.轮系（20分）531234图示为某航空发动机的传动系统，已知 z1=35，z3=97，z3=35，z5=97， 试求传动比i15 。七.机械动力学（15分）图所示为某机械等效到主轴上到等效力矩Mr在一个工作循环中到变化规律，设等效驱动力矩Md为常数，主轴平均转速n300r/min,等效转动惯量J25kgm2。试求：（1） 等效驱动力矩Md；（2） 最大盈亏功Wmax；（3） 运转速度不均匀系数=0.1时，安装在主轴上的飞轮转动惯量JF。模拟题一一. F=3n(2PLPH)F =37(291)1 =1E处滚子带入局部自由度，C处转动副为复合
11、铰链。高副低代：拆分杆组：原动件 级杆组 级杆组 级杆组故该机构为级机构。二. vF1=w1lAF=10 lAF (m/s)vF3=vF2 = vF1 vF2F1大小？方向根据速度影响原理求得vD=pdu自选比例尺u作速度多边形如下：三.1. lAB(25mm)+lBC(55mm)lCD(40mm)+lAD(50mm)，故该四杆机构满足杆长条件；（1）有曲柄，杆AB是曲柄；（2）有摇杆，杆CD是摇杆；（3）有整转副，转动副A，B是整转副。2.由K=1，得到=0，及由AC1AC2=2AB，自选比例尺作出机构简图：如图所示：在直角AmD中，可以求得Am=86.6mm，又C1C2=2AB，故mC1=
12、mC2=10mm，故得到：BC=Am+mC1AB1=86.6mm在ADC2中，AD=100mm，AC2=AmmC2=76.6mm，DAC2=30，故求得DC=51.0mm。四.解题如图：五. 由题：a=12mz1+z2=175mm 以及z1=20i=z2z1=2.5故z2=50，m=5mm；由：d=mz，得到d2=mz2=250mm，da2=d+2ha=260mm，df2=d2hf=237.5mmdb2=dcos=235.0mm。六.解：i14H=n1-nHn4-nH=-z2z3z4z1z2z3=-6.48故nH=1.599r/min。故大小为1.599，方向与齿轮1相反。七.解：Je=J1+
13、J2212=J1+J2z1z22=J1+19J2Mr=M221=100Nm 01360Mr=0 Nm 36011080Md=Mr26=33.33 Nm模拟题二一.1. F=3n(2PLPH)F =39(2121)1 =1H处滚子带入局部自由度，D处转动副为复合铰链，E（R）处与R（E）处的移动副起重复约束作用，故R（E）处移动副带入虚约束。2.原动件 级杆组 级杆组 CAOB3.高副低代：二. VB=w1lABVD = VB VDB大小？方向速度影像原理求得VC2。VC2 =VC4 = VC5 VC4C5大小？方向故求得VC5=pc5uW5=VC5/FC自选比例尺u作速度多边形：三.1.解：a
14、 =240 mm；b =600 mm；c =400 mm；d=500mm，a+bc+d；满足杆长条件；（1）取杆4为机架时，有曲柄；（2）取杆1为机架双曲柄机构，取杆3为机架为双摇杆机构。2. 由K=1.4，得到=180K-1K+1=30，自选比例尺u绘制出机构简图：其中C1DC2=30，计算曲柄长度AB=au，连杆长度BC=bu。四.解题如图所示：五.（1）由：d=mz可得：d1=80mm，d2=240mmda=mz+2ha*又ha*=1，可得：da1=88mm，da2=248mm（2）a=12mz1+z2=160mm（3）pb=pcos=mcos=11.81mm（3）由：(a=12z1ta
15、na1-tan+z2tana2-tan)a=arccosdbda=20可得：a=1.52（4）由acos=acos， a=163mm，a=160mm，=20，得到=22.7。六.解：i46=n4n6=-z6z4=-3i136=n1-n6n3-n6=-z3z1=-4及n3=n4，故解得：i16=17；由同心条件得到：z1/2+z2=z3/2，故z2=30七.解：Je=J1+J3w3w12+J4w4w12=J1+J3d1d32+J4d1z3d3z42Mr=M4d1z3d3z4模拟题三一.1. F=3n(2PLPH)F =38(293)2 =1两滚子都带入带入局部自由度，A处转动副为复合铰链，双转副
16、杆EF带入虚约束。EDFBAC2.高副低代：ABDECGFH3.杆组拆分：原动件 级杆组 级杆组故该机构为级机构。二. VB=w1lABVC = VB VCB大小？方向速度影像原理求得VE2。VE2 =VE4 = VE5 VE4E5大小？方向自选比例尺u作速度多边形：故V5= VB=w1lAB，故w5= V5/lEF= w1三.解：1.L1+L4L2+L3，故满足杆长条件；（1）有整转副，整转副为转动副A，B；（2）以杆1为机架可以获得双曲柄机构，以杆2（4）为机架可以获得曲柄摇杆机构，以杆3为机架可以获得双摇杆机构。2.由K=1.25，得到：=180K-1K+1=36选取比例尺L=0.01m
17、/mm，画出机构简图：故得到：曲柄长度a=LnC2/2，连杆长度b= LAC2a。四.解：基圆半径=Re=10mm。五. （1）由：a=12mz1+z2=120mm 以及 m=4mmi=z2z1=2故可以得到z1=20，z2=40；由题意，齿轮是标准安装，故啮合角=20；又r1r2=a，r2/ r1=2，可以得到r1=40mm，r1=80mm（2）由：acos=acos， a=125mm，a=120mm，=20，得到=25.6又由：r1r2=a，r2/ r1=2，可以得到r1=40mm，r1=80mm；六.解：i35=n3n5=-z5z3=-9735i135=n1-n5n3-n5=-z3z1=-9735以及n3=n3故得到：i15=n1n5=11.51七.(1)Md=30023+30003+3002=750 Nm(2)能量指示图如图所示：故得到：Wmax=30003=1000 J(3)按照飞轮转动惯量计算公式：JF=900Wmax2n2-J=6.831 Kgm2
