机械原理试卷(手动组卷).
题目部分，(卷面共有90题,505.0分,各大题标有题量和总分)
一、填空题(11小题,共22.0分)
1．(2分)在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率
η后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是。
2．(2分) 所谓静力分析是指的一种力分析方法，它一般适用于情况。3．(2分) 所谓动态静力分析是指的一种力分析方法，它一般适用于情况。4．(2分) 对机构进行力分析的目的是：(1) ；
(2)。
5．(2分) 绕通过质心并垂直于运动平面的轴线作等速转动的平面运动构件，其惯性力P I=，在运动平面中的惯性力偶矩I
M=。
6．(2分)在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是
。7．(2分)机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是。
8．(2分)设机器中的实际驱动力为P，在同样的工作阻力和不考虑
摩擦时的理想驱动力为
P，则机器效率的计算式是η= 。
9．(2分) 设机器中的实际生产阻力为Q，在同样的驱动力作用下不
考虑摩擦时能克服的理想生产阻力为
Q, 则机器效率的计算式是η=。
10．(2分) 在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率η后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是。
11．(2分) 设螺纹的升角为λ，接触面的当量摩擦系数为v f，则螺旋副自锁的条件是。
二、选择题(30小题,共60.0分)
1．(1分).右图所示平面接触移动副，r
Q为法向作用力，滑块在r P力作用下沿v方向运动，则固定件给滑块的总反力应是图中所示的作用线和方向。
2．(2分)具有自锁性的机构是______运动的。 A 、 不能； B 、 可以
3．(2分) 在 由 若 干 机 器 并 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 中 单 机 效 率 相 等 均 为η0， 则 机 组 的 总 效 率η 必 有 如 下 关 系： 。
A 、 0;ηη>
B 、 0;η
η<
C 、 0;ηη=
D 、 0
n
η
η= (n 为 单 机 台 数)。 4．(2分) 在 由 若 干 机 器 串 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 的 单 机 效 率 均 不 相 同， 其 中 最 高 效 率 和 最 低 效 率 分 别 为max η 和min η ，则 机 组
的 总 效 率η 必 有 如 下 关 系： 。
A 、 m i n ;ηη<
B 、 m a x ;η
η>
C 、 ηηηm i n m a x ≤≤;
D 、 m i n m a ηηη<<。
5．(2分) 反 行 程 自 锁 的 机 构， 其正 行 程 效 率 ， 反 行 程 效
率 。
A 、 1;η>
B 、 1;η=
C 、 01;η<<
D 、 0.η≤
6．(2分) 自 锁 机 构 一 般 是 指 的 机 构。
A 、 正 行 程 自 锁；
B 、 反 行 程 自 锁；
C 、 正 反行程 都 自 锁。
7．(2分) 在 其 他 条 件 相 同 的 情 况 下， 矩 形 螺 纹 的 螺 旋 与 三 角 螺 纹 的 螺 旋 相 比， 前 者 ?
A 、 效 率 较 高， 自 锁 性 也 较 好；
B 、 效 率 较 低， 但 自 锁 性 较 好；
C 、 效 率 较 高， 但 自 锁 性 较 差；
D 、 效 率 较 低， 自 锁 性 也 较 差。
8．(2分)图示斜面机构中设摩擦角为?，要求反行程即滑块下滑时自锁，则应满足 条 件。
A 、 Q 为 驱 动 力， λ>?;
B 、 Q 为 驱 动 力， λ?≤;
C 、 Q 为 阻 力， λ>?;
D 、 Q 为 阻 力， λ?≤。
9．(2分) 根 据 机 械 效 率 η ， 判 别 机 械 自 锁 的 条 件 是 。
A 、 η≥1;
B、0<η<1;
C、η≤0;
D、η为∞。
10．(2分) 考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转，其总反力的作用线切于摩擦圆。
A、都不可能；
B、不全是；
C、一定都。
11．(2分)在机械中阻力与其作用点速度方向。
A、相同;
B、一定相反;
C、成锐角;
D、相反或成钝角。
12．(2分) 在机械中驱动力与其作用点的速度方向。
A、一定同向；
B、可成任意角度；
C、相同或成锐角；
D、成钝角。
13．(2分) 在车床刀架驱动机构中，丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动，则丝杠与螺母之间的摩擦力矩属于。
A、驱动力；
B、生产阻力；
C、有害阻力；
D、惯性力。
14．(2分) 风力发电机中的叶轮受到流动空气的作用力，此力在机械中属于。
A、驱动力；
B、生产阻力；
C、有害阻力；
D、惯性力。
15．(2分) 在空气压缩机工作过程中，气缸中往复运动的活塞受到压缩空气的压力，此压力属于。
A、驱动力；
B、生产阻力；
C、有害阻力；
D、惯性力。
16．(2分) 在外圆磨床中，砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是属于。
A、驱动力；
B、有害阻力；
C、生产阻力；
D 、 惯 性 力。 17．(2分) 在由 若 干机 器 并 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 的 单 机 效 率 均 不相 同，其 中最 高 效 率 和 最 低 效 率 分 别 为ηmax 和ηmin ， 则 机 组 的 总 效 率η 必 有 如 下 关 系： 。
A 、 η B 、 m a x ;ηη> C 、 m i n m a ηηη≤≤; D 、 m i n m a ηηη< <。 18．(2分) 图 示 轴 颈1与 轴 承2 组 成 转 动 副， 细 实 线 的 圆 为 摩 擦 圆， 运 动 着 的 轴 颈1 受 到 外 力（ 驱 动 力) Q 的 作 用， 则 轴 颈1 应 作 运 动。 A 、 等 速； B 、 加 速； C 、 减速。 19．(2分) 螺 旋 副 中 的 摩 擦 可 简 化 为 斜 面 滑 块 间 的 摩 擦 来 研 究( 如 图 示)。旋 紧 螺 旋 的 工 作 状 态 所 对 应 的 情 形 为 。 A 、 水 平 力P 作 为 驱 动 力，正 行 程； B 、 轴 向 力Q 作 为 驱 动 力， 反 行 程； C 、 水 平 力P 作 为 阻 力， 正 行 程； D 、 轴 向 力Q 作 为 阻 力， 反 行 程。 20．(2分) 图 示 轴 颈1 在 驱 动 力 矩d M 作 用 下 加 速 运 转，Q 为 载 荷， 则 轴 颈 所 受 全 反 力21R 应 是 图 中 所 示 的 。 1) A ； 2) B ； 3) C ； 4) D ； 5) E 。 21．(2分) 图示轴颈1在驱动力矩d 中半径为ρ的细线圆为摩擦圆，则轴承2作用到轴颈1上的全反R应是图中所示的作用线。 力 21 1) A；2) B；3) C；4) D；5) E。 22．(3分) 图示正在转动的轴颈1与轴承2组成转动副。Q为外力( 驱 R应在位置。 动力)，摩擦圆的半径为ρ。则全反力21 1) A；2) B；3) C；4) D；5) E。 23．(2分) 图 示直 径 为d 的 轴 颈1 与 轴 承2组 成 转 动 副， 摩 擦 圆 半 径 为 ρ， 载 荷 Q ， 驱 动 力 矩 为d M 。 为 使 轴 颈 等 速 转 动， 则 驱 动 力 矩 。 A 、 ;2d d M Q > B 、 ;2 d d M Q > C 、 ;d M Qr = D 、 d M Qr ?> 24．(2分) 在 带 传 动 中， 三 角 胶 带 作 用 于 从 动 带 轮 上 的 摩 擦 力 是 属 于 。 A 、 驱 动 力； B 、 有 害 阻 力； C 、 生 产 阻 力； D 、 惯 性 力。 25．(2分) 图 示 直 径 为d 的 轴 颈1与 轴 承2组 成 转 动 副， 摩 擦 圆 半 径 为 ρ， 载 荷 为 Q ， 驱 动力 矩 为d M ，欲 使 轴 颈 加 速 转 动， 则 应 使 。 A 、d M =2d Q ， B 、d M >2 d Q ， C 、d M =Q ρ， D 、d M >Q ρ。 26．(2分) 在 机 械 中， 因 构 件 作 变 速 运 动 而 产 生 的 惯 性 力 。 A 、 一 定 是 驱 动 力； B 、 一 定 是 阻 力； C 、 在 原 动 机 中 是 驱 动 力，在 工 作 机 中 是 阻 力； D 、 无 论 在 什 么 机 器 中，它 都 有 时 是 驱 动 力， 有 时 是 阻 力。 27．(2分) 图 示 轴 颈1 与 轴 承2 组 成 转 动 副， 细 实 线 的 圆 为 摩 擦 圆， 运 动 着 的 轴 颈1 受 着 外 力(驱 动 力) Q 的 作 用， 则 轴 颈1 应 作 运 动。 A 、 等 速； B 、 加 速； C 、 减 速。 28．(2分) 图 示 槽 面 接 触 的 移 动 副， 若 滑 动 摩 擦 系 数 为f ， 则 其 当 量 摩 擦 系 数 v f = 。 A 、sin f θ B 、/sin f θ C 、cos f θ D 、/cos f θ 29．(2分) 图 示 平 面 接 触 移 动 副，Q 为 法 向 作 用 力， 滑 块 在P 力 作 用 下 沿 v 方 向 运 动， 则 固 定 件 给 滑 块 的 总 反 力 应 是 图 中 所 示 的 作 用 线 和 方 向。 30．(2分) 轴颈1与轴承2组成转动副，细实线的圆为摩擦圆，轴颈 1 受到外力( 驱动力) Q的作用，则轴颈1 应作运动。 A、等速； B、加速； C、减速。 三、问答题(14小题,共56.0分) 1．(6分)以转动副联接的两构件，当外力(驱动力)分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态？ 2．(5分) 图示由A、B、C、D四台机器组成的机械系统，设各单机效率分别为ηA、ηB、ηC、ηD，机器C、D的输出功率分别为N C和N D。 (1) 试问该机械系统属于串联、并联还是混联方式？ (2) 写出机械系统应输入总功率N的计算式。 3．(2分) 举出在工程实际中驱动力的一个例子。 4．(2分)举出在工程实际中生产阻力的一个例子。 5．(5分)以转动副联接的两构件，当外力( 驱动力) 分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态？ 6．(5分)图示轴颈1在轴承2中沿ω方向转动，Q为驱动力，ρ为摩擦圆半径。 (1) 试 判 断 图 A 、B 、C 中 哪 个 图 的 总 反 力21R 是 正 确 的？ (2) 针 对 正 确 图 形， 说 明 轴 颈 是 匀 速、 加 速、 减 速 运 动 还 是 自 锁？ 7．(5分)图a 、b 给 出 运 转 着 轴 颈 受 力 的 两 种 情 况，r Q 为 外 力， 为 摩 擦 圆 半 径。 试 画 出 轴 承 对 轴 颈 的 总 反 力r R 21， 并 说 明 在 此 两 种 情 况 下 该 轴 的 运 动 状 态 ( 匀 速、 加 速 或 减 速 转 动)。 8．(5分) 图 示 径 向 轴 承， 细 线 表 示 摩 擦 圆， 初 始 状 态 静 止 不 动。 (1) 在 r Q 力 作 用 下， 两 图 中 轴 颈 的 运 动 状 态 将 是 怎 样 的 ( 静 止、 减 速、 等 速、 加 速)？ (2) 在 两 图 上 画 出 轴 承 对 轴 颈 的 反 力r R 21。 9．(2分) 若 机 器 的 输 出 功 为A r ， 损 耗 功 为A f ， 试 写 出 用A r ，A f 表 达 的 机 器 输 入 功A d ， 并 给 出 机 器 效 率η 的 公 式。 10．(5分) 图 示 为 由 A 、B 、C 、D 四 台 机 器 组 成 的 机 械 系统，设 各 单 机 效 率 分 别 为ηA 、ηB 、ηC 、 ηD ， 机 器B 、D 的 输 出 功 率 分 别 为N B 和N D 。 (1) 试 问 该 机 械 系 统 是属 串 联、 并 联 还 是 混联 方 式？ (2) 写 出 该 系 统 应 输 入 总 功 率N 的 计 算 式。 11．(5分) 图 示 为 由 机 械A 、B 、C 组 成 的 机 械 系 统， 它 们 的 效 率 分 别 为ηA 、ηB 、ηC ， 输 出 功 率 分 别 为N A 、N B 、N C 。 (1) 试 问 该 机 械 系 统 是 属 于串 联、 并 联 还 是 混 联 系 统？ (2) 写 出 该 系 统 应 输 入 总 功 率N 的 计 算 式。 12．(2分) 具 有 自 锁 性 的 机 构 其 正、 反 行 程 的 机 械 效 率 是 否 相 等？ 为 什 么？ 13．(2分)图 示 滑 块1 受 到 驱 动 力r P 的 作 用， 移 动 副 间 的 摩 擦 系 数 为f 。 试： (1) 在 图 上标 出 压 力 角α； (2) 写 出 自 锁 条 件。 14．(5分) 何谓机械自锁？举出两种工程中利用机械自锁完成工作要求的实例。 四、图解题(26小题,共287.0分) 1．(12分)图示为一曲柄滑块机构的一个工作位置，F为作用于活塞上的驱动 力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试确定机构在此位置时作用 在连杆AB上的作用力的真实方向（力的方向直接标在图上，连杆本身重量及 惯性力忽略不计） 2．(10分) 图示机构中，已知驱动力P作用在构件1 上，阻力矩M r, 各转动副轴颈半径均为r，各处摩擦系数均为f。试在图上画出各 运动副总反力的作用线位置及指向。 3．(15分) 在 图 示 机 构 中， 已 知 生 产 阻 力 Q 和 驱 动 力 P 的 作 用 线， 运 动 副 处 小 圆 为 摩 擦 圆， 移 动 副 的 摩 擦 角 为 ?， 试 画 出 各 运 动 副 处 全 反 力 的 方 向 和 作 用 位 置， 并 用 图 解 法 求 出 驱 动 力 P ( 画 出 力 多 边 形， 表 示 P 力)。 4．(15分) 图 示 导 杆 机 构， 已 知 移 动 副 摩 擦 角 为?，A 、B 、C 处 细 实 线 圆 为 摩 擦 圆， 生 产 阻 力 矩M r 。 试： (1) 在 图 上 画 出 运 动 副 反 力 23R ，43R ，41R 作 用 线 位 置 及 指 向； (2) 求 加 于 构 件1 上 的 驱 动 力 矩M d ( 用 计 算 式 表 示 )。 5．(15分) 图 为 导 杆 机 构 运 动 简 图。 杆 1 主 动， 在 杆 3 的 D 点 作 用 生 产 阻 力 Q 。 要 求 在 图 上 画 出 运 动 副 反 力23R 、43R 、41R 的 作 用 线 及 方 向， 并 写 出 应 加 于 构 件 1 上 驱 动 力 矩 M d 的 计 算 式， 指 出 方 向。 图 中 已 画 出 用 细 线 圆 表 示 的 摩 擦 圆 与 摩 擦 角。 6．(15分)图示机构运动简图比例尺为 l ,杆1为主动件，摩擦圆(用细实线画的图)及摩擦角见 图示，生产阻力Q 作用在杆2的D 点。 (1)在图上画出运动副反力32R 、12R 、41R 的作用线和方向； (2)写出构件2的力矢量方程式，并画出力多边形( Q 力长度取22 mm ); (3)写出应加在主动件1上的驱动力矩M d 计算 式,并在图上标注方向。 7．(15分) 图 示 机 构 中， 已 知：l OB =20 mm ，l BC =60 mm ， 生 产 阻 力 Q = 200 N ， 设 在O 、B 、 C 处 的 摩 擦 圆 半 径ρ=5 mm 。 滑 块3 的 移 动 副 摩 擦 可 忽 略， 试 用 图 解 法 求 出 所 需 的 驱 动 力 矩 M d 。 8．(20分) 已 知 机 构 位 置 图、 摩 擦 圆 半 径ρ、 摩 擦 角? 如 图 所 示。 图 中 Q 为 已 知 生 产 阻 力。 试 (1) 在 图 中 画 出 各 运 动 副 总 反 力 作 用 线 ( 方 向、 位 置 及 指 向 ); (2) 求 出 机 构 在 图 示 位 置 的 驱 动 力P 及 瞬 时 效 率η 。 μl =0002. m/mm 9．(15分) 图 示 为 偏 心 圆 凸 轮 杠 杆 机 构 运 动 简 图， 转 动 副 的 摩 擦 圆 半 径ρ = 5 mm ，滑 动 副 处 摩 擦 角? = 15?。 试 用 图 解 法 求 在 图 示 位 置 时， 为 提 起 Q=150 N 的 重 物 所 应 加 于 凸 轮1 上 的 平 衡 力 矩 M 1 ( 方 向、 大 小)。 10．(10分) 图示杠杆机构。A 、B 处细线圆为摩擦圆。试 用 图 解 法 画 出 在 驱 动力作 用 下 提 起 重 物 W 时， 约 束 总 反 力21R 、31R 的 作 用 线。 11．(10分) 在 图 示铰 链 机 构 中， 铰 链 处 各 细 线 圆为 摩 擦 圆，M d 为 驱 动 力 矩，P r 为 生 产 阻 力。 在 图 上 画 出 下 列 约 束 反 力 的 方 向 与 作 用 位 置：12R 、32R 、43R 、41R 。 12．(10分) 在 图 示 机 构 中， 构 件1 为 主 动 件， 细 线 大 圆 为 转 动 副 中 的 摩 擦 圆， 移 动 副 中 的 摩 擦 角?=?10，P r 为 生 产 阻 力。 (1) 试 在 图 上 画 出 各 运 动 副 处 的 反 力； (2) 求 出 应 加 于 构 件1 上 的 平 衡 力 矩M b ( 写 出 其 计 算 式 并 说 明 其 方 向 )。 13．(10分) 图 示 四 杆 机 构 中， P → 为 驱 动 力， Q → 为阻 力。 摩 擦 圆 如 图 所 示， 摩 擦 角 为?， 试 在 图 中 画 出 各 运 动 副 中 的 总 反 力 的 作 用 线 和 方 向 。 14．(10分) 图示为平底从动件偏心圆凸轮机构，Q为生产阻力，转 动副的摩擦圆及滑动摩擦角?已示于图中。试 (1)在图中画出各运动副反力的作用线及方向； (2)写出应加于凸轮上驱动力矩M d的表达式，并在图中标出方向。（注：不必求解各力大小及力矩大小。) 15．(10分) 图示机构中，设构件1为原动件，M d和Q分别为驱动力矩 及生产阻力，图示细线圆为摩擦圆，?为摩擦角。试在机构图中画出该位置时各运动副中的总反力( 包括指向与作用线位置)。 16．(10分) 图 示 的 凸 轮 机 构 中。 凸 轮 1 在 主 动 力 矩 M 1 作 用 下 沿 逆 时 针 方 向 转 动。Q 是 作 用 在 构 件 2 上 的 已 知 阻 力。 设 铰 链 A 、C 的 摩 擦 圆 及 B 点 处 的 摩 擦 角? 均 为 已 知 ( 如 图 )， 不 计 重 力 及 惯 性 力。 试 在 图 中 画 出 运 动 副 A 、B 、C 中 的 作 用 力 的 作 用 线 及 方 向。 画 出 构 件 2 的 力 多 边 形。 写 出 计 算 驱 动 力 矩 M 1 的 表 达 式。 l 17．(15分) 图 示 连 杆 机 构。A 、B 、C 处 的 细 实 线 圆 为 转 动 副 的 摩 擦 圆， 移 动 副 的 摩 擦 角? ( 自 己 设 定 ) ,Q 为 生 产 阻 力，P 为 驱 动 力。 设 Q 为 已 知， 试 (1) 在 机 构 图 中 画 出 各 运 动 副 的 总 反 力41R ，21R ，43R ，23R ； (2) 写 出 构 件1、3 的 力 平 衡 方 程 式， 并 画 出 力 矢 量 多 边 形。 18．(10分)在图示机构中，已画出各转动副处的摩擦圆，运动简图比例尺为 l ，不计移动副 的摩擦，3P 为工作阻力。试在图上画出运动副全反力41R 、12R 、23R 、43R 的作用线和方向，并写出应加于构件1上驱动力矩M d 的计算式。 19．(15分) 图 示 铰 链 四 杆 机 构。 已 知 机 构 尺 寸， 生 产 阻 力P r ， 各 转 动 副 的 摩 擦 圆 如 图 中 细 线 圆 所 示。 试 在构 件 图 上 画 出 各 运 动 副 反 力， 并 写 出 加 于 构 件1 上 的 驱 动 力 矩M d 的 表 达 式( 指 出 方 向)。 20．(5分) 图 示 机 构 中， 各 摩 擦 面 间 的 摩 擦 角 均 为 ，Q 为 生 产 阻 力， P 为 驱 动 力。 试 在 图 中 画 出 各 运 动 副 的 总 反 力：32R 、12R 、31R ( 包 括 作 用 线 位 置 与 指 向）。 21．(10分) 如 图 示 铰 链 四 杆 机 构， 设 构 件1 为 主 动 件，P 为 驱 动 力， 细 线 为 摩 擦 圆， 试 确 定 机 构 在 图 示 位 置 时， 运 动 副B 、C 、D 中 的 总 反 力( 直 接 画 在 本 图 上 )。 并 判 断 在 外 力P 作 用 下 能 否 运 动？ 为 什 么？ 《机械原理（双语）》课程试卷2 得分评阅教师 一、Checkpoint ( mark your answer on the answer sheet by True or False) (20 points 2 points/each ) 1．The links within a mechanism can have determined relative motions if and only if the DOF of the mechanism is greater than zero and equal to the number of the driving links ( ) 2. During the group dividing of mechanism, if the DOF of the group is zero, then the group is called Assur group ( ) 3. Any three independent links in general plane motion must have three instant centres, the three instant centres may lie on a common straight line. ( ) 4.If a mechanism comply with the Grashof’s criterion , then the mechanism must have a crank. ( ) 5. A rotor is statically balanced if it has been dynamically balanced. ( ) 6.In the velocity polygon ,The vector connecting the any two points except point p represents relative velocity between them and the direction is opposite to the velocity’ symbol ( ) 7. The analysis with dynamic static is analysis of the mechanism force with exception of the inertia force, applying into the case of low velocity mechanism. ( ) 8. In a crank-rocker mechanism, the rocker DC reaches its two limiting positions DC1 and DC2. if the crank AB is a driver, then the limiting positions are called dead points . ( ) 9. The pressure angle remains the same at all points on the tooth profiles of the rack (a k=a), which is also called the normal pressure angle. ( ) 10. The transmission ratio of worm gearing (worm is driver) can be calculated by the formula i12=d2/d1 ( ) 得分评阅教师 二. Calculate the degree of freedom of the mechanism as shown in Fig (10 points) 第七版机械原理复习题 第2章 机构的结构分析 一、填空题 8.两构件之间以线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生一个约束，而保留了两个自由度。 10.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 11.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，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2pl-ph 。 12.平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1。 13.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2，至少为1。 14.计算机机构自由度的目的是判断该机构运动的可能性（能否运动〕及在什么条件下才具有确定的运动，即确定应具有的原动件数。 15.在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是高副。 三、选择题 3.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。 (A)0; (B)1; (C)2 4.原动件的自由度应为B 。 (A)-1; (B)+1; (C)0 5.基本杆组的自由度应为 C 。 (A)-1; (B)+1; (C)0。 7.在机构中原动件数目B 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。 9.构件运动确定的条件是C 。(A)自由度大于1； (B)自由度大于零； (C)自由度等于原动件数。 七、计算题 1.计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，需明确指出。 1.解E 为复合铰链。 F n p p =--=?-?=33921312L H 6.试求图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需指明所在之处）。图中凸轮为定径凸轮。 A B C D E F 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。 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. ρ 题目部分，(卷面共有95题,650.0分,各大题标有题量和总分) 一、填空题(18小题,共42.0分) 1．(2分)在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得双摇杆机构。 2．(2分)盘形凸轮的基圆半径是理论轮廓曲线上距凸轮转动中心的最小向径。 3．(2分)刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用动平衡方法平衡。其平衡条件为ΣM = O ；ΣF = 0 。 4．(2分)h a *, ==? 120 α的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为17 。 5．(2分)设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的理论廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为实际廓线。 6．(2分)平面机构中传动角 γ和压力角α之和等于90 。 7．(2分)在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率 η后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是 η≤0。 8．(2分)速度比例尺的定义是图上单位长度(mm)所代表的实际速度值(m/s)，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。9．(2分)在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是高副。 10．(2分)对静不平衡的回转构件施以平衡措施的过程称为__静平衡___过程。 11．(2分)连杆机构的急回特性用行程速比系数K 表达。 12．(2分)圆锥齿轮用于传递两轴线相交的运动，蜗杆传动用于传递两轴线交错的运动。13．(2分)标准直齿轮的基本参数是Z、m 、α、h*a 、c*。 14．(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角的数值与分度圆上的压力角总是相等。15．(4分)在移动副摩擦中，总反力是正压力和摩擦力的合力。 16(4分)写出两种实现间歇运动的机构名称__棘轮机构__ 、槽轮机构。17．(4分)在用齿条形刀具加工直齿圆柱变位齿轮时，刀具远离轮坯中心的变位方式叫_正变位___；刀具移近轮坯中心的变位方式叫___负变位_______。 18．(2分)在拟定机械传动系统方案时，采用尽可能短的运链。 二、选择题(26小题,共51.0分) 1．(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在D的场合。 A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少 2．(2分)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。 3．(2分)计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会B。 A、增多； B、减少； C、不变。 4．(2分)压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的C 方向所夹的锐角。 A、法线； B、速度； C、加速度； D、切线 5．(2分)齿轮渐开线在 D 上的压力角最小。 A、齿根圆； B、齿顶圆； C、分度圆； D、基圆 6．(2分)在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，轮廓曲线出现尖顶或交叉是因为滚子半径 D 该位置理论廓线的曲率半径。 A、大于； B、小于； C、等于。 D、大于或等于 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 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 =∴ 《机械原理与设计》（一）（答案） 班级： 姓名： 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总 分 一、 计算图示机构的自由度自由度,若含复合铰链, 局部自由度或虚约束请明确指出,并说明原动件数是否合适。（10） 解: 7=n ,9=L P ,1=H P 自由度:21927323=-?-?=--=H L P P n F 二、用速度瞬心法求出图示机构C 点的速度方向。（10） 解: 等宽 复合 虚 46P 56 P 34 P 35 P 36 P 90v 三、破碎机原理简图如图所示.设要破碎的料块为圆柱形,其重量忽略不计, 料块和动鄂板之间的摩擦系数是f .求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α 应多大?。（10） 解： 不考虑料块的重量时，料块的受力方程为： ??αcos )-cos(21F F = ??αsin )-sin(21F F ≤ 式中：f arctan =? 联立两个方程得： ??αtan )-tan(≤ ??α≤- 料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应为: ?α2≤ 四、图示凸轮机构中, 凸轮廓线为圆形,几何中心在B 点.请标出:（10） 1）凸轮的理论廓线； 2）凸轮的基圆； 3）凸轮机构的偏距圆； 4）凸轮与从动件在D 点接触时的压力角； 5）凸轮与从动件从在C 接触到在D 点接触时凸轮转过的角度。 2F 1 F ?? α ?+- 90 解： 凸轮与从动件从在C接触到在D点接触时凸轮转过的角度为:ψ 五、图中给出了一对齿轮的齿顶圆和基圆，轮1为主动轮且实际中心距大 ，于标准中心距，试在此图上画出齿轮的啮合线，并标出：极限啮合点N1、N 2 实际啮合的开始点和终止点B 、B1，啮合角'α，节圆并说明两轮的节圆是否 2 与各自的分度圆重合。（10） 解： 《机械原理与设计》（一）（答案） 班级： ： 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 一、计算图示机构的自由度自由度,若含复合铰链, 局部自由度或虚约束请明 确指出,并说明原动件数是否合适。（10） 解: 7=n ,9=L P ,1=H P 自由度:21927323=-?-?=--=H L P P n F 二、用速度瞬心法求出图示机构C 点的速度方向。（10） 解: 等宽凸轮 复合铰链 虚约束 46P 56 P 34 P 35 P 36 P ο 90v ? 三、破碎机原理简图如图所示.设要破碎的料块为圆柱形,其重量忽略不计, 料块和动鄂板之间的摩擦系数是f .求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应 多大?。（10） 解： 不考虑料块的重量时，料块的受力方程为： ??αcos )-cos(21F F = ??αsin )-sin(21F F ≤ 式中：f arctan =? 联立两个方程得： ??αtan )-tan(≤ ??α≤- 料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应为: ?α2≤ 四、图示凸轮机构中, 凸轮廓线为圆形,几何中心在B 点.请标出:（10） 1）凸轮的理论廓线； 2）凸轮的基圆； 3）凸轮机构的偏距圆； 4）凸轮与从动件在D 点接触时的压力角； 5）凸轮与从动件从在C 接触到在D 点接触时凸轮转过的角度。 α ?+-ο 解： 凸轮与从动件在D 凸轮与从动件从在C 接触到在D 点接触时凸轮转过的角度为:ψ 五、图中给出了一对齿轮的齿顶圆和基圆，轮1为主动轮且实际中心距大于标 是否与各自的分度圆重合。（10） 解： 题目部分，(卷面共有98题,581.0分,各大题标有题量和总分) 一、填空题(20小题,共55.0分) 1．(2分)组成机构的要素是和；构件是机构中的单元体。 2．(2分)具有、、 等三个特征的构件组合体称为机器。 3．(2分)机器是由、、所组成的。 4．(2分)机器和机构的主要区别在于。5．(2分)从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。6．(2分)运动副元素是指。 7．(2分)构件的自由度是指；机构的自由度是指。 8．(2分)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，而保留了个自由度。 9．(2分)机构中的运动副是指。 10．(2分)机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。11．(2分)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。12．(2分)平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。 13．(2分)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。 14．(5分)计算机机构自由度的目的是 _______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 15．(2分)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。 16．(5分)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。17．(5分)机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。 18．(2分)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。 19．(5分)机构运动简图是的简单图形。 20．(5分)在图示平面运动链中，若构件1为机架，构件5为原动件，则成为级机构；若以构件2为机架，3为原动件，则成为级机构；若以构件4为机架，5为原动件，则成为级机构。 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 =mm ，机构1沿构件4作纯滚动，其上S 点的速度为v S (μV =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 。 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）。 ① A)生产； B)消耗； C)储存和放出。 ② A)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= 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。 (1) a = 250 b = 200 c = 80 d = 100； (2) a = 90 b = 200 c = 210 d = 100 。 3.机构和零件不同，构件是（），而零件是（）。 4．凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（）,但过于小的基圆半径会导致压力角（）。 机械原理模拟试卷(二) 一、填空题(每题2分,共２０分) 1。速度与加速度得影像原理只适用于上。 ( ① 整个机构② 主动件③ 相邻两个构件④ 同一构件 ) 2。两构件组成平面转动副时,则运动副使构件间丧失了得独立运动。 ( ①二个移动② 二个转动③ 一个移动与一个转动 ) ３。已知一对直齿圆柱齿轮传动得重合εα＝１、13,则两对齿啮合得时间比例为。( ① 113％② 13％③ 87％④ 100％) 4、具有相同理论廓线,只有滚子半径不同得两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构,其从动件得运动规律 ,凸轮得实际廓线。 ( ① 相同②不相同③ 不一定 ) ５。曲柄滑块机构若存在死点时,其主动件必须就是,在此位置与共 线、 ( ① 曲柄② 连杆③ 滑块) 6。渐开线齿轮传动得轴承磨损后,中心距变大,这时传动比将。 ( ① 增大②减小③ 不变 ) ７、若发现移动滚子从动件盘形凸轮机构得压力角超过了许用值,且实际廓线又出现变尖,此时应采取得措施就是。?( ①减小滚子半径② 加大基圆半径③ 减小基圆半径) 8. 周转轮系有与两种类型。 9。就效率观点而言,机器发生自锁得条件就是、 1０。图示三凸轮轴得不平衡情况属于不平衡,应选择个平衡基面予以平衡。 二、简答题 ( 每题５分,共 25 分 )?1.计算图示机构自由度,若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出、 2。图示楔块机构,已知:P为驱动力,Ｑ为生产阻力,f为各接触平面间得滑动摩擦系数,试作: (1) 摩擦角得计算公式φ＝ ;?(2) 在图中画出楔块2得两个摩擦面上所受到得全反力R12, Ｒ32两个矢量。 3.试在图上标出铰链四杆机构图示位置压力角α与传动角γ、 4。图示凸轮机构。在图中画出凸轮得基圆、偏距圆及理论廓线。 三、图示正弦机构得运动简图。已知:原动件1以等角速度ω1=100rad/s转动,杆长LAB= 40m ｍ,φ1＝45,试用矢量方程图解法求该位置构件3得速度V3与加速度ａ３、(取比例尺μv =０、1ms-1/mm,μa=１0mｓ-2/mm) (10分) 四、图示曲柄摇杆机构运动简图,所用比例尺为μl=1ｍm/mm。试作: (１5分) 1.画出摇杆在两个极限位置时得机构位置图,并标出摇杆CＤ得摆角φ;? 2.标出极位夹角θ;?3。计算行程速比系数K; ４.将该机构进行修改设计:LAＢ、ＬBC、K保持不变,使摆角φ=２θ,试用图解法求摇杆长度ＬＣＤ及机架长度LAD、 (在原图上直接修改) 机械原理自测题库—单选题（共63 题） 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 答： 2、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 答： 3、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1 B．小于1 C．等于1 D．等于2 答： ＿＿＿。 4、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γ min A．尽可能小一些 B．尽可能大一些 C．为0° D．45° 答： 5、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是＿＿＿。 A．惯性力难以平衡 B．点、线接触，易磨损 C．设计较为复杂 D．不能实现间歇运动 答： 6、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是＿＿＿。 A．可实现各种预期的运动规律 B．便于润滑 C．制造方便，易获得较高的精度 D．从动件的行程可较大 答： 7、＿＿＿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．摆动平底推杆 D．摆动滚子推杆 答： 8、对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为＿＿＿。 A．偏置比对心大 B．对心比偏置大 C．一样大 D．不一定 答： 9、下述几种运动规律中，＿＿＿既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。 A．等速运动规律 B．摆线运动规律（正弦加速度运动规律） C．等加速等减速运动规律 D．简谐运动规律（余弦加速度运动规律）答： 10、对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用＿＿＿ 机械原理试卷 一、计算图示机构的自由度（10分） 二、如下图所示行程速度变化系数为1 的曲柄摇杆机构，已知曲柄连架杆固定铰链 中心处图示机架平面（直线OO’）位置上，并已知摇杆的两个极限位置C1D，C2D及摇杆长度CD= C1D=C2D，求其余三个构件的杆长。（15 分） 三、如图所示凸轮机构，凸轮廓为以A为圆心，R为半径的圆，凸轮逆时针方向回 转，要求：（15分） 1．说出该凸轮机构的名称； 2．标出凸轮基圆半径r0； 3．标出从动件从B点接触到C点接触凸轮转过的角度Φ； 4．标出从动件从B点接触到C点接触从动件位移S； 5．标出从动件从B点接触时从动件压力角αB； 四、图示复合轮系中，各齿轮齿数如图中括号中所示，求传动比i1H。（10分） 五、图示曲柄滑块机构中，曲柄1上作用驱动力距M，滑块3上作用阻力F。若不 计各活动构件质量，标出机构在图示位置时各运动副总反力作用线（给定摩擦角）（15分） φ 六、某内燃机的曲柄输出力矩M d与曲柄转角φ关系曲线如图所示，运动周期为 T=180度，曲柄转速为600r/min，如用此内燃机驱动一阻力为常量的机械，并要求不均匀系数δ=0.01，求在主轴上应装的飞轮转动惯量J F（不考虑其它构件的转动惯量）（15分） 七、摆动导杆机构，已知机构运动简图，原动件为1以等角速度ω1逆时针方向回转，用相对运动图解法求在图示位置时， 1．构件3的角速度ω3，角加速度α3的大小及方向； 2．构件3 上D点的速度和加速度的大小和方向； （注：所求各量大小用公式表示，不必计算出数值大小）（20分） 机械原理试卷答案 一、解：------------------------------------------------------------------------------------------10分 F=3×7－2×10－0＝1 二、解：------------------------------------------------------------------------------------------15分 AB ＋BC ＝AC 2＝42.5 BC －AB ＝AC 1＝20.5, ∴AB =11, BC =31.5 三、解-------------------------------------------------------------15分 1）它是滚子从动件盘形凸轮机构------------------------------3分 2）如图所示------------------------------------------------3分 3）如图所示------------------------------------------------3分 4）如图所示------------------------------------------------3分 5）如图所示------------------------------------------------3分 四、解-------------------------------------------------------------------------------------------10分 区分轮系----------------------------------------------------5分 行星轮系H K ------541321' 分别计算----------------------------------------------------5分 在K ---321中 20 60233113-=-=--=z z n n n n i k k K 机械原理---1 第2章机构的结构分析 一、正误判断题：（在括号内正确的画“ V,错误的画“X” ） 在平面机构中一个高副引入二个约束。 任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。 运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。 平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全 相同。 当机构自由度F > 0,且等于原动件数时，该机构具有确定运动。 若两个构件之间组成了两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。 在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束。 在杆组并接时，可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上。 任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成。因此基本杆组是自由度为 零的运动链。 平面低副具有2个自由度，1个约束。 1. 2. 3. 4 5. 6. 7. 8. 9. 10. 二、填空题 1. 2. 3. 4. 5 . (X) (“ (X) (“ (X) (V) (X) (V (X) 机器中每一个制造单元体称为 零件 O 机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为 表现为 亏功 时，机器处在减速阶段。 局部自由度虽不影响机构的运动，却减小了 高副元素的磨损，所以机构中常出现局部自由 度。 机器中每一个独立的运动单元体称为 构件O 两构件通过面接触而构成的运动副称为 低 副;通过点、线接触而构成的运动副称为 高 副。 平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为 1 O 两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为 高畐y,它产生2 个约束。 盈功 时，机器处在增速阶段，当外力作功 6. 7. 三、选择题 1. 机构中的构件是由一个或多个零件所组成 ，这些零件间_B ______ 产生任何相对运动。 A.可以 B.不能 C. 变速转动或变速移动 2. 基本杆组的自由度应为 C A. — 1 B. +1 3. 有两个平面机构的自由度都等于 机构，则其自由度等于 _B _____ O A. 0 B. 1 4. 一种相同的机构_A _________ : A.可以 B.不能 5. 平面运动副提供约束为（C A. 1 B 6. C. 0 1,现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面 C. 2 组成不同的机器。 C.与构件尺寸有关 ； ）o 7. .2 计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会（ A.不变 B .增多 由4个构件组成的复合铰链，共有（ A. 2 B . 3 有两个平面机构的自由度都等 1 , .1或2 C ）O C .减少 B ）个转动副。 C . 4 现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机 构，则其自由度等于（B ） O机械原理(双语)试卷2
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