机械原理习题及答案
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α2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。
题2.7图 题2.8图
2.8 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)。
2.9 在图示正弦机构中，已知原动件1的长度为l1=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。
2.10 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2.9图题2.10图
2.11 在图示平锻机中的六杆机构中，已知各构件的尺寸为：l AB ＝120 mm ，l BC＝460 mm，l BD＝240 mm ，l DE ＝200 mm ，l EF ＝260 mm ,β＝30°，ω1 = l0 rad/s , x F＝500 mm ，y F ＝180mm 。欲求在一个运
动循环中滑块3的位移S C、速度v C和加速度a C 及构件4、5的角速度ω4、ω5和角加速度α4、α5, 试写出求解步骤并画出计算流程图。
题2.11图
第3章平面机构的动力分析
3.1图示楔形机构中，已知γ=β=60°，有效阻力F r=1000N，各接触面的摩擦系数f =0.15。试求所需的驱动力F d。
题3.1图题3.2图
3.2在图示机构中，已知F5 =1000N，l AB=100 mm，l BC =l CD =2l AB，l CE = l ED= l DF，试求各运动副反力和平衡力矩M b。
3.3在图示曲柄滑块机构中，已知各构件的尺寸、转动副轴颈半径r及当量摩擦系数f v，滑块与导路的摩擦系数f。而作用在滑块3上的驱动力为F d。试求在图示位置时，需要作用在曲柄上沿x—x方向的平衡力F b（不计重力和惯性力）。
题3.3图
3.4在图示机构中，已知：x=250mm，y=200mm，l AS2=128mm，F d为驱动力，F r为有效阻力，m1= m3=2.75kg，m2=
4.59kg，I s2=0.012kg·mm2，滑块3以等速v=5m/s向上移动，试确定作用在各构件上的惯性力。
题3.4图题3.5图
3.5在图示的悬臂起重机中，已知载荷G=5000N，h= 4 m，l=5 m，轴颈直径d=80 mm，径向轴颈和止推轴颈的摩擦系数均为f =0.1。设它们都是非跑合的，求使力臂转动的力矩M d。
3.6图示机构中，已知x=110mm，y=40mm，φ1=45°，l AB=30 mm，l BC=71 mm，l CD=35.5mm，l DE=28 mm，l ES2=35.5 mm；ω1=10 rad/s；m2=2 kg，I S2=0.008 kg·mm2。设构件5上作用的有效阻力F r=500 N，l EF=20 mm，试求各运动副中的反力及需要加于构件1上的平衡力矩M b。
题3.6图
3.7图示为一楔块夹紧机构，其作用是在驱动力F d的作用下，使楔块1夹紧工件2。各摩擦面间的摩擦系数均
为f。试求：1）设F d已知，求夹紧力F r；2）夹紧后撤掉F d，求滑块不会自行退出的几何条件。
3.8 如图所示的缓冲器中，若已知各滑块接触面间的摩擦系数f和弹簧的压力Q，试求：1）当楔块2、3被等速推开及等速恢复原位时力P的大小；2）该机构的效率以及此缓冲器不发生自锁的条件。
题3.7图题3.8图
3.9如图所示，在手轮上加力矩M均匀转动螺杆时，使楔块A向右移动并举起滑块B，设楔角α=15°，滑块上B的载荷F v=20kN。螺杆为双头矩形螺纹，平均直径d2=30mm，螺距p=8mm。已知所有接触面的摩擦系数f =0.15。若楔块A两端轴环的摩擦力矩忽略不计，试求所需的力矩M 。
题3.9图题3.10图
3.10图示机组是由一个电动机经带传动和减速器，带动两个工作机A和B。已知两工作机的输出功率和效率分别为：P A=2kW、ηA=0.8，P B=3Kw，ηB =0.7；每对齿轮传动的效率η1=0.95，每个支承的效率η2=0.98，带传动的效率η3=0.9。求电动机的功率和机组的效率。
第4章平面连杆机构及其设计
4.1在铰链四杆机构ABCD中，若AB、BC、CD三杆的长度分别为：a=120mm ，b=280mm ,c=360mm，机架AD的长度d为变量。试求；
(1) 当此机构为曲柄摇杆机构时，d的取值范围； (2) 当此机构为双摇杆机构时 , d的取值范围；
(3) 当此机构为双曲柄机构时 , d的取值范围。
4.2 如图所示为转动翼板式油泵，由四个四杆机构组成，主动盘绕固定轴A转动，试画出其中一个四杆机构的运动简图(画图时按图上尺寸，并选取比例尺μl = 0.0005 m / mm，即按图上尺寸放大一倍)，并说明它们是哪一种四杆机构。
题4.2图题4.3图
4.3试画出图示两个机构的运动简图(画图要求与题4.2相同)，并说明它们是哪—种机构。
4.4图示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB为曲柄的条件。若偏距e = 0，则杆AB为曲柄的条件又如何?
题4.4图题4.5图
4.5在图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l1=28 mm，l2=52mm，l3=50mm，l4=72 mm，试求：
1) 当取杆4为机架时，该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角Ψ、最小传动角γmin和行程速比系数K；
2) 当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副；
3) 当取杆3为机架时，又将演化成何种机构?这时A、B两个转动副是否仍为周转副?
4.6设曲柄摇杆机构ABCD中，杆AB、BC、CD、AD的长度分别为：a=80mm，b=160mm，c=280mm，d=250mm，AD 为机架。试求：
1) 行程速度变化系数K； 2) 检验最小传动角γmin，许用传动角[γ]=40o。
4.7偏置曲柄滑块机构中，设曲柄长度a=120mm，连杆长度b=600mm，偏距e=120mm，曲柄为原动件，试求： 1) 行程速度变化系数K和滑块的行程h； 2) 检验最小传动角γmin ，[γ]=40o；
3) 若a与b不变，e = 0时，求此机构的行程速度变化系数K。
4.8插床中的主机构，如图所示，它是由转动导杆机构ACB和曲柄滑块机构ADP组合而成。已知L AB=100mm，L AD=80mm，试求：
1) 当插刀P的行程速度变化系数K＝1.4时，曲柄BC的长度L BC及插刀的行程h；
2) 若K=2时，则曲柄BC的长度应调整为多少? 此时插刀P的行程h是否变化?
题4.8图题4.9图
4.9图示两种形式的抽水唧筒机构，图a以构件1为主动手柄，图b以构件2为主动手柄。设两机构尺寸相同，力F垂直于主动手柄，且力F的作用线距点B的距离相等，试从传力条件来比较这两种机构哪一种合理。
4.10图示为脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。铰链中心A、B在铅垂线上，要求踏板DC在水平位置上下各摆动10o，且l DC=500mm，l AD=1000mm 。试求曲柄AB和连杆BC的长度l AB和l BC，并画出机构的死点位置。
题4.10图题4.11图
4.11图示为一实验用小电炉的炉门装置，在关闭时为位置E l，开启时为位置E2，试设计一四杆机构来操作炉门的启闭(各有关尺寸见图)。在开启时炉门应向外开启，炉门与炉体不得发生干涉。而在关闭时，炉门应有一个自动压向炉体的趋势(图中S为炉门质心位置)。B、C为两活动铰链所在位置。
4.12 图示为一双联齿轮变速装置，用拨叉DE操纵双联齿轮移动，现拟设计一个铰链四杆机构ABCD；操纵拨叉DE摆动。已知：l AD=100mm，铰链中心A、D的位置如图所示，拨叉行程为30mm，拨叉尺寸l ED = l DC =40mm，固定轴心D在拨叉滑块行程的垂直平分线上。又在此四杆机构ABCD中，构件AB为手柄，当它在垂直向上位置AB1时，拨叉处于位置E1，当手柄AB逆时针方向转过θ=90o而处于水平位置AB2时，拨叉处于位置E2。试设计此四杆机构。
题4.12图题4.13图
4.13已知某操纵装置采用一铰链四杆机构，其中l AB=50mm , l AD=72mm，原动件AB与从动件CD上的一标线DE之间的对应角位置关系如图所示。试用图解法设计此四杆机构。
4.14图示为一用于控制装置的摇杆滑块机构，若已知摇杆与滑块的对应位置为：φ1=60o、s1=80 mm, φ2= 90o、s2 = 60mm，φ3=120o、s3= 40mm。偏距e =20mm。试设计该机构。
题4.14图
4.15如图所示的颚式碎矿机，设已知行程速度变化系数K=1.25 ，颚板CD(摇杆)的长度l CD=300mm，颚板摆角ψ=30o，试确定：(1) 当机架AD的长度l AD=280mm时，曲柄AB和连杆BC的长度l AB和l BC；(2) 当曲柄AB的长度l AB=50mm时，机架AD和连杆BC的长度l AD和l BC。并对此两种设计结果，分别检验它们的最小传动角γmin，[γ]=40o。
题4.15图题4.16图
4.16设计一曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数K=1.5，滑块行程h=50mm，偏距e=20mm，如图所示。试求曲柄长度l AB和连杆长度l BC。
4.17在图示牛头刨床的主运动机构中，已知中心距l AC=300mm，刨头的冲程H=450mm，行程速度变化系数K=2，
试求曲柄AB和导杆CD的长度l AB和l CD。
4.18试设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD的行程速度变化系数K=1.5，其长度l CD=75mm，摇杆右边的一个极限位置与机架之间的夹角ψ=ψ1=45o，如图所示。机架的长度l AD=100mm。试求曲柄AB和连杆BC的长度l AB和l BC。
题4.17图题4.18图
4.19图示铰链四杆机构中，已知机架AD的长度l AD=100mm，两连架杆三组对应角为：φ1=60o，ψ1=60o：φ2=105o，ψ2=90o；φ3=150o，ψ3=120o。试用解析法设计此四杆机构。
题4.19图
第5章凸轮机构及其设计
5.1如图所示，B0点为从动件尖顶离凸轮轴心O最近的位置，B′点为凸轮从该位置逆时针方向转过90o后，从动件尖顶上升s时的位置。用图解法求凸轮轮廓上与B′点对应的B点时，应采用图示中的哪一种作法? 并指出其它各作法的错误所在。
题5.1图
5.2在图中所示的三个凸轮机构中，已知R＝40 mm，a＝20 mm ，e＝15 mm，r r＝20mm。试用反转法求从动件的位移曲线s—s (δ)，并比较之。(要求选用同一比例尺，画在同一坐标系中，均以从动件最低位置为起始点)。
5.3如图所示的两种凸轮机构均为偏心圆盘。圆心为O，半径为R＝30mm，偏心距l OA=10mm，偏距e＝10mm。试求：
(1) 这两种凸轮机构从动件的行程h和凸轮的基圆半径r 0 ；
(2) 这两种凸轮机构的最大压力角αmax的数值及发生的位置(均在图上标出)。
题5.2图
题5.3图
5.4在如图所示上标出下列凸轮机构各凸轮从图示位置转过45o 后从动件的位移s及轮廓上相应接触点的压力角α。
题5.4图题5.5图
5.5如图所示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆，其直径D＝32 mm，滚子半径r r = 5 mm ，偏距e= 6 mm 。根据图示位置画出凸轮的理论轮廓曲线、偏距圆、基圆，求出最大行程h、推程角及回程角，并回答是否存在运动失真。
5.6 在图所示的凸轮机构中，已知凸轮的部分轮廓曲线，试求：
1．在图上标出滚子与凸轮由接触点D1到接触点D2的运动过程中，对应凸轮转过的角度。
2．在图上标出滚子与凸轮在D2点接触时凸轮机构的压力角α。
题5.6图
5.7试以作图法设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线。凸轮以等角速度顺时针回转，从动件
初始位置如图所示，已知偏距e= l0 mm , 基圆半径r 0＝40mm , 滚子半径r r＝10mm 。从动件运动规律为：凸轮转角δ= 0o~150o时，从动件等速上升h = 30 mm；δ=150o~180o时,从动件远休止；δ= 180o~300o时从动件等加速等减速回程30 mm ；δ=300o~360o时从动件近休止。
题5.7图题5.8图
5.8 试以作图法设计一个对心平底直动从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线。设已知凸轮基圆半径r 0＝30mm，从动件平底与导轨的中心线垂直，凸轮顺时针方向等速转动。当凸轮转过120o 时从动件以等加速等减速运动上升20mm ，再转过150o时，从动件又以余弦加速度运动回到原位，凸轮转过其余90o时，推杆静止不动。这种凸轮机构压力角的变化规律如何? 是否也存在自锁问题? 若有应如何避免？
5.9在如图所示的凸轮机构中，已知摆杆AB在起始位置时垂直于OB，l OB＝40mm ，l AB＝80mm，滚子半径r r ＝10mm ，凸轮以等角速度ω顺时针转动。从动件运动规律如下：当凸轮转过180o 时，从动件以正弦加速度运动规律向上摆动30o；当凸轮再转过150o时，从动件又以余弦加速度运动规律返回原来位置，当凸轮转过其余30o时，从动件停歇不动。
题5.9图题5.10图
5.10 设计一移动从动件圆柱凸轮机构，凸轮的回转方向和从动件的起始位置如图所示。已知凸轮的平均半径R m ＝40mm，滚于半径r r＝10mm 。从动件运动规律如下：当凸轮转过180o时，从动件以等加速等减速运动规律上升60 mm；当凸轮转过其余180o 时，从动件以余弦加速度运动规律返回原处。
5.11如图所示为书本打包机的推书机构简图。凸轮逆时针转动，通过摆杆滑块机构带动滑块D左右移动，完成推书工作。已知滑块行程H= 80mm，凸轮理论廓线的基圆半径r 0＝50mm ，l AC＝160 mm ，l OD＝120 mm ，其它尺寸如图所示。当滑块处于左极限位置时，AC与基圆切于B点；当凸轮转过120o时，滑块以等加速等减速运动规律向右移动80mm ；当凸轮接着转过30o时，滑块在右极限位置静止不动；当凸轮再转过60o时，滑块又以等加速等减速运动向左移动至原处；当凸轮转过一周中最后150o时，滑块在左极限位置静止不动。试设计该凸轮机构。
5.12图示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构，已知R=30mm , l OA＝15 mm , l CB＝145 mm ,l CA＝45 mm , 试根据反转法原理图解求出：凸轮的基圆半径r 0 ，从动件的最大摆角ψmax和凸轮的推程运动角δ0。(r 0、ψmax和δ0请标注在图上，并从图上量出它们的数值)。
5.13在图示的对心直动滚子从动杆盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓线为一圆，圆心在A点，半径R= 40mm ，凸轮绕轴心逆时针方向转动。l OA＝25 mm ，滚子半径r r＝10mm 。试问：
(1) 理论轮廓为何种曲线? (2) 凸轮基圆半径r 0 = ?
(3) 从动杆升程h = ? (4) 推程中最大压力角αmax= ?
(5) 若把滚子半径改为15 mm，从动杆的运动有无变化? 为什么?
题5.11图题5.12图
题5.13图题5.15图
5.14 试用解析法设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的理论轮廓曲线和工作廓线。已知凸轮轴置于从动件轴线右侧，偏距e = 20mm，基圆半径r 0= 50mm，滚子半径r r=10 mm。凸轮以等角速度沿顺时针方向回转，在凸
轮转过角δ1 =120o的过程中，从动件按正弦加速度运动规律上升h = 50mm；凸轮继续转过δ2= 30o时，从动件保持不动；其后，凸轮再回转角度δ3 = 60o期间，从动件又按余弦加速度运动规律下降至起始位置；凸轮转过一周的其余角度时，从动件又静止不动。
5.15 如图所示设计一直动平底从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮以等角速度ω顺时针方向转动，基圆半径r 0 =30mm，平底与导路方向垂直。从动件的运动规律为：凸轮转过180o ，从动件按简谐运动规律上升25mm；凸轮继续转过180o ，从动件以等加速等减速运动规律回到最低位。(用计算机编程计算时，凸轮转角可隔10o计算。用计算器计算时，可求出凸轮转过60o、240o 的凸轮实际廓线的坐标值。)
5.16设计一摆动滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮以等角速度ω逆时针方向转动，基圆半径r 0 =30mm，滚子半径r r=6 mm，摆杆长l＝50mm，凸轮转动中心O与摆杆的摆动中心之间的距离为l AB＝60 mm。从动件的运动规律为：凸轮转过180o，从动件按摆线运动规律向远离凸轮中心方向摆动30o ；凸轮再转过180o ，从动件以简谐运动规律回到最低位。(用计算机编程计算时，凸轮转角可隔10o 计算，用计算器计算时，可求出凸轮转过60o 、270o 的凸轮理论廓线和实际廓线的坐标值。)
题5.16图
第六章齿轮机构及其设计
6.1 在图中，已知基圆半径r b= 50 mm，现需求：
1) 当r k= 65 mm时，渐开线的展角θk、渐开线的压力角αk和曲率半径ρk。
2) 当θk=20°时，渐开线的压力角αk及向径r k的值。
题6.1图
6.2当压力角α= 20°的正常齿制渐开线标准外直齿轮，当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其齿数z 应为多少 ? 又当齿数大于以上求得的齿数时，试问基圆与齿根圆哪个大 ?
6.3已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮α= 20°、m=5 mm、z = 40 ，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。
6.4在一机床的主轴箱中有一直齿圆柱渐开线标准齿轮，经测量其压力角α= 20°，齿数z= 40 ，齿顶圆直径d a = 84 mm 。现发现该齿轮已经损，需重做一个齿轮代换，试确定这个齿轮的模数。
6.5已知一对外啮合标准直齿轮传动，其齿数z 1 = 24、z 2= 110，模数m=3 mm，压力角α= 20°，正常齿制。试求：1) 两齿轮的分度圆直径d 1、d 2；2) 两齿轮的齿顶圆直径d a1 、d a2；3) 齿高h；4) 标准中心距a ; 5) 若实际中心距a′= 204 mm，试求两轮的节圆直径d 1′、d 2′。
6.6用卡尺测量一齿数z 1 = 24的渐开线直齿轮。现测得其齿顶圆直径d a1= 208 mm，齿根圆直径d f = 172 mm 。测量公法线长度W k时，当跨齿数k= 2时，W k = 3
7.55mm ；k= 3时，W k= 61.83 mm 。试确定该齿轮的模数m 、压力角α、齿顶高系数h a* ；和顶隙系数c* 。
6.7一对外啮合标准直齿轮，已知两齿轮的齿数z 1=23、z 2 = 67，模数m =3 mm，压力角α= 20°，正常
齿制。试求：1) 正确安装时的中心距a 、啮合角α′及重合度αε，并绘出单齿及双齿啮合区；2) 实际中心距a ′
=136 mm 时的啮合角α′和重合度αε。
6.8 设有一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知两轮齿数分别为z 1 =30、z 2 = 40，模数m = 20 mm ，压力角α= 20°，齿顶高系数h a * = 1。试求当实际中心距a ′=702.5 mm 时两轮的啮合角α′和顶隙c 。（实际顶隙就等于标准顶隙加上中心距的变动量）
6.9 某对平行轴斜齿轮传动的齿数z 1 =20、z 2 =37，模数m n =3 mm ，压力角α= 20°，齿宽B 1 = 50 mm 、B 2 = 45 mm , 螺旋角β=15°，正常齿制。试求：1) 两齿轮的齿顶圆直径d a1 、d a2 ；2) 标准中心距a ；3）总重合度εγ ；4）当量齿数z v 1 、z v 2 。
6.10 设有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，其齿数分别为z 1 =20、z 2 =80，模数m = 4 mm ，压力角α= 20°，齿顶高系数h a * = 1，要求刚好保持连续传动，求允许的最大中心距误差△a 。
6.11 有一齿条刀具，m =2mm 、α= 20°、h a *= 1。刀具在切制齿轮时的移动速度v 刀＝1mm/s 。试求：1) 用这把刀具切制z ＝14的标准齿轮时，刀具中线离轮坯中心的距离L 为多少? 轮坯每分钟的转数应为多少 ? 2) 若用这把刀具切制z ＝14的变位齿轮，其变位系数x ＝0.5，则刀具中线离轮坯中心的距离L 应为多少 ? 轮坯每分钟的转数应为多少 ?
6.12 在图中所示机构中，所有齿轮均为直齿圆柱齿轮，模数均为2 mm ，z 1 =15 、z 2 =32、z 3 =20、z 4 =30 ，要求轮1与轮4同轴线。试问：
1) 齿轮1、2与齿轮3、4应选什么传动类型最好 ? 为什么 ?
2) 若齿轮1、2改为斜齿轮传动来凑中心距，当齿数不变，模数不变时，斜齿轮的螺旋角应为多少 ?
3) 斜齿轮1、2的当量齿数是多少 ?
4）当用范成法（如用滚刀）来加工齿数z 1 =15的斜齿轮1时，是否会产身产生根切？
题6.12图 题6.13图
6.13 图中所示为一对螺旋齿轮机构，其中交错角为45°，小齿轮齿数为36，螺旋角为20°（右旋），大齿轮齿数为48 ，为右旋螺旋齿轮，法向模数均为2.5mm 。试求：1) 大齿轮的螺旋角； 2) 法面齿距；3) 小齿轮端面模数；
4) 大齿轮端面模数；5) 中心距；6) 当n 2 ＝400 r / min 时，齿轮2的圆周速度v p2和滑动速度的大小。
6.14 一对阿基米德标准蜗杆蜗轮机构，z 1 =2、z 2 =50 ，m = 8 mm , q ＝10 ，试求：1) 传动比
i 12 和中心距a ；2) 蜗杆蜗轮的几何尺寸。
6.15 如图所示在蜗杆蜗轮传动中，蜗杆的螺旋线方向与转动方向如图所示，试画出各个蜗轮的转动方向。
题6.15图
6.16 一渐开线标准直齿圆锥齿轮机构，z 1=16、z 2=32、m =6mm 、α= 20°、h a *= 1、Σ=90°，试设计这对直齿圆锥齿轮机构。
6.17 一对标准直齿圆锥齿轮传动，试问：1）当z 1 =14、z 2 =30、Σ=90°时，小齿轮是否会产生根切？2）
当z 1=14、z 2 =20、Σ=90°时，小齿轮是否会产生根切？
第7章齿轮系及其设计
7.1在图示的车床变速箱中，已知各轮齿数为：Z1＝42，Z2=58，Z3’＝38，Z4’=42，Z5’＝50，Z6’=48，电动机转速为1450r/min, 若移动三联滑移齿轮a使树轮3′和4′啮合，又移动双联滑移齿轮b使齿轮5′和6′啮合，试求此时带轮转速的大小和方向。
题7.1图题7.2图
7.2在图示某传动装置中，已知：Z1=60，Z2=48，Z2’=80，Z3＝120，Z3’=60，Z4=40，蜗杆Z4’＝2(右旋)，蜗轮Z5=80，齿轮Z5’＝65，模数m＝5mm, 主动轮1的转速为n1＝240r/min，转向如图所示。试求齿条6的移动速度v6的大小和方向。
7.3图示为一电动卷扬机的传动简图。已知蜗杆1为单头右旋蜗杆，蜗轮2的齿数Z2＝42，其余各轮齿数为：Z2’=18，Z3=78，Z3’=18，Z4＝55；卷简5与齿轮4固联，其直径D5=400mm,电动机转速n1=1500r/min,试求：
(1) 转筒5的转速n5的大小和重物的移动速度v 。
(2) 提升重物时，电动机应该以什么方向旋转？
题7.3图题7.5图
7.4在图7.13所示的滚齿机工作台的传动系统中。已知各轮齿数为z1 =15 , z2 =28 ,
z3 =15, z 4=55 , z9 = 40, 被加工齿轮B的齿数为64，试求传动比i75。
7.5在图示周转轮系中，已知各轮齿数为z1 = 60 ，z2 =20 ，z2' =20 ，z3 =20 ，z4=20 ，z5 =100，试求传动比i41。
7.6在图示轮系中，已知各轮齿数为z1=26，z2=32，z2'=22，z3=80，z4=36，又n1=300r/min ，n3=50r/min ，两者转向相反，试求齿轮4的转速n4的大小和方向。
题7.6图题7.7图
7.7在图示为双螺旋桨飞机的减速器．已知z1=26，z2=20，z4=30，z5=18及n1=15000r/min ，试求n P和n Q的大小和方向。
7.8在图示复合轮系中, 已知：z1=22，z3=88，z3'=z5 ，试求传动比i15。
7.9在图示的自行车里程表机构中，c为车轮轴，P为里程表指针，已知各轮齿数为z1=17，z3=23，z4=19，z4'=20，z5=24，设轮胎受压变形后使28英寸车轮的有效直径为0.7m，当车行1km时，表上的指针刚好回转一周，试求齿轮2的齿数。
题7.8图题7.9图
7.10汽车自动变速器中的预选式行星变速器如图所示。I轴为主动轴，II轴为从动轴，S、P为制动带, 其传动有两种情况：(1) S压紧齿轮3、P处于松开状态；(2) P压紧齿轮6、S处于松开状态。已知各轮齿数z1=30，z2=30，z3=z6=90，z4=40，z5=25，试求两种情况下的传动比iⅠⅡ。
题7.10图题7.11图
7.11图示为一龙门刨床工作台的变速换向机构，J、K为电磁制动器，它们可分别刹住构件A和3，设已知各轮的齿数，求分别刹住A和3时的传动比i1B。
7.12在图示轮系中，已知各齿轮的齿数为：z1=34，z5=50，z6=18，z7=36，z3=z4，齿轮1的转速为n1=1500r/min ，试求齿轮7的转速n7。
题7.12图题7.13图
7.13在图示的轮系中．已知各轮齿数为：z1=90，z2=60，z2'=30，z3=30，z3'=24， z4=18， z5=60，z5'=36，z6=32，运动从A，B两轴输入，由构件H输出。已知n A=100r/min， n B=900r/min，转向如图所示，试求输出轴H的转数n H 的大小和方向。
7.14 在图示轮系中，已知各轮齿数为：z 1=24，z 1'=30，z 2=95，z 3=89，z 3'=102，z 4=80， z 4'=40，z 5=17，试求传动比i 15 。
7.15 在图示的行星轮系中．已知z 1=20，z 2=32，模数m = 6mm ，试求齿轮3的齿数z 3和系杆H 的长度l H 。
题7.14图 题7.15图
第8章 其它常用机构和组合机构
8.1 棘轮机构有什么特点？为什么棘爪与棘轮轮齿接触处的公法线要位于棘轮与棘爪的转动中心之间？
8.2 某牛头刨床的进给机构中，设进给螺旋的导程为5mm ，而与螺旋固接的棘轮有40个齿，问该牛头刨床的最小进给量是多少？若要求牛头刨床的进给量为0.5mm ，则棘轮每次转过的角度应为多大？
8.3 槽轮机构有什么特点？何谓运动系数k ，为什么k 不能大于1 ？
8.4 某自动车床上装有一单销六槽式外接槽轮机构，已知槽轮停歇时间进行工艺动作，所需工艺时间为30s ，试确定槽轮的转速。
8.5 某外槽轮机构中，若已知槽轮的槽数为6 ，槽轮的运动时间为r s /35，停歇时间为r s /65，求槽轮的运动
系数及所需的圆销数目。
8.6 为什么不完全齿轮机构主动轮首、末两轮齿的齿高一般需要削减？加在瞬心附加杆后，是否仍需削减，为什么？
8.7 图8.18b 所示的螺旋机构中，若螺杆1上的两段螺纹均为右旋螺纹，A 段的导程为p A =1mm ，B 段的导程为p B =0.75mm ，试求当手轮按图示方向转动一周时，螺母2相对于导轨3移动的方向入距离大小。又若将A 段螺纹旋向改为左旋，而B 段的旋向及其它参数不变，则结果又如何？
8.8 双万向联轴节为保证其主、从动轴间的传动比为常数，应满足哪些条件？满足这些条件后，当主动轴作匀速转动时，中间轴和从动轴均作匀速运动吗？
8.9 机械有哪几种组合方法？试分析图8.29b 、8.34b 、8.35b 所示机构是什么形式的组合系统，并画出其运动传
递框图。
8.10 图8.29a 所示的刻字机构组合系统中，可通过设计相应的凸轮轮廓，全移动副十字滑
块上的M 点就可以刻出任一数字或字母。现需刻写字母“B ”，其尺寸如题8.10图所示，试将滑
块“B ”字轨迹分解成分别控制水平和垂直运动的两凸轮机构从动件运动规律?
~x s 和?
~y s ，并简述凸轮廓线的设计要点。
题8.10图 第九章 机械的平衡
9.1 解释以下基本概念：静平衡、动平衡、平衡基面、质径积、平衡精度、平面机构平衡。
9.2 经过动平衡的构件是否一定是静平衡的? 经过静平衡的构件是否一定要再进行动平衡? 为什么? 讲清具体条件。
9.3 在图示的盘形转子中，有四个偏心质量位于同一回转平面内，其大小及回转半径分别为m 1=5kg ，m 2=7kg ，m 3=8kg ，m 4=6kg ，r 1=r 4=100mm ，r 2=200mm ，r 3=150mm ，方位如图所示。又设平衡质量m 的回转半径r ＝250mm ，试求平衡质量m 的大小及方位。
题9.3图 题9.4图
9.4 在图示的转子中，已知各偏心质量m 1=10kg ，m 2=15kg ，m 3=20kg ，m 4=10kg ，它们的回转半径分别为r 1=300mm ，r 2=r 4=150mm ，r 3=100mm ，又知各偏心质量所在的回转平面间的距离为l 1=l 2=l 3=200mm ，各偏心质量问的方位角为α1=1200 ，α2=600 ，α3=900 ，α4=300
。若置于平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的平衡质量m Ⅰ和m Ⅱ的回转半径均为400mm ，试求m Ⅰ和
mⅡ的大小和方位。
9.5如图示用去重法平衡同轴转子1及带轮2，已知其上三个偏心质量和所在半径分别为：m1=0.3kg ，m2=0.1kg ，m3=0.2kg ，r1=90mm ，r2=200mm ，r3=150mm ，l1=20mm, l2=80mm, l3=100mm, l=300mm, α2=450 ，α3=300 。取转子两端面Ⅰ和Ⅱ为平衡基面，去重半径为230mm 。求应去除的不平衡质量的大小和方位。
题9.5图
9.6图示大型转子沿轴向有三个偏心质量，其质量和所在半径分别为m1=4kg ，m2=2kg ，m3=3kg ，r1=160mm ，r2=200mm ，r3=150mm 。各偏心质量的相位和轴向位置如图示：α2=150 ，α3=300 。l1=200mm ，l2=400mm ，l3=200mm ，l4=150mm.，如选择转子两个端面Ⅰ和Ⅱ做为平衡基面，求所需加的平衡质径积的大小和方位。如选端面Ⅱ及转子中截面Ⅲ作为平衡基面，质径积的大小有何改变?
题9.6图
9.7图示四杆机构中AB=50mm ，BC=200mm ，CD=150mm ，AD=250mm ，AS1=20mm ，BE=100mm ，ES2=40mm ，CF=50mm ，FS3=30mm ，m1=1kg, ，m2=2kg ， m3=30kg ，试在AB、CD杆上加平衡质量实现机构惯性力的完全平衡。
9.8图示曲柄滑块机构中各构件尺寸为：l AB=50mm ，l BC=200mm ，滑块C的质量为20kg ~1000kg ，且忽略曲柄AB及连杆BC的质量。试问：
(1) 如曲柄AB处于低转速状态下工作，且C处质量较小时应如何考虑平衡措施?
(2) 如曲柄AB处于较高转速状态下工作，且C处质量较大时，又应如何考虑平衡措施?
(3) 质量与速度两者之间何者对惯性力的产生起主要作用？为什么?
(4) 有没有办法使此机构达到完全平衡?
题9.7图题9.8图
9.9在图示的曲柄滑块机构中，S1、S2和S3为曲柄、连杆和滑块的质心。已知各构件的尺寸和质量如下：l AB=100mm ，l BC=500mm ，l AS1=70mm , l BS2=200mm ，m1=10kg ， m2=50kg ，m3=120kg ，欲在曲柄AB上加一平衡质量m来平衡该机构的惯性力，问：
(1) m应加于曲柄AB的什么方向上?
(2) 将m加于C′处，且l AC’＝100mm ，m=?
(3) 此时可否全部平衡掉机构的惯性力?
题9.9图
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
而 25241314==P P AE V V E D ，所以 s mm V V E D /14425241502524=?==
2. 求ω1
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
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； 4. 求ω3
5. 求n B a 2
6. 求3B a
a B3 ＝ a B3n ＋ a B3t ＝ a B2 ＋ a B3B2k ＋ a B3B2τ
大小 ω32L BC ？ ω12L AB 2ω3V B3B2 ？
方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC ∥BC
取
mm s mm a 2/50=μ作速度多边形如上图c 所示，由图量得： mm b 23'3=π ，mm b n 20'33=,所以
7. 求3α
8. 求D 点和E 点的加速度a D 、a E
利用加速度影像在加速度多边形，作e b 3'π?∽CBE ?, 即
BE e b CE e CB b 33''==ππ，得到e 点；过e 点作⊥3'b π，得到d 点 , 由图量得：
mm
e 16=π，mm d 13=π， 所以 2
/6505013s mm d a a D =?=?=μπ ， 2
/8005016s mm e a a E =?=?=μπ 。 2.7 解：取mm mm l /2=μ作机构位置图如下图a 所示。
一、用相对运动图解法进行分析
1. 求B 2点的速度V B2
V B2 =ω1×L AB =20×0.1 = 2 m/s
2.求B 3点的速度V B3
V B3 ＝ V B2 ＋ V B3B2
大小 ？ ω1×L AB ？
方向 水平 ⊥AB ∥BD 取mm s m v /05.0=μ作速度多边形如下图b 所示，由图量得：
mm pb 203= ，所以 s m pb V v B /105.02033=?=?=μ
而V D = V B3= 1 m/s
3.求n B a 2
4. 求3B a
a B3 ＝ a B2n ＋ a B3B2τ
大小 ？ ω12L AB ？
方向 水平 B →A ∥BD 取mm s m a 2/1=μ作速度多边形如上图c 所示，由图量得：
mm b 35'3=π ，所以
233/35135's m b a a B =?=?=μπ。
二、用解析法进行分析 第三章 动力分析作业
3.1 解：
根据相对运动方向分别画出滑块1、2所受全反力的方向如图a 所示，图b 中三角形①、②分别为滑块2、1的力多边形，根据滑块2的力多边形①得： ???cos )90sin()260sin(1212R R r F F F =+?=-? ，)
260sin(cos 12??-?=r R F F 由滑块1的力多边形②得：?
??cos )90sin()260sin(2121R R d F F F =-?=+? ， 而 ?===--53.8)15.0(11tg f tg ?
所以 N F F r d 7.1430)
53.8260sin()53.8260sin(1000)260sin()260sin(=??-???+?=-?+?=?? 3.2 解：取mm mm l /5=μ作机构运动简图，机构受力如图a)所示；
取mm N F /50=μ作机构力多边形，得：
N F R 3000506065=?= ，N F R 3350506745=?=，
N
F F F F R R R R 335043345445====，N F R 1750503523=?=，N F R 2500505063=?=，N F F F F R R R R 175021123223====
3.2 解：机构受力如图a)所示
由图b)中力多边形可得：N tg F tg F R 10001000455465=??==? 所以 N F F F R R R 500612321===
3.3 解：机构受力如图所示
由图可得：
对于构件3而言则：02343=++R R d F F F ，故可求得 23R F
对于构件2而言则：1232R R F F =
对于构件1而言则：02141=++R R b F F F ，故可求得 b F
3.7 解：
1. 根据相对运动方向分别画出滑块1所受全反力的方向如图a 所示，图b 为滑块1的力多边形，正行程时F d 为驱动力，则根据滑块1的力多边形
得：
[])cos()(90sin )2sin(2121?α?α?α+=+-?=+R R d F F F ，)2sin()cos(21?α?α++=d R F F
则夹紧力为：)
2sin(cos )cos(cos 21?α??α?++==d
R F F Fr 2. 反行程时?取负值，21'R F 为驱动力，而d F '为阻力，故 )
2sin()cos(''21?α?α--=d R F F ， 而理想驱动力为：α
ααtg F F F d d R 'sin cos ''021== 所以其反行程效率为： 当要求其自锁时则，0)
cos()2sin('≤--=?αα?αηtg ， 故 0)2sin(≤-?α ，所以自锁条件为：?α2≤
3.10 解：
1.机组串联部分效率为：
2. 机组并联部分效率为：
3. 机组总效率为：
4. 电动机的功率
输出功率：kw P P N B A r 532=+=+= 电动机的功率：kw N N r
d 85.8565.05===η 第四章 平面连杆机构作业
4.1 解：
1. ① d 为最大，则 c b d a +≤+
故 mm a c b d 520120360280=-+=-+≤
② d 为中间，则 d b c a +≤+
故 mm b c a d 200280360120=-+=-+≥
所以d 的取值范围为：mm d mm 520200≤≤
2. ① d 为最大，则 c b d a ++φ
故
mm a c b d 520120360280=-+=-+φ ② d 为中间，则 d b c a ++φ
故
mm b c a d 200280360120=-+=-+π
③ d 为最小，则 a b d c ++φ
故
mm
c
a
b
d40
360
120
280=
-
+
=
-
+
φ
④ d为三杆之和，则
mm
c
a
b
d760
360
120
280=
+
+
=
+
+
≤
所以d的取值范围为：
mm
d
mm200
40π
π
和
mm
d
mm760
520≤
π
3. ① d 为最小，则 a b d c +≤+
故 mm c a b d 40360120280=-+=-+≤
4.3 解：机构运动简图如图所示，其为曲柄滑块机构。
4.5 解：
1. 作机构运动简图如图所示；由图量得：?=16θ，?=68ψ， ?=155max δ ，?=52min δ，所以
?=?-?=-?=25155180180max min δγ，
行程速比系数为：20.11618016180180180=?-??+?=-?+?=θθK
2. 因为 102505210072284231=+=+=+=+l l l l π
所以当取杆1为机架时，机构演化为双曲柄机构，C 、D 两个转动副是摆转副。
3. 当取杆3为机架时，机构演化为双摇杆机构，A 、B 两个转动副是周转副。
4.7 解：1. 取mm
mm l /6=μ作机构运动简图如图所示；由图量得：
?=5θ，故行程速比系数为：05.151805180180180=?-??+?=-?+?=θθK
由图量得：行程：mm h l 24064040=?=?=μ
2. 由图量得：?=68min γ，故[]?=?=4068min γγφ
3. 若当0=e ，则K= 1 ，无急回特性。
4.11 解：
1.取mm mm l /4=μ，设计四杆机构如图所示。
2.由图中量得：
mm AB l l AB 280470=?=?=μ，
mm D C l l CD 1004251=?=?=μ ，
mm
AD l l AD 31445.78=?=?=μ。
4.16 解：
1.取mm mm l /1=μ，设计四杆机构如图所示。
2.由图中量得：
mm AB l l AB 5.2115.211=?=?=μ，
mm C B l l BC 4514511=?=?=μ 。
3.图中AB ’C ’为max α的位置，由图中量得?=63max α，图中AB ”C ” 为
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；
机械原理试题及答案(试卷+答案)
2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“ ”，错误的填写“ ”） （ 分） 、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。 （ ） 、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数 一定等于一。 （ ） 、在平面机构中，一个高副引入二个约束。 （ ） 、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 （ ） 、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。 （ ） 、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。 （ ） 、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。 （ ） 、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。 （ ） 、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ ） 、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。。
（ ） 二、填空题。 （ 分） 、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。 、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ ）所以（没有 ）急回特性。 、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 ）。 、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 ）。 、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 （ 分） 、齿轮渐开线在（ ）上的压力角最小。 ） 齿根圆 ； ）齿顶圆； ）分度圆； ）基圆。 、静平衡的转子（ ① ）是动平衡的。动平衡的转子（ ②）是静平衡的 。 ① ）一定 ； ）不一定 ； ）一定不。 ② ）一定 ； ）不一定： ）一定不。
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 =∴
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》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。
机械原理课后答案第章
第6章作业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（a）（b）两根曲 上平衡。机构在基座上平衡的实质是平衡机构质心的总惯性力，同时平衡作用在基座上的总惯性力偶矩、驱动力矩和阻力矩。 6—5图示为一钢制圆盘，盘厚b=50 mm。位置I处有一直径φ=50 inm的通孔，位置Ⅱ=0.5 kg的重块。为了使圆盘平衡，拟在圆盘上r=200 mm处制一通孔，试求处有一质量m 2 此孔的直径与位置。(钢的密度ρ=7.8 g／em3。)
解根据静平衡条件有: m 1r I +m 2 r Ⅱ +m b r b =0 m 2r Ⅱ =0 . 5×20=10 kg.cm m 1r 1 =ρ×(π/4) ×φ2×b×r 1 =7.8 ×10-3×(π/4)×52×5 ×l0=7.66 kg.cm 6， 。 m 2r 2 =0.3×20=6 kg.cm 取μ W =4(kg.cm)/cm作质径积矢量多边形如图 m b =μ W W b /r=4×2.4／20=0.48 kg，θ b =45o 分解到相邻两个叶片的对称轴上
6—7在图示的转子中，已知各偏心质量m 1=10 kg，m 2 =15 k，m 3 =20 kg，m 4 =10 kg它们的 回转半径大小分别为r 1=40cm，r 2 =r 4 =30cm，r 3 =20cm，方位如图所示。若置于平衡基面I及 Ⅱ中的平衡质量m bI 及m bⅡ 的回转半径均为50cm，试求m bI 及m bⅡ 的大小和方位(l 12 =l 23 =l 34 )。 解根据动平衡条件有 以μ W 作质径积矢量多边形，如图所示。则 6 。若 m bⅡ=μ W W bⅡ /r b =0.9kg，θ bⅡ =255o (2)以带轮中截面为平衡基面Ⅱ时，其动平衡条件为 以μw=2 kg.crn／rnm，作质径积矢量多边形，如图 (c)，(d)，则 m bI =μ W W bI /r b ==2×27/40=1.35 kg，θ bI =160o
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
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。
机械原理课后题答案
选择填空： （1）当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将（ B ）确定运动。 A.有； B.没有； C.不一定； （2）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 ）。 A.虚约束； B.局部自由度； C.复合铰链； （3）机构具有确定运动的条件是（B ）。 A.机构自由度数小于原动件数；机构自由度数大于原动件数； B.机构自由度数等于原动件数； （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（ B ）个自由度。 A.3； B.4； C.5； D.6； （5）杆组是自由度等于（ A ）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（ D ）。 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（ D ）。 A.含有一个原动件组； B.原动件； 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（D ）。 A.闭式运动链； B.原动件； C.从动件； D.机架。 （9）具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（ C ）。 A.至少应有2个； B.最多有2个； C.只有2个； D. 不受限制。 （10）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____B__加速度；而其它任意两点间矢量，则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 （11）在速度多边形中，极点代表该构件上_____A_为零的点。
A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 （12）机械出现自锁是由于（ A ）。 A. 机械效率小于零； B. 驱动力太小； C. 阻力太大； D. 约束反力太大； （13）当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角＿B ＿。 A. 为0 0； B. 为090； C. 与构件尺寸有关； （14）四杆机构的急回特性是针对主动件＿D ＿而言的。 D. 等速运动； E. 等速移动； F. 变速转动或变速移动； （15）对于双摇杆机构，最短构件与最长构件之和＿H ＿大于其余两构件长度之和。 G. 一定； H. 不一定； I. 一定不； （16）当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和，此时，当取与最短杆向邻的构件为机架时，机构为＿K ＿；当取最短杆为机架时，机构为＿L ＿；当取最短杆的对边杆为机架，机构为＿J ＿。 J. 双摇杆机构； K. 曲柄摇杆机构； L. 双曲柄机构； M. 导杆机构； （17）若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可将＿N ＿。 N. 原机构曲柄为机架； O. 原机构连杆为机架； P. 原机构摇杆为机架； （18）平面两杆机构的行程速比系数K 值的可能取值范围是＿S ＿。 Q. 10≤≤K ； R. 20≤≤K ； S. 31≤≤K ； D ．21≤≤K ； （19）曲柄摇杆机构处于死点位置时＿U ＿等于零度。 T. 压力角； U. 传动角； V. 极位夹角。 （20）摆动导杆机构，当导杆处于极限位置时，导杆＿A ＿与曲柄垂直。 A. 一定； B. 不一定；
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. ρ
机械原理课后全部习题答案
机械原理课后全部习题答案 目录 第1章绪论 (1) 第2章平面机构的结构分析 (3) 第3章平面连杆机构 (8) 第4章凸轮机构及其设计 (15) 第5章齿轮机构 (19) 第6章轮系及其设计 (26) 第8章机械运动力学方程 (32) 第9章平面机构的平衡 (39)
第一章绪论 一、补充题 1、复习思考题 1)、机器应具有什么特征机器通常由哪三部分组成各部分的功能是什么 2）、机器与机构有什么异同点 3）、什么叫构件什么叫零件什么叫通用零件和专用零件试各举二个实例。 4）、设计机器时应满足哪些基本要求试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。 2、填空题 1)、机器或机构，都是由组合而成的。 2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。 3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。 4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。 5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。 6）、构件是机器的单元。零件是机器的单元。 7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。 8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。 9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。 3、判断题 1)、构件都是可动的。（） 2）、机器的传动部分都是机构。（） 3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。（） 4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。（） 6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。（）
7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。（） 2 填空题答案 1）、构件2）、构件3）、代替机械功4）、相对运动5）、传递转换6）、运动制造7）、预定终端8）、中间环节9）、确定有用构件 3判断题答案 1）、√2）、√3）、√4）、√5）、×6）、√7）、√
机械原理课后题答案
机械原理课后题答案 Prepared on 22 November 2020
选择填空：（1）当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将（ B ）确定运动。 A.有； B.没有； C.不一定； （2）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 ）。 A.虚约束； B.局部自由度； C.复合铰链； （3）机构具有确定运动的条件是（B ）。 A.机构自由度数小于原动件数；机构自由度数大于原动件数； B.机构自由度数等于原动件数； （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（ B ）个自由度。 A.3； B.4； C.5； D.6； （5）杆组是自由度等于（ A ）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（ D ）。 ； 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（ D ）。 A.含有一个原动件组； B.原动件； 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（D ）。 A.闭式运动链； B.原动件； C.从动件； D.机架。 （9）具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（ C ）。 A.至少应有2个； B.最多有2个； C.只有2个； D. 不受限制。 （10）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____B__加速度；而其它任意两点间矢量，则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 （11）在速度多边形中，极点代表该构件上_____A_为零的点。 A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 （12）机械出现自锁是由于（ A ）。
机械原理自测题库及答案
机械原理自测题库及答案
1.车轮在地面上纯滚动并以常速V 前进，则轮缘上K 点的绝对加速度 a K =a 2.高副两元素之间相对运动有滚动和滑动时，其瞬心就在两元素的接触点。 3. 在图示机构中，已知3 i 及机构尺寸，为求解C 2点的加速度，只要列出一 个矢量方程a C2=3B2+a C2B2+a C2B2就可以用图解法将 题3图 题4图 4. 在用相对运动图解法讨论杆2和杆3上的瞬时重合点的速度和加速度关 系时，可以选择任意点作为瞬时重合点。 k n =V n /KP 。 a c2求出。 ) 4
--( 5.给定图示机构的位置图和速度多边形，则图示的a k B2B3的方向是对的 ----- ( ) 题5 图题6图 6.图示机构中，因为V B1=V B2, a B1=a B2,所以a B3B2=9B3B=2 3 1V B3B10 ------- ( ) 7.平面连杆机构的活动件数为n,则可构成的机构瞬心数是n(n+1)/2 ------- ( ) 8.在同一构件上，任意两点的绝对加速度间的关系式中不包含哥氏加速度 ——( ) 9.当牵连运动为转动，相对运动是移动时，一定会产生哥氏加速度。
------- ( ) 10.在平面机构中，不与机架直接相连的构件上任一点的绝对速度均不为零。--—( ) 11.任何一种曲柄滑块机构，当曲柄为原动件时，它的行程速比系数K=1 ------ ( ) 12.在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构无死点位置；而取导杆为原动件时，则机构有两个死点位置。 --( ) 13.在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。( ) 14.在铰链四杆机构中，凡是双曲柄机构，其杆长关系必须满足：最短杆与最长杆杆长之和大于其它两杆杆长之和。 ( ) 15.铰链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。 ------------------ ( ) 16.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。 -------- ( ) 17.平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。 ------------ ( ) 18.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
机械原理课后答案第8章
第8章作业 8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。 答：转动副成为周转副的条件是： （1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和； （2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。 当其杆AB 与AD 重合时，杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点?为什么? 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为： （1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示， （2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a 为偏心轮式容积泵；图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么? 解 机构运动简图如右图所示，ABCD 是双曲柄机构。 因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动，而各翼板CD 绕固定轴D 转动，所以A 、D 为周转副，杆AB 、CD 都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。 图a 曲柄摇杆机构 图b 为导杆机构。 8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =，600b =mm ,400,500c mm d mm ==。试问: 1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?
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
机械原理习题答案新
第二章机构的结构分析 2－1.计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。 题图１－４c所示机构，导路ＡＤ⊥ＡＣ、ＢＣ＝ＣＤ／２＝ＡＢ。该机构可有多种实际用途，可用于椭圆仪，准确的直线轨迹产生器，或作为压缩机或机动马达等。 题图１－４d为一大功率液压动力机。其中ＡＢ＝Ａ｀Ｂ｀，ＢＣ＝Ｂ｀Ｃ｀，ＣＤ＝Ｃ｀Ｄ｀，ＣＥ＝Ｃ｀Ｅ｀，且Ｅ、Ｅ｀处于滑块移动轴线的对称位置。 答 c)为轨迹重合虚约束，可认为ＡＢ杆或滑块之一构成虚约束。 Ｆ＝３×３－２×４＝１; d)对称的上部分或下部分构成虚约束。 Ｆ＝３×５－２×７＝１. 2－2．试计算下列机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链，请指出。 e） 答案： a)Ｆ＝３×７－２×１０＝１．注意其中的Ｃ、Ｇ、Ｄ、Ｈ点并不是复合铰链。 b)Ｆ＝３×５－２×７＝１ C）Ｆ＝３×７－２×１０＝１其中Ｃ点为复合铰链，分别由2、３、４构件在Ｃ点构成复合铰。 d)Ｆ＝３×３－２×３－２＝１或者Ｆ＝３×５－２×５－２－２＝１ 其中Ｂ、Ｄ处的磙子具有局部自由度。 2-3试计算如图所示各平面高副机构的自由度,如有局部自由度、虚约束或复合铰链，请指出。 第三章平面连杆机构及其分析与设计 3－1．试求题图所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置．
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 瞬心P 23、 P 13均在B 点 穷远处 瞬心P 14、 P 24均在D 点 3-5在图示的齿轮-连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比31/ωω。 答案：此题关键是找到相对瞬心Ｐ13． 3-6在图示凸轮机构中，已知mm r 50=，mm l OA 22=，mm l AC 80=，ο?901=，凸轮，凸轮 以角速度s rad /101=ω逆时针方向转动。试用瞬心法求从动件2的角速度2ω。 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＋x 2)1/2