2014年同济大学813机械原理考研真题（回忆版）
1. 渐开线直齿圆柱外齿轮顶圆压力角（大于、等于、小于）分度圆压力角。 2. 一对渐开线齿轮啮合传动时，其中心距安装若有误差，（传动比的变化）。 3. 齿轮的渐开线形状取决于它的直径。 4.一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1，这时实际啮合线的长度等于。 5.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于。 6.用标准齿条刀具加工渐开线标准直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆。 7.一对渐开线齿轮啮合传动时，加大安装中心距，啮合角__ ____ 。 8.渐开线齿轮的基圆齿距__ ____法向齿距。 10. 一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮必须满足。 11. 斜直线齿廓的齿条在不同齿高处的模数和压力角，随齿高的增加而。 12. 一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合过程中齿廓上的接触线长度是变化的。 13. 一对能正确啮合传动的渐开线标准直齿圆柱齿轮，其啮合角 14. 齿数、模数分别对应相同的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动和一对斜齿圆柱齿轮传动，后者的重合度比前者。 15. 渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆大小关系。 16.平行轴斜齿圆柱齿轮机构的几何尺寸在计算，基本参数的标准值规定在。 17．机械平衡研究的内容是惯性力间的平衡； 18. 运动副元素材料一定时，当量摩擦系数取决于运动副元素的几何形状。 19. 渐开线齿廓啮合特点。 （二）在图示4 个分图中，图不是杆组，而是两个杆组的组合。 （二）计算自由度，指出（或在图中标出）局部自由度、复合铰、虚约束，及运动链有确定运动的条件，并对机构进行结构分析，确定机构级别。
（三）用速度的瞬心法求图示位置构件2与4的传动比i 24 （三） 试 求 图 示 机 构 的 全 部 瞬 心， 并 应 用 瞬 心 法 求 构 件3 的 移 动 速 度v 3 的 大 小 和 方 向。 图 中 已 知 数 据 h =50 m m ，φ160=?，ω110= r a d /s 。（再用矢量方程图解法做） （三）已知机构中各构件的尺寸及速度多边形（ μv = 0.5m/s/mm ） (1) 写出矢量32b b 代表的速度（例如代表速度E v ）； (2) 说明杆3的角速度ω 3的方向（顺时针还是逆时针）； (3) 用相对运动图解法在速度多边形上确定v F 的大小。
机构的结构分析 2-1填充题及简答题 （1）平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。 （2）平面机构中若引入一高副将带入个约束，而引入一个低副将带入个约束。 （3）机构具有确定运动的条件是什么？ （4）何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？ （5）杆组具有什么特点？如何确定机构的级别？选择不同的原动件对机构级别有无影响？ 答案： （1）平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1 （2）平面机构中若引入一高副将带入1个约束，而引入一个低副将带入2个约束。 （3）机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于零，且自由度数等于原动件数。 （4）复合铰链：在同一点形成两个以上的转动副，这一点为复合铰链。 局部自由度：某个构件的局部运动对输出构件的运动没有影响，这个局部运动的自由度叫局部自由度。 虚约束：起不到真正的约束作用，所引起的约束是虚的、假的。 （5）杆组是自由度为零、不可再拆的运动链。机构的级别是所含杆组的最高级别。选择不 同的原动件使得机构中所含杆组发生变化，可能会导致机构的级别发生变化。 2-2 计算下图机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度，虚约束等情况时必须一一指出， 图中BC、ED、FG分别平行且相等。要使机构有确定运动，请在图上标出原动件。 2-2答案：B点为复合铰链，滚子绕B点的转动为局部自由度，ED及其两个转动副引入虚 约束，I、J两个移动副只能算一个。
11826323=-?-?=--=h L p p n F 根据机构具有确定运动的条件，自由度数等于原动件数，故给凸轮为原动件。 2-3 题图2-3所示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，以AB 为原动件分析组成此机 构的基本杆组。又如在该机构中改选EF 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同，机构的级别怎样？ 2-3答案：110273=?-?=F 。注意其中的C 、F 、D 、Ｈ点并不是复合铰链。 以AB 为原动件时： 此时，机构由三个Ⅱ级基本杆组与原动件、机架构成，机构的级别为二级。 以EF 为原动件时： 机构由1个Ⅱ级基本杆组，1个Ⅲ级基本杆组和机架组成。机构的级别为三级。显然，取不同构件为原动件，机构中所含的杆组发生了变化，此题中，机构的级别也发生了变化。 2-4 图示为一机构的初拟设计方案。试分析：
糕点切片机说明书 第五组 易万力、李华斌、杨永亮、林楷、王博 指导老师：李小江 目录
一、设计题目和要求 1.题目： 糕点切片机 2.工作原理及工艺动作简述 糕点切片机的切刀运动机构由电动机驱动，经减速后使切刀实现切片所需的某种往复运动。糕点铺在传送带上，间歇地进行输送，通过改变传送带输送速度或每次间隔的输送距离，以满足糕点不同切片规格尺寸的需要。糕点先成型，经切片后再烘干。 3.原始数据及设计要求（组号：5 数据号：3） （1）糕点厚度：10~17mm。 （2）糕点切片长度：45mm。 （3）切刀切片最大作用距离：300mm。
（4）切刀工作节拍：50次/min。 （5）生产阻力甚小。设计要求机构简单、轻便、运动灵活可靠。 （6）电机参考规格： 1300r/min。 4.难点提示及注意事项 （1）切削速度较大时，切片刀口会整齐平滑，因此切刀运动方案的选择很关键，切口机构应力求简单适用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑 等。 （2）直线间歇运动机构如何满足切片长度尺寸的变化要求，是需要认真考虑的。调整机构必须简单可靠，操作方便。是采用调速方案，还 是采用调距离方案，或采用其它调速方案，均应对方案进行定性分 析比较。 （3）间歇输送机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部送料运动应在切刀返回过程中完成。需要注意的是，切口有一定的厚度，输送运 动必须等切刀完全脱离切口后方能开始进行，但输送机构的返回运 动则可与切刀的工作行程在时间上有一段重叠，以利提高生产率， 在设计机器工作循环图时，应注意上述特点并适当选择输送运动机 构的设计参数。
二、执行机构设计 1．工艺动作分解和机构分解 糕点切片机要求完成两个动作： （1）糕点的直线间歇运动 （2）切刀往复直线运动 2. 执行机构的选择及评价 糕点直线间歇运动机构可采用棘轮机构、不完全齿轮机构、槽轮机构等。 切刀往复直线运动机构可采用导杆机构、凸轮机构、曲柄滑块机构等。 （1）糕点直线间歇运动机构：
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 =∴
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
3 . （10分）图中所示斜齿圆柱齿轮传动——蜗杆传动组成的传动装置。动力由Ⅰ轴输入，蜗轮4为右旋齿，试求： （1）为使蜗轮4按图中n 4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向。 （2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和齿轮2的轮齿旋向。 （3）在图中画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力方向。 II I 4. 分析题（5分）根据图中注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。 a b a ；b 五、计算题（25分） 1.计算图示两机构的自由度（5分）。 2.在图示轮系中，已知z 1=z 4=40，z 2=z 5=30，z 3=z 6=100，求：i 1H 。（8分）
答案 3. （共10分）图中所示斜齿圆柱齿轮传动——蜗杆传动组成的传动装置。动力由Ⅰ轴输入，蜗轮4为右旋齿，试求： （1）（2分）为使蜗轮4按图中n 4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向。答：转向如图，箭头下上。 （2）（2分）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和齿轮2的轮齿旋向。 答：斜齿轮1 左旋，斜齿轮2 右旋。 （3）（6分，每个分力1分）在图中画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力方向。 II 4. 分析题（5分）根据图中注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。 a 曲柄摇杆机构 b 双曲柄机构 五、计算题（25分） 1.计算图示两机构的自由度（5分）。 1 1112831 118=-?-?====n P P n H L
2.在图示轮系中，已知z 1=z 4=40，z 2=z 5=30，z 3=z 6=100，求：i 1H 。（8分） 解： 5 .35.244 6644311 313=? - =--= -==? -=H H H H n n z z n n n n i n n z z i 43n n = 06=n 75 8535243 111... =?=? = = ?H H H n n n n n n i
平面运动链自由度计算公式为 H L 23p p n F --=运动链成为机构的条件 运动链成为机构的条件是：取运动链中一个构件相对固定作为机架，运动链相对于机架的自由度必须大于零，且原动件的数目等于运动链的自由度数。 满足以上条件的运动链即为机构，机构的自由度可用运动链自由度公式计算。 一、平面机构的结构分析
计算错误的原因 例题圆盘锯机构自由度计算 解 n =7，p L =6，p H =0 F =3n -2p L -p H =3?7-2?6=9错误的结果！ 1234 5 67 8 A B C D E F 两个转动副
1234 5 67 8 A B C D E F ●复合铰链(Compound hinges ) 定义：两个以上的构件在同一处以转动副联接所构成的运动副。 k 个构件组成的复合铰链，有(k -1)个转动副。 正确计算 B 、 C 、 D 、 E 处为复合铰链，转动副数均为2。 n =7，p L =10，p H =0 F =3n -2p L -p H =3?7-2?10=1
准确识别复合铰链举例 关键：分辨清楚哪几个构件在同一处用转动副联接 12 3 1 3 4 2 4 1 3 231 2 两个转动副两个转动副 两个转动副 两个转动副 1 2 3 4 两个转动副 1 4 2 3 两个转动副
例题计算凸轮机构自由度 F=3n-2p L-p H=3?3-2?3-1=2 ？ ●局部自由度(Passive degree of freedom) 定义：机构中某些构件所具有的仅与其自身的局部运动有关的自由度。 考虑局部自由度时的机构自 由度计算 设想将滚子与从动件焊成一体 F=3?2-2?2-1=1 计算时减去局部自由度F P F=3?3-2?3-1-1(局部自由度)=1
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。
2019年宁波大学硕士研究生招生考试初试科目考试大纲 科目代码、名称: 892机械原理 一、考试形式与试卷结构 （一）试卷满分值及考试时间 本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。 （二）答题方式 答题方式为闭卷、笔试。试卷由试题和答题纸组成；答案必须写在答题纸（由考点提供）相应的位置上。 （三）试卷内容结构 考试内容主要包括平面机构的结构分析、平面机构运动分析、平面机构的力分析和机械效率、刚性回转件的平衡、机械速度波动的调节、平面连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、轮系及其设计、其他常用机构。 （四）试卷题型结构 1.选择（填空）题 2.问答题 3.计算题 4. 综合分析设计题 二、考查目标 课程考试的目的在于测试考生对于机械原理相关的基本概念、基本理论、基础知识的掌握情况、机构的综合分析设计以及解决实际问题的能力，主要目标包括：1.掌握常用机构主要类型、特点、应用等基本知识；2．掌握常用机构的运动特性及设计基本理论与基本方法、机械动力学的基本原理和计算方法；3. 具有能综合运用上述基本知识、基本理论与基本方法解决实际设计问题的能力。 三、考查范围或考试内容概要 第一部分：平面机构的结构分析
1.理解零件、构件、运动副及运动链、机构、机械、机器的概念，了解机构引入运动 副之后运动所受到的约束。 2.掌握机构运动简图的绘制。 3.掌握平面机构的自由度计算及机构具有确定运动的条件，并能识别机构中的复合铰 链、局部自由度和虚约束。 4.掌握平面机构的高副低代方法和Ⅱ级、Ⅲ级杆组的结构特点，掌握平面机构的组成原 理和结构分析方法。 第二部分：平面机构运动分析 1.理解速度瞬心的概念，掌握机构速度瞬心的确定方法以及速度瞬心法在机构速度分 析中的应用。 2.掌握应用矢量方程图解法作平面机构的位置、速度和加速度分析。 3.熟悉用解析法作平面机构的位置、速度、加速度分析的思路。 第三部分：平面机构的力分析和机械效率 1.了解平面连杆机构动态静力分析数学模型的建立思路。 2.掌握运动副中摩擦力的确定、计入运动副摩擦时的机构静力分析方法。 3.掌握机械效率及计算方法，深入理解机械自锁概念，能通过力分析或效率分析进行 机械自锁性判别和自锁条件的建立。 第四部分：刚性回转件的平衡 1.掌握刚性回转件的静平衡与动平衡的原理和平衡设计计算方法。 2.了解平面机构的平衡原理。 第五部分：机械速度波动的调节 1.掌握机械系统等效动力学模型的等效原则及建立与求解方法。 2.理解机械运转的平均速度和不均匀系数的概念，周期性与非周期性速度波动的原因 及调节方法；掌握机器周期性速度波动的飞轮调速原理及飞轮设计方法。 第六部分：平面连杆机构及其设计 1.了解平面四杆机构的基本型式、特点及其演化。 2.掌握平面四杆机构的主要工作特性（包括平面四杆机构存在曲柄的条件，急回特性 与极位夹角，压力角和传动角及最小传动角出现位置，以及死点位置）。 3.掌握平面四杆机构的常用设计方法，重点是图解法（仅要求：a）实现连杆位置的运 动设计；b）两连架杆对应位置；c）已知行程速度变化系数及附加条件），对于解析法熟悉解法思路。
机械原理课程设计 --步进输送机 机械工程学院 机械设计制造及其自动化专业 指导老师：虞红根 姓名：施志祥学号：101816 设计人：徐青、施志祥、高瑜刚、李浩伦 完成日期：2012年5月11日 设计题目及要求 题目：步进输送机设计（题二） 工作原理： 步进输送机是一种间歇输送工件的传送机械。工件由料仓卸落到轨道上。滑架作往复运动，滑架正行程时，使工件向前运动；滑架返回时，工件不动。当滑架又向前运动时，使下一个工件向前运动，可使工件保持一定的时间间隔卸落到轨道上。 原始数据及设计要求： 1）输送工件的形状和尺寸，如下图所示。
单位：mm 输送步长为H=840mm。 2）滑架工作行程平均速度为s。要求保证输送速度尽可能的均匀，行程速比系数K值为左右。 3）滑架导轨水平线至安装平面的高度在1100mm以下。 4 ）电动机功率可选用, 1400r/min左右（如Y90S-4）。 注意事项及难点提示： 1）机构的协调设计； 2）步进输送机构与插断机构的主要审计参数有些已给定，有些需要计算或自行确定。比如，可按已知行程，平均速度和行程速比系数确定曲柄转速。 3）步进输送机运动简图应进行多方案比较。工件的运送要求平稳和有较高的定位精度。进行方案评价是，侧重点应放在运动和动力功能质量方面（比如，工件停放在工位上之前的速度变化应尽量平缓）。 工艺动作分解
机构选型 加料：由工件做自由落体运动完成 插断：插断机构 方案一： 工作原理： 运用凸轮加弹簧，使工件往下掉的开关始终与凸轮表面接触，从而与凸轮表面运行轨迹一致，实现开关一开一闭。 优点： 1. 只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到想要的 运动规律，易实现插断； 2. 结构紧凑，计算简单。 缺点： 1.加工两个凸轮，成本较高； 2．凸轮与推杆之间的点、线接触，是使得凸轮轮廓易磨损； 3．较难实现同步传递动力给两个凸轮。 方案二： 工作原理： 利用双摆杆机构带动插板运动实现插断。 优点：
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
第1章 平面机构的结构分析 解释下列概念 1.运动副； 2.机构自由度； 3.机构运动简图； 4.机构结构分析； 5.高副低代。 验算下列机构能否运动，如果能运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。 题图 题图 绘出下列机构的运动简图，并计算其自由度(其中构件9为机架)。 计算下列机构自由度，并说明注意事项。 计算下列机构的自由度，并确定杆组及机构的级别(图a 所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。 题图 题图 第2章 平面机构的运动分析 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。 题图 在图示机构中，已知各构件尺寸为l AB =180mm , l BC =280mm , l BD =450mm , l CD =250mm , l AE =120mm , φ=30o , 构件AB 上点E 的速度为 v E =150 mm /s ,试求该位置时C 、D 两点的速度及连杆2的角速度ω2 。 在图示的摆动导杆机构中，已知l AB =30mm , l AC =100mm , l BD =50mm , l DE =40mm ,φ1=45o ,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s 沿逆时针方向回转。求D 点和E 点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度（用相对运动图解法）。 题图 题图 在图示机构中，已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=10 rad/s ，角加速度α1=0，试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。 题图 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。 （1）在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。 （2）以给出的速度和加速度矢量为已知条件，用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。 （3）在给出的速度和加速度图中，给出构件2上D 点的速度矢量 2pd 和加速度矢量2''d p 。 题图 在图示机构中，已知机构尺寸l AB =50mm , l BC =100mm, l CD =20mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=ω4=20 rad/s ，试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度ω2和角加速度α2的大小和方向。 题图 在图示机构构件1等速转动，已知机构尺寸l AB =100mm ,角速度为ω1= 20 rad/s ，原动件的位置φ1= 30o,分别用相对运动图解法和解析法求构件3上D 点的速度和加速度。 题图 题图 在图示导杆机构中，已知原动件1的长度为l 1 、位置角为φ1 ，中心距为l 4 ，试写出机构的矢量方程和在x 、y 轴上的投影方程(机构的矢量三角形及坐标系见图)。 在图示正弦机构中，已知原动件1的长度为l 1=100mm 、位置角为φ1= 45o 、角速度ω1= 20 rad/s ，试用解析法求出机构在该位置时构件3的速度和加速度。 在图示牛头刨床机构中，已知机构尺寸及原动件曲柄1的等角速度ω1 ，试求图示位置滑枕的速度v C 。 题图 题图
西南科技大城市学院-王忠 试题 1 一、选择题（每空 2 分，共 10 分） 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 的杆为机 架时，则该机构为 A 机构。 A 、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 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 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 B、分度圆上压力角 C、齿数 D、前 3 项 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。 3、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 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。 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？ 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单位体。 1
目 录 2008年同济大学813机械原理考研真题 2012年同济大学813机械原理考研真题（计算题回忆版） 2014年同济大学813机械原理考研真题（回忆版） 2016年同济大学813机械原理考研真题（手写版）
2008年同济大学813机械原理考研真题 一、概念题（每空1.5分，共30分） 1．请写出三种可作间歇运动的机构______、______、______。 2．当直齿轮与直齿条标准啮合时，齿轮的节圆与分度圆______，齿条的节线与分度线______；当直齿轮与直齿条非标准啮合时，齿轮的节圆与分度圆______，齿条的节线与分度线______。 3．机械的周期性速度波动可采用______来调节，而非周期性速度波动一般用______来调节。 4．对于静平衡的转子，有可能是______不平衡的；而动平衡的转子，则一定是______平衡的。 5．某平面基本杆组有4个构件，其低副数为______。 6．某机械系统的等效质量的大小，（ ）。 A．等于系统中所有构件的质量之和 B．与系统中各构件质量的平方和有关 C．与系统的瞬时功率的大小有关 D．与该系统的动能的大小有关 7．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度之比仍保持原值不变，原因是（ ）。 A．啮合角不变 B．压力角不变 C．基圆半径不变 D．节圆半径不变
8．在下列的传动比计算公式中，对蜗杆传动来说，（ ）是错误的？A． B． C． D． 9．有急回运动特性的平面连杆机构的行程速比系数（ ）。 A．K＝1 B．K＞1 C．K≤1 D．K＜1 10．斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数的关系是（ ）。A． B． C． D． 11．若以曲柄为原动件，当曲柄摇杆机构的原动件位于（ ）时，机构的传动角最小？ A．曲柄与连杆共线的两个位置之一 B．曲柄与机架共线的两个位置之一
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
一机构结构 二平面连杆机构及其分析设计 三凸轮机构及其设计 四论析及其设计 六机构的动力学 1-1答案：a)自由度数为３。约束掉３个移动，保留３个转动自由度，为３级运动副。 b) 自由度数为３。约束掉１个移动、２个转动，保留２个移 动，１个转动自由度，为３级运动副。 c) 自由度数为1。约束掉2个移动、3个转动，保留1个移动 自由度，为5级运动副。 d) 自由度数为1。约束掉3个移动、２个转动，保留１个转动 自由度，为5级运动副。 e) 自由度数为2。约束掉2个移动、２个转动，保留1个移动， １个转动自由度，为4级运动副。 1-1答案：a)自由度数为３。约束掉３个移动，保留３个转动自由度，为３级运动副。 b) 自由度数为３。约束掉１个移动、２个转动，保留２个移 动，１个转动自由度，为３级运动副。 c) 自由度数为1。约束掉2个移动、3个转动，保留1个移动 自由度，为5级运动副。 d) 自由度数为1。约束掉3个移动、２个转动，保留１个转动 自由度，为5级运动副。 e) 自由度数为2。约束掉2个移动、２个转动，保留1个移动， １个转动自由度，为4级运动副。 1-2答案：a)其结构的自由度Ｆ＝３×８－２×１０－２＝２或Ｆ＝３×９－２×１１－１＝２。机构运动简图： b)自由度Ｆ＝３×５－２×７＝１。机构运动简图： c)自由度Ｆ＝３×６－２×４＝１。机构运动简图： d)自由度Ｆ＝３×５－２×７＝１。机构运动简图： 1-3答案：∵Ｆ＝１, ∴单链数Ｐ＝３Ｎ／２－（Ｆ＋３）／２＝１３
闭环数k＝Ｐ＋１－Ｎ＝４ 由Ｐ３３页公式１－１３a可得： 合回路分别是由如下构件组成： １０，９，８，７，１４；１０，１，２，３； １０，５，４，３；２，３，４，５，６，７。 1-4答案：a)其中４、８、３、２、７构件构成了虚约束。Ｆ＝３×３－２×４＝１; 先按a）图机构运动起来。拆去虚约束后再观察其运动。 b)其中ＡＤ、ＣＤ杆及下方的活塞构成虚约束。 Ｆ＝３×５－２×７＝１; 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。
第二章习题及解答 2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。 （a）（b） 题图2-1 解： 1)分析 该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。 2)绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=5，P L=7, P H=0, F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 故该机构具有确定的运动。 2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b） 题图2-2 解： 1)分析 该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。 2) 绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=4，P L=5, P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 故该机构具有确定的运动。 2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。
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Ｐrｉnｔ 机械原理试题及答案(试卷＋答案)、 仅供测试与学习交流,请下载后24小时内删除。? Arｒay ２0１3年机械原理自测题(一)?一.判断题(正确得填写?Ｔ?,错误得填写?Ｆ?)(２0分)?1、根据渐开线性质,基圆内无渐开线,所以渐开线齿轮得齿根圆必须设计比基 ３、圆大。(Ｆ)?2、对心得曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。( T ）? 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,只要满足杆长与条件，则该机构一定有曲柄存在。?（Ｆ)?６、滚子从动件盘形凸轮得实际轮廓曲线就是理论轮廓曲线得等距曲线。?(Ｔ) 7、在机械运动中,总就是有摩擦力存在,因此,机械功总有一部分消耗在克服摩 擦力上。( T)?8、任何机构得从动件系统得自由度都等于零。（ 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、对心曲柄滑块机构得极位夹角等于（ 0 )所以(没有)急回 特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮得连续传动条件就是(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得原因就是（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(传递运动与动力)。?三、选择题（10分) 1、齿轮渐开线在()上得压力角最小。?Ａ)齿根圆；Ｂ）齿顶圆; C)分度圆;D)基圆。 2、静平衡得转子（①)就是动平衡得。动平衡得转子(②)就是静平衡?得。 ①A)一定； B）不一定; C）一定不。?②A）一定；Ｂ)不一定:C)一定不。 3、满足正确啮合传动得一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时,她们得渐开 机械原理第 1 页共 32 页Ａrray 线齿形就是（）。?Ａ）相同得; B)不相同得。?4、对于转速很高得凸轮机构,为了减小冲击与振动，从动件运动规律最好采用?()得运动规律。?A)等速运动; B)等加等减速运动; C）摆线运动。?5、机械自锁得效率条件就是()。?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。