西南交大机械原理2008—2009学年期末考试(1)A

课程代码 2023500 课程名称 机械原理 考试时间 120 分钟 （开卷）

密封装订线 题号 得分

一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总成绩 名 姓 线 订 装 封 密号 学 线 订 装 封级密 班 阅卷教师签字：

一、 （18分）题一图所示机构，凸轮轮廓曲线为圆心在点O1，半径为R的圆。 1．计算机构的自由度，如果有复合铰链、局部自由度和虚约束请予以指出,； 2．进行高副低代，画出机构的等效低副机构；

3．确定在图示位置时，构件1与构件4的速度瞬心。

题一图 二、 （20分）题二图所示渐开线正常直齿齿轮齿条传动。已知正确安装时齿轮的转动中心到齿条分度线之间的距离a31.5mm，齿条的齿距p15.708mm，齿形角20，齿轮的齿数Z12，齿轮上受有力矩M110Nm，齿条上受有力FQ30N，方向如图,齿轮对其传动中心的转动惯量J10.0039kgm2，齿条的质量m210kg。

1．试确定齿轮的模数m，压力角，齿顶高系数h*a，顶隙系数c*和变位系数x；

2．齿轮是否存在根切现象？

3．自选作图比例，画出传动的实际啮合线B1B2，并判定传动是否连续； 4．试求齿轮从10到1100rad/s所需要的时间。

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题二图 三、 （20分）现要设计一个对心尖底直动从动件盘形凸轮机构，已确定凸轮的基圆半径

r015mm，凸轮的转速80rad/s，转向如题三图(a)所示，从动件的加速度线图如题三图(b)所示，行程h25mm，许用压力角[]40。

1．判定该凸轮机构是否存在冲击，如果存在，属于什么类型的冲击； 2．计算当凸轮转过90时，凸轮轮廓曲线点的坐标值； 3．计算当凸轮转过90时，压力角为多少？ 4．如果[]，提出改进设计的措施。

（a） (b) 题三图

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四、 （13分）题四图所示轮系，已知蜗杆5为右旋单头蜗杆，z480，z120，z380。 1．如果齿轮1的转速1900r/min，蜗杆5的转速5450r/min，转向分别如图中所示，求指针的转速和转向；

2．如果蜗杆5的转向与图示相反，但大小不变，求指针的转速和转向；

3．在什么条件下，指针静止不动？

五、 （16分）题五图所示机构，已知螺旋副B为右旋螺旋线，其导程为

升角为，构件3的长度为l3，lB，

不计转动副A处的摩擦，其他转动副的摩擦圆半径为，螺旋副和所有移动副的摩擦系数为f，滑块4上受有工作阻力FQ。

1．确定当构件1沿图示1转动时，滑块4移动的方向；

题五图 题四图 2．如果设计要求机构的反行程（即FQ为主动）能够自锁，试提出两个能够实现该设计要求的设计方案，并写出相应的自锁条件。

六、 （13分）题六图所示为一种折叠式敞蓬汽车顶蓬的折叠机构，输入运动构件为气缸AB。

1．拆出机构中所含基本杆组，并判断机构的级别；

2．当气缸进气（即AB的距离增大）时，汽车顶蓬GH如何运动？

3．提出一个可以实现相同功能的机构设计方案，并画出机构的示意图。

题六图 3