机械是(机器和机构)的总称。
1．构件是机构中的(运动)单元体。
2．在平面机构中若引入一个高副将引入(1)个约束，而引入一个低副将引入(2)个约束。
3．从机构结构观点来看，任何机构都是由机架、原动件和从动件三部分组成。
5．构件的自由度是指(构件的独立运动参数)；机构的自由度是指(机构的独立运动参数)。
6．由两个构件直接接触而组成的(可动联接)称为运动副。
7．两个构件通过(点或线)接触而构成的运动副称为高副。
8．两个构件通过(面)接触而构成的运动副称为低副。
9．运动链是指构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为运动链。10．两个以上的构件在同一处以(转动)副相联接，就构成复合铰链。
11．机构中某些构件所具有的不影响其他构件运动的自由度称为
(局部自由度)。
12．不产生实际约束效果的重复约束称为(虚约束)。
13．当两个构件组成移动副时其瞬心位于(垂直于导路的无穷远处)。14．当两个构件组成转动副时其瞬心位于(转动副的中心)。
15．当两个构件组成纯滚动高副时其瞬心位于接触点处。
16．两互作平面运动的构件上绝对速度相等的瞬时重合点称为(速度瞬心)。
17．求机构的不直接相联接的各构件的瞬心时，可应用三心定理来求。
18．从受力观点分析，移动副的自锁条件是驱动力作用线位于摩擦角内。
转动副的自锁条件是驱动力作用线与摩擦圆相交。
19．槽面摩擦力比平面摩擦力大，是因为当量摩擦系数大。
20．机械中，V带比平带应用广泛，从摩擦角度来看，其主要原因是V带为槽面摩擦。，当量摩擦系数fv 大
21.运动副中法向反力（或正压力）和摩擦力的合力，称为运动副中的总反力。]
22.总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角。
23．驱使机械运动的力称为驱动力阻止机械运动的力称为阻抗力。
24．机械的输出功与输入功之比称为机械效率。
25．速度影象原理和加速度影象原理只能应用于同一构件上的各点。
26．一个运动矢量方程只能求解2个未知量。
27．从效率来分析，机械的自锁条件是η≤0。
28．在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为—连架杆。
29．在平面四杆机构中，作平面复杂运动的构件称为—连杆。
30．在平面四杆机构中，与机架构成整转副的连架杆称为—曲柄，与机架构成摆转副的连架杆称为—摇杆。
31．铰链四杆机构的三基本形式为曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构。
32．对心曲柄滑块机构中若以曲柄为机架，则将演化成—导杆机构33．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他连杆长度之和时，只能得到—双摇杆机构。
34．在曲柄摇杆机构中，若将摇杆的长度增到无穷大就演化为—曲柄滑块机构。
35．凸轮机构的压力角是从动件所受的力与力作用点速度方向所夹的锐角。
36．凸轮机构推杆常用的四种运动规律为：A.等速运动，B.等加等减运动，C.余弦加速度，D.正弦加速度。其中，仅适用于低速运动的运动规律为等速运动规律。有刚性冲击的运动规律为等速运动规律。有柔性冲击的运动规律为等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律。适用于高速运动的运动规律为正弦加速度运动规律。
37．用于平行轴间传动的齿轮机构有直齿；斜齿和人字齿轮机构
38．用于相交轴间传动的齿轮机构有(圆锥齿轮机构)。
39．用于交错轴间传动的齿轮机构有交错轴斜齿轮机构和蜗杆蜗轮机构。
40．过两啮合齿廓接触点所做的两齿廓公法线与两轮连心线的交点称为两轮的节点。
41．渐开线的形状取决于基圆的大小。
42．过齿轮顶端所做的圆称为齿顶圆。过齿轮槽底所做的圆称为齿根圆。
43．沿任意圆周所量得的相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆周上的齿距。
44．轮齿介于分度圆与齿顶圆之间的部分称为齿顶高。介于分度圆与齿根圆之间的部分为齿根高。
45．为了便于计算齿轮各部分的尺寸，在齿轮上选择一个圆作为计算的基准，称该圆为齿轮的分度圆。
46．齿轮分度圆上齿距与π之比称为模数。
47．一个齿轮的齿顶圆与另一个齿轮的齿根圆之间留有一定的间隙，称为顶隙。48．两轮传动时，其节点的圆周速度方向与啮合线之间所夹的锐角称为—啮合角。
49．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆为分度圆。
50．渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是(两齿轮的模数和压力角分别相等) 。
51．一对外啮合平行轴斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是模数相等，压力角相等，分度圆柱螺旋角相等、旋向相反。
52．斜齿轮的基本参数可分为：在垂直于轮齿方向的截面内定义的法面参数。
在垂直于齿轮回转轴线的截面内定义的端面参数。
53．斜齿轮的法面参数是标准值。
54．斜齿轮的大部分尺寸，须按端面
参数进行计算。
55．表示斜齿轮轮齿倾斜程度的参数是螺旋角。
56．蜗杆分度圆直径与模数的比值，称为蜗杆特性系数。
57．从蜗杆或蜗轮的端面沿其轴向看去，若螺旋线是由左下斜向右上方，则为右旋。若螺旋线是由右下斜向左上方，则为左旋。
58．圆锥齿轮的大端模数和压力角为标准值。
59．机械运转的三个阶段是启动阶段；稳定运转阶段；停车阶段
60．调节机械的周期性速度波动时，可在机械中安装飞轮。
61．机械系统的速度做周期性波动时，在一个波动周期内的输入功等于输出功。
62．对轴向尺寸较小的回转体，只须进行静平衡；对轴向尺寸较大的回转体，只须进行动平衡。
63．刚性转子的静平衡条件为转子上各惯性力的矢量和应等于零（或各质径积的矢量和应等于零
64．刚性转子的动平衡条件为转子上各惯性力的矢量和等于零，各惯性力矩的矢量和等于零
65．对于静不平衡的回转构件，不论它有多少个偏心质量，只需要在同一个平衡面内增加或除去一个平衡质量即可达到平衡。
答案
66．静平衡又称为单面平衡。
67．动平衡又称为双面平衡。
68．一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的—节圆——圆总是相切并相互作纯滚动。
69．标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是在分度圆上齿厚等于齿槽宽。
70．重合度大于或等于1 为齿轮的连续传动条件。
71．从加工原理来看，齿轮的加工方法有仿形法和范成法。
72．用范成法切制渐开线齿轮齿廓时，可能会产生根切。
73．用范成法加工齿轮时，若刀具的齿顶部分把被加工齿轮齿根部分已经范成出来的渐开线齿廓切去一部分，这种现象称为根切
74．一对标准齿轮无齿侧间隙安装时，其中心距a= r1+r2，称为标准中心距75．刀具中线不与被切齿轮分度圆相切，加工出的齿轮称为变位齿轮
二、选择题
1．（C）是机器中独立运动的单元体。
A．机器B．机构C．构件D．零件
2．通过点或线接触的运动副称为（C）。
A．转动副B．移动副C．高副
3．高副引入（A）约束。
A．1 个B．2 个C．3 个
4．（A）是两个或两个以上的构件通过运动副连接而构成的相对可动的系统。
A．运动链，B．运动副，C．构件
5．机构中给定已知运动规律独立运动的构件称为（B ）。
A．从动件B．原动件C．固定件
6．一个作平面运动的构件具有（C）自由度。
A．1 B．2 C．3
7．下列两构件组成的运动副中，（B ）是低副。
A．一对齿轮B．轴与轴承C．凸轮与推杆
8．机构有确定运动的条件是机构原动件的数目（B ）机构自由度的数目。
A．大于B．等于C．小于
9．铰链四杆机构有四个构件，共有（C）个瞬心。
A．4 B．5 C．6
10．三个彼此作平面平行运动的构件具有（B ）个瞬心，且必定在同一直线上。
A．2 B．3 C．4
11．齿轮渐开线的形状取决于（B ）的大小。
A．齿根圆B．基圆C．分度圆
12．一对标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，其齿侧间隙（C ）零。
A．大于B．小于C．等于
13．对于单独一个齿轮来说，只有（A）和（D ）。
A．分度圆B．节圆C．啮合角D．压力角
14．在曲柄摇杆机构中，若改取曲柄为机架，则将成为（A）。
A．双曲柄机构B．双摇杆机构C．曲柄滑块机构
15．用齿条刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条刀具中线（A ）。
A．相切B．相交C．相离
16．一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的（C ）总是相切并相互作纯滚动。
A．齿顶圆B．齿根圆C．节圆
17．一对外啮合斜齿圆柱齿轮传动，两轮的分度圆柱螺旋角应（A）。
A．等值反向B．等值同向C．不等值反向
18．渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数中，（A）不是标准值。
A．齿数B．模数C．分度圆压力角
19．一对标准齿轮的中心距（A ）两分度圆半径之和时，称为标准中心距。
A．等于B．大于C．小于
20．当两齿轮的实际中心距与标准中心距不相同时，两轮的（B）是相切的。
A．分度圆B．节圆C．基圆
21．斜齿轮的（C）为标准值。
A．分度圆柱B．端面模数C．法面模数
22．下列情况中（C ）使用斜齿圆柱齿轮的当量齿数Zv。
A．计算传动比B．计算中心距C．选择盘形铣刀
23．蜗杆传动的传动比为（C ）。
A．i=n1/n2 =d2/d1 B．i =n1/n2 =z2/z1 =d2/d1 C．i=n1/n2 =z2/z1 24．用范成法加工下述标准齿轮时，齿数（A）不根切。
A．Z=20 B．Z=15 C．Z=10
25．蜗杆的分度圆直径为（B ）。
A．d=mz B．d=mq
26．蜗轮和蜗杆轮齿的螺旋线方向一定（A ）。
A．相同B．不同
27．图示的凸轮机构名称为（B ）。
A．对心直动滚子推杆盘形凸轮机构。
B．偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。
C．摆动滚子推杆盘形凸轮机构。
28．机械系统中安装飞轮可使其周期性速度波动（B ）。
A．不变B．减小C．消除
29．若只从减轻飞轮的质量上看，飞轮应安装在（A ）上。
A．高速轴B．低速轴C．任意轴
30．机械系统的等效转动惯量（或质量）是根据（A ）的原则确定的，等效力（或力矩）是根据（B）的原则确定的。
A．动能相等B．功相等
31．（B）平衡的构件一定是（A）平衡的。
A．静B．动
32．静平衡需要（A ）个平衡平面。动平衡需要（B ）个平衡平面。
A．1 B．2
33．图示机构为（A ）。
A．转动导杆机构B．摆动导杆机构C．曲柄滑块机构
34．平面四杆机构中，连架杆能绕回转中心作360°转动，则此杆称为（A ）。
A．曲柄B．摇杆C．连杆
三．简答题
机构具有确定运动的条件是什么？如果不满足这一条件将会产生什么结果？
答案机构原动件的数目等于机构的自由度数目；
如原动件数小于机构的自由度数目，机构的运动规律将不确定；如原动件数大于机构的自由度数目，将导致机构中最薄弱环节的损坏。
1．什么是约束？
答案对独立运动的限制。
2．什么是速度瞬心？
答案作相对平面运动的两构件上瞬时相对速度为零的重合点。
3．什么是三心定理？
答案三个彼此做平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。
4．机械中的磨擦是否全是有害的？
答案否；
在带传动和摩擦轮传动中就是靠摩擦力来工作的。
5．“自锁”与“不动”这两个概念有何区别？“不动”的机构是否一定自锁？
答案若机构中的主动力无论增加到多大都不会使构件产生运动，这种现象称为自锁。
一个构件在外力作用下不能运动，并不一定就是自锁，不能动的原因
可能由于主动力不够大，也可能是由于其他因素而使运动受阻，这时只需适当加大主动力或排除阻碍运动的因素，就能使构件运动，因而不能称之为自锁。
6．试举出自锁机构的实例。
答案斜面压榨机；偏心夹具等。
7．铰链四杆机构的基本形式有几种？
答案曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构，
8．试举三种通过铰链四杆机构演化的机构。
答案曲柄滑块机构；转动导杆机构；摆动导杆机构；偏心轮机构；曲柄摇块机构；正切机构；正弦机构；双滑块机构等，以上机构中任选三种。9．铰链四杆机构曲柄存在的条件是什么？
答案最短杆和最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
10．何谓齿廓啮合基本定律？
答案相互啮合传动的两齿轮的瞬时角速度之比等于节点所分连心线的两线段的反比。
11．何谓标准圆柱直齿轮？
答案模数、压力角、齿顶高系数、径向间隙系数皆为标准值，且在分度圆上齿厚等于齿槽宽的齿轮。
12．斜齿轮的当量齿数有何用处？
答案①用仿形法加工斜齿轮时，应按Zv选择铣刀刀号；
②计算齿根弯曲强度时用Zv求齿形系数；
③计算不根切最少齿数。
13．研究机械平衡的目的是什么？
答案设法消除或减少在机械运动中产生的不平衡力和不平衡力偶。14．周期性速度波动用什么方法加以调节？
答案周期性速度波动调节方法是安装飞轮，
15．何谓静平衡，动平衡？各需要几个平衡平面？
答案静平衡指转子的轴向宽度与其直径之比小于1/5，它的质量可以近似认为分布在垂直于其回转轴线的同一平面内。
动平衡指转子的轴向宽度与其直径之比大于等于1/5，这时偏心质量往往分布在若干个回转平面内。静平衡需要一个平衡平面，动平衡需要两个平衡平面。
16．机械不平衡有那些类型？
答案有动不平衡和静不平衡两种类型。
17．与直齿轮比较，斜齿轮传动有那些优点和缺点？
答案斜齿轮的优点是啮合性能好；重合度大；承载能力高；其不根切的最少齿数小，可使机构结构紧凑等优点；斜齿轮的缺点是存在轴向分力。
18．要使一对齿轮的瞬时传动比不变，其齿廓应符合什么条件？
答案相互啮合传动的一对齿轮的两齿廓无论在任何位置接触，过接触点所作的公法线与两齿轮的连心线必须相交于一固定点。
19．节圆与分度圆有何区别？
答案一对齿轮啮合时，才有节圆存在，而单个齿轮只有分度圆，当一对标准齿轮按照标准中心距安装时，节圆与分度圆重合。
20．在计算机构自由度时，应注意那些事项？
答案复合铰链、局部自由度和虚约束。
21．说明仿形法和范成法加工齿轮所用的机床。
答案仿形法是在卧式铣床上用盘形铣刀加工，也可在立式铣床上用指状铣刀加工（大模数齿轮）；范成法采用齿轮插刀以及滚刀在插齿机上和滚齿机上加工齿轮。
四．应用题
1．计算图示机构的自由度。
a ）
b ）
答案 a
）F=3n-2Pl-Ph = 3×4—2×5—1 = 1
b ）F=3n-2Pl-Ph = 3×5—2×7—0 = 1
答题时间 10
难度 易
2．图示是流水线上用于阻挡工件前进的挡箱机构的设计方案。虚线位置可
以挡住工件，实线位置工件可以通过，问该设计方案能否实现上述要求？如不能如何改进？
答案 不能。改进如图示。
答题时间10
难度
3．试求曲柄滑块机构在图示a)位置的全部瞬心。
a) b)
答案如图b)。
答题时间10
难度中
4．在图示焊接用的楔形夹具中，夹具把两块要焊接的工件1及1ˊ预先夹紧以便焊接，图中2为夹具体，3为楔块。如已知各接触面间的摩擦系数均为 f ，试确定夹具夹紧后，楔块不会自动松脱的条件。
答案α≤2φ
tgφ=f
答题时间15
难度难
5．图示摆动导杆机构中，已知构件1以等角速度ω1 顺时针转动及各构件尺寸。
比例尺为μ
试求：
（1）构件1 ，3 的相对瞬心；
（2）构件3 的角速度ω3；
（3）E点的速度VE ；
（4）构件2 的角速度ω2。
a）b）
答案1）如图b）
2）w3=w1* P14P13 / P13P34
3）Ve=w3*EP34*μ
4）w2=w3
答题时间10
难度中
6．图示机构中，已知LoA =100mm，构件1 以等角速度ω1=10 rad/s逆时针转动，
φ=45°，试求杆 3 的速度V3。
答案V3=V1/cosφ=10*100/cos45=1.414 m/s
答题时间8
难度中
7。在图示机构中，已知一对直齿轮的效率η1=0．95，一对圆锥齿轮的效率η2=0．93，试求该机构的总效率。
答案η=η1×η2×η2×η2×η2=0.95×0.933=0.764
答题时间
难度
８．在图示的电动卷扬机中，已知每对齿轮的效率及鼓轮的效率均为0.95，滑轮的效率为0.96，载荷Q=50 KN，以匀速V=12 m/min上升，试求所需电动机的功率。
答案η=Nr /Nd
η=0.95×0.95×0.95×0.96=0.823
Nr=Q×V=50×1000×12/60=10000 W
Nd=Nr/η=10000/0.823=12149 W
答题时间10
难度中
9。已知四杆机构中各杆长为a=150mm，b=500mm，c=300mm，d=400mm。
试问：
（1）当取d杆件为机架时，是否存在曲柄？如存在，则哪一杆件为曲柄？
（2）如选取别的杆件为机架，则分别得到什么类型的机构？
答案(1) 存在曲柄a杆是曲柄
(2) 取a机架,为双曲柄机构
取b机架,为曲柄摇杆机构
取c机架,为双曲柄摇杆机构
答题时间10
难度易
10。判断以下各铰链四杆机构的类型。
a）b）c）d）
答案a）双曲柄机构b）曲柄摇杆机构c）双摇杆机构d）曲柄摇杆机构
答题时间10
难度易
11。测得一个标准直齿轮的齿顶圆直径da=208mm，齿根圆直径df=172mm，求齿轮
的模数m与齿顶高系数ha*。
答案da=d+2ha=mZ+2ha*m
df=d—2hf=mZ—2（ha*+c*）m
将已知数据代入得m=8 mm ha*=1
答题时间10
难度中
12。测得一标准直齿轮的齿顶圆直径da=84mm，Z=40，求其模数m为多少？
答案da=m（Z+2×ha*）
ha*=1
84=m（40+2）
m=2 （mm）
答题时间 5
难度易
12。渐开线圆柱直齿轮外啮合传动，已知Z1=40，传动比i=25，ha*=1，c*=0.25，
α=20°，m=10mm。在标准安装时，试求大齿轮齿数Z2，大小齿轮的分度圆直径以及中心距a。
答案Z2=Z1×I=40×2.5=100
d1=ｍ×Z1=10×40=400 ｍｍ
d2=ｍ×Z2=10×100=1000 mm
a=(d1+d2)/2=(400+1000)/2=700 mm
答题时间 5
难度易
13。一个标准圆柱斜齿轮减速器，已知Z1=22，Z2=77，mn=2mm，han*=1，β=8°6′34″，求中心距a。
答案a=mn（Z1+Z2）/cos β=200 mm
答题时间 5
难度易
14。蜗杆头数Z1=2，蜗轮齿数Z2=40，蜗杆轴向齿距pa=15.708mm，蜗杆齿顶圆直径da1=60mm，试求模数m，q，d2，a。
答案Pa=πm m=Pa/π=15.708/3.14=5 mm
d1=da1—2ha=da1—2mha*=60—2×5×1=50 mm
q=da1/m=50/5=10
d2=m Z2=5×40=200
a =（d1+d2）/2=（50+200）/2= 125 mm
答题时间10
难度中
16。图示为一齿轮机构，已知此机构各齿轮Z1=20，Z2=40，Z2′=20，Z3=40。设作用在齿轮3上的阻力矩M3=100Nm，问若不计摩擦时，齿轮1上的驱动力矩M1为多少？
又各齿轮对其回转中心的转动惯量分别为J1=0.001kgm2、J2=0.004kgm2、
J2′=0.0015kgm2、J3=0.006kgm2，试求该机构所有齿轮转化到齿轮轴上的等效转动
惯量。
答案n1/n3=Z3Z2/Z1Z2'=40*40/20*20=4
M1*n1=M3*n3
M1=M3*n3/n1=100/4=25Nm
ω2/ω1=Z1/Z2=1/2 ω3/ω1=Z1Z2'/Z2Z3=1/4
Je=J1+(J2+J2')(ω2/ω1) 2+J3(ω3/ω1) 2=0.0028 kgm2
答题时间15
难度难
17。在图示的两根曲轴中，设各曲拐的偏心质径积相等，且各曲拐均在同一轴平面上，试说明两者处于何种平衡状态。
）
《机械原理课程设计》教学大纲 课程名称：机械原理课程设计 课程性质：集中实践教学环节必修课程 学分：2 学时：2周 授课单位：机电工程学院 适用专业：机电一体化专科专业 预修课程：《机械制图》，《高等数学》，《材料与金属工艺学》，《理论力学》，《材料力学》、《机械原理》。 开设学期：第三学期 一、课程设计教学目的与基本要求： 1.教学目的：机械原理课程设计是对机械类专业学生进行的一次设计实践性教学环节。其主要目的是进一步巩固、理解并初步运用所学知识，在接触和了解工程技术实际（如工程设计方法、工程设计资料等）的基础上，对学生进行较为系统的设计方法训练，以达到初步培养学生分析问题、解决实际工程问题的能力。 2.基本要求：机械原理课程设计实质上是进行机构运动简图的设计。因此，它的基本要求是：提出设计方案、选用机构类型及其组合，确定运动学尺寸、进行运动分析和动态静力分析、飞轮转动惯量的计算等等。完成必要的计算机三维绘图或编程、图纸绘制和编写设计计算说明书。机械原理课程设计中，作图求解或解析的方法均可采用。 二、课程设计内容及安排： 1.主要设计内容：课程设计内容可根据专业要求从以下项目中选定： （1）运动方案设计 (a)工作原理和工艺动作分解; (b)机械运动方案的拟定； (c)机械执行机构的选择和评定(连杆机构的设计及分析、凸轮机构设计、齿轮机构或轮系设计、其它基本机构设计)； (d)根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图； (e)机械传动系统的设计选择和评定； （2）执行机构尺寸设计
(a)执行机构各部分尺寸设计； (b)机构运动简图； (c)飞轮转动惯量的确定； (d)机械动力性能的分析计算。 （3）编写设计说明书。 （4）答辩。 2.时间安排：在机械原理课程和其它先修课程完成后，安排2周时间进行机械原理课程设计。 三、指导方式：集体辅导与个别辅导相结合 四、课程设计考核方法及成绩评定： 1.考核方式：根据设计图和设计说明书及答辩进行成绩评定，不再考试。 2.成绩评定：由1～2名教师组成答辩小组，对学生完成的设计图和设计计算说明书的内容进行提问，并根据学生回答问题的正确性以及设计内容，按优秀、良好、中等、及格和不及格进行评分。 五、课程设计教材及主要参考资料： [1]牛鸣岐主编.《机械原理课程设计手册》.重庆大学出版社，2001年 [2]郑文纬主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，1997年 [3]孙桓主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，2006年 [4]朱理主编.《机械原理》第1版.高等教育出版社，2004年 大纲撰写人签字：学院章 学院负责人签字：年月日
机械是（机器和机构）的总称。 1．构件是机构中的（运动）单元体。 2．在平面机构中若引入一个高副将引入（1）个约束，而引入一个低副将引入（2）个约束。 3．从机构结构观点来看，任何机构都是由机架、原动件和从动件三部分组成。 5．构件的自由度是指（构件的独立运动参数）；机构的自由度是指（机构的独立运动参数）。 6．由两个构件直接接触而组成的（可动联接）称为运动副。 7．两个构件通过（点或线）接触而构成的运动副称为高副。 8．两个构件通过（面）接触而构成的运动副称为低副。 9．运动链是指构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为运动链。 10．两个以上的构件在同一处以（转动）副相联接，就构成复合铰链。 11．机构中某些构件所具有的不影响其他构件运动的自由度称为 （局部自由度）。 12．不产生实际约束效果的重复约束称为（虚约束）。 13．当两个构件组成移动副时其瞬心位于（垂直于导路的无穷远处）。 14．当两个构件组成转动副时其瞬心位于（转动副的中心）。 15．当两个构件组成纯滚动高副时其瞬心位于接触点处。 16．两互作平面运动的构件上绝对速度相等的瞬时重合点称为（速度瞬心）17．求机构的不直接相联接的各构件的瞬心时，可应用三心定理来求。 18．从受力观点分析，移动副的自锁条件是驱动力作用线位于摩擦角内。转动副的自锁条件是驱动力作用线与摩擦圆相交。 19．槽面摩擦力比平面摩擦力大，是因为当量摩擦系数大 精品文档 20. 机械中，V带比平带应用广泛，从摩擦角度来看，其主要原因是 V带为槽面摩擦。，当量摩擦系数 fv 大
21. 运动副中法向反力（或正压力）和摩擦力的合力，称为运动副中的总反力。] 22. 总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角。 23. 驱使机械运动的力称为驱动力阻止机械运动的力称为阻抗力。 24. 机械的输出功与输入功之比称为机械效率。 25. 速度影象原理和加速度影象原理只能应用于同一构件上的各点。 26. 一个运动矢量方程只能求解 2 个未知量。 27. 从效率来分析，机械的自锁条件是n< 0 o 28. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为—连架杆。 29 .在平面四杆机构中，作平面复杂运动的构件称为一连杆。 30. 在平面四杆机构中，与机架构成整转副的连架杆称为—曲柄， 与机架构成摆转副的连架杆称为一摇杆。 31. 铰链四杆机构的三基本形式为曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构o 32. 对心曲柄滑块机构中若以曲柄为机架，则将演化成—导杆机构 33. 在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他连杆长度之和时，只能得到—双摇杆机构。 34. 在曲柄摇杆机构中，若将摇杆的长度增到无穷大就演化为—曲柄滑块机构。 35. 凸轮机构的压力角是从动件所受的力与力作用点速度方向所夹的锐角。 36. 凸轮机构推杆常用的四种运动规律为：A.等速运动，B.等加等减运动，C.余弦加速度，D.正弦加速度。其中，仅适用于低速运动的运动规律为等速运动规律。有刚性冲击的运动规律为等速运动规律。有柔性冲击的运动规律为等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律。适用于高速运动的运动规律为正弦加速度运动规律。 37. 用于平行轴间传动的齿轮机构有直齿；斜齿和人字齿轮机构精品文档 38．用于相交轴间传动的齿轮机构有（圆锥齿轮机构）。 39．用于交错轴间传动的齿轮机构有交错轴斜齿轮机构和蜗杆蜗轮机构。40．过两啮合齿廓接触点所做的两齿廓公法线与两轮连心线的交点称为两轮的节点。
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。
《机械原理课程设计》课程教学大纲 一、课程与任课教师基本信息 二、课程简介 机械原理课程设计是机械类各专业学生在学习了机械原理课程后进行的一个重要的实践性教学环节，是为培养学生机械系统运动方案设计和创新设计能力、应用计算机解决工程实际中各种机构设计和分析能力服务的。 三、课程目标 本课程教学的总体目标是：通过本课程设计的训练，使学生学会常用机构的分析和综合方法，并具有进行机械系统运动方案（创新）设计的初步能力。 1) 通过课程设计大跨度的训练，使学生对所学知识有个完整的概念，锻炼学生综合运用所学理论和方法的能力； 2) 通过对某些机构的发明构思，锻炼学生创新设计的能力； 3) 通过对设计方案中某些机构进行分析和设计，进一步提高学生应用技术资料、运算和绘图的能力； 4) 通过对课程设计中某些计算内容编程上机运算，使学生更清楚认识计算机在工程设计中的意义，提高他们利用计算机的能力。 四、与前后课程的联系 先修课程有：高等数学、普通物理、机械制图、理论力学、机械原理等。
后续课程：机械设计、专业课程及专业选修课程、毕业设计等。 五、教材选用与参考书 1．选用教材：孙桓主编.《机械原理》（第8版）.高等教育出版社，2013年. 2. 陆凤仪主编.《机械原理课程设计》. 机械工业出版社, 2002年. 3. 师忠秀主编.《机械原理课程设计》. 机械工业出版社, 2003年. 六、课程设计进度表 七、教学方法 本课程设计的教学方法是以教师课堂讲解和设计过程的现场指导相结合，启发学生的创造性设计思维，使学生具备进行机械系统运动方案设计的初步能力。 八、对学生的学习要求 1．学习本课程的方法 本课程是在机械原理课程结束后的一个综合训练环节，要多练多想，运用一般的机械原理和方法解决实际机构和机器的具体设计与分析问题。 2．学生完成本课程须耗费的时间 为掌握本课程的主要内容，要求学生投入全部精力到为期1周的课程设计中，达到具备进行机械系统运动方案设计的初步能力的目标。 3．学生的上课、讨论、计算说明书等方面的要求 认真听好设计指导课，做好笔记，积极参与教学互动；在设计过程中，主动与老师探讨问题；针对课程设计题，积极思考，培养自己的分析和计算能力。设计完成后，提交合格的设计图纸和课程设计说明书。
机械原理模拟试卷 一单向选择(每小题1分共10分) 1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时，可采用措施来解决。 （A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向） 2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。 （A 基圆 B 分度圆 C 节圆） 3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。 （A 端面 B 法面 C 平面） 4. 加工渐开线齿轮时，刀具分度线与轮坯分度圆不相切，加工出来的齿轮称为齿轮。 （A 标准 B 变位 C 斜齿轮） 5. 若机构具有确定的运动，则其自由度原动件数。 ( A 大于 B 小于 C 等于) 6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差，则两轮传动比__ _____。 ( A 变大 B 变小 C 不变 ) 7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构，应取原机构的_____ __作机架。 ( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 ) 8. 行星轮系是指自由度。 （ A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系） 9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉，可滚子半径。 ( A 增大 B 减小 C 不变) 10.平面连杆机构急回运动的相对程度，通常用来衡量。 ( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α) 二、填空题(每空1分共10分) 1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 2. 图(a)，(b)，（c）中，S为总质心，图中转子需静平衡，图中转子需动平衡。
3. 平面移动副自锁条件是，转动副自锁条件是。 4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。 5. 惰轮对并无影响，但却能改变从动轮的。 6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。 三、简答题(每小题6分共24分) 1. 什么是运动副、低副、高副？试各举一个例子。平面机构中若引入一个高副将带入几个约束？若引入一个低副将带入几个约束？ 2．何谓曲柄？铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么？当以曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置？ 3．什么是渐开线齿廓的根切现象？产生根切原因是什么？标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少？ 4．如图所示平面四杆机构，试回答： (1) 该平面四杆机构的名称； (2) 此机构有无急回运动，为什么？ (3) 此机构有无死点，在什么条件下出现死点； (4) 构件AB为主动件时，在什么位置有最小传动角。 四、计算题（共36分) 1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构，有箭头标记的为原动件，试判断此机构运动是否确定。（若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来）（8分） 2. 在电动机驱动的剪床中，作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示，等效驱动力矩I H
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》课程教学大纲一、课程基本信息
二、课程内容及基本要求 绪论 了解机械原理的研究对象、内容及在教学计划中的地位。 第一章平面机构的结构分析 了解研究机构结构的目的。 理解运动副、运动链、机构的概念。 掌握机构运动简图的画法、机构的自由度计算。 掌握机构的组成原理和对机构进行结构分析。 本章重点：运动副、运动链、机构的物理概念。机构自由度计算。 本章难点：平面机构低副代替高副法 第二章平面机构的运动分析 了解机构运动分析的目的和方法。 掌握速度瞬心法及其在机构速度分析上的应用。 用相对运动图解法求机构的速度和加速度。 ＊用解析法对机构进行运动分析。（在机械原理课程设计中讲授） 本章重点：三心定理及应用 本章难点：用相对运动图解法求加速度 第三章平面连杆机构及其设计 了解平面连杆机构的应用及其设计的基本问题。 掌握平面四杆机构的基本形式及其演化，掌握平面四杆机构的曲柄存在的条件、压
力角和传动角、急回特性、机构的死点等主要特性。 掌握用图解法对刚体导引机构、函数机构（包括按急回特性）的设计方法，了解函数机构的解析法设计、轨迹机构和用连杆图谱设计平面四杆机构的方法。 本章重点：平面连杆机构的主要工作特性 本章难点：按巳知运动规律设计平面连杆机构 第四章凸轮机构及其应用 了解凸轮机构的应用和分类。 了解从动件的基本运动规律，包括等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速运动规律、正弦加速运动规律。 掌握用作图法设计平面凸轮的轮廓曲线。 了解解析法设计平面凸轮的轮廓曲线。 了解凸轮机构的基本尺寸的确定。 本章重点：作图法设计平面凸轮的轮廓曲线 本章难点：求作凸轮压力角 第五章齿轮机构及其设计 了解齿轮机构的应用与分类。 掌握齿廓啮合的基本定律、渐开线及其性质。 掌握渐开线齿轮的各部分名称及标准齿轮的尺寸。 掌握直齿圆柱渐开线齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无侧隙啮合条件和齿廓工作段。 了解渐开线齿轮的切制原理、根切现象、无根切现象的最少齿数。 掌握齿轮变位的原理、最小变位系数、无侧隙啮合方程和变位齿轮传动的类型。 了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动：齿廓的形成，端面、法面及轴面参数，正确啮合条件，基本尺寸计算，当量齿数，重合度、主要特点。 了解蜗轮蜗杆机构：形成、分类、正确啮合条件、主要参数和特点。 了解直齿圆锥齿轮传动：齿廓的形成、背锥、当量齿数和基本尺寸计算。 本章重点：平面直齿传动原理及尺寸计算 本章难点：变位齿轮传动 第六章轮系及其设计
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
模拟试题一（机械原理A ） 一、判断题（10分）[对者画√，错者画 ? ] 1、在刚性转子中，满足静平条件的转子一定满足动平衡条件。（ ） 2、四杆机构中，当行程速比系数K>0时一定有急回特性。（ ） 3、平面低副具有两个自由度,一个约束。（ ） 4、一对渐开线直齿圆柱齿轮当α1≠α2,m 1≠m 2时，该对齿轮有时也能正确啮合。（ ） 5、用飞轮调节周期性速度波动，永远不能达到匀速转动。（ ） 6、等效力矩是根据动能相等的原理求得的。（ ） 7、在四杆机构中，当最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，固定最短杆的邻边，该 机构为曲柄摇杆机构。（ ） 8、平底摆动从动件凸轮机构的压力角永远为零。（ ） 9、当机械效率小于1大于0时，机构即发生自锁。（ ） 10、一对外啮合斜齿圆柱齿轮传动，两轮螺旋角旋向必一致。（ ） 二、图解简答题（15分） 1、标出图1.1机构瞬心p 13和p 24。（2分） 2、图1.2为一对直齿圆柱齿轮传动，轮1为主动轮。画出：基圆、节点和实际啮合线段。（4分） 3 4、图1.4为一刚性转子，m 1、m 2m 1=m 2，21r r -=。怎样处理才能使转子满足动平衡？（2分） 5、用齿条刀加工一正常齿制渐开线直齿圆柱齿轮。Z=12，m=4，为避免根切，加工变位 齿轮。说明图 1.5中a-a 、b-b 各是什么线？它们之间的距离L 至少为多少？（3分） 6、图1.6为一对心直动从动件盘形凸轮机构，为使机构中的压力角更小，改用偏置从动件，画出合理的从动件偏置的位置。（2分） 三、计算题（40分） 1、计算图1.7机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束必须指出。（8分） 2、已知在图1.8轮系中，Z 1=20，Z 2=80，Z 3=60， Z 4=20，Z 5=20，Z 6=2，Z 7=60， n 1= n 5=1500rpm ，方向如图。求：n 7的大小和方向。（10 分） 3、一对外啮合渐开线标准正常齿制直齿圆柱齿轮传动，Z 1= 40，Z 2=72，模数m=2mm, α=20ο。求：1）当标准安装时，分度圆半径r 1、r 2，节圆半径r 1’、r 2’ ，顶隙c 及啮合角α’；2）当安装中心距a ’=114mm 图1.4 a b 4 图1.3
《机械原理课程设计》实践环节教学大纲 环节类别：课程设计学分：1 周数：1 面向专业：机械设计制造及其自动化 课程代码： F10004 先开课程：机械制图、机械原理 课程性质：必修课 一、说明 1、课程的性质、地位和任务 随着科学技术和工业生产的飞速发展，机械产品种类日益增多，自动化程度愈来愈高。这就要求设计者除综合应用各类典型机构的作用外，还要根据使用要求和功能分析，设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、适用性强的机械系统。 机械原理课程设计是机械原理教学中的一个重要环节，是机械类各专业学生在机械原理课程学习后进行的全面、系统、深入的实践性教学，培养学生机械系统运动方案设计、创新设计及进行机构分析和工程设计的能力。 机械原理课程设计针对某种简单机器进行机械运动简图设计，包括机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合等。通过机械原理课程设计，使学生巩固所学机械原理的知识和理论，培养开发创新机械的能力，实现用图解法进行机构的分析计算的基本要求，完成机械运动方案和机构设计。 2、课程教学和教改基本要求 通过机械系统运动方案设计，使学生融会贯通机械原理的理论和机构结构、运动分析、动力分析的方法；熟悉各类常用机构的类型、特点及设计要点，能够运用所学知识去观察、分析、解决简单的工程实际问题。要求学生完成机械系统整体分析和设计，提高运算、绘图及及查阅有关资料的能力，编写说明书，培养学生归纳、总结的表达能力。此外，还应加强理论与工程实际的结合，具备工程的观点，养成综合分析、全面考虑问题的习惯，和科学的、一丝不苟的作风。 机械原理课程设计是工科院校学生在大学期间利用已学过的知识进行的第一次比较全面、具有实际内容和意义的课程设计。机械原理课程设计是为了进一步巩固和加深学生所学机械原理知识和技能，并将其系统化；培养学生利用所学知识分析解决实际问题的能力；初步培养学生进行创新设计的能力；使学生初步掌握机械运动方案设计，并在机构分析与综合
《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。
第2章机构的组成原理与结构分析 第3章平面机构的运动分析 一、填空题 1、在平面机构中具有一个约束的运动副是副。 2、使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为。 3、平面机构中的低副有转动副和副两种。 4、平面机构中的低副有副和移动副两种。 5、机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、原动件（主动件）、件。 6、机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、从动件。 7、机构中的构件可分为三类：、原动件（主动件）、从动件。 8、在平面机构中若引入一个高副将引入个约束。 9、在平面机构中若引入一个低副将引入个约束。 10、在平面机构中具有两个约束的运动副是副。 11、速度瞬心是两刚体上为零的重合点。 12、当两构件组成回转副时，其相对速度瞬心在。 13、当两构件不直接组成运动副时，其瞬心位置用确定。 二、判断题 1、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。（） 2、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。（） 3、虚约束对运动不起作用，也不能增加构件的刚性。（） 4、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。（） 5、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。（） 6、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。（） 7、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。（） 8、虚约束对机构的运动有限制作用。（） 9、瞬心是两构件上瞬时相对速度为零的重合点。（） 10、利用瞬心既可以求机构的速度，又可以求加速度。（） 三、选择题 1、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间产生相对运动。 A、可以 B、不能 C、不一定能 2、原动件的自由度应为。 A、0 B、1 C、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。 A、大于 B、等于 C、小于 4、机构具有确定运动的条件是。 A、自由度大于零 B、自由度等于原动件数 C、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。 A、K-1 B、K C、K+1
x2040631机械原理课程教学大纲 课程名称：机械原理 英文名称：Theory of Machines and Mechanisms 课程编号：x2040631 学时数：72 其中实践学时数： 8 课外学时数：0 学分数：4.5 适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、机械工程、过程装备与控制工程 一、课程简介 机械原理课程是机械类各专业方向必修的一门重要的专业基础课。课程研究内容是有关机械的一些最基本的原理及常用机构的分析与综合方法，主要包括：机构结构分析的基本知识；机构的运动分析方法；机器动力学的基本知识；常用机构（齿轮机构、凸轮机构、连杆机构等）的分析与设计；机械传动系统运动方案的设计等。 通过《机械原理》课程的学习，使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用机构的分析和综合方法，并能够使用上述方法分析现有实际机械产品的结构合理性，分析其运动和动力性能；掌握机械设计时，机构的选型、组合、变异及机械系统的方案设计等问题，训练学生独立思考问题、查阅相关资料解决问题的能力，使学生初步具有拟定机械系统方案的能力。学习本课程可以为学生在专业课的学习以及今后的工作中进行机械设计、机械创新打下良好的基础。 二、课程目标与毕业要求关系表
三、课程教学内容、基本要求、重点和难点 （一）绪论 1. 了解机械原理研究的对象及内容，掌握机器、机构、机械的概念。 2. 了解学习机械原理的目的及方法，了解机械原理学科的发展现状。 （二）平面机构的结构分析 1. 了解机构运动简图的概念及其作用，掌握机构运动简图的绘制方法。 2. 掌握运动副的概念，理解并掌握平面机构具有确定运动的条件（重点），熟练掌握平面机构自由度计算（重点）。 3. 掌握机构的组成原理，掌握基本杆组的概念及平面机构的结构分类方法。 （三）平面机构的运动分析 1. 掌握用瞬心法作机构的速度分析。 2. 掌握同一构件上两点之间的运动关系以及两构件上重合点之间的运动关系，熟练掌握用矢量方程图解法进行平面机构的运动分析（重点、难点）。 3. 了解用矢量方程解析法进行平面机构的运动分析。 平面机构运动分析的基本理论与基本方法。 （四）平面机构力分析 了解平面机构力分析的基本理论与基本方法，掌握构件惯性力的确定方法（一般力学方法）及构件组的静定条件，掌握用图解法进行平面Ⅱ级机构的动态静力分析（重点）。 （五）机械效率、摩擦与自锁 1. 了解机械效率的概念，理解理想机械的意义，掌握机械效率的计算方法。 2. 了解总反力、摩擦角、摩擦圆的概念；掌握平面机构运动副中摩擦的分析方法；熟练掌握用图解法对平面机构进行考虑摩擦时的受力分析（重点）。 3. 掌握自锁的概念和条件。 （六）机械的平衡 了解机械平衡的目的及内容；掌握刚性转子的静平衡和动平衡的概念及计算方法。 （七）机械的运转及其速度波动的调节 1. 了解机械运转的三个阶段，了解机械产生速度波动的原因。 2. 掌握等效质量、等效转动惯量和等效力、等效力矩的概念；掌握机械运动方程式的求解方法。 3. 掌握机械系统等效动力学模型的建立方法；掌握周期性速度波动的调节方法（飞轮设计）。 （八）平面连杆机构及其设计
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
机械原理试卷 一、计算图示机构的自由度（10分） 二、如下图所示行程速度变化系数为1 的曲柄摇杆机构，已知曲柄连架杆固定铰链 中心处图示机架平面（直线OO’）位置上，并已知摇杆的两个极限位置C1D，C2D及摇杆长度CD= C1D=C2D，求其余三个构件的杆长。（15 分） 三、如图所示凸轮机构，凸轮廓为以A为圆心，R为半径的圆，凸轮逆时针方向回 转，要求：（15分） 1．说出该凸轮机构的名称； 2．标出凸轮基圆半径r0； 3．标出从动件从B点接触到C点接触凸轮转过的角度Φ； 4．标出从动件从B点接触到C点接触从动件位移S； 5．标出从动件从B点接触时从动件压力角αB；
四、图示复合轮系中，各齿轮齿数如图中括号中所示，求传动比i1H。（10分） 五、图示曲柄滑块机构中，曲柄1上作用驱动力距M，滑块3上作用阻力F。若不 计各活动构件质量，标出机构在图示位置时各运动副总反力作用线（给定摩擦角）（15分）
φ 六、某内燃机的曲柄输出力矩M d与曲柄转角φ关系曲线如图所示，运动周期为 T=180度，曲柄转速为600r/min，如用此内燃机驱动一阻力为常量的机械，并要求不均匀系数δ=0.01，求在主轴上应装的飞轮转动惯量J F（不考虑其它构件的转动惯量）（15分） 七、摆动导杆机构，已知机构运动简图，原动件为1以等角速度ω1逆时针方向回转，用相对运动图解法求在图示位置时， 1．构件3的角速度ω3，角加速度α3的大小及方向； 2．构件3 上D点的速度和加速度的大小和方向； （注：所求各量大小用公式表示，不必计算出数值大小）（20分）
机械原理试卷答案 一、解：------------------------------------------------------------------------------------------10分 F=3×7－2×10－0＝1 二、解：------------------------------------------------------------------------------------------15分 AB ＋BC ＝AC 2＝42.5 BC －AB ＝AC 1＝20.5, ∴AB =11, BC =31.5 三、解-------------------------------------------------------------15分 1）它是滚子从动件盘形凸轮机构------------------------------3分 2）如图所示------------------------------------------------3分 3）如图所示------------------------------------------------3分 4）如图所示------------------------------------------------3分 5）如图所示------------------------------------------------3分 四、解-------------------------------------------------------------------------------------------10分 区分轮系----------------------------------------------------5分 行星轮系H K ------541321' 分别计算----------------------------------------------------5分 在K ---321中 20 60233113-=-=--=z z n n n n i k k K
中南大学现代远程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相似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等效转动惯量，其上作用有等效力矩的等效构件。 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，应该增大凸轮的基圆半径。 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等加速运动，后半程 作等减速运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度不变；增多齿数，齿轮传动的重合度增大。 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 3 个速度瞬心，且位于同一条直线。 14.铰链四杆机构中传动角γ为90度，传动效率最大。 15.连杆是不直接和机架相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为低副。 16.偏心轮机构是通过扩大转动副半径由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率小于等于0 。 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曲柄与机架两次共线的位置时。 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余角，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z/cos3β。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其模数相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于 2 的周转轮系。
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。