西安交通大学电气学院 机械工程基础 考试题2

一、填空题（共30分） 1.（5分）机构的组成要素是____________和_____________。在铰链四杆机构中，若满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”的条件，欲使机构成为双摇杆机构，应取最短杆为___________。平面四杆机构具有急回特性，为了反映从动件急回运动的相对程度，引入______________系数。机构具有确定运动的条件是____________________________。

2.（5分）低碳钢拉伸时的应力应变曲线分为四个阶段，出现四个特性指标（四个极限），其中在____________内应力应变呈线性关系，且该线段的斜率为材料的____________，在______________内材料只产生弹性变形。通常认为，塑性材料以屈服作为破坏状态，以_____________作为破坏应力，脆性材料以脆断作为破坏状态，以_____________作为破坏应力。

?2EI?2E3.（5分）压杆稳定性计算中欧拉应力计算公式?cr??2适用于______________ 2??l?A?杆，且应用欧拉临界应力公式时，压杆横截面上的极限应力为材料的 ____，式中 ?反映 对稳定性的影响。为保证压杆在各弯曲平面内具有相同的稳定性，其截面宜为_____________截面，压杆轴向压力F必须满足的稳定性条件是________________。

4.（8分）电动卷扬机机构如图所示，已知被提升重物质量为mA。轮

M O 子质量为mo, 半径为R, 质心与轮心重合，轮O对转轴的转动惯量为

Jo，则当重物以匀加速度a上升时，

重物上惯性力系的主矢大小为______________________，方向图示。

a

轮O上惯性力系的主矩大小为____________________,转向图示。 A

此时轴承O处的铅垂支座反力大小为_______________________，方向图示。 启动时电动机所需平均驱动力矩为M =______________________________。

5.（4分）疲劳破坏的主要特征有：1、疲劳破坏时应力远小于____________。2、无论塑性还是脆性材料均在无明显__________变形情况下突然断裂。3、断口明显呈现为____________区和_______________区。

6.（3分）带传动的工作原理是当传动时带与带轮间产生摩擦力，一边为紧边，另一边为____________，两边拉力之差称为______________________，当该值超过摩擦力的最大值时，带与带轮将产生______________。

二、作图题（共7分）

1. （3分）画出圆环截面轴在扭矩Mn作用下横截面上切应力的分布图。 2. （4分）标出图示机构中各平面运动杆件的瞬时速度中心。

Mn

三、计算题（本题15分）

机构如图，杆ED的F点由水平绳拉住，其上的销钉C置于AB杆的滑槽直槽中，各杆重均不计，已知：AC=CB=CD=CE=10cm，EF=5cm，W=10kN。求A、C、D处的约束力。

E

B

G F

W C

600 A D

四、计算题（本题10分）

平面机构在图示位置时，C，D和A，B，E分别在两水平线上，C，A和D，E分别在两铅垂线上，? =30°，L=10 cm，vA=8 cm/s。试求该瞬时AB，BC，BD，DE各杆的角速度。

五、计算题（本题15分）

图示系统中，具有半径为R圆槽的滑块B作往复直线平动，通过销钉A，带动曲柄OA摆动。已知：OA = R = 3 cm，当? ? ??°时，滑块B的速度v = 20 cm/s，加速度a ? ??? cm/s2。试求该瞬时曲柄OA的角速度和角加速度。

六、计算题（本题8分）

已知轴向拉压钢质圆杆的受力如图所示，其中l=0.1m，钢质圆杆的直径d=20mm，弹性模量E=200GPa。试求：（1）绘出杆件的轴力图；（2）如材料的许用应力为[?]=80MPa，校核杆的强度。

A 30KN l l B C 20KN l

七、计算题（本题15分）

T形截面梁外伸梁载荷情况如图所示。已知材料的抗拉、抗压许用应力分别为[?]=45MPa，（1）[??]=100MPa；l=1m，截面尺寸y1=45mm，y2=95mm，惯性矩Iz=8.84×106mm4。试求：绘出梁的弯矩图；（2）按弯曲正应力强度条件校核梁的强度。

15KN l l 7KN l ?D 10KN y1 z y2

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