机械原理习题
第二章机构的结构分析
2-1填充题及简答题
1）平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。
2）平面机构中若引入一高副将带入个约束，而引入一个低副将带入个约束。3）机构具有确定运动的条件是什么？
4）何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？
5）杆组具有什么特点?如何确定机构的级别？选择不同的原动件对机构级别有无影响？
答案：
1）平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1
2）平面机构中若引入一高副将带入1个约束，而引入一个低副将带入2个约束。
3）机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于零，且自由度数等于原动件数。
4）复合铰链：在同一点形成两个以上的转动副，这一点为复合铰链。
局部自由度：某个构件的局部运动对输出构件的运动没有影响，这个局部运动的自由度叫局部自由度。
虚约束：起不到真正的约束作用，所引起的约束是虚的、假的。
5）杆组是自由度为零、不可再拆的运动链。机构的级别是所含杆组的最高级别。选择不同的原动件使得机构中所含杆组发生变化，可能会导致机构的级别发生变化。
2-2．计算下图机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度，虚约束等情况时必须一一指出，图中BC、ED、FG分别平行且相等。要使机构有确定运动，请在图上标出原动件。
2-2答案：B点为复合铰链，滚子绕B点的转动为局部自由度，ED及其两个转动副引入虚约束，I、J两个移动副中只能算一个
F=3n-（2P l+P h-P'）-F'=3?8-（2?11+1-1）-1=1
根据机构具有确定运动的条件，自由度数等于原动件数，故给凸轮为原动件。
2-3题图2-3所示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，以AB为原动件分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选EF为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同，机构的级别怎样？
图
3
题图2-3
2-3答案：Ｆ＝３×７－２×１０＝１． 注意其中的Ｃ、F 、Ｄ、Ｈ点并不是复合铰链。 以ＡＢ为原动件时：
此时，机构由三个Ⅱ级基本杆组与原动件、机架构成，机构的级别为二级。 以ＥＦ为原动件时：
机构由１个Ⅱ级基本杆组，１个Ⅲ级基本杆组和机架组成。机构的级别为三级。显然，取不同构件为原动件，机构中所含的杆组发生了变化，此题中，机构的级别也发生了变化。 2-4 图示为一机构的初拟设计方案。试分析： （1） 其设计是否合理，为什么？
（2） 若此方案不合理，请修改并用简图表示。
2-4答案：（1）不合理。因为自由度F=3?4 -（2?5+1-0）-1=0，机构不能运动。
（2）增加一个构件，使其自由度为1。
2-5．虚约束对运动不起真正的约束作用，那么机构中为什么要引入虚约束？
2-5答案：虚约束对运动虽不起真正的约束作用，但是考虑机构的受力均衡，避免运动不确定，增加传递的功率等设计时要加入虚约束。
第三章 平面机构的运动分析
3－1．试求题图3－1所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置．
题图3－1
3-1答案：
瞬心P 12在A 点 瞬心P 23、 P 24均在B 点
瞬心P 34在C 点 P 14、 P 13均在垂直导路的无穷远处 瞬心P 23、 P 13均在B 点 瞬心P 14、 P 24均在D 点
3－2．在题图3－2所示的齿轮连杆机构中，三个圆轮互作纯滚，试用相对瞬心
Ｐ13来求轮１和轮３的速度比．
图3－2
3-2答案：此题关键是找到相对瞬心Ｐ13．
3－3．在题图3－3所示凸轮机构中，已知r ＝５０mm，l OA=22mm，l AC=８0mm，φ1＝900，凸轮Ｉ以角速度ω1＝１０rad／s逆时针方向转动．试用瞬心法求从动件２的角速度ω2．
图3－3
3-3 答案：找到１，２构件的相对瞬心Ｐ12
即有：ω1×AP12＝ω2×CP12……①
现在的关键是求出AP12的值。设AP12为x，
则OP12＝(222＋x2)1/2
BP12＝５０＋(222＋x2)1/2，CP12＝80＋x
△P12AO∽△P12BC
则有：x／［５０＋(222＋x2)1/2］＝(222＋x2)1/2/(80＋x)
求解出x＝37.4
由①式可得：ω2＝ω1×AP12／CP12＝4.675rad/s,逆时针
3－4．在题图3－４所示机构中，已知角速度ω1，试作出该机构的速度多边形图及加
速度多边形图的草图，并指出Ｆ点的速度和加速度。
图3－4
3-4答案：①先列出其速度向量方程式。可求解速度及构件的角速度。
V C＝V B＋V CB
大小：？ω1l AB？
方向：沿AC ⊥AB ⊥BC
用影像法根据B、C两点的速度求构件2上D点的速度V D2，V D2等于V D4，V D5 = V D4 + V D5D4
大小：？√？
方向： DE√∥ED
可据影像法由V D5和ＶE求F点的速度ＶF，（也可由ＶD5求得ω5，ＶF =ω5×L EF）
②列出其加速度向量方程式。可求解角加速度、加速度。
3—5．判断题
1．速度瞬心的绝对速度一定为零。
3-6 说明进行机构运动的分析有哪些方法，简述各自的特点和应用。
3-6 答案：进行机构运动分析有解析法、瞬心法、相对运动图解法等。解析法是借助于解析式求解，（借助计算机）可方便地求解机构一个循环中的运动情况。 瞬心法是利用瞬心的含义求解，可方便地进行简单机构的速度分析。相对运动图解法是利用相对运动原理，列出矢量方程式，按各矢量的大小、方向逐个判断，画矢量多边形，量得结果，可对机构进行速度分析及加速度分析，作图繁琐。
3-7
逆时针转动时，导杆3的角速度ω3的大小和方向。
解：
根据P 13点的速度方向知ω3逆时针
第四章 平面机构的力分析
4—1．为一偏心盘杠杆机构，机构简图中转动副A 和B 处较大的小圆为摩擦圆，偏心盘1与杠杆的接触点D 处的摩擦角?=30?，设重物为Q 。试作出各运动副处总反力的方向。
4—1．答案提示：构件3受3个力的作用，D 处的总反力，Q 和B 处的总反力，应注意三力汇交。
4-2．图中滑块为原动件，其上作用有向右的驱动力P ，所有转动副处的摩擦圆半径为ρ（各转动副处的大圆为摩擦圆），滑块与导路之间的摩擦角为?=30?。试：在原图上画出各运动副处的总反力。
l
l p p p p p v μωμω341331413113===
答案：共有4对反力，从受拉二力杆BC 入手（二力共线），滑块3为三力构件（三力汇交）。 4—3．简答题
试推导滑块沿斜面上升时的效率，其与滑块沿斜面下降时的效率相同吗？ 4-3．答案：滑块沿斜面上升时的效率)
(ρλλ
η+=
tg tg ，滑块沿斜面下降时的效率
λ
ρληtg tg )
(-=
，二者不同。
4-4在图示铰链四杆机构ABCD 中，构件AB 在驱动力矩d M 的作用下，克服外载荷Q ，使AB 杆以1ω等速转动，试在图中标出构件A 、B 、C 转动副处的总反力的方向。（A 、B 、C 处的圆为摩擦圆）
4-4 解：
提示：转动副处的总反力切于摩擦圆，力对回转中心之矩的方向与相对运动方向相反，考虑力的平衡
2杆为二力杆，受压，两个力方向共线。1杆受力偶系作用，两个力的关系为大小相等，方向相反，平行但不共线，A 处受力切于摩擦圆，力对回转中心之矩的方向与相对运动方向相反。
第五章 机械的效率和自锁
5-1．什么是自锁，它与死点有什么不同？
答案：机构中的自锁是由于摩擦的存在，无论驱动力怎样增加，都不能使机构运动的现象。而死点是机构所处的特殊位置，该位置机构的压力角为90度，机构不能运动。它不考虑摩擦。
5-2 ．题图5-２所示为一电动卷扬机，已知每对齿轮的效率η12和η2’3均为0.95，鼓轮及滑轮的效率η4，η5均为0.96．设载荷Ｑ＝40kN ，以v ＝１５m/s 匀速上升，试求电动机的功率．
题 5-2
5-2答案：提升载荷Ｑ均匀上升所需功率P 出＝40×15＝600ＫＷ Ｐ电＝Ｐ出／η1η2η3η4＝600／0.952×0.962＝721．4(KW)
5-3．求机构的自锁条件有哪些方法？
5-3答案：求机构的自锁条件可以用下列方法：①令机械效率≤0 ②机构中的任意一个运动副发生自锁：对于移动副，若力作用在摩擦角之内，就自锁; 对于转动副，若力作用在摩擦圆之内，就自锁; 对于螺旋副，若螺纹升角≤当量摩擦角，就自锁 ③直接利用定义：驱动力≤摩擦力。
第六章 机械的平衡
6-1．什么是刚性转子的静平衡和动平衡？它们在平衡计算时有何不同？只在一个平面内加质量的方法能否达到动平衡？
6-1．答案：刚性转子的静平衡是对刚性转子惯性力的平衡;刚性转子的动平衡是对刚性转子惯性力和惯性力矩的平衡。
静平衡时只在一个平面内适当位置加一定的质量或在相反位置去质量; 动平衡时必须选择两个平衡平面，分别对其进行静平衡。
只在一个平衡平面内加质量不能达到动平衡，因为只在一个平面内加质量不能平衡惯性力矩。
６-2．下图所示的盘形转子中，有４个不平衡质量，它们的大小及其质心到回转轴的距离分别为：m1=10kg，r1=100mm，m2=8kg，r2=150mm，m3=7kg，r3=200mm，m4=5kg，r4=100mm．试对该转子进行平衡计算．
题6-2
解：各质径积的大小分别为：m1r1=1000kg·mm m2r2=1200kg·mm
m3r3=1400kg·mm m4r4=500kg·mm
取一比例尺，准确作出质径积的向量多边形，以平衡质径积m e r e构成封闭的向量多边形．
从上面的向量多边形中可知：平衡质径积大小m e r e＝40×20=800kg.mm，
方向与x向成60o角．欲平衡有２种方法：
在mere方向配质量，若在r e＝100mm，则m e＝8kg；
可在m e r e反方向挖去一块，使其质径积为800kgmm．
6-2．题图６-2所示为一均匀圆盘转子，工艺要求在圆盘上钻４个圆孔，圆孔直径及孔心到转轴Ｏ的距离分别为：d1=40mm，r1=120mm，d2=60mm，r2=100mm，d3=50mm，r3=110mm，d4=70mm，r4=90mm，方位如图．试对该转子进行平衡设计．
图6-2
解：设单位面积的质量为１，其４个孔的质径比分别为：
m1r1=π(d1/2) 2120=48000π；m2r2=π(d2/2)2100=90000π
m3r3=π(d3/2)2110=68750π；m4r4=π(d4/2)290=108450π
现取１：２０００π作向量多边形：
从向量图中可知：m e r e=43×２０００π=86000π
若在半径r e=100mm且与x轴正向成θ＝46o的位置上．所挖圆孔的直径d5=（3440）1/2mm 即可平衡．
第七章机械的运转及其速度波动的调节
7-1．题图7-１所示为一简易机床的主传动系统，由一级带传动和两级齿轮传动组成．已知
直流电动机的转速n 0＝1500r/min ，小带轮直径d =100mm ，转动惯量J d =0.1kg ·m 2，大带轮直径D ＝200mm ，转动惯量J D =0.3kg ·m 2．各齿轮的齿数和转动惯量分别为：z 1=32，J 1=0.1kg ·m 2，z 2=56，J 2=0.2kg ·m 2，z 2’=32，J 2’=0.4kg ·m 2，z 3=56，J 3=0.25kg ·m 2． 要求在切断电源后２秒，利用装在轴上的制动器将整个传动系统制动住．求所需的制动力矩M 1．
图7-1
7-1答案：该轮系为定轴轮系．
i 12=ω1/ω2=(-1)1z 2/z 1 ∴ ω2=－ω1/2=－0．5×ω1 ω2’=ω2=-0．5×ω1
i 2’3=ω2’/ω3=(-1)1z 3/z 2’ ∴ ω3=0．25×ω1 根据等效转动惯量公式
J V =∑=n
i 1[J si ×(ωi /ω1)2+m i (V si /ω1)2]
J V = J s1×(ω1/ω1)2＋J s2×(ω2/ω1)2＋J s2’×(ω2’/ω1)2＋J s3×(ω3/ω1)2 ＝J s1＋J s2／４＋J s2’／４ ＋J s3／16 ＝0.01＋0.04／4+0.01／4+0.04／16 ＝0.025( kg ·m 2)
根据等效力矩的公式：M V =∑=n
i 1(M i ×ωi /ω1+F i V si cos αi/ω1)
M V =M 3×ω3/ω1=40×0.25ω1/ω1=10（N ·m ）
7-2．如题图7-2所示的六杆机构中，已知滑块５的质量为m 5=20kg ，l AB =l ED =100mm ，l BC =l CD =l EF =200mm ，φ1=φ2=φ3=90o ，作用在滑块５上的力Ｐ＝500N ．当取曲柄AB 为等效构件时，求机构在图示位置的等效转动惯量和力Ｐ的等效力矩．
题 7-2
7-2答案：
解此题的思路是：①运动分析求出机构处在该位置时，质心点的速度及各构件的角速度． ②根据等效转动惯量，等效力矩的公式求出． 做出机构的位置图，用图解法进行运动分析． V B =ω1×l AB
→V C ＝→V B +→V CB
大小： ？ √ ? 方向： ⊥CE √ ⊥BC 由此可知：V C =V B =ω1×l AB ω2=0 V D =V C =ω1×l AB 且ω3=V C /l CD =ω1 V F ＝ V D + V FD 大小： ？ √ ？ 方向： 水平 √ ⊥FD
由此可知：V F =V D =ω1×l AB (方向水平向右) ω4=0 由等效转动惯量的公式：J V =
∑
=n
i 1[J si (ωi ／ω1)2+m i (V si ／ω1)2]
J V =m s (V F /ω1)2=20kg ×(ω1×l AB ／ω1)2=0.2kgm 2 由等效力矩的定义： M V =
∑
=n
i 1
(M i ×ωi ／ω1＋F i ×V si ×cos αi ／ω1)
M V =500×ω1×l AB ×cos180o ／ω1＝－50Nm （因为ＶF 的方向与Ｐ方向相反，所以α＝180o ）
7-3．某机械转化到主轴上的等效阻力矩er M 在一个工作周期π3中的变化规律如图示，等效驱动力矩ed M 为常数，忽略系统其他构件的转动惯量，要求速度不均匀系数δ＝0.01。试求：
（1）．等效驱动力矩ed M ； （2）．最大盈亏功△max W ； （3）．最大和最小角速度出现的位置； （4）．安装在主轴上的飞轮转动惯量F J （已知主轴的平均转速
m in /750r n m =）。
7-3 答案：
（1） 求等效驱动力矩ed M
在一个周期内，等效驱动力矩ed M 作的功等于等效阻力矩er M 作的功
πππ3)2
1
(800?=+?∴ed M
m N M ed .400= ，画在图上。
（2）.求最大盈亏功△max W
π4001+=A ，π2002-=A ，π2003+=A ，π4004-=A
画出能量指示图，△max W =400π （3）．最大角速度出现的位置：π和2π； 最小角速度出现的位置：0和3π
（4）．e m
F J W J -?≥2
max
][ωδ=22
.37.200)
30
750(01.0400m kg =-?ππ
7-4 ．列出以移动构件作为等效构件时，机器等效动力学模型中等效质量的计算公式，并说明计算公式中各量的物理意义。
7-4 答案：m e =2
1
21)()(v J v v m i n i si si n
i i ω∑∑==+，公式中，m i ,Vsi,ωi 分别为第i 个构件的
质量，质心的速度，角速度，v 为等效构件的速度。
7-5已知某轧钢机上原动机的功率为P=2000KW （常数），其主轴平均转速nm=80转/分，钢坯通过轧辊的时间Tw=5秒，这时消耗的功率为P '=3000KW （常数），设许可的不均匀系数δ=0.1,试求： 1.工作循环周期T
2.安装在主轴上的飞轮转动惯量JF （不计其他构件的质量和转动惯量）；
3.飞轮的最大转速nmax 与最小转速nmin 各为多少？
（m N ?）
能量指示图
2π
7-5 答案：
1.求工作循环周期T
在一个周期内，驱动功等于阻抗功，∴2000?T=3000?5，得T=7.5秒 2．最大盈亏功?Wmax=1000?5=5000(KW.S)=5?106(J)
∴J F =2
6
)
30/80(1.0105π??=7.124?105(kg.m 2) 3. n max=n m ?(1+δ/2)=80(1+0.1/2)=84(转/分)
n min=n m ?(1-δ/2)=80(1-0.1/2)=76(转/分)
第八章 平面连杆机构及其设计
8－１．绘制题图8－１所示机构的机构运动简图，说明它们各为何种机构．
题 8－１
8-1答案：a) b)
曲柄摇块机构 曲柄滑块机构
c) d)
曲柄滑块机构曲柄摇块机构
8－２．已知题图8－２所示铰链四杆机构ＡＢＣＤ中，l BC=50mm，l CD=35mm，l AD=30mm，取ＡＤ为机架．
１）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且ＡＢ是曲柄，求l AB的取值范围；
２）如果该机构能成为双曲柄杆构，求l AB的取值范围；
３）如果该机构能成为双摇杆机构，求l AB的取值范围．
题8-2
8-2答案：1）该机为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则AB应为最短杆。其中已知BC杆为最长杆50。
∴l AB+l BC≤l AD+l CD
∴l AB≤15
2）该机构欲成为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件，且应以最短杆为机架。现AD 为机架，则只能最短杆即为AD＝３０，则最长杆可能为BC杆，也可能是AB杆。
１）１）若AB杆为最长杆：l AD+l AB≤l BC+l CD
∴l AB≤55 即５０＜l AB＜５５
２）２）若ＢＣ杆为最长杆：l AB+l BC≤l AB+l CD
∴l AB≤45 即４５≤l AB＜５０
∴若该机构为双曲柄机构，则ＡＢ杆杆长的取值范围为：
45≤l AB≤50
３）３）欲使该机构为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和应大于另外二杆之和。现在的关键是谁是最短、最长杆？
1)1) 若AB杆最短，则最长杆为BC：
∴l AB+l BC＞l CD+l AD
∴l AB＞15
2）若AD杆最短，BC杆最长：l AD+l AB＞l BC+l CD
∴l AB＜45
AB杆最长：l AD+l AB＞l BC+l CD l AB＞55
l AB＜l AD+l CD+l BC l AB＜115
综上分析：AB杆的取值为：15＜l AB＜45 或者55＜l AB＜115
8－３．在题图8－３所示的铰链四杆机构中，各杆件长度分别为：l AB＝28mm，l BC＝52mm，l CD=50mm，l AD=72mm。
１）若取ＡＤ为机架，求该机构的极位夹角θ和往复行程时间比系数Ｋ，杆ＣＤ的最大摆角和最小传动角γmin；
２）若取ＡＢ为机架，该机构将演化为何种类型的机构？为什么？这是Ｃ、Ｄ两个转动副是周转副还是摆转副？
题8-3
8-3答案：由于l AB＋l AD≤l BC＋l CD，且以最短杆ＡＢ的邻边为机架。故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构，ＡＢ为曲柄。
１）以曲柄ＡＢ为主动件，作出摇杆ＣＤ的极限位置如图所示。
∴AC1＝l AB＋l BC＝80
AC2＝l BC－l AB＝24
极位夹角θ：
θ＝COS－１∠C2AD－COS－１∠C1AD
＝COS－１[(AC22＋AD2－C2D2)／２AC2＊AD]－COS－１[(AC１2＋AD2－C１D2)／２AC１×AD]
＝COS－１［(242+722－502)/2×24×72］－COS－１［(８02+722－502)/2×80×72］
≈21o
行程速比系数Ｋ＝（１８００＋θ）／（１８００－θ）≈1.27
最小传动角γmin出现在ＡＢ与机架ＡＤ重合位置（分正向重合、反向重合）如下图。
分别求出β1、β２，再求最小传动角。
β1＝COS－１[CD2+BC2－(CD－AB)2] /2×CD×BC≈27.5o
β２＝COS－１[CD2+BC2－(ＡD＋AB)2] /2×CD×BC≈174.7o
曲柄处于ＡＢ4位置时，传动角γ１＝β１．
曲柄处于ＡＢ3位置时，传动角γ２＝1800－β2．
最小传动角取γ１、γ２中较小者，∴γmin＝5.3o
求φ：摇杆的最大摆角φ：
φ＝∠B1DC1－∠B2DC2
＝COS－１［(Ｂ1D2+C1D2－B1C1２) /2×B1D×C1D］－COS－１［(Ｂ2D2+C1D2－B1C12) /2×B2D×C2D］
＝COS－１［(442+502－522) /2×44×50］－COS－１［(1002+502－522) /2×100×50］
＝61.3o
注：可以精确作图，图解法求得结果。
２）取ＡＢ为机架，该机构演化为双曲柄机构。因为在曲柄摇杆机构中取最短杆作为机架，其２个连架杆与机架相连的运动副Ａ、Ｂ均为周转副。Ｃ、Ｄ两个转动副为摆转副。
8－４．题图8－４所示六杆机构中，各构件的尺寸为：l AB＝30mm，l BC＝55mm，l AD=50mm，l CD=40mm，l DE＝20mm，l EF＝60mm．滑块为运动输出构件．试确定：１）四杆机构ABCD的类型．
２）机构的行程速比系数Ｋ为多少？
３）滑块Ｆ的行程Ｈ为多少？
４）求机构的最小传动角γmin
5）导轨ＤＦ在什么位置时滑块在运动中的压力角最小？
题8-4
8-4答案：１）四杆机构ＡＢＣＤ中，最短杆ＡＢ，最长杆ＢＣ．因为l AB＋l BC≤l CD＋l AD
且以最短杆ＡＢ的邻边为机架．故四杆机构ABCD为曲柄摇杆机构．
２）摇杆ＣＤ处于极限位置时，滑块Ｆ亦分别处于其极限位置．
先求极位夹角θ，再求行程速比系数Ｋ．
极位夹角θ＝∠C2AD－∠C1AD
θ＝COS－１［(C2A2+AD2－C2D２) /2×C2A×AD］－COS－１［(C1A2+AD2－C1D２) /2×C1A×AD］
＝COS－１［(252+502－402) /2×25×50］－COS－１［(852+502－402) /2×85×50］
＝39.2o
行程速比系数Ｋ＝（１８００＋θ）／（１８００－θ）＝1.56
３）在ΔADC1中：COS－１∠ＡDC1＝(502+402－852) /2×50×40＝157.1o
在ΔADC2中：COS－１∠ＡDC2＝(502+402－252) /2×50×40＝33o
∠Ｆ1DＥ1＝∠ＡDC1
∠Ｆ2DE2＝∠ADC2
在ΔＦ1DＥ1中：COS－１∠Ｆ1DE1＝(Ｆ1D2+202－60２) /2×F1D×60
即可求出Ｆ1Ｄ=53.17
在ΔＦ2DＥ2中：COS－１∠Ｆ2DE2＝(Ｆ2D2+202－60２) /2×F2D×60
即可求出F2D=128.84
所以滑块的行程Ｈ＝F2D－F1D＝75.67
４）机构的最小传动角γmin出现在ＣＤ杆垂直于导路时．（即ＥＤ⊥导路）
∴COSγmin＝ED/EF
∴COSγmin＝１／３
∴γmin＝78.4o
１）导轨ＤＦ水平处于E1、E2之中间时，机构在运动中压力角最小．8－5．如题图8－5所示，对于一偏置曲柄滑块机构，已知曲柄长为r，连杆长为l，偏距为e，求：
１）当曲柄为原动件机构传动角的表达式；说明曲柄r，连杆l和偏距e对传动角的影响；
２）说明出现最小传动角时的机构位置；
３）若令e＝０（即对心式曲柄滑块机构），其传动角在何处最大？何处最小？并比较其行程Ｈ的变化情况．
题8-5
8-5答案：１）机构处在图示位置时，其机构的传动角γ如图所示．
γ＝∠CBA
COS γ＝（ＢA+D Ｅ）／ＢＣ 即l
e
r COS +?=
?γsin ……①
从上式可知，r ↑，e ↑均可使传动角γ↓；Ｌ↑使γ↑。
２）从上式可知，最小传动角出现在ＡＢ杆垂直于导路时.(即
90=?时)
３）e ＝０时，最小传动角γmin 仍出现在ＡＢ垂直于导路的位置时，
此时l
r
1min cos -=γ
最大传动角γ
max 出现在曲柄ＡＢ与导路垂直时，且γmax ＝900
此时行程Ｈ增大，且r l H AB 22==。
8-6．题图8-6所示为小型插床常用的转动导杆机构，已知l AB =50mm ，l AD =40mm ，行程时间比系数Ｋ＝２.２７，求曲柄ＢＣ的长度l BC 及插刀Ｐ的行程Ｈ．
8-6答案：
当Ｃ点运动到与水平线ＡＰ相交时，滑块Ｐ分别处于其极限位置．
即当Ｃ点在Ａ左方时，Ｄ点运动到Ａ点正右方，滑块Ｐ处于右边极限位置Ｐ1；
当Ｃ点在Ａ右方时，Ｄ点运动到Ａ点正左方，滑块Ｐ处于左边极限位置Ｐ2．
∴插刀Ｐ的行程Ｈ＝２ＡＤ＝８０mm．
θ＝1800×(k－1)/(k＋1)＝1800×(２×２７－１)／(２×２７＋１)≈173.5o
１）１）若∠C1BC2为锐角，则∠C1BC＝θ，l BC＝l AB／Sin（θ／２）≈51.1
２）２）若∠C1BC2为钝角，则∠C1BC2＝1800－θ，l BC＝l AB／Sin（∠
＝45o，试
C点所在的圆弧
极位夹角θ=(k-1)/(k+1)×180°=36°，连接AC，作与AC成36°的直线，与圆弧的交点为C1、C2。
此题有2组解，因为CD位置既可认为最近极限位置。又可按最远极限位置来设计。
C1D为最近极限位置，则最远极限位置在C2D
则有l AB+l BC=AC2×μ
《机械原理》期末考试试题及答案
一、是非题，判断下列各题,对的画“√”，错的画“×”（每题2分，共10分） 1、Ⅱ级机构的自由度不能大于2； 2、铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。 3、当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现自锁现象。 4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高； 5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构。 二、单项选择题（每小题2分，共10分） 1、在铰链四杆机构中，取（ ）杆作为机架，则可得到双摇杆机构。 A ．最短杆； B ．最短杆的对边； C ．最长杆； D ．连杆 2、下列为空间齿轮机构的是（ ）机构。 A ．圆锥齿轮； B ．人字齿轮； C ．平行轴斜齿圆柱齿轮； D ．直齿圆柱齿轮 3、表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为（ ）。 A ．轴面； B ．端面； C ．中间平面； D ．法面 4、在机构中原动件数目（ ）机构自由度时，该机构具有确定的运动。 A ．小于； B ．等于； C ．大于； D ．大于等于 5、 作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是（ ）。 A ．0=v ，0=a ； B ．0≠v ，0=a ； C ．0=v ，0≠a ； D ．0≠v ，0≠a 。 三、填空题（每小题2分，共10分） 1、为使凸轮机构结构紧凑，应选择较小的基圆半径，但会导致压力角_______ 。 2、构件是________的单元，而零件是制造的单元。 3、在摆动导杆机构中，导杆摆角 30ψ=，其行程速度变化系数K 的值为_______。 4、在周转轮系中，兼有_______的齿轮称为行星轮。 5、平面定轴轮系传动比的大小等于_______ 。 四、分析简答题（40分） 1、（10分）计算图示机构的自由度。确定机构所含杆组的数目和级别，并判定机构的级别。机构中的原动件如图所示。 B A C 4 F E D H G ω
机械原理习题及答案要点
兰州2017年7月4日于家属院复习资料 第2章平面机构的结构分析 1.组成机构的要素是和；构件是机构中的单元体。 2.具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。 3.从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。 4.运动副元素是指。 5.构件的自由度是指；机构的自由度是指。 6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。 7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。 8.在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是。 9.平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。 10.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为，至少为。 11.计算机机构自由度的目的是______。 12.在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。 13.计算平面机构自由度的公式为Ｆ=，应用此公式时应注意判断：(A)铰链，(B)自由度，(C)约束。 14.机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。 15.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的级别确定。 16.图示为一机构的初拟设计方案。试： (1〕计算其自由度，分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。 (2)如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。 题16图题17图 17.在图示机构中，若以构件1为主动件，试： (1)计算自由度，说明是否有确定运动。
(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改？说明修改的要点，并用简图表示。18.计算图示机构的自由度，将高副用低副代替，并选择原动件。 19.试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。对图示机构作出仅含低副的替代机 构，进行结构分析并确定机构的级别。 题19图 题20图 20.画出图示机构的运动简图。 21. 画出图示机构简图，并计算该机构的自由 度。构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件，构件2在构件3的导轨中滑移，圆盘1的固定轴位于偏心处。 题21图 题22图 22.对图示机构进行高副低代，并作结构分析，确定机构级别。点21,P P 为在图示位置时，凸轮廓线在接触点处的曲率中心。 第3章 平面机构的运动分析 1.图示机构中尺寸已知(μL =0.05m/mm ，机构1沿构件4作纯滚动，其上S 点的速度为v S (μV =0.6m/S/mm)。 (1)在图上作出所有瞬心； (2)用瞬心法求出K 点的速度v K 。
机械原理试题及答案试卷答案
机械原理试题及答案试 卷答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。 （ F ） 2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。 （ T ） 3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。 （ F ） 4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （ T ） 5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。（ F ） 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ T ）7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。 （ T ） 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（ T ） 9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ F ） 10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。。（ F ） 二、填空题。（10分） 1、机器周期性速度波动采用（飞轮）调节，非周期性速度波动采用（调速器）调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 0 ）所以（没有）急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1 ）。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 ）。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（
联接 ），矩形螺纹多用于（ 传递运动和动力 ）。 三、选择题 （10分） 1、齿轮渐开线在（ ）上的压力角最小。 A ） 齿根圆 ； B ）齿顶圆； C ）分度圆； D ）基圆。 2、静平衡的转子（ ① ）是动平衡的。动平衡的转子（ ②）是静平衡的 。 ①A ）一定 ； B ）不一定 ； C ）一定不。 ②A ）一定 ； B ）不一定： C ）一定不。 3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时，他们的渐开线齿形是（ ）。 A ）相同的； B ）不相同的。 4、对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（ ）的运动规律。 A ）等速运动； B ）等加等减速运动 ； C ）摆线运动。 5、机械自锁的效率条件是（ ）。 A ）效率为无穷大： B ）效率大于等于1； C ）效率小于零。 四、计算作图题： （共60分） 注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接卷上作图，保留所有作图线。 1、计算下列机构的自由度。 （10分） F = 3×8－2×11 = 2 F = 3×8－2×11 － 1 = 1 2、在图4-2所示机构中，AB = AC ，用瞬心法说明当构件1以等角速度转动时，构件3与机架夹角Ψ为多大时，构件3的 ω3 与ω1 相等。 （10分） 当ψ = 90°时，P13趋于无穷远处， 14 133413P P P P =∴
(完整版)矿业大学机械原理期末考试试卷05-07
中国矿业大学机械原理期末考试试卷（2005.6） 班级姓名学号 . 一．选择题（每题2分，共20分） 1．采用飞轮进行机器运转速度波动的调节，它可调节速度波动。 ①非周期；②周期性；③周期性与非周期性；④前面答案都不对 2．齿轮传动中，重合度越大。 ①模数越大；②齿数越多；③中心距越小 3．在加速度多边形中，连接极点至任一点的矢量，代表构件上相应点的加速度； 而连接其它任意两点间矢量，则代表构件上相应两点间的加速度。 ①合成；②切向；③法向；④相对；⑤绝对；⑥哥氏 4．在一对齿轮传动中，中心距加大，则啮合角；在齿轮齿条传动中齿条与齿轮距离加大时，则啮合角。 ①加大；②变小；③不变 5．直齿圆锥齿轮标准参数取在处；在对其进行强度计算时，取处对应的当量齿轮进行计算。 ①圆锥的小端；②圆锥的大端；③齿宽中点；④分度圆锥 6．当凸轮机构的从动件作简谐运动规律运动时，在凸轮机构中会产生冲击。 ①刚性；②柔性；③刚性和柔性
7．飞机着陆时起落架伸出后不会被压回，这是利用了。 ①自锁原理；②机构的死点位置；③机械锁合方法 8．曲柄滑块机构通过可演化成偏心轮机构。 ①改变构件相对尺寸；②改变运动副尺寸；③改变构件形状 9．设计连杆机构时，为了具有良好的传动条件，应使。 ①传动角大一些，压力角小一些；②传动角和压力角都小一些；③传动角和 压力角都大一些。 10. 已知一铰链四杆机构ABCD，l AB=25mm，l BC=50mm，l CD=40mm，l AD=30mm，且 AD为机架，BC为AD之对边，那么，此机构为。 ①双曲柄机构；②曲柄摇杆机构；③双摇杆机构；④固定桁架。 二．填空题（每题2分，共20分） 1．齿轮传动中，重合度ε＝1.2表明在齿轮转过一个基圆齿距的时间内有时间是一对齿在啮合，时间是两对齿在啮合。 2．忽略摩擦力时，导路与平底垂直的平底直动从动件盘形凸轮机构的压力角为。3．一曲柄摇块机构的摇块为从动件，行程速比系数K=1.5，摇块的摆角大小为。4．齿轮传动的主要失效形式为、、 、。 5．设计滚子推杆盘形凸轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是。 6．欲将一匀速旋转的运动转换成单向间歇的旋转运动，采用的机构有， ，，等。 7．铰链四杆机构连杆点轨迹的形状和位置取决于个机构参数；用铰链四杆机构能精确再现个给定的连杆平面位置。 8. 当直齿圆柱齿轮的齿数少于17时，可采用变位的办法来避免根切。
机械原理习题-(附答案)
第二章 一、单项选择题： 1．两构件组成运动副的必备条件是 。 A ．直接接触且具有相对运动； B ．直接接触但无相对运动； C ．不接触但有相对运动； D ．不接触也无相对运动。 2．当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将 确定的运动。 A ．有； B ．没有； C ．不一定 3．在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为 。 A ．虚约束； B ．局部自由度； C ．复合铰链 4．用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有 个自由度。 A ．3； B ．4； C ．5； D ．6 5．杆组是自由度等于 的运动链。 A ．0； B ．1； C ．原动件数 6．平面运动副所提供的约束为 A ．1； B ．2； C ．3； D ．1或2 7．某机构为Ⅲ级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是 。 A ．含有一个原动件组； B ．至少含有一个基本杆组； C ．至少含有一个Ⅱ级杆组； D ．至少含有一个Ⅲ级杆组。 8．机构中只有一个 。 A ．闭式运动链； B ．原动件； C ．从动件； D ．机架。 9．要使机构具有确定的相对运动，其条件是 。 A ．机构的自由度等于1； B ．机构的自由度数比原动件数多1； C ．机构的自由度数等于原动件数 第三章 一、单项选择题： 1．下列说法中正确的是 。 A ．在机构中，若某一瞬时，两构件上的重合点的速度大小相等，则该点为两构件的瞬心； B ．在机构中，若某一瞬时，一可动构件上某点的速度为零，则该点为可动构件与机架的瞬心； C ．在机构中，若某一瞬时，两可动构件上重合点的速度相同，则该点称为它们的绝对瞬心； D ．两构件构成高副，则它们的瞬心一定在接触点上。 2．下列机构中k C C a 32 不为零的机构是 。 A ．(a)与(b)； B ．(b)与(c)； C ．(a)与(c)； D ．(b)。 3．下列机构中k C C a 32 为零的机构是 。 A ．(a)； B ． (b)； C ． (c)； D ．(b)与(c)。
机械原理期末模拟试题答案
机械原理课程期末模拟试题 三、 m in /8001r n =解：1 齿轮1
齿轮2’，3，4和H 构成周转轮系；（2分） 2 定轴轮系的传动比： 21 22112-=-== Z Z n n i （2分） 3 周转轮系的传动比： 在转化机构中两中心轮的传动比为： ()330 90124324314242-=-=-=-=--= ''''Z Z Z Z Z Z n n n n i H H H （6分） 由于n 4＝0，所以有： 8422121-=?-=='H H i i i （2分） 4 齿轮6的转速： min /100880011r i n n H H -=-== （2分） 25.15 6 6556===Z Z n n i （2分） min /8056 5656r i n i n n H === （2分） 齿轮6的转向如图所示 （2分） 四、图示为某机械系统的等效驱动力矩d M 对转角φ的变化曲线，等效阻力矩r M 为常数。各块面积为m N S .801=，m N S m N S m N S .70,.110,.140432=== ，m N S .505=，m N S .306= ，平均转速 min /600r n =，希望机械的速度波动控制在最大转速m in /610max r n =和最小转速m in /592min r n =之 间，求飞轮的转动惯量F J （δ π2 2max 900 n W J F ?=，其余构件的转动惯量忽略不计）。 解：根据阻力矩和驱动力矩的作用绘制系统动能 变化曲线， （5） 找到最大、最小动能点； (2) 求最大盈亏功 Nm S E E W 1402min max max ==-=? (4) 运动不均匀系数： n n n min max -= δ (3) 03.0600 592 610=-= (2)
《机械原理》试题及答案
试题 1 3、 转动副的自锁条件是 驱动力臂≤摩擦圆半径 。 一、选择题（每空 2 分，共 10 分） 4、 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点： 啮合性能好，重合度大，结构紧凑 。 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A 、从动件的尺寸 B 、 机构组成情况 C 、 原动件运动规律 D 、 原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm ，80mm ，100mm ，当以 30mm 5、 在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为 2，则称为 差动轮 系 ，若其自由度为 1，则称其为 行星轮系 。 6、 装有行星轮的构件称为 行星架（转臂或系杆） 。 7、 棘轮机构的典型结构中的组成有： 摇杆 、 棘爪 、 棘轮 等。 三、简答题（15 分） 1、 什么是构件？ 的杆为机架时，则该机构为 A 机构。 答：构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲是不可再分的 A 、双摇杆 B 、 双曲柄 C 、曲柄摇杆 单位体。 2、 何谓四杆机构的“死点”？ 答：当机构运转时，若出现连杆与从动件共线时，此时γ=0，主动件通过连杆作用于从 D 、 不能构成四杆机构 动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件的有效分力为零，从动件就不能运动， 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 C 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A 、一次多项式运动规律 B 、 二次多项式运动规律 C 、正弦加速运动规律 D 、 余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A 、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B 、 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 机构的这种传动角为零的位置称为死点。 3、 用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪 些？ 答：出现根切现象的原因：刀具的顶线（不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m ）超过 了被切齿轮的啮合极限点 N 1，则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。 避免根切的方法：（a ）减小齿顶高系数 ha*.(b)加大刀具角α.(c)变位修正 四、计算题（45 分） 1、 计算如图 1 所示机构的自由度，注意事项应说明？（5*2） C 、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度 b 与其直径 D 之比 b/D<0.2） D 、 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A 、模数 C D E C D B B F G B 、 分度圆上压力角 A A C 、齿数 D 、 前 3 项 a b 二、填空题（每空 2 分，共 20 分） 1、 两构件通过面接触而构成的运动副称为 低副 。 2、 作相对运动的三个构件的三个瞬心必 在同一条直线上 。 图 1 小题 a ：其中 A 、B 处各有一个转动副，B 处有一个移动副，C 、D 处的移动副记作一个 1 《机械原理》试题及答案
《机械原理》A 期末考试试题及参考答案
《机械原理》复习题A 一、选择题 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于。 A、从动件的尺寸 B、机构组成情况 C、原动件运动规律 D、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm，80mm，100mm，当以30mm的杆为机架时，则该机构为机构。 A、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A、一次多项式运动规律 B、二次多项式运动规律 C、正弦加速运动规律 D、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是。 A、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b与其直径D之比b/D<0.2） D、使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于。 A、模数 B、分度圆上压力角 C、齿数 D、前3项 二、填空题 1. 两构件通过面接触而构成的运动副称为。 2. 作相对运动的三个构件的三个瞬心必。 3. 转动副的自锁条件是。 4. 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点：，，。 5. 在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为2，则称为， 若其自由度为1，则称其为。 6. 装有行星轮的构件称为。 7. 棘轮机构的典型结构中的组成有：，，等。 三、简答题 1. 什么是构件？ 2.何谓四杆机构的“死点”？ 3. 用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪些？ 四、计算题 1、计算如图1所示机构的自由度，注意事项应说明？ 1
机械原理期末考试题
一、单项选择题（每项1分，共11分） 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（）。 A)增大；B)不变；C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度（）基圆齿距。 A)等于；B)小于；C)大于。 3．槽轮机构所实现的运动变换是（）。 A)变等速连续转动为不等速连续转动 B)变转动为移动 C)变等速连续转动为间歇转动 D)变转动为摆动 4．压力角是在不考虑摩擦情况下，作用力与作用点的（）方向的夹角。 A)法线；B)速度；C)加速度；D)切线； 5．理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮，其推杆的运动规律是（）。 A)相同的；B)不相同的；C)不一定的。 6．飞轮调速是因为它能（①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（②）。 ①A)生产；B)消耗；C)储存和放出。 ②A)消除；B)减小；C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（）。 A)是重合的；B)不在同一条直线上；C)在一条直线上的。 8．渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是 （）。 A)相交的；B)分离的；C)相切的。 9．齿轮根切的现象发生在（）的场合。 A) 模数较大；B)模数较小；C)齿数较多；D)齿数较少 10．直齿圆柱齿轮重合度εα=1.6 表示单齿啮合的时间在齿轮转过一个基圆齿距的时间内占（）。 A) 40%；B) 60%；C) 25% 二、填空题（19分）[每空1分] 1．机构中的速度瞬心是两构件上（）为零的重合点，它用于平面机构（）分析。 2．下列机构中，若给定各杆长度，以最长杆为连架杆时，第一组为（）机构；第二组为（）机构。
机械原理试题及答案
第七章齿轮机构及其设计 一、选择题 1.渐开线在______上的压力角、曲率半径最小。 A.根圆 B.基圆 C.分度圆 D.齿顶圆 2.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线相切于______。 A.两分度圆 B.两基圆 C.两齿根圆 D.两齿顶圆 3.渐开线齿轮的标准压力角可以通过测量_______求得。 A.分度圆齿厚 B.齿距 C.公法线长度 D.齿顶高 4.在范成法加工常用的刀具中，________能连续切削,生产效率更高。 A.齿轮插刀 B.齿条插刀 C.齿轮滚刀 D.成形铣刀 5.已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25,齿顶高系数h a*=1，齿顶圆直径D a=135mm,则其模数大 小应为________。 A.2mm B.4mm C.5mm D.6mm 6.用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆__________。 A.相切 B.相割 C.相离 D.重合 7.渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角__________法面压力角。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 8.斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角βb与分度圆上的螺旋角β相比_________。 A.βb >β B.βb =β C.βb <β D. βb =>β 9.用齿条型刀具加工，αn=20°,h a*n =1,β=30°的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少数是_________。 A.17 B.14 C.12 D.26 10.渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数z v=__________。 A.z/cosβ B.z/cos2β C.z/cos3β D.z/cos4β 11.斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的_________。 A.端截面中 B.法截面中 C.轴截面中 D.分度面中 12.在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，齿廓接触处所受的法向作用力方_________。 A.不断增大 B.不断减小 C.保持不变 D.不能确定 13.渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角_____。 A.加大 B.不变 C.减小 D.不能确定 14.一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度________变化的。 A.由小到大 B.由大到小 C.由小到大再到小 D.保持定值 15.一对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压力角__________。 A.一定相等 B.一定不相等 C.一般不相等 D.无法判断 16在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了轮齿的大小及齿轮的承载能力。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 17.在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了齿廓的形状和齿轮的啮合性能。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 18和标准齿轮相比，以下变位齿轮的四个参数中________已经发生了改变。 A.齿距p B.模数m C.压力角α D.分度圆齿厚 二、判断题 1.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱，其啮合角一定是20°。（）
机械原理-期中考试题-答案
湖州师范学院 2012 — 2013学年第 二 学期 《 机械原理 》期中考试试卷 适用班级 考试时间 100 分钟 学院 班级 学号 姓名 成绩 一、填空（每空1分，共10分） 1、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用 质径积 相 对地表示。 2、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 90度 。 3、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于 1.5 。 4、刚性转子的动平衡的条件是 ∑F=0，∑M=0 。 5、曲柄摇杆机构出现死点，是以摇杆作主动件，此时机构的 传动 角等于零。 6、机器产生速度波动的类型有 周期性和非周期性 两种。 7、在曲柄摇杆机构中，如果将 最短杆 作为机架，则与机架相连的两杆都可以作 整周回转 运动，即得到双曲柄机构。 8、三个彼此作平面运动的构件共有 三 个速度瞬心，且位于 同一直线上 。 二、选择题（每题1分，共10分） 1、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γmin ＿B ＿。 A ．尽可能小一些 B ．尽可能大一些 C ．为0° D ．45° 2、机器运转出现周期性速度波动的原因是＿C ＿＿。 A ．机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡；
B．机器中各回转构件的质量分布不均匀； C．在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期； D．机器中各运动副的位置布置不合理。 3、有一四杆机构，其行程速比系数K=1，该机构＿A＿急回作用。 A．没有；B．有；C．不一定有 4、机构具有确定运动的条件是＿B＿。 A．机构的自由度大于零； B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数； C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数； D．前面的答案都不对 5、采用飞轮进行机器运转速度波动的调节，它可调节＿B＿速度波动。 A．非周期性；B．周期性； C．周期性与非周期性；D．前面的答案都不对 6、从平衡条件可知，静平衡转子＿B＿动平衡的。 A．一定是；B．不一定是；C．一定不是 7、若两刚体都是运动的，则其速度瞬心称为 C 。 A . 牵连瞬心； B . 绝对瞬心； C . 相对瞬心 8、机械自锁的效率条件是 C A. 效率为无穷大 B. 效率大于等于1 C. 效率小于零 9、曲柄滑块机构通过 B 可演化成偏心轮机构 A.改变构件相对尺寸 B.改变运动副尺寸 C.改变构件形状 10、回转构件经过静平衡后可使机构的＿A＿＿代数和为零。 A．离心惯性力；B．离心惯性力偶；C．轴向力
机械原理试卷自测含答案
一、选择题（每题2分，共20分） 1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于（）上的力与该力作用点速度所夹的锐角。A．主动件B．从动件C．机架D．连架杆 2、一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K（）。 A．大于1B．小于1C．等于1D．等于2 3、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于（）是否与连杆共线。 A．主动件B．从动件C．机架D．摇杆 4、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点（）方向线之间所夹的锐角。 A.绝对速度 B.相对速度 C.滑动速度 D.牵连速度 5、渐开线标准齿轮是指m、α、h a*、c*均为标准值，且分度圆齿厚（）齿槽宽的齿轮。 A.小于 B.大于 C.等于 D.小于且等于 6、机构具有确定运动的条件是（）。 A．机构的自由度大于零B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数 C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数D．前面的答案都不对 7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等。 A．直径B．宽度C.齿数D.模数 8、一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动，法面模数m n＝8mm，法面压力角a n=20°，斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°，则斜齿轮上的节圆直径等于（）mm。 A.170.27 9、在曲柄摇杆机构中，若曲柄为主动件，且作等速转动时，其从动件摇杆作（）。 A．往复等速运动B．往复变速运动C．往复变速摆动D．往复等速摆动 10、两个构件在多处接触构成移动副，各接触处两构件相对移动的方向（）时，将引入虚约束。 A．相同、相平行B．不重叠C．相反D．交叉 11、在一个平面六杆机构中，相对瞬心的数目是（） A．15B．10C．5D．1 12、滑块机构通过（）演化为偏心轮机构。 A．改变构件相对尺寸B．改变构件形状C．改变运动副尺寸D．运动副元素的逆换 二、填空题（每题2分，共20分） 1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 3、机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 4、为了减少飞轮的质量和尺寸，应将飞轮安装在轴上。 5、输出功和输入功的比值，通常称为。 6、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 7、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 8、凸轮机构的运动规律中，如出现速度不连续，则机构将产生冲击；如出现加速度不连续，则机构将产生冲击； 9、具有一个自由度的周转轮系称为轮系，具有两个自由度的周转轮系称为 轮系。 10、移动副的自锁条件是；转动副的自锁条件是。 11、铰链四杆机构中传动角 为，传动效率最大。 12、平面低副具有个约束，个自由度。
(完整版)机械原理期末题库(附答案)
机械原理期末题库（本科类） 一、填空题： 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程 作运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。 14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。 15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。 16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率。 18.刚性转子的动平衡的条件是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。 22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。
机械原理试题及答案试卷答案
机械原理试题及答案试卷 答案 Newly compiled on November 23, 2020
2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。（ F ） 2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。（ T ） 3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。（ F ） 4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （ T ） 5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。（ F ） 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ T ）7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。（ T ） 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（ T ） 9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ F ） 10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。。（ F ） 二、填空题。（10分） 1、机器周期性速度波动采用（飞轮）调节，非周期性速度波动采用（调速器）调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 0 ）所以（没有）急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1 ）。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 ）。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（ 联接），矩形螺纹多用于（传递运动和动力）。 三、选择题（10分） 1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。
机械原理期末考试试卷及答案
机械原理试卷 一、填空及选择题（每空1分，共20分） 1．机器的制造单元是______，运动单元是__________；机构具有确定运动的条件是其自由度数等于_________数。 2．曲柄摇杆机构有死点位置时，__________是主动件，此时_______与__________共线。 3．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是_____________。 4．斜齿轮的模数和压力角在__________（法面、端面、轴面）内取标准值；锥齿轮当量齿数Z V=______________。 5．蜗杆机构传动的主动件是__________（蜗杆、蜗轮、蜗杆蜗轮皆可）。 6．移动副中驱动力作用于______内将发生自锁；传动副中驱动力为一单力且作用于_______内将发生自锁。 7．质量分布在同一平面内的回转体，经静平衡后_______________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后___________（一定、不一定、一定不）满足静平衡；质量分布于不同平回转面内的回转体，经静平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足静平衡。 8．机器周期性速度波动的调节方法一般是加装________________，非周期性速度波动调节方法是除机器本身有自调性的外一般加装____________。 9. 说出两种变回转运动为直线运动的机构：______，_______。 1.零件、构件、原动件-------------------------------------------------------------------3分 2.摇杆连杆从动曲柄----------------------------------------------------------------3分 3.模数相等，压力角相等----------------------------------------------------------------1分 4.法面Z / cosδ------------------------------------------------------------------------1分 5.蜗杆蜗轮皆可----------------------------------------------------------------------------1分 6.摩擦角摩擦圆------------------------------------------------------------------------2分 7.一定一定不一定一定----------------------------------------------------------1分 8.飞轮调速器----------------------------------------------------------------------------2分
机械原理试题及答案
机械原理自测题（二） 一、判断题。（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、一对相啮合的标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。（ F ） 2、在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。（ T ） 3、两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生两个约 束，而保留一个自由度。（ F） 4、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（F） 5、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（T） 6、对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。（T） 7、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径和压力角应在凸轮的理论轮廓上度量。 （T） 8、在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切于摩擦圆。 （T） 9、当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。（T） 10、对于单个标准齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。（F） 二、填空题；（10分） 1、机器产生速度波动的类型有（周期性）和（非周期性）两种。 2、铰链四杆机构的基本型式有（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）三种。 3、从效率观点分析，机械自锁的条件是（效率小于零）。 4、凸轮的形状是由（从动件运动规律和基圆半径）决定的。 5当两机构组成转动副时，其瞬心与（转动副中心）重合。 三、选择题（10分） 1、为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装（B）。 A）调速器； B）飞轮； C）变速装置。
2、重合度εα = 1.6 表示在实际啮合线上有（C）长度属于双齿啮合区。 A) 60% ； B）40% ； C）75%。 3、渐开线齿轮形状完全取决于（C）。 A）压力角； B）齿数； C）基圆半径。 3、在从动件运动规律不变的情况下，对于直动从动件盘形凸轮机构，若缩小 凸轮的基圆半径，则压力角（B）。 A）保持不变； B）增大； C）减小。 5、在计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度数（B）。 A）增多； B）减小； C）不变。 四、计算作图题（共60分） （注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接在试卷上作图，保留所有作图线。）1、计算下列机构的自由度（10分） A B C D E F G A B C D E F G H M N 图4-1 图4-1 a) b) H F = 3×6－2×8－1=1 F = 3×5－2×6－2 = 1
机械原理期末试题
2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项？ 2-7 何谓机构的组成原理？何谓基本杆组？它具有什么特性？如何确定基本杆组的级别及机构的级别？ 2-8为何要对平面高副机构进行“高副低代”？“高副低代”应满足的条件是什么？ P24 2-1 何谓构件？何谓运动副及运动副元素？运动副是如何进行分类的？ 2-2 机构运动简图有何用处？它能表示出原机构哪些方面的特征？ 2-3 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ P43 3-1 何谓速度瞬心？相对瞬心和绝对瞬心有何异同点？ 3-2 何谓三心定理？何种情况下的瞬心需用三心定理来确定？ P45 3-13 试判断在图示的两机构中，B 点是否都存在科氏加速度？又在何位置时其科氏加速度为零？作出相应的机构位置图。并思考下列问题： 1）在什么条件下存在科氏加速度？ 2）根据上一条，请检查一下所有科氏加速度为零的位置是否已全部找出？ 3）图a 中，322322B B k B B a υω=对吗？为什么？ P63 4-4 构件组的静定条件是什么？基本杆组都是静定杆组吗？ 4-5 采用当量摩擦系数V f 及当量摩擦角V ?的意义何在？当量摩擦系数V f 与实际摩擦系数f 不同，是因为两物体接触面几何形状改变，从而引起摩擦系数改变的结果，对吗？ 4-6 在转动副中，无论什么情况，总反力始终应与摩擦圆相切的论断正确否？为什么？ P87 6-1 什么是静平衡？什么是动平衡？各至少需要几个平衡平面？静平衡、动平衡的力学条件各是什么？ 6-2 动平衡的构件一定是静平衡的，反之亦然，对吗？为什么？在图示两根曲轴中，设各曲拐的偏心质径积均相等，且各曲拐均在同一轴平面上。试说明两者各处于何种平衡状态？
机械原理试题及答案(试卷和答案)
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机械原理复习试题与答案1
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 机械原理 一、填空题： 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必相似于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有等效转动惯量，其上作用有等效力矩的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角，应该增大凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作等加速运动，后半程 作等减速运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度不变；增多齿数，齿轮传动的重合度增大。 11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有 3 个速度瞬心，且位于同一条直线。 14.铰链四杆机构中传动角γ为90度，传动效率最大。 15.连杆是不直接和机架相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为低副。 16.偏心轮机构是通过扩大转动副半径由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率小于等于0 。 18.刚性转子的动平衡的条件是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的位置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为余角，压力角越大，其传力性能越。 22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为z/cos3β。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其模数相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于 2 的周转轮系。