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
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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， 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
D
E
G F
C
D
B B
A A
a
b
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移动副。 即 n 3, p l 4, p h 0, p'
F
' 0 ；所以该机构自由度为： F 3n ( 2 p l p h
p' ) F '
3 3 （2
4 0 0） 0
1
小题 b ：
其中 A 、B 、C 、 G 、H 处各有一个转动副， F 处为复合铰链有两个转动
副， B 处有一个
局 部 自 由 度 ， D 、 E 处 的 两 个 移 动 副 记 作 一 个 移 动 副 。
即 n 7, p l 9, p h 1, p' ，
0 F ' 1 ；所以该机构自由度为：
2
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F 3n ( 2 p l p h p' ) F '
3 7 （ 2 9 1 0） 1
1
2、 如图 2 所示机构中，各尺寸为：
lAB=30mm ，l AC=100mm ，l BD =50mm ，l DE =40mm ，
曲柄
以等角速度 ω 1=10 rad/s 运动，试用图解法求机构在
1 45 时，点 D 和 E 的加速度，
以 及构件 2 的角速度和角加速度。 （ 15
分）
D
B
1ω 1
3 2
A
1
4
E
图 2
图 a 图 b 图 c 解：以 μ l=0.0025m/mm 作机构的位置简图，如图 a 所示。此机构中构件 2 和摇块 3 组成移
动副，且构件 2 作平面一般运动，选 C （C2 和 C3）为重合点，则 Vc3=VC4=0,ac3=ac4=0, ω3= ω 2， α3=α 2。
i. 速度分析
v B
1l AB
10 0.03 0.3m / s
v
C2 v
B v
C 2B v
C 3 v
C 2C 3 方向 AB BC
// BC 大小
？
？
取μ v=0.005m · s -1
/mm 作上式的速度图（图 b ），再根据速度影像原理得点 d 及 e 。
v
D
v
v
E v
pd 0.005 45.2 m s （沿 pd 方向） 0.23 / pe 0.005 34.4 m s （沿 pe 方向）
0.17 /
3
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v bc
2 0.005 48.5
rad /
s （瞬时针）
2
0.123 2.00 l bc
ii.
加速度分析
a B a n
2 l AB 100 0.0
3 3m / s 2
B 1 a
C n 2 B 22l BC
2.002 0.123 0.49m / s 2
a C k
2 C3
2
3v
C2 C3
2 2 0.005 34.5 0.69 m / s 2
（方向 D E ）
a
C 2
a B a C n
2B a C t 2 B
a
C 3
a C t
2C 3
a C r
2C 3
方向
B A
C B
BC
BC
// BC
大小 ？ 0 ？
以μ a =0.04m · s -2
/mm 作加速度图（图 c ），再加速度影像原理得点 d ’和 e ’，由图可得： a D ' ' 0.04 65.14 2.61 / s 2 （沿 ' '方向） a p d
m p d a E ' ' 0.04 71.01 2.84 / s 2 （沿 ' ' 方向）
a p e
m p e
2 a C t 2 B a n 2'c 2'
0.04 25.85 8.41rad / s 2
（顺时针）
l CB
lCB
0.123
3、设计一对渐开线外啮合标准齿轮圆柱齿轮机构。已知 z1=18， z2=36 ，模数
m=3，压力角
α与齿顶高系数 h a *
为标准值，试求： （ 10 分）
1) 该圆柱齿轮机构的传动比 i 12
2) 两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、分度圆上齿厚 3) 求两轮的中心距
答：
a) 该圆柱齿轮机构的传动比
z 2 36 i
12
2
z 1
18
b) 两轮的分度圆直径：
d 1 mz 1 3 18 54mm d 2 mz 2 3 36 108mm
齿顶圆直径：
d a 1 (z 2h *
)m (18 2 1) 3 63mm
1 a
d a 2 ( z 2 2h a *
) m (36 2 1) 3 117mm
齿根圆直径：
d
f
1 ( z 1 2h a * 2c *
)m
(18 2 1 2 0.25) 3 46.5mm
4
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d f 2 ( z2 2h a*2c* )m (36 2 1 2 0.25) 3 100.5mm
基圆直径：
d b1 d
1cos 54 cos20 50.74 mm
d b 2 d
2cos 117 cos20 109.94mm 分度圆上齿
厚：
s
m 3.14 3
2 2
4.71mm
c) 两轮中心距：
a d1 d254 108
81mm
2 2
4、在图示轮系中，已知： Z 1=22 ，Z 3=88 ，Z3’=Z 5。试求传
动比 i15。（ 10
分） 2 答：齿轮 1、 2、 3、H 组成行星轮系部
分； 4 H 齿轮 3’、4、 5 组成定轴轮系部
分；
5
3 ’ 1
其中行星轮系部分的传动比：
z2z3 z3 88 3
i13H 1 H 4 （ 1）
图 3
3 H z1z2z122
定轴轮系部分：
i3 '5 3' z4 z5z5
1 （ 2）
z3 ' z4 z3'
5
由图中可知：
5H（ 3）又有：
3 3' （ 4）
由式 1、 2、 3、4 联立可得：
i159
五、设计题（10 分）
设计一导杆机构，已知机架长度 100mm ，行程速比系数 K=1.5 。（要求保留作图轨迹，
以及必要的文字说明）
5
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解：
180 (K 1) 180 (1.5 1) 导杆机构的极位夹角
K 1 1.5 1
36
根据导杆机构的特性知：；其中为导杆的摆角
作图步骤：
a) 作mDn
b) 作mDn 的角平分线，在该线上取l DA d 100mm（即机架长度）
c) 过 A 点作导杆任一极位的垂
线AC 1（或 AC 2），其即为曲柄，故
a d sin(
/
2) 100 sin(36 / 2) 30.90mm
试题 2
一、填空题（每题 2 分，共 20 分）
1、机构具有确定运动的条件：机构自由度数= 机构的原动件数。
2、速度影像的相似原理只能应用于同一构件上的各点。
3、对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则该机构演化为定块机构（或直动导杆机构）。
4、移动副的自锁条件是：驱动力作用在移动副的摩擦角内。
5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，一次多项式运动规律有刚性冲击。
6、渐开线的形状取决于基圆的大小。
7、直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是：模数相等、压力角相等。
8、有一外槽轮机构，已知槽轮的槽数z 4 ，转盘上装有一个圆销，则该槽轮机构的运
6
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动系数k= 0.2
5
。
9、回转构件进行动平衡时，应在两个平衡基面上加平衡质量。
10、当两构件组成兼有滑动和滚动的高副时，其瞬心在
过接触点高副元素的公法线处。
二、简答题（每小题5 分，
共
25 分）
1、简述构件和零件的区别和联系？
答：
a)构件：从运动角度讲是不可再分的单位体。
b)零件：从制造角度讲是不可再分的单位体。
c)构件可以由多个零件通过刚性联结获得。
2、什么是当量摩擦系数？
答：为了计算摩擦力简便，把运动副元素几何形状对运动副的摩擦力的影响因素计入到
摩擦系数中，这种转化后的摩擦系数称为当量摩擦系数。
3、实现往复移动或往复摆动的机构有哪些？
答：
（1）连杆机构
（2）凸轮机构
（3）螺旋机构
（4）齿轮齿条机构
（5）组合机构
4、机械的“平衡”与“调速”都可以减轻机械中的动载荷，但两者有何本质区别？
答： 1)机械平衡是通过消除或减小惯性力和惯性力矩来减轻机械中的动载荷。
2)调速是使机械的运动避开其共振区域，从而减小轴的挠度，获得减轻机械中动载荷
的目的。
5、简述渐开线圆柱斜齿轮机构主要有哪些优缺点？
答：优点：
（1）啮合性能好：逐渐啮入，逐渐啮出，传动平稳，噪音小。
（2）重合度大：降低每对齿轮的载荷，提高承载能力。
（3）结构紧凑：避免根切的最小齿数小。
缺点：运转时有轴向力。
三、计算题（共45 分）
1、绘制缝纫机下针机构简图（草图）。(5 分)
D
C
3
4
2
B 7
A 1
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2、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组及
机构级别。 (10 分 )
答：见图所示。活动构件 n=7 ；低副 pl=10 ；
所以机构的自由度
为 C D
F 3n(2 p l p h p') F
'
B
H
E
3 7 (2 10 1 0 0) 0 1
F
A
以 AB 为原动件：
G 机构可分解成下图。Ⅱ级机构
H
C
D E
B
A
Ⅱ级组
F Ⅱ级组
Ⅱ级
组
机架与原
动件
G 因此该机构为：Ⅱ级机构
3、试求机构在图示位置的全部瞬心。(5
分 )
C
2
3 B
P12
P23 A
1 P13
答： A 点为 P13；
B 点为 P12；
8
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P 23 由三心定理求得，见图。
4、在图示导杆机构中，
BAC 90 ， l AB 60mm ， l AC 120mm ，曲柄 AB 以等角速度
1
30rad / s 转动，试用相对运动图解法求构件 3 的角速度和角加速度。
(15 分 )
解：以 μ
l=0.001m/mm 作机构的位置简图，如图 a 所示。
l
BC l AC 2 l AB 2
1202 602
134mm A 1 B
2 a) 速度分析
求 v B2
4
3 vB2 vB1
1l AB 30 0.06 1.8m / s （方向垂直 AB 转向同 ω 1）
求 v B 3 C
v
B 2 v
B 3 v
B 2B 3
方向
AB
BC
// AB 大小 1.8 ？ ?
-1 b ）
取μ v=0.01m · s /mm 作上式的速度图（图
v
B 3 v pb
3
0.01 80.36 0.8m / s （方向见图）
v
B 2B 3
v b 2b
3 0.01 161.07 1.6m / s （方向见图）
v
B 3 0.8
6rad / s (逆时
针 )
3
134 10 3
l
BC
a) 加速度分析
a
B 2 a B n
2 12
l AB 302
0.06 54m / s 2
(方向 B A ） n 2 l
BC 6 2 0.134 4.8m / s(方向 B C ) aB 3
3
a B k
2 B 32
3 v
B 2B 3 2
6
1.6 19.2m / s(方向 v B 2 B 3 )
a
B2
a B3n
a B t
3 a B k
2B 3
a B r
2B 3
方向 B
A B C BC v
B 2B 3 // BC
大小
54
4.8
?
19.2
？
以μ a =1m · s -2
/mm 作加速度图（图 c ）
a t
B 3
a e'
b 3 '
1
29.08
29m / s 2
（方向见图）
9
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3a B t 3 29 216rad / s2 l BC 0.134
5、图示轮系中，已知： z160, z2 z2
'z3
z4 20, z5 100 。试求传动比 i 41。
（ 10 分）
答：
i15H 1 H z2 z520 100 5
2’ 2 （ 1）
1
0 H z1 z2 ' 60 20 3 3
H
i14H 1 H z2 z3 z420 20 1
4 （ 2）
4 H z1 z2 '
z360 20 3
由式 1、 2 联立可
得：
5 i41 1.5
四、设计题（10 分）
10
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如图所示，设已知破碎机的行程速比系数K=1.2 ，颚板长度l CD300mm ，颚板摆角35，曲柄长 60mm。试设计该四杆机构。
解：
作图步骤：
d)由给定的行程速比变化系数 K，得曲柄摇杆
机构的极位夹角
180 ( K 1) 180 (1.2 1)
K 1
16.36 1.2 1
e) 作出摇杆两个极限位
置C1D 和 C2D，使 C1 DC 2 35 f)连接 C1、 C2，并作 C1M 垂直于 C1C2。
g) 作 C1C2 N 90 90 16.36 73.64 ， N 与 M 相交于 P 点，由图可见，
C1PC216.36 。
h)利用余弦定理求 AC 1 （令为 x）
2 l AB x 2x2l C21C 2
cos l
AB x x
2 2
量得 l C1C 2 180.42mm
代入求得连杆的长度：x 225.44mm
i) 以 C1为圆心， x 为半径作圆，与前述外接圆的交点即为所求的A 点。
j)量得机架长： 309.43mm
试题 3 一、填空题（每空2 分，共 20 分）
1、机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为原动
件；而其余活动构件
称为从动件。
2、转动副的自锁条件是：驱动力作用在摩擦圆内。
3、对心曲柄滑块机构，若以曲柄为机架，则该机构演
化为导杆机构。
4、机构的压力角是指力与速度所夹锐角。
5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，余弦加速度运动规律有柔性冲击。
6、齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈多。
7、棘轮机构的主要组成构件
有：棘轮、棘爪、止动爪等。
8、机器速度波动的类型
有：周期性速度波动、非周期性速度波动。
9、设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采
机械原理复习题 一、机构组成 1、机器中各运动单元称为_________。 A 、零件B、构件 C 、机件D、部件 2、组成机器的制造单元称为_________。 A 、零件B、构件 C 、机件D、部件 3、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间产生相对运动。 A、可以 B、不能 C、不一定能 4、机构中只有一个。 A、闭式运动链 B、机架 C、从动件 D、原动件 5、通过点、线接触构成的平面运动副称为。 A、转动副 B、移动副 C、高副 6、通过面接触构成的平面运动副称为。 A、低副 B、高副 C、移动副 7、用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副严格按照比例所绘制的机构图形称为__________。 A 、机构运动简图 B 、机构示意图C、运动线图 8、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 9、基本杆组是自由度等于____________的运动链。 A、0 B、 1 C、原动件数 10、机构运动简图完全能表达原机械具有的运动特性。（） 11、虚约束在计算机构自由度时应除去不计，所以虚约束在机构中没有什么作用。（） 12、虚约束对机构的运动有限制作用。（） 13、在平面内考虑，低副所受的约束数为_________。 14、在平面内考虑，移动副所受的约束数为_________。 15、在平面内考虑，凸轮运动副所受的约束数为_________。 16、一平面机构由两个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。 17、一平面机构由三个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。 18、曲柄摇杆机构是_____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 =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 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 =∴
西北工业大学网络教育课程考试考前复习 机械原理 一、填空题 1. 铰链四杆机构的基本型式有、、三种。 2. 从效率观点分析，机械自锁的条件是。 3. 凸轮的形状是由和决定的。 4. 机器产生速度波动的类型有和两种。 5. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 6. 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。 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. 三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。 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. 交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是、、。 11. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 12. 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。 13. 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。 14. 平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向，内啮合的两齿轮转向。 15. 平面低副具有个约束，个自由度。 16. 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。 17. 增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 18. 标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。 19. 标准齿轮圆上的压力角为标准值，其大小等于。 参考答案 1．曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 2．效率小于零 3．从动件运动规律、基圆半径 4．周期性、非周期性
5．原动件数目 6．0、1 7．不变、增大 8．3、一条直线 9．行星、差动 10．m t2=m x1=m、αt2=αx1=α、γ1=β2 11．原动件数目 12．等加速、等减速 13．曲柄、机架 14．相反、相同 15．2、1 16．0、1 17．不变、增大 18．不变、增加 19．分度圆、200 二、判断题 1. 对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。（对） 2. 在平面机构中，一个高副引入二个约束。（错） 3. 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。（错） 4. 在机械运动中，总有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。（对） 5. 任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（对） 6. 在曲柄摇杆机构中，若只增大曲柄的长度，则摇杆的摆角将减小。（错） 7. 平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（对） 8. 对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。（对） 9. 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。（对） 10. 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。（对） 三、选择题
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
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
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 机械原理 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，则它们的瞬心位置在。 27.机械的效率公式为，当机械发生自锁时其效率为。 28.标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。 29.曲柄摇杆机构出现死点，是以作主动件，此时机构的角等于零。 30.为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有和。 31.在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作运动，即得到 双曲柄机构。 32.凸轮从动件作等速运动时在行程始末有性冲击；当其作运动时，从动件没有冲击。 33.标准齿轮圆上的压力角为标准值，其大小等于。 34.标准直齿轮经过正变位后齿距，齿根圆。 35.交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是、、。 36.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。 二、简答题： 1.图示铰链四杆机构中，已知l AB=55mm，l BC=40mm，l CD=50mm，l AD=25mm。试分析以哪个构件为机架可得到 曲柄摇杆机构（画图说明） 2.判定机械自锁的条件有哪些 3.转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同 4.飞轮是如何调节周期性速度波动的 5.造成转子不平衡的原因是什么平衡的目的又是什么
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
第七章齿轮机构及其设计 一、选择题 1.渐开线在______上的压力角、曲率半径最小。 A.根圆 B.基圆 C.分度圆 D.齿顶圆 2.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线相切于______。 A.两分度圆 B.两基圆 C.两齿根圆 D.两齿顶圆 3.渐开线齿轮的标准压力角可以通过测量_______求得。 A.分度圆齿厚 B.齿距 C.公法线长度 D.齿顶高 4.在范成法加工常用的刀具中，________能连续切削,生产效率更高。 A.齿轮插刀 B.齿条插刀 C.齿轮滚刀 D.成形铣刀 5.已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25,齿顶高系数h a*=1，齿顶圆直径D a=135mm,则其模数大 小应为________。 A.2mm B.4mm C.5mm D.6mm 6.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 D.重合 7.渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角__________法面压力角。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 8.斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角βb与分度圆上的螺旋角β相比_________。 A.βb >β B.βb =β C.βb <β D. βb =>β 9.用齿条型刀具加工，αn=20°,h a*n =1,β=30°的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少数是_________。 A.17 B.14 C.12 D.26 10.渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数z v=__________。 A.z/cosβ B.z/cos2β C.z/cos3β D.z/cos4β 11.斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的_________。 A.端截面中 B.法截面中 C.轴截面中 D.分度面中 12.在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，齿廓接触处所受的法向作用力方_________。 A.不断增大 B.不断减小 C.保持不变 D.不能确定 13.渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角_____。 A.加大 B.不变 C.减小 D.不能确定 14.一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________变化的。 A.由小到大 B.由大到小 C.由小到大再到小 D.保持定值 15.一对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压力角__________。 A.一定相等 B.一定不相等 C.一般不相等 D.无法判断 16在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了轮齿的大小及齿轮的承载能力。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 17.在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了齿廓的形状和齿轮的啮合性能。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 18和标准齿轮相比，以下变位齿轮的四个参数中________已经发生了改变。 A.齿距p B.模数m C.压力角α D.分度圆齿厚 二、判断题 1.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱，其啮合角一定是20°。（）
《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
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。
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） 两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。 作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。 转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 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。 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。 装有行星轮的构件称为行星架（转臂或系杆）。 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） 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。 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，机构的这种传动角为零的位置称为死点。 用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N1，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： 减小齿顶高系数ha* 加大刀具角α 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） a 图1 b B
机械原理试题及答案试卷 答案 Newly compiled on November 23, 2020
2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。（ F ） 2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。（ T ） 3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。（ F ） 4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （ T ） 5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。（ F ） 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ T ）7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。（ T ） 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（ T ） 9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ F ） 10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。。（ F ） 二、填空题。（10分） 1、机器周期性速度波动采用（飞轮）调节，非周期性速度波动采用（调速器）调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 0 ）所以（没有）急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1 ）。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 ）。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（ 联接），矩形螺纹多用于（传递运动和动力）。 三、选择题（10分） 1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。
机械原理复习试题(附 答案)
◇◆◇◆◇平面机构的运动分析◇◆◇◆◇ 选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。 1、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间_____产生相对运动。可以 不可以不一定能 2、原动件的自由度应为_____。0 1 2 3、在机构中原动件数目_____机构的自由度时，该机构具有确定的运动。大于等于 小于 4、机构具有确定运动的条件是_____。自由度大于零自由度等于原动件数自由度大于1 5、由K 个构件汇交而成的复合铰链应具有_____个转动副。K-1 K K+1 6、一个作平面运动的自由构件有_____个自由度。 1 3 6 7、通过点、线接触构成的平面运动副称为_____。转动副移动副高副 8、通过面接触构成的平面运动副称为_____。低副高副移动副 9、平面运动副的最大约束数是_____。 1 2 3 10、杆组是自由度等于_____的运动链。0 1 原动件数 11、具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。是 否 12、具有虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去虚约束。是否 13、虚约束对运动不起作用，也不能增加构件的刚性。是否 14、若两个构件之间组成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。 是否
15、若两个构件之间组成两个轴线重合的转动副，在计算自由度时应算作两个转动副。 是否 16、六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。是否 17、当机构的自由度F>0，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。是否 18、虚约束对机构的运动有限制作用。是否 19、瞬心是两构件上瞬时相对速度为零的重合点。是否 20、利用瞬心既可以求机构的速度，又可以求加速度。是否 ◇◆◇◆◇平面连杆机构及其设计◇◆◇◆◇ 选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。 1、铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和_____其他两杆之和。 <= >= > 2、铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和， 而充分条件是取_____为机架。最短杆或最短杆相邻边最长杆最短杆的对边3、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以_____为机架 时，有一个曲柄。最短杆相邻边最短杆最短杆对边 4、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以_____为机架 时，有两个曲柄。最短杆相邻边最短杆最短杆对边 5、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以_____为机架 时，无曲柄。最短杆相邻边最短杆最短杆对边 6、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和_____其余两杆长度之和，就一定是双摇杆机 构。< > = 7、一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当_____为原动件时，称为机构的死点位 置。曲柄连杆摇杆 8、一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当_____为原动件时，称为机构的极限位 置。曲柄连杆摇杆
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
二、简答题： 1．图示铰链四杆机构中，已知l AB=55mm，l BC=40mm，l CD=50mm，l AD=25mm。试分析以哪个构件为机架可得到曲柄摇杆机构？（画图说明） 2．判定机械自锁的条件有哪些？ 3．转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？ 4．飞轮是如何调节周期性速度波动的？ 5．造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？ 6．凸轮实际工作廓线为什么会出现变尖现象？设计中如何避免？ 7．渐开线齿廓啮合的特点是什么？ 8．何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？ 9．速度瞬心法一般用在什么场合？能否利用它进行加速度分析？ 10．移动副中总反力的方位如何确定？ 11．什么是机械的自锁？移动副和转动副自锁的条件分别是什么？ 12．凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么？如何选择推杆滚子的半径？ 13．什么是齿轮的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？ 14．什么是周转轮系？什么是周转轮系的转化轮系？ 15．什么是传动角？它的大小对机构的传力性能有何影响？铰链四杆机构的最小传动角在什么位置？ 16．机构运动分析当中的加速度多边形具有哪些特点？ 17．造成转子动不平衡的原因是什么？如何平衡？ 18．渐开线具有的特性有哪些？ 19．凸轮机构从动件的运动一般分为哪几个阶段？什么是推程运动角？ 20．什么是重合度？其物理意义是什么？增加齿轮的模数对提高重合度有无好处？ 21．什么是标准中心距？一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，其传动比和啮合角分别有无变化？ 二、1．作图（略）最短杆邻边AB和CD。 2．1)驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内； 2）机械效率小于或等于0 3）工作阻力小于或等于0 3．静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡 动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡 4．飞轮实质是一个能量储存器。当机械出现盈功速度上升时，飞轮轴的角速度只作微小上升，它将多余的能量储存起来；当机械出现亏功速度下降时，它将能量释放出来，飞轮轴的角速度只作微小下降。 5．原因：转子质心与其回转中心存在偏距； 平衡目的：使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。 6．变尖原因：滚子半径与凸轮理论轮廓的曲率半径相等，使实际轮廓的曲率半径为0。避免措施：在满足滚子强度条件下，减小其半径的大小。 7．1）定传动比2）可分性3）轮齿的正压力方向不变。8．基本杆组：不能拆分的最简单的自由度为0的构件组。机构组成原理：任何机构都可看成是有若干基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。 9．简单机构的速度分析；不能。 10．1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角2）总反力的偏斜方向与相对运动方向相反。 11．自锁：无论驱动力多大，机构都不能运动的现象。移动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦锥里；转动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦圆内。 12．1）反转法原理 2）在满足强度条件下，保证凸轮实际轮廓曲线不出现尖点和“失真”，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。 13．经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切圆称为节圆。当两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合。 14．至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线 回转的轮系称为周转轮系。在周转轮系中加上公共角速度-ωH 后，行星架相对静止，此时周转轮系转化成定轴轮系，这个假 想的定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。 15．压力角的余角为传动角，传动角越大，机构传力性能越好。 最小传动角出现在曲柄和机架共线的位置。 16．1）极点p‘的加速度为0 2）由极点向外放射的矢量代表绝对加速度，而连接两 绝对加速度矢端的矢量代表该两点的相对加速度。 3）加速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边 形。 17．转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡；平衡 方法：增加或减小配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力 偶矩同时得以平衡。 18．1）发生线BK的长度等于基圆上被滚过的圆弧的长度2） 渐开线任一点的法线恒与其基圆相切3）发生线与基圆的切点 是渐开线的曲率中心4）渐开线的形状取决于基圆的大小5） 基圆内无渐开线。 19．推程、远休止、回程、近休止；从动件推杆在推程运动阶 段，凸轮转过的角度称为推程运动角。 20．实际啮合线段与轮齿法向齿距之比为重合度，它反映了一 对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少。增加模数对提高重合度 没有好处。 21．一对标准齿轮安装时它们的分度圆相切即各自分度圆与节 圆重合时的中心距为标准中心距。当实际中心距大于标准中心 距时，传动比不变，啮合角增大。 1.平面铰链四杆机构有曲柄存在的条件为：a.连架杆 与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆； b.最短杆与最长杆杆长之和应小于或等于其余两杆之 和（通常称此为杆长和条件）。 2.连杆机构：指所以构建用低副联接而成的机构，又 称为低副机构。 3.连杆机构优点：a.运动副都是低副，低副亮元素为 面接触，所以耐磨损，承载大。b.低副亮元素几何形 状简单，容易制造简单，容易获得较高的制造精度。C . 可以实现不同运动规律和特定轨迹要求。缺点：a低 副中存在间隙，会引起运动误差，使效率降低。B动 平衡较困难，所以一般不宜用于高速传动。C设计比 较复杂，不易精确的实现复杂的运动规律。 4.平面四杆机构的基本形式有：（1）曲柄摇杆机构，（2） 双曲柄机构，（3）双摇杆机构。 5.速度变化：是指一段时间前后，速度的大小和方向出现的变 化，是个矢量，大小可以用后前速率差表示，方向可以用与规 定正方向的夹角表示。物理含义可以导出加速度：单位时间内 速度的变化量。 6.压力角：概述压力角(pressure angle)(α):若不考虑各运动 副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,作用于点C的力P 与点C速度方向之间所夹的锐角。压力角越大，传动角就 越小．也就意味着压力角越大，其传动效率越低．所 以设计过程中应当使压力角小. 7.死点：从Ft=Fcosα知，当压力角α=90°时，对从动 件的作用力或力矩为零，此时连杆不能驱动从动件工 作。机构处在这种位置成为死点，又称止点。 8.凸轮机构的特点：优点是只要适当的设计出凸轮的 轮廓曲线，就可以是使推杆得到各种预期的运动规律， 而且响应快速，机构简单紧凑。缺点：是凸轮廓线与 推杆之间为点。线接触，易磨损，.凸轮制造较困难。 9按.凸轮形状分：a盘形凸轮，b圆柱凸轮。按推杆形 状分：尖顶推杆，滚子推杆，平底推杆。根据凸轮与 推杆白痴接触的方法不同，凸轮可以分为：力封闭的 凸轮机构，几何封闭的凸轮机构。 10. 推杆常用的运动规律；根据推杆常用的运动规律所以数学 表达是不同，常用的主要有多项式运动规律和三角函数运动规 律两大类。 11.一条直线（称为发生线(generating line)）沿着半径为r b 的圆周（称为基圆(base circle)）作纯滚动时，直线上任意点 K的轨迹称为该圆的渐开线。它具有以下特性；a相应于发生 线和基圆上滚过的长度相等，即 ,即为渐开线在K点的法线。b 渐开线上各点的曲率半径不同，离基圆越远，其曲率半径越大， 渐开线越平直。c渐开线上任意一点的法线必切于基圆。d渐 开基圆以内无渐开线。E渐开线线的形状取决于基圆半径的大 小。基圆半径越大，渐开线越趋平直。 12..渐开线齿廓的啮合特点：渐开线齿廓能保证定传动比传动， 渐开线齿廓间的正压力方向不变，渐开线齿廓传动具有可分 性。 13.标准齿轮：是指m 、α 、ha 和c均为标准值，且分度 圆齿厚等于齿槽宽（ e = s ）的齿轮。 14.渐开线齿轮的基本参数：齿数z，模数m，分度圆压力角， 齿顶高系数，顶隙系数。渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 和连续啮合传动条件：正确啮合条件：m1 = m2 = m。α1 = α2 = α。连续啮台条件：εα= B1B2 / Pb ≥ 1。 15. 渐开线齿廓的根切现象；用范成法加工齿轮，当加工好的 渐开线齿廓又被切掉的现象时称为根切现象。其原因是；刀具 的齿顶线与啮合线的交点超过了被切齿轮的啮合极限点，刀具 齿顶线超过啮合极限点的原因是被加工齿轮的齿数过少，压力 角过小，齿顶高系数过大。 16.斜齿轮啮合特点是什么？答：（l）两轮齿廓由点开始接触， 接触线由短变长，再变短，直到点接触，再脱离啮合，不象直 齿圆柱齿轮传动那样沿整个齿宽突然接触又突然脱离啮合，而 是逐渐进入啮合逐渐脱离啮合，这样冲击小噪音小，传动平稳。 （2）重合度大ε= εα+εβ。 17.同齿数的变位齿轮与标准齿轮相比，哪些尺寸变了，哪些 尺寸不变，为什么？ 答：齿数、模数、压力角、分度圆、基圆、分度圆周节、全 齿高不变，齿顶圆、齿根圆、分度圆齿厚、齿槽宽发生变了。 原因：用标准齿轮刀具加工变位齿轮，加工方法不变，即正 确啮合条件不变，所以分度圆模数、压力角不变。因而由公式 可知分度圆、基圆不变，再有齿根高、齿顶高、齿根圆、齿项 圆的计算，基准是分度圆，在加工变位齿轮时，标准刀具中线 若从分度圆外移齿根高变小，齿根圆变大，而若要保证全齿高 不变则齿顶高变大齿顶圆变大，因刀具外移在齿轮分度圆处的 刀具齿厚变小，即被加工出的齿槽变小，又因为分度圆周节不 变，齿厚变厚。 18.一对斜齿轮的正确啮合条件和连续传动条件是什么？ 答：正确啮合条件：mn1 = mn2 = m αn1 = αn2 = α。外啮 合β1 = - β2 内啮合β1 = β2连续传动条件：ε= εα+εβ ≥ 1。 19.什么是变位齿轮？ 答：分度圆齿厚不等于齿槽宽的齿轮及齿顶高不为标准值的 齿轮称为变位齿轮。加工中齿条刀具中线不与被加工齿轮的分 度圆相切这样的齿轮称为变位齿轮。 20..蜗轮蜗杆机构的特点有哪些？ 答：(1)传递空间交错轴之间的运动和动力，即空间机构。 （2)蜗轮蜗杆啮合时，在理论上齿廓接触是点接触，但是蜗 轮是用与蜗轮相啮合的蜗杆的滚刀加出来的，实际为空间曲线 接触。 （3）蜗杆蜗轮的传动比，用蜗杆的头数（线数）参与计算。 （4）蜗杆的分度圆直径不是头数乘模数而是特性系数乘模 数，即d1 = qm （5）蜗轮蜗杆的中心距也是用特性系数参与计算。 a＝m（q＋Z2）/2 （6）可获得大传动比，蜗轮主动时自锁。 21.蜗轮蜗杆的标准参数面是哪个面；可实现正确啮合条件是 什么？ 答：（1）是主截面，即平行于蜗轮的端面过蜗杆的轴线的 剖面称之为主截面。 （2）正确啮合条件：ma1 = mt2 = m αa1 =α t2 = α β1 + β2 = 900 旋向相同 22.为什么确定蜗杆的特性系数q 为标准值？ 答：（1）有利于蜗杆标准化，减少了蜗杆的数目。 （2）减少了加工蜗轮的蜗杆滚刀的数目。 23.当量齿轮和当量齿数的用途是什么？ 答：一对圆锥齿轮的当量齿轮用来研究圆锥齿轮的啮合原 理，如重合度和正确啮合条件等，单个当量齿轮用来计算不根 切的最小齿数和用仿形法加工圆锥齿轮时用它来选择刀具号 及计算圆锥齿轮的弯曲强度。 24. 轮系可以分为三种：定轴齿轮系和周转轮系（基本类型）， 第三种是复合轮系。 25：轮系的作用：1 实现两轴间远距离的运动和动力的传动、 2 实现变速传动、 3 实现换向传动、 4 实现差速作用，5用做 运动的合成和分解，6在尺寸及重量较小的条件下，实现大功 率传动。 26. 瞬心为互相作平面相对运动的两构件上,瞬时相对 速度为零的点;也可以说,就是瞬时速度相等的重合点 (即等速重合点).若该点的绝对速度为零则为绝对瞬心; 若不等于零则为相对瞬心. 27. 机构中各个构件之间必须有确定的相对运动，因 此，构件的连接既要使两个构件直接接触，又能产生 一定的相对运动，这种直接接触的活动连接称为运动 副。轴承中的滚动体与内外圈的滚道，啮合中的一对 齿廓、滑块与导轨），均保持直接接触，并能产生一定 的相对运动，因而都构成了运动副。两构件上直接参 与接触而构成运动副的点、线或面称为运动副元素。 29.自由度：在平面运动链中，各构件相对于某一构件所 需独立运动的参变量数目，称为运动链的自由度。它 取决于运动链中活动构件的数目以及连接各构件的运 动副类型和数目。 平面运动链自由度计算公式：F=3n-2PL-PH（1.1）式中： F --- 运动链的自由度n --- 活动构件的数目PL --- 低副的 数目.PH --- 高副的数目。 30.机械的自锁：有些机械，就其结果情况分析，只要加上足 够大的驱动力，按常理就应该能沿着有效驱动力的作用的方向 运动，而实际上由于摩擦的存在，却会出现无论这个驱动力如 何增大，也无法使它运动的现象，这种现象称为机械的自锁。 31.静平衡：当转子(回转件)的宽度与直径之比（宽径比）小于 机械原理第 1 页共 2 页