机械原理练习
第2章机构的结构分析
1 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。
2 机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。
3 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。
4 平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。
5 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。
6 机器中独立运动的单元体，称为零件。- - - - - - - - - - - ( )
7 任何具有确定运动的机构中，除机架、原动件及其相连的运动副以外的从动件系统的自由度都等于零。- - - - - - - ( )
8 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。( )
9 当机构的自由度F> 0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。( )
10 在平面机构中一个高副引入二个约束。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ( )
11 基本杆组的自由度应为。
(A) -1; (B) +1; (C) 0。
12高副低代中的虚拟构件及其运动副的自由度应为。(A) -1; (B) +1 ; (C) 0 ; (D) 6。
13计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会。
(A) 增多；(B) 减少；(C) 不变。
14构件运动确定的条件是。
(A) 自由度大于1；(B) 自由度大于零；(C) 自由度等于原动件数。
15 在图示4 个分图中，图是Ⅲ级杆组，其余都是个Ⅱ级杆组的组合。
19 .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。
25计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约
束，需明确指出。
第3章 平面机构的运动分析
5.当 两 构 件 组 成 转 动 副 时， 其 速 度 瞬 心 在 处； 组 成 移
动 副 时， 其 速 度 瞬 心 在 处； 组 成 兼 有
相 对 滚 动 和 滑 动 的 平 面 高 副 时， 其 速 度 瞬 心 在
上。
6.铰 链 四 杆 机 构 共 有 个 速 度 瞬 心，其 中 个 是 绝 对 瞬 心，
个 是 相 对 瞬 心。
9.在 两 构 件 的 相 对 速 度 瞬 心 处， 瞬 时 重 合 点 间 的 速 度 应
有 。
(A ) 两 点 间 相 对 速 度 为 零， 但 两 点 绝 对 速 度 不 等 于 零；
(B ) 两 点 间 相 对 速 度 不 等 于 零， 但 其 中 一 点 的 绝 对 速 度 等 于 零；
(C )两 点 间 相 对 速 度 不 等 于 零 且 两 点 的 绝 对 速 度 也 不等 于 零；
(D )两点 间 的 相 对 速 度 和 绝 对 速 度 都 等 于 零。
10 .两 构 件 作 相 对 运 动 时， 其 瞬 心 是 指 。
(A ) 绝 对 速 度 等 于 零 的 重 合 点；
(B ) 绝 对 速 度 和 相 对 速 度 都 等 于 零 的 重 合 点；
(C ) 绝 对 速 度 不 一 定 等 于 零 但 绝 对 速 度 相 等 或 相 对 速 度 等 于
零 的 重 合 点。
第4章 平面机构的力分析
第5章 机械的效率和自锁
1.设机 器 中 的 实 际 驱 动 力 为r
P ， 在同 样 的 工 作 阻 力 和 不 考 虑 摩 擦 时 的 理 想 驱 动 力 为r P 0， 则 机 器 效 率 的 计 算 式 是η = 。
2.设 机 器 中 的 实 际 生 产 阻 力 为 r
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 r
Q 0 , 则 机 器 效 率 的 计 算 式 是 η= 。
3.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) r
Q 的 作 用， 则 轴 颈1 应 作 运
动。
A) 等 速； B) 加 速； C) 减 速。
4.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) r Q 的 作 用， 则 轴 颈1 应 作 运 动。
A) 等 速； B) 加 速； C) 减速。
5.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 ) r Q 的 作 用， 则 轴 颈1 应 作 运 动。
A) 等 速； B) 加 速； C) 减 速。
6.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<ηmin ；
B ) ηη＞
;max C ) ηηηm i n m ax ≤≤; D ) ηηηmin max ＜
＜。 7.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 ) ηη＞
;0 B ) ηη＜;0 C ) ηη￡;=0 D ) ηη=0n
(n 为 单 机 台 数)。
8.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ηm ax 和ηm i n ，则 机 组 的 总
效 率η 必 有 如 下 关 系： 。
A ) ηη＜min;
B ) ηη＞
;max C ) ηηηmin max ≤≤; D ) ηηηmin max ￡＜
＜。 9.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 。
10.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。
11.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。
12.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。
13.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。
14.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。
15.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。
16.构 件1、2 间 的 平 面 摩 擦 的 总 反 力r
R 12 的 方 向 与 构 件2对 构 件1 的 相
对 运 动 方 向 所 成 角 度 恒为 。
A) 0o ;
B) 90o ;
C) 钝 角；
D) 锐 角。 17.图 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。
18.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。
19.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、η
、ηC，输出功率分别为N A、N B、N C。
B
(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。
20.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。
第8章平面连杆机构及其设计
一、填空题
1、平面连杆机构由若干刚性构件用__ __副和__ __副相互联接而组成。
2、铰链四杆机构的三种基本形式是__ __机构，__ __机构和__ __机构。
3、在曲柄摇杆机构中，行程速比系数K 与极位夹角θ的关系为__ __。
4、题4图为摆动导杆机构中，AB 为主动件时，该机构传动角γ等于 ，压力角α
等于 。
5、在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有（1） ，
(2) ，（3） 。
6、题6图为一闭式运动链，当选择 杆为机架时，该运动链成为双曲柄机构；
选择 杆为机架时，该运动链成为双摇杆机构；选择 杆为机架时，
该运动链成为曲柄摇杆机构。
7、题7图为一偏置曲柄滑块机构。试问：AB 杆成为曲柄的条件是： 。若以曲柄
为主动件，机构的最大压力角αmax = ，发生在 。
8、在四杆机构中AB BC CD AD AD ====40406060,,,,为机架，
该机构是 。 9、通常压力角α是指 之间所夹锐角。
10、平面四杆机构演化为其他形式四杆机构的方法有 、 、 和 。
11、机构中传动角γ和压力角α 之和等于 。
12、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 机构。
二、选择题
1、连杆机构行程速比系数是指从动杆反、正行程 。
A ）瞬时速度的比值；
B ）最大速度的比值；
C ）平均速度的比值；
D ）最小速度的比值。
2、铰链四杆机构中若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，则机构
中 。
A ）一定有曲柄存在
B ）一定无曲柄存在
C ）是否有曲柄存在还要看机架是哪一个构件
D ）不能确定
3、设计连杆机构时，为了具有良好的传动条件，应使 。
A ）传动角大一些，压力角小一些；
B ）传动角和压力角都小一些；
C ）传动角小一些，压力角大一些；
D ）传动角和压力角都大一些。
题4图 题6图 题7图
4、在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且处于共线位置时，机构处于死点位置。
A）曲柄与机架； B）曲柄与连杆；
C）连杆与摇杆； D）曲柄与摇杆。
5、为使机构具有急回运动，要求行程速比系数。
A）K<1； B）K=1； C）K>1； D）不能确定。
6、对于双摇杆机构，如取不同构件为机架，使其成为曲柄摇杆机构。
A）一定； B）有可能； C）不能； D）不能确定。
7、下面四个机构运动简图所示的四个铰链四杆机构，图（）是双曲柄机构。
8、平面连杆机构的行程速比系数K值的可能取值范围是。
A）0≤K≤1 B）0≤K≤2 C）1≤K≤3 D）1≤K≤2
9、以下关于平面连杆机构的叙述中，哪一条是不正确的？（）
A）构件间为面接触，故压强小，磨损量小
B）制造方便，容易获得较高的制造精度
C
D）容易实现复杂的运动规律
10、图示为偏置曲柄滑块机构，曲柄AB
的变化范围是（）
A、0° B、0° C、30°≤a≤60° D、30°≤a≤90° 三、判断题 1 速比系数K=1。 2 机构有两个死点位置。 3、在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。 4、任何平面四杆机构出现死点时，都是不利的，因此应设法避免。 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。 6、平面四杆机构的传动角在机构运动过程中是时刻变化的，为保证机构的动力性能，应限制其最小值γmin不小于某一许用值[]γ。 7、摆动导杆机构不存在急回特性。 8、凡曲柄摇杆机构，极位夹角 必不等于0，故它总具有急回特征。 9、在转动导杆机构中，不论取曲柄或导杆为原动件，机构均无死点位置。 10、杆长不等的双曲柄机构无死点位置。 11、平面连杆机构有错位不连续和错序不连续两种。 12、在平面四杆机构中，如果机构不存在曲柄，则机构中不存在周转副。 13、在平面四杆机构中，如果机构不存在周转副，则机构中一定不存在曲柄。 14、平面四杆机构没有急回运动，则机构的行程速比系数K=0。 15、平面四杆机构处于死点时，其压力角等于0度。 16、机构处于死点位置时，机构不能运动，故死点是有害无益的，应给予克服。 17、极位夹角θ是指摇杆处于两极限位置时所夹的锐角。 18、凡是以最短杆为连杆的铰链四杆机构是双摇杆机构。 第9章凸轮机构及其设计 一、填空题 1、凸轮机构中，使凸轮与从动件保持接触的方法有和两种。 2、凸轮机构中，从动件根据其端部结构型式，一般有、和等三种型式。 3、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廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为廓线。 4、盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。 5、凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越，而凸轮机构的尺寸越。 6、凸轮机构从动件的基本运动规律有，，， 和。 7、直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角等于。 8、在凸轮机构几种基本的从动件运动规律中，运动规律使凸轮机构产生刚性冲击。运动规律产生柔性冲击，运动规律则没有冲击。 9、用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时，常采用法。即假设凸轮，从动件作的复合运动。 10、凸轮的基圆半径越小，则机构越，但过于小的基圆半径会导致压力角，从而使凸轮机构的传动性能变。 11、凸轮机构中的从动件速度随凸轮转角变化的线图如图所示。在凸轮转角处存在刚性冲击，在处，存在柔性冲击。 12、理论廓线全部外凸的直动从动件盘形凸轮机构中，滚子半径应取为；若实 14、凸轮理论轮廓曲线上的点的某点的法线方向(即从动杆的受力方向）与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的 ____。 15、凸轮机构主要是由 ____、 ____和固定机架三个基本构件所组成。 二、选择题 1、对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用运动规律。 （A）等速；（B）等加速等减速； （C）正弦加速度；（D）余弦加速度。 2、若从动件的运动规律选择为等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的加速度是原来的倍。 （A）1；(B) 2； (C) 4；(D) 8。 3、凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生冲击。它适用于场合。 （A）刚性，低速；（B）柔性，中速； （C）刚性，中速；(D) 柔性，高速。 4、当凸轮基圆半径相同时，采用适当的偏置式从动件可以凸轮机构推程的压力角。 （A）减小；（B）增加；（C）保持原来；（D）不能确定。 5、滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。 （A）大于；（B）小于；（C）等于；（D）不能确定。 6、在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的实际廓线时，发现压力角超过了许用值，且廓线出现变尖现象，此时应采取的措施是。 （A）减小滚子半径；（B）加大基圆半径； （C）加大滚子半径；（D）减小基圆半径。 7、用同一凸轮驱动不同类型（尖顶、滚子或平底式；直动或摆动式）的从动件时，各从动件的运动规律。 （A）相同；（B）在无偏距时相同； （C）不同；（D）不能确定。 8、从动件的推程和回程都选用简谐运动规律，它的位移线图如图示。可判断得：从动件在运动过程中，在处存在柔性冲击。 （A）最高位置和最低位置；（B）最高位置； （C）各位置处均无柔性冲击存在。（D）最低位置； 9、直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角。 （A）永远等于0 ；（B）等于常数； （C）随凸轮转角而变化；（D）不能确定。 10、在要求 ____的凸轮机构中，宜使用滚子式从动件。 （A）传力较大；（B）传动准确、灵敏； （C）转速较高；（D）转速较低。 11、使用滚子式从动杆的凸轮机构，为避免运动规律失真，滚子半径r与凸轮理论轮廓曲线外凸部分最小曲率半径ρ最小之间应满足 ____。 （A） r >ρmin（B） r =ρmin （C） r <ρmin（D）不能确定。 12、当凸轮转角δ和从动杆行程H一定时，基圆半径r b与压力角α的关系是____。 （A） r b愈小则a愈小；（B） r b愈小则a愈大； （C） r b变化而α不变；（D） r b愈大则a愈大。 13、在减小凸轮机构尺寸时，应首先考虑____。 （A）压力角不超过许用值；（B）凸轮制造材料的强度； （C）从动件的运动规律；（D）凸轮转速的高低。 14、下述凸轮机构从动件常用运动规律中存在刚性冲击的运动规律是 ____。 （A）一次多项式运动规律；（B）二次多项式运动规律； （C）正弦加速度运动规律；（D）五次多项式运动规律。 15、下述凸轮机构从动件常用运动规律中存在柔性冲击的运动规律是 ____。 （A）一次多项式运动规律；（B）二次多项式运动规律； （C）正弦加速度运动规律；（D）五次多项式运动规律。 16、下述凸轮机构从动件常用运动规律中既不存在柔性冲击也不存在刚性冲击的运动规律是 ____。 （A）一次多项式运动规律；（B）二次多项式运动规律； （C）正弦加速度运动规律；（D）余弦加速度运动规律。 三、判断题 1、在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置，是为了同时减小推程压力角和回程压力角。 2、当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时，就必然出现自琐现象。 3、直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。 4、滚子从动件盘形凸轮机构中，基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量。 5、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，因此，只要将理论廓线上各点的向径减去滚子半径，便可得到实际轮廓曲线上相应点的向径。 6、在直动从动件盘形凸轮机构中，当从动件按简谐运动规律运动时，必然不存在刚性冲击和柔性冲击。 7、在直动从动件盘形凸轮机构中，无论选取何种运动规律，从动件回程加速度均为负值。 8、凸轮的理论廓线与实际廓线大小不同，但其形状总是相似的。 9、凸轮的基圆半径越大，则压力角就越小。 10、凸轮机构从动件运动规律中，因加速度的有限突变而引起的冲击称为刚性冲击。 2、右图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度ω逆时针方向转动。试在图上： （1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆； （2）标出凸轮从图示位置转过90?时的压力角α和位移s。 第10章齿轮机构及其设计 一、选择 1、一对渐开线齿轮啮合传动时，两齿廓间。 A保持纯滚动； B各处均有相对滑动； C除节点外各处均有相对滑动。 2、一对正确啮合的渐开线齿轮，在作单向传动时，其齿廓间作用的正压力方向是。A恒定的； B变化的。 3、一对渐开线齿轮啮合传动时，其中心距安装若有误差，。 A仍能保证无侧隙连续传动； B仍能保证瞬时传动比不变； C瞬时传动比虽有变化，但平均转速比仍不变。 4、一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于。 A两分度圆； B 两基圆； C 两齿根圆。 5、渐开线直齿圆柱标准齿轮是指的齿轮。 A分度圆上模数和压力角为标准值； B节圆等于分度圆； C分度圆上齿厚等于齿槽宽，而且模数、压力角以及齿顶高与模数之比、齿根高与模数之比均为标准值。 6、一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其啮合角与分度圆压力角，但和节圆压力角。 A一定相等； B一定不相等； C可能相等可能不相等。 7、一对直齿圆柱齿轮的中心距等于两分度圆半径之和，但等于两节圆半径之和。 A一定、不一定； B不一定、一定； C 不一定、不一定 D一定、一定。 8、一对渐开线齿轮啮合传动时，其节圆压力角。 A．大于啮合角； B. 等于啮合角； C. 小于啮合角。 9、渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮上的压力角。A．基圆 B.齿顶圆 C.分度圆 D齿根圆 10、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 11、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 12、一对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相切的； C分离的。 13、齿轮传动中，重合度越大。 A．模数越大； B．齿数越多； C．中心距越小 14、渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与的比值。 A.齿距 B.基圆齿距 C.齿厚 D.齿槽宽 15、重合度是衡量齿轮条件的指标。 A.连续传动 B.正确啮合 C.正确安装 D.强度 16、为保证一对渐开线齿轮可靠地连续定传动比传动，应使实际啮合线长度基节。A大于； B等于； C小于。 17、模数为2 mm ，压力角a=20°，齿数Z=20 ，齿顶圆直径da=43.2的渐开线直齿圆柱齿轮是齿轮。 A 标准 B 正变位 C 负变位 18、用标准齿条型刀具加工h a*=1、a=20°的渐开线标准直齿轮时，不发生根切的最少齿数为。 A 14 B 15 C 16 D 17 19、范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场合。 A模数较大； B模数较小； C齿数较多； D齿数较少。 20、当渐开线圆柱齿轮的齿数少于z min时，可采用的办法来避免根切。 A正变位； B负变位； C减少切削深度。 21、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。 22、齿轮经过正变位修正后，其分度圆同未修正时相比，是。 A增大； B减少； C相同。 23、正变位齿轮的分度圆齿厚标准齿轮的分度圆齿厚。 A 大于 B 小于 C 等于 D小于且等于 24、负变位齿轮的分度圆齿槽宽标准齿轮的分度圆齿槽宽。 A 小于 B 大于 C 等于 D小于且等于 25、渐开线齿轮变位后。 A分度圆及分度圆上的齿厚仍不变； B分度圆及分度圆上的齿厚都改变了； C分度圆不变但分度圆上的齿厚改变了。 26、范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场合。 A模数较大； B模数较小； C 齿数较多； D 齿数较少。 27、用齿条型刀具加工αn =?20,h an *=1,β=30?的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少齿数 是 。 A17; B14; C12; D26。 28、一对正传动的变位齿轮，它们的变位系数之和 。 A x x 120+=； B x x 120+>； C x x 120+<。 29、有一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知m =4mm ，z 120=，z 226=，中心距为 94mm ，则该对齿轮在无侧隙啮合时必为 。 A 标准齿轮传动； B 等移距变位齿轮传动； C 角变位正传动； D 角变位负传动。 30、有一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其变位系数分别为x 1、x 2。如它们作无侧隙的传动， 则(1)x 1 + x 2 =0的零传动时，其安装中心距 标准中心距； (2)x 1 + x 2 >0的正传动时，其安装中心距 标准中心距。 (A)大于； (B)小于； (C)等于。 31、斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在 上。 A 端面 B 轴面 C 主平面 D 法面 32、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是 变 化的。 A 由小到大逐渐； B 由大到小逐渐； C 由小到大再到小逐渐； D 始终保持定值。 33、增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起 。 A 重合度减小，轴向力增加； B 重合度减小，轴向力减小； C 重合度增加，轴向力减小； D 重合度增加，轴向力增加。 34、已知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 B 169.27 C 171.27 D 172.27 35、已知一标准渐开线圆柱斜齿轮与斜齿条传动，法面模数m n=8mm,压力角αn =20°，斜齿轮齿数Z1=20，分度圆上的螺旋角β=15°，此齿轮的节圆直径等于 mm。 A. 169.27 B. 170.27 C. 171.27 D.165.64 36、渐开线直齿圆锥齿轮的几何参数是以作为标准的。 A小端；B中端；C大端。 37、在蜗杆蜗轮传动中，用来计算传动比i12是错误的。 A i12=ω1/ω2 B i12=d2/d1 C i12=Z2/Z1 D i12=n1/n2 38、在两轴的交错角∑=90°的蜗杆蜗轮传动中，蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向必须。A相反B相异 C 相同 D相对 39、蜗杆蜗轮传动用于传递之间的运动和动力。 A两相交轴； B两平行轴； C两交错轴。 二、填空 1、要将主动件的连续转动变换成从动件的连续移动,可选用机构或机构。 2、齿廓啮合基本定律为：互相啮合的一对齿廓，其角速度之比与成反比。如要求两角速度之比为定值，则这对齿廓在任何一点接触时，应使两齿廓在接触点的公法线。(2分) 3、渐开线齿廓在基圆上的曲率半径等于；渐开线齿条齿廓上任一点的曲率半径等于。 4、渐开线齿轮的可分性是指渐开线齿轮中心距安装略有误差时，。(2分) 5、渐开线齿廓啮合传动具有如下特点: (1) 。 (2) 。 6、齿轮分度圆是指的圆；节圆是指的圆。 7、决定渐开线标准直齿圆柱齿轮尺寸的参数有五个。 8、渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的，它在上的压力角为零，在上的压力角最大；在上的压力角则取为标准值。（5分） 9、一对减开线直齿圆柱齿轮传动 , 其啮合角的数值与圆上的压力角总是相等。 10、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是两轮的和应分别相等。 11、为了使一对渐开线直齿圆柱齿轮能连续定传动比工作，应使实际啮合线段大于或等于。 12、当一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度太小且要求中心距保持不变，传动比不变时，可采取的办法来提高重合度。(2分) 13、一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于 1.3，这表示啮合点在法线方向移动一个法节的距离时，有百分之的时间是二对齿啮合，有百分之的时间是一对齿啮合。 14、一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。 15、一对渐开线直齿圆柱齿轮无齿侧间隙的条件是。(2分) 16、当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相等 时，这对齿轮的中心距为 。 17、按 标 准 中 心 距 安 装 的 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮， 节 圆 与 重 合， 啮 合 角 在 数 值 上 等 于 上 的 压 力 角。 18、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，按标准中心距安装时，其顶隙和侧隙分别 为 、 。两轮的 圆将分别与其 圆相重合；两轮的 啮合角将等于 角。(5分) 19、用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，发生根切的原因 是 。(2分) 20、用齿条型刀具切制标准齿轮时，应将齿条刀具的 线和被加工齿轮的 圆相切并作纯滚动。 21、用齿条刀具范成加工模数为m ，齿数为z ，变位系数为x 的齿轮，如果齿条刀具移 动s ， 则齿轮毛坯相应转过的角度应为 。 22、用齿条型刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条刀具中线 ，加工变位齿轮 时，中线与分度圆 。被加工齿轮与齿条刀具相“啮合”时，齿轮节圆与分度 圆 。 23、用标准齿条插刀加工标准齿轮时，是刀具的 线与轮坯的 圆之间作 纯滚动；加工变位齿轮时，是刀具的 线与轮坯的 圆之间作纯滚动。 24、当直齿圆柱齿轮的齿数少于z min 时，可采用 变位的办法来避免根切。 25、正常标准直齿轮的最少根切齿数是 个，若为标准斜齿轮，其螺旋角β=16°26 2 mz s =? 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； 平面机构的结构分析 1、如图a 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（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。 2）分析其是否能实现设计意图。 图 a ） 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 图 b ） 3）提出修改方案（图c ）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增 给出了其中两种方案）。 图 c1） 图 c2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 图a ） 解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F 图 b ） 解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。 3－1 解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。 3－2 解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度 题1 一、填空题（10分） 1．在平面机构中，一个运动副引入的约束m 的变化范围是。 在空间机构中，一个运动副引入的约束数m的变化范围是。2．某机器的主轴平均角速度ωm= 100rad/s, 机器运转的速度不均匀系数δ= 0.05，则该机器的最大角速度ωmax = ，最小角速度ω = 。 min 3．六杆机构有个瞬心。 4．平衡技术中常把远低于机器的一阶固有频率的转子称为。常把接近或超过机器的一阶固有频率的转子称为。 5．齿条型刀具范成切齿时，齿轮的模数由决定。 6．相对瞬心的特点是，绝对瞬心的特点是。 二、选择题（10分） 1．下面说法正确的是：（） A．机构的死点与自锁是一回事；B．机构处于死点α＝０；C．机构处于死点γ＝０；D．机构的死点与摩擦力有关。2．下面说法正确的是：（） A．齿条型刀具范成切齿时，分度圆的半径由齿条模数决定； B．齿条型刀具范成切齿时，齿轮的模数由齿条移动速度和轮坯转动角速度的比值决定； C．齿条型刀具范成切齿时，齿轮是不是标准齿轮由加工终了时齿条与轮坯的相对位置决定； D．齿轮传动中正传动与齿轮正变位是一回事，只是提法不同 3．下面说法正确的是（） A．虚约束不是实实在在的约束，是没用的，所以等于不存在；B．虚约束是不存在的约束； C．计算机构的自由度时可以去掉虚约束，在实际机构中也可以拆除它； D．虚约束满足一定的条件，若不满足条件它将会变成实际约束。4．下面说法正确的是（） A．矩形螺纹多用于连接；B．三角螺纹多用于连接； C．三角螺纹多用于传动；C．矩形螺纹、三角螺纹均多用于传动。 5．下列关于单万向联轴节叙述正确的是：（） A．不可能等于1 ；B．可能等于1； Ｃ．可以传递成任意角度两轴的运动；Ｄ．不可以传递成任意角度两轴的运动。 三、判断题（5分） 1．运动链选择不同构件作机架，机构的级别不变。（） 2．齿轮与齿条啮合传动分度面与节圆可能不重合。（） 3．齿轮传动中ε=1.3，说明在齿轮转过一个基圆齿距时30% 的时间2对齿啮合。（） 4．只要满足机构的自由度=机构的主动件数，机构就一定有有意义的确定的运动。（） 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。 第1章 平面机构的结构分析 1.1 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。 1.2 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1.2图 题1.3图 1.3 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)。 1.4 计算下列机构自由度，并说明注意事项。 1.5 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1.4图 题1.5图 第2章 平面机构的运动分析 2.1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。 题2.1图 2.2 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 。 2.3 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2.2图 题2.3图 2.4 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2.4图 2.5 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2.5图 2.6 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α 2的大小和方向。 题2.6图 2.7 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。 《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 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。 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 。 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“√”，错误的画“×”） 1.在平面机构中一个高副引入二个约束。（×） 2.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。（√） 3.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。（×） 4.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。（√） 5.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。（√） 6.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。（×） 7.在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束。（√） 8.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。（×） 9.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。（√） 10.平面低副具有2个自由度，1个约束。（×） 二、填空题 1.机器中每一个制造单元体称为零件。 2.机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为盈功时，机器处在增速阶段，当外力作功 表现为亏功时，机器处在减速阶段。 3.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。 4.机器中每一个独立的运动单元体称为构件。 5.两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。 6.平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为 1 。 7.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 2 个约束。 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 C. 0 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 4.一种相同的机构 A 组成不同的机器。 A.可以 B.不能 C.与构件尺寸有关 5.平面运动副提供约束为（ C ）。 A．1 B．2 C．1或2 6.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会（ C ）。 A．不变 B．增多 C．减少 7.由4个构件组成的复合铰链，共有（ B ）个转动副。 A．2 B．3 C．4 8.有两个平面机构的自由度都等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 )。 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 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 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)。 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？ 习题解答 第六章 6-4 题 （1）理论廓线是以 A 为圆心，半径 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 二、填空题： 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个高副将带入_______个约束，而引入一个低副将带入_____个约束。 3．两个做平面平行运动的构件之间为_______接触的运动副称为低副，它有_______个约束；而为_______接触的运动副为高副，它有_______个约束。 4．在平面机构中，具有两个约束的运动副是_______副或_______副；具有一个约束的运动副是_______副。 5．组成机构的要素是________和________；构件是机构中的_____单元体。 6．在平面机构中，一个运动副引入的约束数的变化范围是_______。 7．机构具有确定运动的条件是____________________________________________。 8．零件与构件的区别在于构件是的单元体，而零件是的单元体。 9．由M个构件组成的复合铰链应包括个转动副。 10．机构中的运动副是指。 三、判断题： 1．机构的自由度一定是大于或等于1。 2．虚约束是指机构中某些对机构的运动无约束作用的约束。在大多数情况下虚约束用来改善机构的受力状况。 3．局部自由度是指在有些机构中某些构件所产生的、不影响机构其他构件运动的局部运动的自由度。4．只有自由度为1的机构才具有确定的运动。 5．任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。 6．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数。 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＿＿＿ 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 一、填空题： 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） 3．计算图示各机构的自由度。 （a）（b） C 2 1 A B E D F 3 4 5 6 7 8 9 10 11 G H I J K L A D E C H G F I B K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （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 =u u u 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？机械原理复习思考题含答案
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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：
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 解机械原理习题附答案
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机械原理练习题答案(1)
机械原理复习试题及答案1
机械原理
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? 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? 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，则它们的瞬心位置在
。
机械原理 第 1 页 共 19 页机械原理习题集