机械原理练习题答案(1)

机械原理练习题答案(1)
机械原理练习题答案(1)

一、填空题和填空题。

1. 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 H P 个约束,而引入L P 个低副

将引入 2L P 个约束,则活动构件数n 、约束数与机构自由度F 的关系是F =3n - 2L P - H P 。

2. 机构具有确定运动的条件是: 机构的自由度大于零,且机构自由度

数等于原动件数 ;若机构自由度F>0,而原动件数0,而原动件数>F ,则各构件之间 运动关系发生矛盾,将引起构件损坏 。

3. 下图为一对心曲柄滑块机构,若以滑块3为机架,则该机构转化为

定块机构;若以构件2为机架,则该机构转化为 摇块 机构。

4. 移动副的自锁条件是 驱动力在摩擦角之内 ;转动副的自锁条件是 驱

动力在摩擦圆之内 。

5. 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中, 等速 运动规律具有

刚性冲击; 等加速等减速、间谐 运动规律具有柔性冲击;而 正弦加速度、五次多项式 运动规律无冲击。

6. 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 模数相等,; 压力角相

等 ; 螺旋角相等 。

7.等效质量和等效转动惯量可根据等效原则: 等效构件所具有的动能等于整个机械系统的动能 来确定。

8.刚性转子静平衡条件是 分布于转子上的各个偏心质量的离心惯性力的合力为零或者质径积的向量和为零;而动平衡条件是 当转子转动时,转子上分布在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力及合力矩为

零 。

9.用标准齿条形刀具加工标准齿轮时,其刀具的 中 线与轮坯的 分度 圆之间作纯滚动;加工变位齿轮时,其刀具的 节 线与轮坯的分度 圆之间作纯滚动。

10.平面四杆机构中,是否存在死点,取决于_B 是否与连杆共线。

ηη'0,0?'?ηη0,0.≤'>ηη0≤ηA .主动件 B. 从动件 C. 机架 D. 摇杆

11.在平面连杆机构中,欲使作往复运动的输出构件具有急回特性,则输出构

件的行程速比系数K____A____。

A .大于1

B .小于1

C .等于1

D .等于 12._____C___盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

A .摆动尖顶推杆

B .直动滚子推杆

C .直动平底推杆

D .摆动滚子推杆

13.为使凸轮机构的滚子从动件实现预期的运动规律,设计时必须保证关系式 C 。

A .滚子半径r r ≤凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin

B .滚子半径r r ≥凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin

C .滚子半径r r < 凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin

D .滚子半径r r 不受任何限制

14. 当凸轮基圆半径相同时,从动件导路向推程中从动件与凸轮的相对速度瞬心一侧偏置,可以___A_____凸轮机构推程的压力角。

(A ) 减小 (B )增加 (C )保持原来 15.为了减轻飞轮尺寸和重量,飞轮通常应装在__A_______。

(A ) 高速轴上 (B )低速轴上 (C )机架上

16.蜗杆蜗轮传动中,模数为m ,蜗杆头数为z 1,蜗杆直径系数为q ,蜗轮齿数为z 2,则蜗杆直径 d 1=___C__________。

A )m z 1 (

B )m z 2 (

C )mq

17.在铰链四杆机构A B C D 中,已知A B = 2 5 mm ,B C = 7 0 mm ,C D = 6 5mm , A D = 9 5 mm ,当A D 为机架时,是__B____机构;当A B 为机架时,是____A_____机构。

(A )双曲柄机构; (B )曲柄摇杆机构; (C )双摇杆机构 18.若机构正反行程效率分别用 和 表示,则设计自锁机构时应满足要____B_____。

(A)

(B) (C) 19.机构具有确定运动的条件是__机构的自由度大于零,且机构自由度数等于原动件数____。

20.高副低代必须满足的条件是_代替前后机构的自由度不变_,_代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变___________。

21.在曲柄摇杆机构中,当__C____,将出现死点。

(A ) 曲柄为原动件且曲柄与连杆共线; (B ) 曲柄为原动件且曲柄与机架共线时; (C ) 摇杆为原动件且曲柄与连杆共线时; (D )摇杆为原动件且摇杆与机架共线时。

22.在以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构中,最小传动角出现在_B_____。

(A)曲柄与连杆两次共线位置之一;(B)曲柄与机架两次共线位置之一;

(C)曲柄与连杆共线时;(D)曲柄与机架共线时

23.在下列四杆机构中,不能实现急回运动的机构是_C_____。

(A)曲柄摇杆机构;(B)导杆机构;

(C)对心曲柄滑块机构;(D)偏置曲柄滑块机构

24.下述几种运动规律中,___B___既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击。

(A)等速运动规律;(B)摆线运动规律;

(C)等加速等减速运动规律;(D)简谐运动规律

25.对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用__A____措施来解决。

(A)增大基圆半径;(B)改为滚子推杆;(C)改变凸轮转向26.正变位齿轮与标准齿轮相比较,其分度圆齿厚__B____,齿根高__A____。

(A)减小(B)增大(C)不变

27.机构处于死点位置时,其传动角γ为0 度,压力角α为90 度。

28.滚子从动件盘形凸轮的理论廓线和实际廓线之间的关系为(D)

a)两条廓线相似 b)两条廓线相同

c)两条廓线之间的径向距离相等 d)两条廓线之间的法向距离相等

29.铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦力的情况下连杆作用于_从动件______上的力与该力作用点速度所夹的锐角。

30.渐开线斜齿轮的_法面______参数为标准值;而尺寸计算应按___端面____上的参数代入直齿轮的计算公式。

31.速度瞬心是两刚体上_相对速度______为零的重合点

32.为减小飞轮的重量和尺寸,应将飞轮安装在_高速______轴上。

33.渐开线的形状取决于_基圆______的大小。

34.具有相同理论廓线,只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构,其从动件的运动规律 1 ,凸轮的实际廓线 2 。

①相同②不相同③不一定

35.用标准齿条形刀具加工标准齿轮时,其刀具的中线与轮坯分度圆之间作纯滚动。

36.对于移动平底从动件凸轮机构,选择适当的偏距,通常是为了减轻从动

件过大的弯曲应力。

37.平行轴外啮合直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是摸数和压力角分别相等且两齿轮的螺旋角的大小相同_,旋向相反___。

38.周期性速度波动的调节方法是_安装飞轮______,非周期性速度波动调节方法是_安装调速器______。

二、判断题。

1.凡是以最短杆为机架的铰链四杆机构,都是双曲柄机构。(错)

2.在曲柄摇杆机构中,压力角越大,对传动越不利。(对)

3.如果机构的自由度数F=2则机构作无确定性运动。(错)

4.两个理论廓线相同、滚子半径不同的凸轮机构,从动件运动规律不同。

(错)

5.如果连杆机构的极位夹角不为零,则说明该机构具有急回特性。(对)6.由于平行轴斜齿圆柱齿轮机构的几何尺寸在端面计算,所以基本参数的标准值规定在端面。(错)

7.周期性速度波动的调节方法是加调速器。(错)

8.在曲柄滑块机构中,只有当滑块为原动件时,才会出现死点。(对)

9.在凸轮从动件常用的运动规律中,等速运动规律会产生柔性冲击。(错)10.在移动滚子从动件的凸轮机构中,可通过选取从动件适当的偏置方向来获得较小的推程压力角。(对)

11.只有一对标准齿轮在标准中心距情况下啮合传动时,啮合角的大小才等于分度圆上的压力角。(错)

12.飞轮一般安装在高速轴上的原因是速度变化小。(错)

13.若机构正反行程效率分别为η和η'表示,则设计自锁机构是应满足η≥0,η'<0。(错)

14.在机械系统中,其运转不均匀程度可用最大角速度和最小角速度之差表示。(错)

15.在铰链四杆机构中,由于连杆作的是平面运动,所以连杆跟其他构件不可能存在绝对瞬心。(错)

16.组成正传动的齿轮应是正变位齿轮。(错)

17.飞轮一般安装在高速轴上的原因是速度变化小。(错)

18.作用于等效构件上等效力等于作用在机械中所有外力的合力。(错)19.对渐开线直齿圆柱齿轮,可用改变螺旋角的办法调整中心距。(错)20.轴承对轴颈的总反力始终与摩擦圆相切。(对)

21.在曲柄摇杆机构中,压力角越大,对传动越不利。(对)

22.把若干个自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上,就可以组成

一个新的机构。(对)

23.动平衡的刚性转子一定静平衡,静平衡的转子不一定动平衡。(对 )

24.为了避免滚子从动件凸轮机构中凸轮实际廓线产生过度切割,应选择较大

的滚子半径。(错)

25.导杆机构传动性能最差。(错)

26.一个正在运转的回转副,只要外力的合力切于摩擦圆,这个回转副将逐渐

停止回转。(错)

27.在曲柄摇杆机构中,摇杆位于两极限位置时曲柄两位置所夹的锐角,称为

极位夹角。(对)

28.在设计用于传递平行轴运动的斜齿圆柱齿轮机构时,若中心距不等于标准中心距,则只能采用变位齿轮以配凑实际中心距。( 错 )

三、机构自由度的计算及拆杆组。

1.计算图示机构的自由度,用低副代替高副,并确定机构所含杆组的数目和级

别以及机构的级别。

解(1)计算机构的自由度。滚子处有局部自由度。

F=3n-2p5-p4=3×6-2×8-1=1

(2)高副低代。如图所示

(3)该机构是由原动件1、三个Ⅱ级杆组(2-3和6-7、4-5)故该机构级Ⅱ机

4

2.计算图示机构的自由度,用低副代替高副,并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。

解(1)计算机构的自由度。A处有局部自由度,G处有虚约束,

F=3n-2p5-p4=3×6-2×8-1=1

(2)高副低代。如图(b)所示

(3)该机构是由原动件2、机架1、1个Ⅱ级杆组(7-8)和一个Ⅲ级杆组(3-4-5-6)组成的,故该机构为Ⅲ级机构。

3.拆杆组。

,DH=EI

解(1

D

入的约束为虚约束,应予去除。将凸轮与滚子组成的高副以一个虚拟构件和两个转动副做高副低代,如图所示。

计算自由度:

(2)分析机构的组成情况

如图所示,此机构由四个Ⅱ级杆组和一个Ⅰ级机构组成。因此是一个Ⅱ级机构。

别以及机构的级别。

(1)计算机构的自由度。B处有局部自由度,G处有复合铰链,

(2)高副低代。如图(b)所示

(3)该机构是由原动件1、机架9、两个Ⅱ级杆组(2'-3和6-7)和一个Ⅲ级

杆组(4-5-6-8)组成的,故该机构为Ⅲ级机构。

三、连杆机构的计算题。

1.在图示铰链四杆机构中,已知:l BC =50mm ,l CD =35mm ,l AD =30mm ,AD 为机架,若将此机构为双摇杆机构,求l AB 的取值范围。

解:图示机构要称为双摇杆机构,必须满足最短杆与最长杆之和大于其他两杆之和。

1)AB 为最短杆,30+AB l ,15>AB l ,所以30

15<AB l ,355030+>+AB l ,55>AB l

3)AB 既不是最长也不是最短5030<+AB l ,

45

30<

1)设曲柄为主动件,滑块朝右为工作行程,确定曲柄的合理转向; 2)设曲柄为主动件,画出急位夹角θ,最小传动角min γ出现的位置; 3)此机构在什么情况下,出现死点位置,指出死点位置。

解:1)曲柄逆时针转动。

3)当以滑块为原动件且曲柄与连杆共线的两个位置时,机构出现死点位置。 3.设计一曲柄摇杆机构,当曲柄为主动件,从动摇杆处于两极限位置时,连杆的两铰链点的连线正好处于图示之C 11和C 22位置,且连杆处于极限位置C 11时机构的传动角为40。若连杆与摇杆的铰接点取在C 点(即图中之C 1点或C 2点),试用图解法求曲柄AB 和摇杆CD 之长。(直接在图上作图,保留做图线,不用写作图步骤,μl =0.001mm )

4. 在图示导杆机构中,已知mm L AB 40=,试问:

(1) 欲使其为曲柄摆动导杆机构,AC L 的最小值为多少; (2) 该曲柄摆动导杆机构的传动角γ为多大。

解:(1)。mm L mm L AC AC 40,40min =∴≥

?90)2(恒为传动角γ

四、凸轮机构的计算及分析题。

1.如图所示,偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构,已知凸轮实际轮廓线为一圆心在O点的偏心圆,其半径为R. 从动件的偏距为e,试用作图法:

1.确定凸轮的合理转向;顺时针

2.画出该机构的凸轮理论廓线及基圆;

3.标出当从动件从图示位置升到位移s时,对应凸轮的转角δ及凸轮机构的压

力角α;

2.试在图上标出从C点接触到D点接触时,凸轮转过的转角φ,及在D点接触时凸轮机构的压力角α。

3.如图所示为一偏置摆动滚子从动件盘形凸轮机构,凸轮为偏心轮,转向如图。试在图上:

(1)画出该凸轮的基圆和理论廓线;

(2)标出该位置时从动件摆角ψ和压力角α,并求出该位置时从动件的角速度;

五、齿轮机构计算题。

1.一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮,已知z 1=18,z 2=41,m =4mm ,α=20?, h a *=1,c *=0.25。(14分)

(1)分别计算两轮的分度圆半径、基圆半径、节圆半径、顶圆半径、标准中心距、分度圆齿距;

(2)若中心距加大,回答下列问题(把不对的划去) 1)节圆半径r ’(变大,变小,不变) 2)分度圆半径r (变大,变小,不变) 3)啮合角α(变大,变小,不变) 4)传动比i 12(变大,变小,不变) 5)齿侧间隙(有,没有)

6)节圆压力角(等于,大于,小于)啮合角。

解:分度圆半径:小齿轮:mm mz r 362

1

11==

大齿轮:mm mz r 822

1

22==

基圆半径: 小齿轮:mm r r b 2.3420cos 11=?= 大齿轮:mm r r b 05.7720cos 22=?= 节圆半径:小齿轮:mm r r 631'

1== 大齿轮:mm r r 2822==‘ 齿顶圆半径:小齿轮:mm m h r r a a 04*

11=+=

大齿轮:mm m h r r a a 68*

22=+= 中心距: mm r r a 11821=+= 分度圆齿距: mm 56.12m p p 21===π (2) 1)增大 2)不变 3)变大 4)不变 5)有 6)等于

2.一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮,已知z 1=19,z 2=41,m =3mm ,α=20?, h a *=1,c *=0.25。

(1)分别计算两轮的分度圆直径、基圆直径、顶圆直径、根圆直径、标准中心距、齿距、基圆齿距;(7分)

(2) 用作图法确定实际啮合线长,由此计算重合度。(5分) 解:(1)

d 1=19×3=57 mm d 2=41×3=123 mm h a =1×3=3 mm h f =1.25×3=3.75 mm c =3.75-3=0.75 mm a =0.5×(57+123)=90 mm d a 1=57+2×3=63 mm d a 2=123+2×3=129 mm

d f 1=57-2×3.75=49.5 mm d f 2=123-2×3.75=115.5 mm d b 1=57×cos20°=53.563 mm d b 2=123×cos20°=115.583 mm

p=3×π=9.425 mm p b =3×π×cos20°=8.882 mm (7分)

如图所示实际啮合线长B 1B 2=14.4mm

重合度 ε=14.4/8.882=1.62 3.两个相同的渐开线标准直齿圆柱齿轮,其,

120*

=?=a h ,α在标准安装下

传动。若两轮齿顶圆正好通过对方的极限啮合点N ,试求两轮理论上的齿数z 应为多少?

解:

如图所示,实际啮合线段21B B 即为理论啮合线段21N N ,此

时正好不发生根切。

因为 αsin 2221r NP N N == 所

72794.02022cos sin 2sin 21121=?=====

tg tg r r r r N O N N tg b a αα

α

αα"9'336?=a α

又因为 **2cos 22/cos cos cos a a a a b a h Z Z h Z m mZ h r r r r +=?

?

? ??+=+==α

ααα 所

323.12"

9'336cos 20cos "

9'336cos 12cos cos cos 2*

=?-???=-=a a a h Z ααα

当两轮齿数323.12=z

时,正好2121N N B B =,而不发生根切,

但齿轮齿数只能取整数,则两轮齿数时,其最少齿数为13。

4.已知某对渐开线直齿圆柱齿轮传动,中心距a =350mm 传动比i =2.5,α=20?, h a *=1,c *=0.25,根据强度等要求模数m 必须在5、6、7mm 三者中选择,试设计此对齿轮的以下参数和尺寸。

(1) 齿轮的齿数z 1、z 2,模数m ,传动类型;

(2) 分度圆直径d 1、d 2,齿顶圆直径d a 1、d a2,根圆直径d f 1、d f2,节圆直径d 1'、 d 2',啮合角α; (3) 若实际安装中心距a '=351mm ,上述哪些参数变化?数值为多少? 解: (1)mm i z z m

350)1(2

mz )(2a 121=+=+=

所以m

??=

3.52

350z 1 57

.28733.33640

5111======z mm m z mm m z mm m

所以40z 1= 1005.240z 2=?= mm m 5= (2)分度圆直径:小齿轮:mm mz d 20011==

大齿轮:mm mz d 05022==

齿根圆直径: 小齿轮:mm c h z m d a f 187.5)22(*

*11=--= 大齿轮:mm c h z m d a f 5.874)22(*

*22=--= 节圆直径:小齿轮:mm d d 2001'

1== 大齿轮:mm d d 50022==‘ 啮合角:?==20'

αα (3)'

α、'

1d 、'

2d 发生变化

''cos cos ααa a = 所以?==4438.20cos arccos

'

'

a

a α

α ( mm d d 57.200'

cos cos '1

1==αα

(1.5分) mm d d 43.501'

cos cos '2

2==αα

5.用齿条形刀具加工一直齿圆柱齿轮,设已知被加工齿轮轮坯的角速度

s rad /51=ω,刀具移动的速度s m v /375.0=,刀具的模数mm m 10=,压力

角?=20α。求被加工齿轮的齿数1z 。 解:ωω121mz r v =

= 所以155

1010375

.02231=???==-ωm v z 六、轮系的计算题。

1.在图示组合机床分度工作台驱动系统的轮系中,已知各轮齿数为:z 1 = 2(右旋),z 2 = 46,z 3 =18,z 4 = 28,z 5 = 18,z 6 = 28。 (1)试分析该轮系由哪些基本轮系组成。(2分) (2)试求i 16及齿轮6方向。(10分)

解:该轮系是一个带有蜗轮蜗杆传动的混合行星轮系

23

231212

2112n n z z n n i =

∴===

蜗轮2的转动方向为逆时针方向(从左向右看) 在由2、3、4、5、6组成的行星轮系中

28

2818

1846352326263??=??=--=

z z z z n n n n i

2

.3928

281818123

282818

1812328281818106

1

1616263=??-

==

??-=???-==n n i n n n n n ,故因

齿

6

2

2.在图示轮系中,所有齿轮均为标准齿轮,齿数z 1 = 30, z 2 = 68, 试问:

(1) z 1 =?,z 2 =?

(2) 该轮系属于何种轮系?

解: (1)因为

21422mz mz mz += 所以192

30

682142=-=-=z z z 1923==z z (2)差动轮系

3.在图示轮系中,已知z 1=22,z 3=88,z 4=z 6,试求:

(1)传动比i 16;

(2)该机构的自由度F ,并指明虚约束、复合铰链和局部自由度。

解:(1)4-5-6定轴轮系14

664

46-=-==

z z n n i (1) 1-2-3-6差动轮系42

363616

13-=-=--=

z z

n n n n i (2)

由于643n n n -==带入(2)中得96

1

16==

n n i (2)14525323=-?-?=--=H L P P n F

4. 如图所示轮系中,2525==z z ,202

='z ,组成轮系的各齿轮模数相同。齿轮1'和3'轴线重合,且齿数相同。求轮系传动比54i

解:1-2-5-4 差动轮系 15454

14

15z z n n n n i -=--=

5-2-2’-3-4 差动轮系 '

253243454

53z z z

z n n n n i =--=

1’-6-3’定轴轮系 '

1'331

'3'1'3'1z z n n n n i -===

由于各齿轮模数相同,所以

75,2

1

211125==+z mz mz mz 30,2

1

21212133'225=+=+z mz mz mz mz 由于齿轮1’和3’同轴,

所以'3'1z z = 把齿数带入上面三式,并联立求解得54

5

54-==

n n i 5. 在图示轮系中,已知各轮齿数为z 1=1,z 2=30,z 2'=14,z 3=18,z 5=20,z 6=15。主动轮1为右旋涡杆,其转向如图所示。

1)分析该轮系的组合方式; 2)求z 4、z 4'及传动比i 14;

3)画出轮2和轮4的转向。

机械原理复习思考题含答案

1)机构的结构分析包括哪些主要内容?对机构进行结构分析的目的何在? 1)研究机构是怎样组成的,其组成对运动的影响,以及机构具有确定运动的条件。 2)研究机构的组成原理及机构的结构分类 3)学习如何绘制运动简图 2)何谓构件?构件与零件有何区别? 构件是独立运动的单元体,构件是组成机构的基本要素之一。零件是机械制造的单元体。构件可有一个或者多个零件组成。 3)何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数应如何确定? 运动副:两构件组成的相对可动连接称之为运动副。 高副:两构件通过点或者线接触构成的运动副称之为高副。 低负:两构件通过面接触构成的运动副称之为低副。 齿轮副(包括内,外啮合副,齿轮与齿条啮合副):如果两齿轮中心相对位置已经被约束,则算作引入一个约束;如果两齿轮中心相对位置未被约束则算作引入两个约束。 4)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别? 运动链:构件通过运动副联接而构成的相对可动的构件系统称之为运动链。 机构与运动链的区别:机构是具有一个固定构件的运动链。 5)何谓机构运动简图?它与机构示意图有何区别? 机构运动简图:根据机构的运动尺寸按照一定比例尺定出各运动副的位置,并用运动副的代表符号和国家规定的常用机构的简图符号以及简单的线条绘制的表现机构运动情况的简图。 机构示意图:不严格按照比例尺画出。 6)何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时应注意哪些问题? 机构自由度:机构具有确定的运动所必需给定的独立运动参数的数目。 计算时应注意:复合铰链,虚约束,局部自由度

7)机构具有确定运动的条件是说明? 说明机构的自由度数等于原动件。 1)何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何区别? 速度瞬心:两构件绝对速度相等的瞬时重合点。 绝对速度瞬心:绝对速度为零的瞬心点。 2)何谓三心定理?有何用途? 三心定理:彼此作平面相对运动的三个构件的瞬心在一条直线上。 作用:求不直接成副的构件的速度瞬心。 3)速度瞬心法一般适用于什么场合?能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析? 4)何谓速度影像和加速度影像, 有何用途? 5)机构中机架的影像在图中的何处? 1)何谓驱动力?何谓阻抗力?何谓有效阻力?何谓有害阻力? 驱动力:驱使机械运动的力。 阻抗力:阻止机械运动的力。 有效阻力:机械在生产过程中预定要克服的与生产工作直接相关的阻力。 有害阻力:机械在运转过程中除掉生产阻力之外所受到的其他阻力。 2)何谓质量的动代换和静代换?各需满足哪些条件? 质量代换:为了简化构件惯性力的确定,设想把构件的质量按照一定条件集中作用 质量的动代换:满足代换前后构件的质量不变,构件的质心位置不变,构件对质心轴的转动惯量不变。 质量的静代换:满足代换前后构件的质量不变,构件的质心位置不变 3)构件所受的摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反,对吗? 不对,滑动摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反。 4)何谓当量摩擦系数?何谓当量摩擦角?为何要引进当量摩擦的概念?为什么槽面摩擦大于平面摩擦?是否因为槽面摩擦的摩擦系数f大于平面摩擦的摩擦系数所致? 当量摩擦系数:为了简化摩擦力的计算,将接触面的几何形状和实际摩擦系数f对于摩

机械原理课后答案-高等教育出版社

机械原理作业 第一章结构分析作业 1.2 解: F = 3n-2P L-P H = 3×3-2×4-1= 0 该机构不能运动,修改方案如下图: 1.2 解: (a)F = 3n-2P L-P H = 3×4-2×5-1= 1 A点为复合铰链。(b)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×6-2= 1 B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

(c)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×7-0= 1 FIJKLM为虚约束。1.3 解: F = 3n-2P L-P H = 3×7-2×10-0= 1 1)以构件2为原动件,则结构由8-7、6-5、4-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图a)。 2)以构件4为原动件,则结构由8-7、6-5、2-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图b)。 3)以构件8为原动件,则结构由2-3-4-5一个Ⅲ级杆组和6-7一个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅲ级机构(图c)。 (a) (b) (c)

第二章 运动分析作业 2.1 解:机构的瞬心如图所示。 2.2 解:取mm mm l /5=μ作机构位置图如下图所示。 1.求D 点的速度V D 13P D V V =

而 25241314==P P AE V V E D ,所以 s mm V V E D /14425241502524=?== 2. 求ω1 s r a d l V AE E /25.11201501===ω 3. 求ω2 因 98382412141212==P P P P ωω ,所以s rad /46.0983825.1983812=?==ωω 4. 求C 点的速度V C s mm C P V l C /2.10154446.0242=??=??=μω 2.3 解:取mm mm l /1=μ作机构位置图如下图a 所示。 1. 求B 2点的速度V B2 V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B 3点的速度V B3 V B3 = V B2 + V B3B2 大小 ? ω1×L AB ? 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取mm s mm v /10=μ作速度多边形如下图b 所示,由图量得: mm pb 223= ,所以 s mm pb V v B /270102733=?=?=μ 由图a 量得:BC=123 mm , 则 mm BC l l BC 1231123=?=?=μ 3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E 利用速度影像在速度多边形,过p 点作⊥CE ,过b 3点作⊥BE ,得到e 点;过e 点作⊥pb 3,得到d 点 , 由图量得: mm pd 15=,mm pe 17=, 所以 s mm pd V v D /1501015=?=?=μ , s mm pe V v E /1701017=?=?=μ;

机械原理试题1doc资料

机械是(机器和机构)的总称。 1.构件是机构中的(运动)单元体。 2.在平面机构中若引入一个高副将引入(1)个约束,而引入一个低副将引入(2)个约束。 3.从机构结构观点来看,任何机构都是由机架、原动件和从动件三部分组成。 5.构件的自由度是指(构件的独立运动参数);机构的自由度是指(机构的独立运动参数)。 6.由两个构件直接接触而组成的(可动联接)称为运动副。 7.两个构件通过(点或线)接触而构成的运动副称为高副。 8.两个构件通过(面)接触而构成的运动副称为低副。 9.运动链是指构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为运动链。 10.两个以上的构件在同一处以(转动)副相联接,就构成复合铰链。 11.机构中某些构件所具有的不影响其他构件运动的自由度称为 (局部自由度)。 12.不产生实际约束效果的重复约束称为(虚约束)。 13.当两个构件组成移动副时其瞬心位于(垂直于导路的无穷远处)。 14.当两个构件组成转动副时其瞬心位于(转动副的中心)。 15.当两个构件组成纯滚动高副时其瞬心位于接触点处。 16.两互作平面运动的构件上绝对速度相等的瞬时重合点称为(速度瞬心)17.求机构的不直接相联接的各构件的瞬心时,可应用三心定理来求。 18.从受力观点分析,移动副的自锁条件是驱动力作用线位于摩擦角内。转动副的自锁条件是驱动力作用线与摩擦圆相交。 19.槽面摩擦力比平面摩擦力大,是因为当量摩擦系数大 精品文档 20. 机械中,V带比平带应用广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是 V带为槽面摩擦。,当量摩擦系数 fv 大

21. 运动副中法向反力(或正压力)和摩擦力的合力,称为运动副中的总反力。] 22. 总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角。 23. 驱使机械运动的力称为驱动力阻止机械运动的力称为阻抗力。 24. 机械的输出功与输入功之比称为机械效率。 25. 速度影象原理和加速度影象原理只能应用于同一构件上的各点。 26. 一个运动矢量方程只能求解 2 个未知量。 27. 从效率来分析,机械的自锁条件是n< 0 o 28. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为—连架杆。 29 .在平面四杆机构中,作平面复杂运动的构件称为一连杆。 30. 在平面四杆机构中,与机架构成整转副的连架杆称为—曲柄, 与机架构成摆转副的连架杆称为一摇杆。 31. 铰链四杆机构的三基本形式为曲柄摇杆机构;双曲柄机构;双摇杆机构o 32. 对心曲柄滑块机构中若以曲柄为机架,则将演化成—导杆机构 33. 在铰链四杆机构中,当最短杆和最长杆长度之和大于其他连杆长度之和时,只能得到—双摇杆机构。 34. 在曲柄摇杆机构中,若将摇杆的长度增到无穷大就演化为—曲柄滑块机构。 35. 凸轮机构的压力角是从动件所受的力与力作用点速度方向所夹的锐角。 36. 凸轮机构推杆常用的四种运动规律为:A.等速运动,B.等加等减运动,C.余弦加速度,D.正弦加速度。其中,仅适用于低速运动的运动规律为等速运动规律。有刚性冲击的运动规律为等速运动规律。有柔性冲击的运动规律为等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律。适用于高速运动的运动规律为正弦加速度运动规律。 37. 用于平行轴间传动的齿轮机构有直齿;斜齿和人字齿轮机构精品文档 38.用于相交轴间传动的齿轮机构有(圆锥齿轮机构)。 39.用于交错轴间传动的齿轮机构有交错轴斜齿轮机构和蜗杆蜗轮机构。40.过两啮合齿廓接触点所做的两齿廓公法线与两轮连心线的交点称为两轮的节点。

机械原理习题及解答

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两个移动副只能算一个。

11826323=-?-?=--=h L p p n F 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? 2-3答案:110273=?-?=F 。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:

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。

机械原理考试试题及答案详解 (1)

机械原理模拟试卷 一单向选择(每小题1分共10分) 1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时,可采用措施来解决。 (A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向) 2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。 (A 基圆 B 分度圆 C 节圆) 3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。 (A 端面 B 法面 C 平面) 4. 加工渐开线齿轮时,刀具分度线与轮坯分度圆不相切,加工出来的齿轮称为齿轮。 (A 标准 B 变位 C 斜齿轮) 5. 若机构具有确定的运动,则其自由度原动件数。 ( A 大于 B 小于 C 等于) 6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差,则两轮传动比__ _____。 ( A 变大 B 变小 C 不变 ) 7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构,应取原机构的_____ __作机架。 ( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 ) 8. 行星轮系是指自由度。 ( A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系) 9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉,可滚子半径。 ( A 增大 B 减小 C 不变) 10.平面连杆机构急回运动的相对程度,通常用来衡量。 ( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α) 二、填空题(每空1分共10分) 1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 2. 图(a),(b),(c)中,S为总质心,图中转子需静平衡,图中转子需动平衡。

3. 平面移动副自锁条件是,转动副自锁条件是。 4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。 5. 惰轮对并无影响,但却能改变从动轮的。 6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。 三、简答题(每小题6分共24分) 1. 什么是运动副、低副、高副?试各举一个例子。平面机构中若引入一个高副将带入几个约束?若引入一个低副将带入几个约束? 2.何谓曲柄?铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么?当以曲柄为主动件时,曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置? 3.什么是渐开线齿廓的根切现象?产生根切原因是什么?标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少? 4.如图所示平面四杆机构,试回答: (1) 该平面四杆机构的名称; (2) 此机构有无急回运动,为什么? (3) 此机构有无死点,在什么条件下出现死点; (4) 构件AB为主动件时,在什么位置有最小传动角。 四、计算题(共36分) 1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构,有箭头标记的为原动件,试判断此机构运动是否确定。(若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来)(8分) 2. 在电动机驱动的剪床中,作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示,等效驱动力矩I H

机械原理复习题(含答案)及解答

《机械原理》复习题 一.填空题: 1两构件通过点、线接触而构成的运动副称为( 高副 );两构件通过面接触构成的运动副称为( 低副 )。 2在其它条件相同时,槽面摩擦大于平面摩擦,其原因是( 正压力分布不均 )。 3设螺纹的升角为λ,接触面的当量摩擦系数为( fv ),则螺旋副自锁的条件为( v arctgf ≤λ )。 4 度 )。 5 成的。块机构中以( 6 ( 高速 )轴( 模数和压力角应分 ); 8一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由( 端面重合度,轴向重合度 )两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指( 以法向压力角为压力角,以法向模数为模数作的 )的直齿轮; 9、3个彼此作平面平行运动的构件间共有( 3 )个速度瞬心,这几个瞬心必定位于( 同一条直线上 )上; 10、含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( 15 )个,其中有

( 5 )个是绝对瞬心,有( 10 )个是相对瞬心; 11周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为( 安装飞轮 )和( 使用电动机,使等效的驱动力矩和等效阻力矩彼此相互适应 ); 12 在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中( 一次多项式) 运动规律有刚性冲击, ( 二次多项式 ) 运动规律有柔性冲击; ( 正弦 ) 运动规律无冲击; 13 凸轮的基圆半径是指( 凸轮回转轴心 )至 14 15 而(基)圆及(分 2,则称其为(差动轮系),若自由度为1,则称其为(行星轮系)。 18 一对心曲柄滑块机构中,若改为以曲柄为机架,则将演化为(回转导杆)机构。 19 在平面四杆机构中,能实现急回运动的机构有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)等。 20 蜗轮蜗杆的正确啮合条件是(蜗杆的轴面模数和压力角分别等于

机械原理习题及课后答案(图文并茂)

机械原理 课后习题及参考答案

机械原理课程组编 武汉科技大学机械自动化学院

习题参考答案 第二章机构的结构分析 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A连续回转;而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图,分析其运动是否确定,并提出修改措施。 4 3 5 1 2 解答:原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0,不合理,改为以下几种结构均可: 2-3 图2-396为连杆;7为齿轮及偏心轮;8为机架;9为压头。试绘制其机构运动简图,并计算其自由度。

O 齿轮及偏心轮ω A 齿轮及凸轮 B E F D C 压头 机架 连杆 滑杆滑块 摆杆滚子 解答:n=7; P l =9; P h =2,F=3?7-2 ?9-2 = 1 2-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 解答:a) n=7; P l =9; P h =2,F=3?7-2 ?9-2 =1 L 处存在局部自由度,D 处存在虚约束 b) n=5; P l =6; P h =2,F=3?5-2 ?6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度,F 、C 处存在虚约束

b) a)A E M D F E L K J I F B C C D B A 2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答:a) n=4; P l =5; P h =1,F=3?4-2 ?5-1=1 A 处存在复合铰链 b) n=6; P l =7; P h =3,F=3?6-2 ?7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链 2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。

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 =∴

机械原理习题及解答

第二章习题及解答 2-1 如题图2-1所示为一小型冲床,试绘制其机构运动简图,并计算机构自由度。 (a)(b) 题图2-1 解: 1)分析 该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成,其中菱形构件1为原动件,绕固定点A作定轴转动,通过铰链B与滑块2联接,滑块2与拨叉3构成移动副,拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动,圆盘通过铰链与连杆5联接,连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。 2)绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图(b)所示。 3)自由度计算 其中n=5,P L=7, P H=0, F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 故该机构具有确定的运动。 2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵,试绘制其机构运动简图,并计算机构自由度。

(a)(b) 题图2-2 解: 1)分析 该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成,其中飞轮曲柄1为原动件,绕固定点A作定轴转动,通过铰链B与连杆2联接,连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接,扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动,活塞与机架之间构成移动副。 2) 绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图(b)所示。 3)自由度计算 其中n=4,P L=5, P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 故该机构具有确定的运动。 2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案,设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转,然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性,并提出修改后的新方案。

机械原理复习试题及答案

机械原理考试复习题及参考答案 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。 25.平面低副具有个约束,个自由度。 26.两构件组成移动副,则它们的瞬心位置

机械原理习题答案

文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 分析题: 1. 下图所示为偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构,? AFB 、?CD 为圆弧,AD 、BC 为直线,A 、B 为直线与圆弧? AFB 的切点。已知8e mm =,015r mm =,25OC OD mm ==, 30O COD ∠=。试求: (1)从动件的升程h ,凸轮推程运动角01δ、回程运动角01'δ及近休角01'δ;(2)从动件推程最大压力角max α的数值及出现位置。 2.用作图法求出图2所示凸轮机构中,当凸轮从图示位置转过45o 后机构的压力角,并在图上标注出来。 4.在图4所示的凸轮机构中,画出凸轮从图示位置转过60o 时从动件的位置及从动件的位移s 。 5.图5所示凸轮机构中,画出凸轮从图示位置转过90o 时凸轮机构的压力角α。 6.按图6所示的位移线图设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的部分轮廓线。已知凸轮 基圆半径025r mm =,滚子半径5T r mm =,偏距10e mm =,凸轮以等角速度逆时针方向转动。设计时可取凸轮转角000000,30,60,90,120δ=,长度比例尺0.001/l m mm μ=。 7.试画出图7的凸轮机构中凸轮1的理论轮廓线,并标出凸轮基圆半径0r 、从动件2的行程。 8.用作图法求出图8所示两凸轮机构从图示位置转过45o 时的压力角。 9.用作图法作出一摆动平地从动件盘形凸轮机构的凸轮实际轮廓线,有关机构尺寸及从动件位移线如下图所示,取长度比例尺0.001/l m mm μ=(只需画出凸轮转角范围内的轮廓线,不必写步骤,但需保留作图辅助线条)。 图4 图5

机械原理试卷答案

《机械原理与设计》(一)(答案) 班级: 姓名: 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 一、填空题(共25分,每一空1分) 1. 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 2H P 个约束,而引入L P 个 低副将引入 L P 个约束,则活动构件数n 、约束数与机构自由度 F 的关系是32L H F n P P =--。 2. 机构具有确定运动的条件是: 机构的原动件数等于机构的自由度 数;若机构自由度F>0,而原动件数0,而原动件数>F ,则各构件之间不能运动或产生破坏。 3. 下图为一对心曲柄滑块机构,若以滑块3为机架,则该机构转化 为 移动导杆 机构;若以构件2为机架,则该机构转化为曲柄摇块机构。 题一、3小题图 4. 移动副的自锁条件是 驱动力与接触面法线方向的夹角β小于摩 擦角? ;转动副的自锁条件是驱动力的作用线距轴心偏距e 小于摩擦圆半径ρ。 5. 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中,等速运动规律具有刚 性冲击;等加速等减速或余弦加速度运动规律具有柔性冲击; 而 正弦加速度 运动规律无冲击。 6. 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是模数相等 ;

压力角相等 ; 螺旋角大小相等且旋向相同 。 7. 能实现间歇运动的机构有棘轮机构 ;槽轮机构;不完全齿轮机构。 8.当原动件为整周转动时,使执行构件能作往复摆动的机构有 曲柄摇杆机构 ;摆动从动件圆柱凸轮机构;摆动从动件空间凸轮机构或多杆机构或组合机构等 。 9.等效质量和等效转动惯量可根据等效原则:等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确定。 10.刚性转子静平衡条件是 不平衡质量所产生的惯性力的矢量和等 于零 ;而动平衡条件是不平衡质量所产生的惯性力和惯性力矩的矢量都等于零 。 二、 (5分)题二图所示,已知: BC //DE //GF ,且分别相等,计算平面机构的自由度。若存在复合铰链、局部自由度及虚约束,请指出。 题二图 n= 6 P L = 8 P H =1 3236281L H F n P P =--=?-?-=1 三、(10分)在图示铰链四杆机构中,已知:l BC =50mm ,l CD =35mm , l AD =30mm ,AD 为机架,若将此机构为双摇杆机构,求l AB 的取值范围。

机械原理习题及答案

第1章 平面机构的结构分析 解释下列概念 1.运动副; 2.机构自由度; 3.机构运动简图; 4.机构结构分析; 5.高副低代。 验算下列机构能否运动,如果能运动,看运动是否具有确定性,并给出具有确定运动的修改办法。 题图 题图 绘出下列机构的运动简图,并计算其自由度(其中构件9为机架)。 计算下列机构自由度,并说明注意事项。 计算下列机构的自由度,并确定杆组及机构的级别(图a 所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。 题图 题图 第2章 平面机构的运动分析 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。 题图 在图示机构中,已知各构件尺寸为l AB =180mm , l BC =280mm , l BD =450mm , l CD =250mm , l AE =120mm , φ=30o , 构件AB 上点E 的速度为 v E =150 mm /s ,试求该位置时C 、D 两点的速度及连杆2的角速度ω2 。 在图示的摆动导杆机构中,已知l AB =30mm , l AC =100mm , l BD =50mm , l DE =40mm ,φ1=45o ,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s 沿逆时针方向回转。求D 点和E 点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度(用相对运动图解法)。 题图 题图 在图示机构中,已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=10 rad/s ,角加速度α1=0,试求机构在该位置时构件5的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。 题图 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。 (1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。 (2)以给出的速度和加速度矢量为已知条件,用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。 (3)在给出的速度和加速度图中,给出构件2上D 点的速度矢量 2pd 和加速度矢量2''d p 。 题图 在图示机构中,已知机构尺寸l AB =50mm , l BC =100mm, l CD =20mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=ω4=20 rad/s ,试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度ω2和角加速度α2的大小和方向。 题图 在图示机构构件1等速转动,已知机构尺寸l AB =100mm ,角速度为ω1= 20 rad/s ,原动件的位置φ1= 30o,分别用相对运动图解法和解析法求构件3上D 点的速度和加速度。 题图 题图 在图示导杆机构中,已知原动件1的长度为l 1 、位置角为φ1 ,中心距为l 4 ,试写出机构的矢量方程和在x 、y 轴上的投影方程(机构的矢量三角形及坐标系见图)。 在图示正弦机构中,已知原动件1的长度为l 1=100mm 、位置角为φ1= 45o 、角速度ω1= 20 rad/s ,试用解析法求出机构在该位置时构件3的速度和加速度。 在图示牛头刨床机构中,已知机构尺寸及原动件曲柄1的等角速度ω1 ,试求图示位置滑枕的速度v C 。 题图 题图

机械原理复习习题及答案

第二章 机构的结构分析 一.填空题 1 .组成机构的基本要素是 和 。机构具有确定运动的条件是: 。 2.在平面机构中,每一个高副引入 个约束,每一个低副引入 个约束,所以平面机构自由度的计算公式为F = 。应用该公式时,应注意的事项是: 。 3.机构中各构件都应有确定的运动,但必须满足的条件是: 。 二.综合题 1.根据图示机构,画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图,并计算机构的自由度。设标有箭头者为原动件,试判断该机构的运动是否确定,为什么? 2.计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束,请指明所在之处。 (a ) (b ) A D E C H G F I B K 1 2 3 4 5 6 78 9

3.计算图示各机构的自由度。 (a)(b) (c)(d) (e)(f)

4.计算机构的自由度,并进行机构的结构分析,将其基本杆组拆分出来,指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。 (a)(b) (c)(d) 5.计算机构的自由度,并分析组成此机构的基本杆组。如果在该机构中改选FG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。

6.试验算图示机构的运动是否确定。如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。 (a)(b)

第三章平面机构的运动分析 一、综合题 1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号 P直接在图上标出)。 ij 2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。要求画出相应的瞬心,写出ω3的表达式,并标明方向。

3、在图示的齿轮--连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。 4、在图示的四杆机构中,AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ,试用瞬心法求: (1)当?=165°时,点C 的速度c v ; (2)当?=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大 小; (3)当0c v =时,?角之值(有两个解)。 5、如图为一速度多边形,请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向?

机械原理习题答案(一)

习题解答 第六章 6-4 题
解:H=r+b-r0=6mm δ0=BOC=arccos((r0-r)/b)=55.15° δs=0 δ0′=δ0 δs′=360-δ0-δ0′=249.7° αmax =arctan(BD/ r0)=29.9°
6-5 题 解: (1)当凸轮转过δ角,相当于从动件转过-δ角,即 A→A ′,则从动件 的位移为: S=OA′- OA = BO′-OO′cosδ-OA =8(1-cosδ) (2)h=16mm (3)v=ω*s′=8ωsinδ 当δ=90°时,v max =64π 当δ=0°时,amax =512π2 (4)b=16mm ω=8π
6— 8 题 1)当 n=30r/min 时: 等速:
等加速等减速:
余弦:
正弦:
2)当 n=300r/min 时,
增加了 10 倍,
则增加了 100 倍
6— 9 题 解:

(1)理论廓线是以 A 为圆心,半径
的圆,见图(a);
(2)基圆是以 O 为圆心,以 OB0=25mm 为半径作的圆。即 r0=25mm; (3)压力角 如图 a 所示,量得 ;
(4)
曲线如图 b,各点数据见下表:
(5)h=30mm,见图 a。
题 6-9 图
6-10 题(略)
6—11 题 解 (1)轴心范围如图阴影线区域。 (2)由于工作行程在从动件移动轨迹线的右侧,所以凸轮为顺时针转动 。 (3)凸轮轴心应偏在右侧好,原因是可减少推程的最大压力角。
题 6-11 图
6-12 题 解

机械原理试卷及答案

XX 大学学年第二学期考试卷(A 卷) 课程名称: 机械原理 课程类别: 必修 考试方式: 闭卷 注意事项:1、本试卷满分100分。 2、考试时间 120分钟。 : 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确 答案,并将正确答案的选项填在题后的括号内。每小题2分,共20分) 1. 以移动副相连接的两构件的瞬心在 ( B ) / A .转动副中心处 B. 垂直于导路方向的无穷远处 C. 接触点处 D. 过接触点两高副元素的公法线上 2. 有一四杆机构,其极位夹角为11°,则行程速比系数K 为 ( D ) A. 0 B. C. 1 D. 3. 以下哪种情况不会发生机械自锁 ( D ) A. 效率小于等于零 B. 作用在移动副上的驱动力在摩擦角之内 C. 生产阻抗力小于等于零 D. 轴颈上的驱动力作用在摩擦圆之外 4. 有一四杆机构,杆长分别为17mm ,38mm ,42.5mm ,44.5mm ,长度为17mm 的杆为连架杆,长度为44.5mm 的杆为机架,则此四杆机构为 ( A ) A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 ^ C. 双摇杆机构 D. 无法确认 5. 下列凸轮推杆运动规律中既无刚性冲击也无柔性冲击的是 ( C ) 系(部) : 专业 班级: 姓名: 学号: 装 订 线 内 不 要 答 题

A. 一次多项式 B. 二次多项式 C. 五次多项式 D. 余弦加速度 6. 直齿圆柱齿轮的齿数为19,模数为5mm ,* a h =1,则齿顶圆半径为 ( C ) A. 47.5 mm B. 50 mm C. 52.5 mm D. 55 mm 7. 连杆机构的传动角愈大,对机构的传力愈 ( B ) A. 不利 B. 有利 C. 无关 D. 不确定 ( 8. 当凸轮轮廓出现失真现象时,凸轮理论廓线的曲率半径ρ与滚子半径r r 满足以下关系 ( A ) A. ρr r D. 不确定 9. 一对啮合齿轮的重合度愈大,则对传动的平稳性和承载能力都愈 ( B ) A. 不利 B. 有利 C. 无关 D. 不确定 10. 以下哪项不是轮系的作用 ( D ) A. 实现分路传动 B. 获得较大的传动比 C. 实现变速传动 D. 实现间歇运动 | 二、填空题(每小题1分,共10分) 1. 机构具有确定运动的条件是,机构的原动件数目等于自由度数目。 2. 机构中的构件数目为5时,则其瞬心总数目为__10__。 3. 凸轮轮廓曲线设计所依据的基本原理是 反转法 原理。 4. 一对渐开线齿轮正确啮合的条件是两轮的模数和 压力角 分别相等。 5. 由于在轴端中心部分的压强非常大,极易压溃,故对于载荷较大的轴端常做成 空心 的。

机械原理习题及答案

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第1章 平面机构的结构分析 解释下列概念 1.运动副; 2.机构自由度; 3.机构运动简图; 4.机构结构分析; 5.高副低代。 验算下列机构能否运动,如果能运动,看运动是否具有确定性,并给出具有确定运动的修改办法。 题图 题图 绘出下列机构的运动简图,并计算其自由度(其中构件9为机架)。 计算下列机构自由度,并说明注意事项。 计算下列机构的自由度,并确定杆组及机构的级别(图a 所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。 题图 题图 第2章 平面机构的运动分析 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。 题图 在图示机构中,已知各构件尺寸为l AB =180mm , l BC =280mm , l BD =450mm , l CD =250mm , l AE =120mm , φ=30o , 构件AB 上点E 的速度为 v E =150 mm /s ,试求该位置时C 、D 两点的速度及连杆2的角速度ω2 。 在图示的摆动导杆机构中,已知l AB =30mm , l AC =100mm , l BD =50mm , l DE =40mm ,φ1=45o ,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s 沿逆时针方向回转。求D 点和E 点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度(用相对运动图解法)。 题图 题图 在图示机构中,已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=10 rad/s ,角加速度α1=0,试求机构在该位置时构件5的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。 题图 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。 (1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。 (2)以给出的速度和加速度矢量为已知条件,用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。 (3)在给出的速度和加速度图中,给出构件2上D 点的速度矢量 2pd 和加速度矢量2''d p 。 题图 在图示机构中,已知机构尺寸l AB =50mm , l BC =100mm, l CD =20mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=ω4=20 rad/s ,试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度ω2和角加速度α2的大小和方向。 题图 在图示机构构件1等速转动,已知机构尺寸l AB =100mm ,角速度为ω1= 20 rad/s ,原动件的位置φ1= 30o,分别用相对运动图解法和解析法求构件3上D 点的速度和加速度。 题图 题图

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