机械原理综合测试卷Ⅰ
一、填空题（每空1分，共10分）
1. 机器中，零件是_ 制造_的基本单元；构件是_ 运动__的基本单元。
2. 齿轮、带轮等回转件的平衡属于_ 静平衡_问题；电动机转子、机床主轴、滚筒等回转件的平衡属于_ 动平衡_。
3. 等效转动惯量的等效条件是__作用有等效转动惯量的等效构件的动能等于原机械系统的动能__；等效力矩的等效条件是__作用在等效构件上的等效力矩的瞬时功率等于作用在原机械系统的所有外力的同一瞬时功率之和__。
4. 下图为一对心曲柄滑块机构，若以滑块3为机架，则该机构转化为_直动导杆__机构；若以构件2为机架，则该机构转化为__曲柄摇杆_机构；若以曲柄1为机架，则该机构转化为__导杆__机构。
试卷Ⅰ-一-4图
5. 滚子推杆盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线是理论廓线的__法向等距__曲线。
二、判断题（每题1分，共10分）（认为正确的在题末括号中打√，否则打×）
1. 机构的自由度就是构件的自由度。（×）
2. 在转动副中，设外加驱动力为一单力F，则不论F力切于摩擦圆还是作用与摩擦圆之外，总反力
F都恒切于摩擦圆。（√）R
3. 为了调节机器运转的速度波动，在一部机器中可能需要既安装飞轮又安装调速器√）
4. 铰链四杆机构中，若有曲柄，曲柄不一定是最短杆。（√）
5. 四杆机构顶死在死点不能运动是由机构自锁造成的。（×）
6. 要想改善凸轮机构的受力状况，应适当减小凸轮的基圆半径。（×）
7. 平底与推杆导路垂直的对心直动平底推杆盘形凸轮机构的压力角始终为0o。（√）
8. 渐开线齿轮分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。（√）
9. 正传动中的一对齿轮必定都是正变位齿轮。（×）
10. 斜齿轮的端面模数大于法面模数。（√）
三、选择题（每题2分，共20分）（选一正确答案，将其序号填入题中空格处）
1. 当机构中原动件数目__B___机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。
A. 小于
B. 等于
C. 大于
D. 大于或等于
2. 速度瞬心是两个作平面运动构件__A___的重合点。
A. 瞬时绝对速度相等
B. 瞬时绝对速度相等且为零
C. 瞬时绝对速度相等而不为零
3. 从效率的观点来看，机械的自锁条件是其效率__D___。
A. 大于0
B. 小于0
C. 等于0
D. 小于等于0
4. 刚性回转体达到静平衡时，__B___是动平衡的。
A. 一定
B. 可能
C. 一定不
5. 当行程速比系数K为__D___时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A. K<1
B. K=1
C. K>0
D. K>1
6. 以曲柄为原动件的曲柄滑块机构，其最小传动角出现在__C___的位置。
A. 曲柄与滑块导路平行
B. 曲柄与连杆共线
C. 曲柄与滑块导路垂直
7. 在凸轮机构推杆常用运动规律中，既无刚性冲击也无柔性冲击的是__D___运动规律。 A. 等速 B. 等加速等减速 C. 余弦加速度 D. 正弦加速度 8. 渐开线齿轮传动的可分性是指__B___不受中心距变化的影响。 A. 节圆半径 B. 传动比 C. 啮合角 9. 已知两直齿圆柱齿轮的齿数110z =、230z =4m m m =，须安装在中心距
80m m a =的箱体上，则该齿轮传动应采用__B___。
A. 标准齿轮传动
B. 等变位齿轮传动
C. 正传动
D. 负传动
10. 在下列机构中，如曲柄滑块机构、铰链四杆机构、凸轮机构、不完全齿轮机构、棘轮机构、槽轮机构、螺旋机构，有___C__个能实现间歇运动。
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
四、分析与计算题（第1题~第3题每题10分，第4题6分，第5题12分，共48分）
1. 计算图示机构的自由度，若含复合铰链、局部自由度、虚约束请在原图上标出，并说明原动件数是否合适。
答：2）计算自由度：
方法一：n =7，l p =9，h p =1，
F =3(2)l h n p p -+=3×7－
（2×9＋1）=2
方法二：n =7，l p =10，
h p =2，P '=3
F =3(2)l h n p p P '-++=3×7－（2×10＋2）＋3=2 试卷Ⅰ-四-1图
3）F =2≠原动件数，原动件数不合适。
2. 下图为一齿轮-连杆组合机构。试求：1）机构瞬心的数目K ；2）标出瞬心12P 、13P 、
23P 、16P 、36P 的位置；3）应用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比1ω/3ω。
解：1）K =2
N C =2
6C =15
3）根据瞬心的定义得：
13P v =1ω1316P P =3ω1336P P ，则：
1ω/3ω=1336P P /1316P P
试卷Ⅰ-四-2图
3. 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动，齿轮1丢失，测出其中心距
150m m a =，齿轮2的齿数242z =，齿顶圆直径2132m m a d =，现需配制齿轮1。试确
定齿轮1的模数m 、齿数1z ，并计算齿轮1的分度圆直径1d 、齿顶圆直径1a d 、齿根圆直径1f d 和齿高h 。
解：1）由*22(2)m a a z h d +=，得2*
2132m 3mm 2422
a a
d z h ==
=++
2）由121m ()2
a z z =
+，得122100m
a z z +== 158z =
3）11m 174mm 358d z ==?=
4）1
*1m 180mm (2)3(582)a a d z h =+=?+=
5）1**
1m 3(5820.5).5mm (22)166f a d h c z =-?---==
6）**
(2)m (210.25)3 6.75m m a h h c =+?=?+?=
或180166.5
6.75mm 2
2
a f
d d h --=
=
=
4. 下图所示轮系12z =，260z =，325z =，450z =，520z =，630z =，又知蜗杆的转速1900r/m in n =，方向如图所示，试求：1）若使轴B 转速0B n =，那么轮6的转速6?n =转向如何？2）若使6r/m in B n =，转向如图，那么6?n =转向如何？（采用）
解：1）对12、
轮系： 121222
1
i 3030r/m in n z n n z =
=
==，
因图示蜗轮为右旋，所以蜗杆也为右旋。用右手判断，蜗轮2转向箭头应向下。
0B n =时，轮3456-、、也为定轴轮系：
34666
35
310r/min n z z i n n z z =
=
==，用箭头方法判定，6n 转向箭头向下。
2）B 6r/m in n =时，轮3456-、
、及B 组成周转轮系，B 为系杆。 3463666635
30(6)36r/m in (6)
H
H H
n n z z i n n n n z z ---=
=
=
==---， 轮6转向与轮2的一致，
箭头向下。
五、作图求解题（第1题7分，第2题5分，共12分）
1. 如下图所示曲柄滑块机构，曲柄AB 等速整周回转。1）设曲柄为主动件，滑块朝右为工作行程，确定曲柄的合理转向；2）设曲柄为主动件，画出急位夹角θ，最小传动角m in γ出现的位置；3）此机构在什么情况下，出现死点位置，指出死点位置。
解：1）工作行程（滑块12C C →），曲柄AB 由1AB 转到2AB ，转角为1180?θ=+，所需时间11/(180)/t ?ωθω==+；空行程（滑块21C C →），曲柄AB 由2AB 转到1AB ，转角为2180?θ=-，所需时间22/(180)/t ?ωθω==-。为了保证滑块在空行程具有急回运动特性，即12t t >。则曲柄的的合理转向必为逆时针方向，如图所示。 2）以曲柄为主动件，急位夹角θ、最小传动角m in γ的位置如图所示。
3）此机构在以滑块为主动件的情况下，出现死点位置，其死点位置为11AB C 和22AB C 两个位置。
A
B
e
C
1
C 2
C 1
B 2
B θ
1
?2
?
D
3C 4
C 3
B 4
B min
γmax
γω
1¤×÷11
试卷Ⅰ-五-1图
2. 下图所示凸轮机构中，凸轮实际廓线为圆形。1）请在此图上画出并标明：凸轮的理论廓线、凸轮的基圆、凸轮机构的偏距圆、图示位置时凸轮机构的压力角α；2）说明该机构为正偏置还是负偏置？
1）凸轮的理论廓线、凸轮的基圆、凸轮 机构的偏距圆、图示位置时凸轮机构的压力角α如图所示。
2）该机构为正偏置。
机械原理综合测试卷Ⅱ
一、填空题（每空1分，共10分）
1. 机器或机构中，__构件__之间具有确定的相对运动。
2. 轴向尺寸较__大__的转子需进行动平衡；为了获得动平衡，要采用__两_个平衡基面。
3. 动能的最大值与最小值之差表示机械在一个运动周期内动能的最大变化量，通常称为机械的_最大盈亏功_。
4. 曲柄摇杆机构中，当__曲柄__和_连杆__共线时出现死点位置。
5. 渐开线直齿圆柱标准齿轮是_m 、α、*
a
h 、*c 均为标准值，且分度圆上s e =的齿轮。 6. 现有4个标准齿轮：m 1=4mm ，z 1=25；m 2=4mm,，z 2=50；m 3=3mm ，z 3=60；m 4=2.5mm ，z 4=40。其中__14__的渐开线形状相同，_12__能正确啮合，_12__能用同一把滚刀制造。
二、判断题（每题1分，共10分）（认为正确的在题末括号中打√，否则打×）
1. 一切自由度不为1的机构，其各构件之间都不可能具有确定的相对运动。 （×）
2. 具有自锁性的机构是不能运动的。 （×）
3. 在机器中安装飞轮可以根除机器的周期性速度波动。 （×）
4. 双摇杆机构中一定不存在周转副。 （×）
5. 平面四杆机构的行程速度变化系数K ≥1，且K 值越大，从动件急回越明显。 （√）
6. 对于铰链四杆机构，当机构运动时，传动角是不变的。 （×）
7. 凸轮机构中，当推杆的运动规律为等速运动时，会出现柔性冲击。 （×）
8. 滚子推杆的优点是凸轮磨损小，承受载荷大。 （√）
9. 尺寸越小的标准齿轮越容易发生根切现象。 （×） 10. 直齿锥齿轮的当量齿数公式为3
cos v z z δ
=
。 （×）
三、选择题（每题2分，共20分）（选一正确答案，将其序号填入题中空格处）
1. 一机构共有5个构件，其速度瞬心数目为__C___。
A. 3
B. 6
C. 10
2. 考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转，其总反力的作用线__C___切于摩擦圆。
A. 都不可能
B. 不全是
C. 一定都
3. 对于单自由度机械系统，用一个移动构件等效时，其等效质量按等效前后__A___相等的条件进行计算。
A. 动能
B. 瞬时功率
C. 转动惯量
4. 在铰链四杆机构中，若满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”的条件，使机构成为双摇杆机构，应__D___。
A. 固定最短杆
B. 固定最短杆的邻边
C. 固定最长杆
D. 固定最短杆的对边 5. 图__B___所示曲柄滑块机构没有急回运动特性。
A B C
6. 对于滚子推杆盘形凸轮机构，为使推杆实现预期的运动规律，设计时必须保证
__C___。
A. 滚子半径r r ≤凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径ρmin
B. 滚子半径r r ≥凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径ρmin
C. 滚子半径r r < 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径ρmin
D. 滚子半径r r 不受任何限制
7. 依据相对运动原理绘制凸轮轮廓曲线的方法称为__C___。
A. 正转法
B. 渐开线法
C. 反转法
D. 螺旋线法。 8. 渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮的齿数增加，齿顶圆压力角将__C___。 A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 可能增大也可能减小 9. 斜齿圆柱齿轮是以__C___上的模数和压力角为标准值。 A. 端面 B. 轴面 C. 法面
10. 负变位齿轮的分度圆齿距（周节）应是___B__m π。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 等于或小于
四、分析与计算题（第1题~第3题每题10分，第4题6分，第5题8分，共44分）
1. 计算图示机构的自由度，若含复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出，并说明原动件数是否合适。
解：1）C 、G 处为复合铰链；I 处为局部
自由度；构件7、8、9属于结构重复，引入虚约束。
2）计算自由度：
方法一：n =9，l p =12，h p =2，
F =3(2)l h n p p -+=3×9－（2×12＋2）=1
方法二：n =13，l p =19，h p =2，F '=1，P '=3 F =3(2)l h n p p F P ''-+-+=3×13－（2
×19＋2）－1＋3=1
3）F =1=原动件数，原动件数合适。
2. 在图所示的机构中，已知各构件的尺寸及原动件1的角速度1ω（常数）。试求1?=o
90时，构件2的角速度2ω及构件3的角速度3ω。
1）确定各瞬心的位置，如图所示。
2）对于24P 点：2ω1224P P =1ω1214P P ，则：
2ω=1ω1214P P /1224P P
对于13P 点：1ω14
13
P P =3ω3413P P ，则：
3ω=1ω1413P P /3413P P
3. 在下图所示的轮系中，已知12360,15,18z z z ===，各轮均为标准齿轮，且模数相同。1）确定
4
z ；2）计算传动比
1H
i 的大小；3）确定系杆H 的转向。
解：1）设齿轮1、2、3、4的分度圆半径分别为1234r r r r 、、、。 根据齿轮1和齿轮4同轴条件，有4312r r r r -=- 即： 4312
z z z z -=- 所以，412360151863z z z z =-+=-+= 2）反转法求转化轮系的传动比
1241441315637
60188
H H H z z i z z ωωωω-=
=?=?=-
由于40ω= 1
111417
101
8
H
H
H
H
H i ωωωωωωω--=
=
=-
+=-- 所以，传动比1171
188
H H i ωω=
=-= 3）
1018H i >=，系杆H 的转向与齿轮1的转向相同。 4. 现有一薄壁转盘其质量为m ，经静平衡试验测定其质心偏距为r ，方向如图所示垂直
向下，由于该回转平面上不允许安装平衡质量，只能在平面I 和II 上进行调整。试求在平衡基面I 和II 上的平衡质径积[mr]及其方向。
解：根据动平衡的平衡条件，有 在平衡基面I 上：
b
mr a b mr ?=-?-)(][I
故有：mr
a b b mr ?--
=)
(][I
方向向上，
在平衡基面II 上：
a
mr a b mr ?=-?-)(][II
故有：mr
a)
(b a mr ?--
=II
][ 方向向下。
5. 某蒸汽机一发电机组等效驱动力矩如图所示，等效阻力矩r M 为常数，等于等效驱
动力矩d M 的平均值（7550N m ?），11
40J f =，21900J f =，31400J f =，41800J f =，
5930J f =，630J f =，等效构件平均转速为3500r/m in ，1[]=
100
δ，忽略其它构件转动
惯量，试计算飞轮的转动惯量F J
，并指出最大、最小角速度出现的位置。
解：1）11400b a a E E f E =+=+
214001900500c b a a E E f E E =-=+-=- 35001400900d c a a E E f E E =+=-+=+ 49001800900e d a a E E f E E =-=+-=- 590093030f e a a E E f E E =+=-+=+ 63030a f a a E E f E E '=-=+-=
max 1400b a E E E ==+，m in 900e a E E E ==-
所以，最大角速度出现在b 点，最小角速度出现在e 点。
2）max max min 14009002300J b e a a W E E E E E E ?=-=-=+-
-=（） 2
m ax
m ax
2
22
2
2
9009002300
1.712K g m 1[]
[]
3500100
F m
W W J n ωδπδπ???≥
=
=
=???
五、作图求解题（第1题6分，第2题、3题各5分，共16分）
1. 在下图所示铰链四杆机构中，各杆的长度分别为： l AB = 25 mm ，l BC = 55 mm ，l CD = 40 mm ，l AD = 50 mm 。试问：1）该机构中哪个构件是曲柄？2）该机构中哪个构件是摇杆？并作图表示出摇杆的摆角范围φ（不用计算具体数值）。3）该机构在什么情况下有死点位置？
1）最短杆AB 为曲柄； 2）CD 杆为摇杆，φ角如图所示； 3）当CD 杆为原动件时，机构运动到AB 、BC 共线时，传动角为零，此时为死点位置。
2. 图所示凸轮机构中，凸轮廓线为圆形，几何中心在B 点。请作出：1）凸轮的理论廓线；2）凸轮的基圆；3）凸轮机构的偏距圆；4）凸轮与推杆在D 点接触时的压力角D α；5）凸轮与推杆从在C 点接触到在D 点接触时凸轮转过的角度ψ。
3. 下图画出了一对齿轮的基圆、齿顶圆和中心距，齿轮1为主动轮，转动方向如图所示。请在原图上完成：1）画出理论啮合线段和各自的节圆；2）标出啮合极限点1N 、2N ，实际啮合的开始点和终止点2B 、
1B ，啮合角α'。
试卷Ⅱ-五-3图机械原理综合测试卷Ⅲ
一、填空题（每空1分，共10分）
1. 铰链五杆机构是__II__级机构。
2. 质径积是指转子的_偏心质量__与_其矢径_的乘积；残余不平衡质径积相同，但质量不同的转子，质量__大__的转子的平衡精度高。
3. 如图所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，
为_双曲柄机构_机构；以CD杆为机架时，为_双摇杆机构_机
构；以AD杆为机架时，为_曲柄摇杆机构_机构。
4. 正偏置直动推杆盘形凸轮机构的压力角过大时，可通过_增
大基圆半径_和_增大偏距_来减小压力角。
5. 两只渐开线直齿圆柱外啮合齿轮能构成齿轮机构并能实现正反双向连续定传动比传动的条件是_两轮的模数、压力角分别相等，且重合度1
ε≥_。
a
二、判断题（每题1分，共10分）（认为正确的在题末括号中打√，否则打×）
1. 槽面摩擦力比平面摩擦力大的原因是槽面接触时的接触面积大。（×）
2. 为调节机械的速度波动，通常将飞轮安装于机器中转速较高的轴上。（√）
3. 曲柄摇杆机构的行程速比系数K不可能等于1。（×）
4. 平面连杆机构的压力角α愈大，传动角γ愈小，机构的传力性能愈好。（×）
5. 在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。（×）
6. 凸轮机构中，当推杆的运动规律为等加速等减速运动时，会出现刚性冲击。（×）
7. 凸轮机构中，推杆的等加速等减速运动规律是指推杆在推程中按等加速运动，在回程中按等减速运动。（×）
8. 一对渐开线齿轮安装在中心距可稍有变化的机架上，其传动比仍保持不变的的原因是因为基圆半径不变。（√）
9. 模数相同的若干齿轮，齿数越大，渐开线齿廓越弯曲。（×）
10. 一对斜齿轮啮合时，齿面的接触线与斜齿轮的轴线平行。（×）
三、选择题（每题2分，共20分）（选一正确答案，将其序号填入题中空格处）
1. 两构件通过_C_接触组成的运动副称为高副。
A. 面
B. 面或线
C.点或线
2. 机械发生自锁是因为_C__。
A. 驱动力太小
B. 生产阻力太大
C. 机械效率小于零
D. 摩擦力太大
3. 具有周期性速度波动的机械系统，在等效力矩与等效转动惯量的公共周期内，驱动功与阻抗功的关系是__B____。
A. 驱动功小于阻抗功
B. 驱动功等于阻抗功
C. 驱动功大于阻抗功
4. 双曲柄机构倒置后，__C___得到双摇杆机构。
A.一定能
B. 不能
C.不一定能
5. 下图为一曲柄摇杆机构，AB杆为原动件，图中所示位置，PCD =700（PC为BC的延长线）∠VCD =900，这个700角的数值是该四杆机构在该位置的__B___。
A. 压力角
B. 传动角
C. 极位夹角
6. 曲柄摇杆机构中是否存在死点，取决于__A____是
否与连杆共线。
A. 曲柄
B. 摇杆
C. 机架
7. 在滚子推杆盘形凸轮机构中，当外凸凸轮理论廓线的最小曲率半径m in ρ __C__滚子圆半径r r 时，推杆的运动规律将发生失真现象。
A. 大于
B. 等于
C. 小于
D. 近似于
8. 一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是__C___。
A. 两轮齿数相等
B. 两轮模数相等
C. 两轮基圆齿距（基节）相等 9. 直齿圆锥齿轮以 C 的参数为标准值。 A. 法面 B. 小端 C.大端
10. 为了使单销外槽轮机构的运动系数大于零，槽轮的径向槽数至少为__B___。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
四、分析与计算题（第1题12分，第2题10分，第3、4题各8分，第5、6题各6分，共50分）
1. 对图示机构：1）计算机构的自由度；2）在原图中画出机构高副低代后的图形；3）画出拆分基本杆组的图形并判别该机构是什么级别的机构。
解：1）计算自由度：该机构中D 处为复合铰链；B 处为局部自由度。
n =5，l p =6，h p =2，F =3(2)l h n p p -+=3×
5－（2×6＋2）=1 或n =6，l p =7，h p =2，F '=1，F =3(2)l h n p p F '-+-=3×6－（2×7＋2）－1=1 2）高副低代后机构如图a ）所示。 3）拆分基本杆组的图形如图b ）所示。
因杆组的最高级别为Ⅱ级，
故该机构为Ⅱ级机构。
a ）
b ）
2. 如图所示为一水压机的机构简图，已知各构件的尺寸及曲柄A B 的角速度1ω（为常数）。试求机构在图示位置时构件1与4的瞬心14P 及滑块E 的速度E v 。 解：
1ω1614P P =4ω4614P P ，4ω=1ω1614P P /4614P P ，4ω为逆时针方向。
E v =4ω46P E =1ω1614P P 46P E /4614P P ，方向向右。
3. 已知某机械一个稳定运动循环内的等效力矩r M 如图所示，等效驱动力矩d M 为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为：s rad /200max =ω及s rad /180min =ω。试求：1）等效驱动力矩d M 的大小；2）运转的速度不均匀系数δ；3）当要求δ在0.05范围内并不计其余构件的转动惯量时，应装在等效构件上的飞轮的转动惯量F J 。
?
4
ππ
2π
r
M r
M d
M 200N m
?1000N m
?
解：1）根据一个周期中等效驱动力矩的功和阻力矩的功相等来求等效驱动力矩： 由
?
?
=
π
π
??20
20
d M d M r d
得 m N M
d
?=?
+?
=5.212)4
71004
1000(21ππ
π
2）直接利用公式求δ：
s rad m /190)180200(2
1)(2
1min max =+=
+=
ωωω
105.0190
180200min
max =-=
-=
m
ωωωδ
3）求出最大盈亏功后，飞轮转动惯量可利用公式求解
J W 5.6184
7)1005.212
(m a x =-=?π
[]
2
2
2
max
3427.005
.0190
5.618m kg W J m F ?=?=
?=
δ
ω
4. 已知轮系中各齿轮齿数115z '=，4
30z '=，445z =，360z '=，325z =，220z '=，225z =，120z =，51z =，640z =，轴Ⅰ的转速11000r/min n =，转向如图所示，求蜗轮6
的转速和转向。
解：对1223'-、
、定轴轮系： 231133
1225'
16
z z n i n z z =
==，3
11625
n n =
对1443'''-、
、及)5(H 周转轮系：
34113341''8'
3
H
H H
z z n n i n n z z -=
=
=
-，112553
H i =
对5、6定轴轮系：6565
40z i z =
=
16156500053
H i i i =?=
，6116/10.6r/m in n n i ==
转向判断：因10H i >，所以蜗杆5与齿轮1同向；
蜗杆为右旋，用左手判定（四指1ω，拇指2ω），蜗轮转向为逆时针。
5. 图示平底凸轮机构，已知凸轮为15m m R =的偏心圆，AO =10m m ，求：1）凸轮基圆半径0r ；2）推程角是多少？3）推程是多少？4）凸轮机构的最大压力角、最小压力角是多少？5）凸轮5rad/s ω=，当A O 成水平位置时，推杆速度是多少？
解：1）凸轮基圆半径0AO =15-10=5mm R r =-。
2）推程运动角0
0180δ=。
3）推程2A O =20m m h =。 4）由于平底垂直于导路的平地推杆凸轮机构的压力角恒等于零，所以
m ax m in 0αα==。
5）取A O 连线与水平线夹角为凸轮转角δ，则
推杆位移方程为：A O +A O sin 101sin s δδ=+=（） 推杆速度方程为：10cos v s ωδ'==
当凸轮以5rad/s ω=回转，A O 成水平位置时，00δ=或0
180δ=，所以推杆的速度为
10cos 105cos 50m m /s v ωδδ==?=±。
6. 采用标准齿条型刀具范成法加工一渐开线直齿圆柱齿轮。已知被切齿轮轮坯角速度为
1rad/s ω坯＝，刀具移动线速度60mm/s v 刀＝，刀具相邻两齿对应点的距离为5π，试问：1) 被
加工标准齿轮齿数z 为多少？2) 若被切齿轮轴心到刀具分度线的距离为62mm ，这样加工出的齿轮是什么齿轮，其分度圆齿厚是多少，基圆直径为多少？
解：1) v r ω=
60m m /s 1rad/s r =?，60m m r =，5m ππ=，5m m m =
5602
2
m z r z =
=
=，24z =
2) 是正变位齿轮，62602mm m x xm ==-=，0.4x =
tan 202tan 5250.49.31m m 2
2
m
s m x ππ
α=
+=
?+??=?
cos 60cos 2056.38m m b r r α==?=
五、作图求解题（本题10分）
试画出3种从动件具有急回运动特性的平面四杆机构示意图，并写出其机构名称及各构件尺寸之间应满足的条件，在图上标出极位夹角θ。
解：a ）曲柄摇杆机构：连架杆A B l 最短，且最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。
b ）偏置曲柄滑块机构：A B l e +≤B C l 。
c ）摆动导杆机构：AC AD l l <。
试卷Ⅲ-五答图
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
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。
题1 模拟试 一、填空题：（30分） 1．机构中的速度瞬心是两构件上（相对速度）为零的重合点，它用于平面机构（速度）分析。 称为（运动副）。 2．两构件之间可运动的连接接触 3．凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（越大）但过于小的基圆半径会导致压力角（增大）。 限啮合点）。 4．用齿条型刀具范成法切制渐开线齿轮时，为使标准齿轮不发生根切，应使刀具的（齿顶线不超过极 动转盘 的间歇）的运动。 5．间歇凸轮机构是将（主动轮的连续转动）转化为（从 用（动平衡）方法平衡。其平衡条件为（∑M=O；∑F=0）。 6．刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采 动能）。等效力、等效力矩所作的7．机械的等效动力学模型的建立，其等效原则是：等效构件所具有的动能应（等于整个系统的总 功或 瞬时功率应（等于整个系统的所有力，所有力矩所作的功或所产生的功率之和）。 8．平面机构结构分析中，基本杆组的结构公式是（3n=2PL）。而动态静力分析中，静定条件是（3n=2PL）。 9．含有两个整转副的将铰链四杆机构，以最短杆为(连杆)得到双摇杆机构。 10．渐开线齿轮的加工方法分为(范成法)和（仿形法）两类。 二、选择 题：（20分） ，其啮合角（B）。 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移 A)增大；B)不变；C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，实际啮合线长度（C）基圆齿距。 A)等于；B)小于；C)大于。 3．高副低代中的虚拟构件的自由度为（A）。 A)-1；B)+1；C)0； 4．以滑块为主动件的曲柄滑块机构，死点位置出现 在（A）。 A）曲柄与连杆共线时B）曲柄与连杆垂直时 C）曲柄与滑块运动方向平行时D）曲柄与滑块运动方向垂直时 （A）。 5．渐开线齿轮发生根切的根本原因是啮合点跨越了 A）理论啮合线的端点B）实际啮合线的端点 C）节点D）齿根圆 6．飞轮调速是因为它能（C①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（B②）。 ①A)生产；B)消耗；C)储存和放出。 ②A)消除；B)减小；C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（C）。 A)是重合的；B)不在同一条直线上；C)在一条直线上的。 8．分度圆直径不等于模数与齿数乘积的是（C）。 A）直齿圆柱内齿轮B）蜗轮和变位齿轮 C）蜗杆和斜齿圆柱齿轮D）变位齿轮 9．刚性转子满足动平衡的条件为（D）
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
机械原理模拟试卷(四 ) 1.拟将曲柄摇杆机构改换为双曲柄机构，则应将原机构中的作为机架。 （①曲柄②连杆③摇杆） 2.高速凸轮机构，为减少冲击震动，从动件运动规律应采取运动规律。 （①等速②等加等减速③余弦加速度④正弦加速度） 3.具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动盘形凸轮机构，其从动件的运动规律，凸轮的实际廓线。 （①相同②不同③不一定） 4.一对啮合的渐开线斜齿圆柱齿轮的端面模数，且于法面模数。 （①相等②不相等③无关系④大⑤小⑥等） 5. 涡轮的螺旋角与蜗杆的螺旋升角。 （①相等②不相等③无关系④之和为90o ） 6. 对心曲轴滑块机构的曲柄长度为a，连杆长度为b，则最小传动角＝。 7.螺旋升角为的螺旋副，若接触表面间的摩擦系数为 f ，则机构的自锁条件是：。 8.计算等效转动惯量的原则是：。 9.所谓定轴轮系是指：。 10. 标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距与，，参数有关。 二、选择及填空题（每题 5 分，共 20 分） 1.计算图示机构的自由度，若含有局部自由度、复合铰链及虚约束需指出。
2.图示凸轮机构。在图中画出凸轮的基圆、偏距圆及理论廓线。 3.试画出定轴轮系及周转轮系的示意图各一种。 4. 图示为刚性转子的质量分布情况，不平衡质量m1 与m2 在同一轴面内。 ①说明改转子属于那类不平衡问题。 m2Ⅰ和m2Ⅱ 。 ②计算 m2在平衡平面Ⅰ、Ⅱ上的代换质 量 三、在图示机构运动简图中，已知：L＝ 400mm，＝ 30o ，原动件 1 以等角速度ω 1＝1rad/s转动，试用图解法求机构 3 的速度v3和加速度a3。（ 15分） 四、试设计铰链四杆机构，已知： LAB=500mm，LBC=300mm，要求满足：∠ABC=90o时，∠ BCD=90o；当 AB杆从垂直位置按顺时针转动45o 时，∠ ABC 增加 30o 。（ 10 分）
《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、 计算图示机构的自由度自由度,若含复合铰链, 局部自由度或虚约束请明确指出,并说明原动件数是否合适。（10） 解: 7=n ,9=L P ,1=H P 自由度:21927323=-?-?=--=H L P P n F 二、用速度瞬心法求出图示机构C 点的速度方向。（10） 解: 等宽 复合 虚 46P 56 P 34 P 35 P 36 P 90v
三、破碎机原理简图如图所示.设要破碎的料块为圆柱形,其重量忽略不计, 料块和动鄂板之间的摩擦系数是f .求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α 应多大?。（10） 解： 不考虑料块的重量时，料块的受力方程为： ??αcos )-cos(21F F = ??αsin )-sin(21F F ≤ 式中：f arctan =? 联立两个方程得： ??αtan )-tan(≤ ??α≤- 料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应为: ?α2≤ 四、图示凸轮机构中, 凸轮廓线为圆形,几何中心在B 点.请标出:（10） 1）凸轮的理论廓线； 2）凸轮的基圆； 3）凸轮机构的偏距圆； 4）凸轮与从动件在D 点接触时的压力角； 5）凸轮与从动件从在C 接触到在D 点接触时凸轮转过的角度。 2F 1 F ?? α ?+- 90
解： 凸轮与从动件从在C接触到在D点接触时凸轮转过的角度为:ψ 五、图中给出了一对齿轮的齿顶圆和基圆，轮1为主动轮且实际中心距大 ，于标准中心距，试在此图上画出齿轮的啮合线，并标出：极限啮合点N1、N 2 实际啮合的开始点和终止点B 、B1，啮合角'α，节圆并说明两轮的节圆是否 2 与各自的分度圆重合。（10） 解：
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1 一、填空题：（30分） 1．机构中的速度瞬心是两构件上（相对速度）为零的重合点，它用于平面机构（速度）分析。 2．两构件之间可运动的连接接触称为（运动副）。 3．凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（越大）但过于小的基圆半径会导致压力角（增大）。 4．用齿条型刀具范成法切制渐开线齿轮时，为使标准齿轮不发生根切，应使刀具的（齿顶线不超过极限啮合点）。 5．间歇凸轮机构是将（主动轮的连续转动）转化为（从动转盘的间歇）的运动。 6．刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用（动平衡）方法平衡。其平衡条件为（∑M = O ；∑F = 0 ）。7．机械的等效动力学模型的建立，其等效原则是：等效构件所具有的动能应（等于整个系统的总动能）。等效力、等效力矩所作的功或瞬时功率应（等于整个系统的所有力，所有力矩所作的功或所产生的功率之和）。 8．平面机构结构分析中，基本杆组的结构公式是（ 3n = 2PL ）。而动态静力分析中，静定条件是（3n = 2PL ）。 9．含有两个整转副的将铰链四杆机构，以最短杆为( 连杆 )得到双摇杆机构。 10．渐开线齿轮的加工方法分为( 范成法 )和（仿形法）两类。 二、选择题：（20分） 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（ B ）。 A) 增大； B)不变； C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，实际啮合线长度（ C ）基圆齿距。 A)等于； B)小于；C)大于。 3．高副低代中的虚拟构件的自由度为（ A ）。 A) -1； B) +1 ； C) 0 ； 4．以滑块为主动件的曲柄滑块机构，死点位置出现在（ A ）。 A）曲柄与连杆共线时B）曲柄与连杆垂直时 C）曲柄与滑块运动方向平行时D）曲柄与滑块运动方向垂直时 5．渐开线齿轮发生根切的根本原因是啮合点跨越了（ A ）。 A）理论啮合线的端点B）实际啮合线的端点 C）节点D）齿根圆 6．飞轮调速是因为它能（C①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（B②）。 ① A)生产； B)消耗； C)储存和放出。 ②A)消除； B)减小； C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（C）。 A)是重合的； B)不在同一条直线上；C)在一条直线上的。 8．分度圆直径不等于模数与齿数乘积的是（ C ）。 A）直齿圆柱内齿轮B）蜗轮和变位齿轮 C）蜗杆和斜齿圆柱齿轮D）变位齿轮
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
《机械原理与设计》（一）（答案） 班级： ： 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 一、计算图示机构的自由度自由度,若含复合铰链, 局部自由度或虚约束请明 确指出,并说明原动件数是否合适。（10） 解: 7=n ,9=L P ,1=H P 自由度:21927323=-?-?=--=H L P P n F 二、用速度瞬心法求出图示机构C 点的速度方向。（10） 解: 等宽凸轮 复合铰链 虚约束 46P 56 P 34 P 35 P 36 P ο 90v ?
三、破碎机原理简图如图所示.设要破碎的料块为圆柱形,其重量忽略不计, 料块和动鄂板之间的摩擦系数是f .求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应 多大?。（10） 解： 不考虑料块的重量时，料块的受力方程为： ??αcos )-cos(21F F = ??αsin )-sin(21F F ≤ 式中：f arctan =? 联立两个方程得： ??αtan )-tan(≤ ??α≤- 料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应为: ?α2≤ 四、图示凸轮机构中, 凸轮廓线为圆形,几何中心在B 点.请标出:（10） 1）凸轮的理论廓线； 2）凸轮的基圆； 3）凸轮机构的偏距圆； 4）凸轮与从动件在D 点接触时的压力角； 5）凸轮与从动件从在C 接触到在D 点接触时凸轮转过的角度。 α ?+-ο
解： 凸轮与从动件在D 凸轮与从动件从在C 接触到在D 点接触时凸轮转过的角度为:ψ 五、图中给出了一对齿轮的齿顶圆和基圆，轮1为主动轮且实际中心距大于标 是否与各自的分度圆重合。（10） 解：
机械原理模拟试卷(一) 一、选择题(每题2分，共20分) 1. 两个运动构件间相对瞬心的绝对速度。 （①均为零②不相等③不为零且相等） 2. 机构具有确定运动的条件是原动件数目等于的数目。 （①从动件②机构自由度③运动副） 3. 若标准齿轮与正变位齿轮的参数m，Z，α，h a*均相同，则后者比前者的：齿根高，分度圆直径，分度圆齿厚，周节。 （①增大②减小③不变） 4.在高速凸轮机构中，为减少冲击与振动，从动件运动规律最好选用运动规律。 （①等速②等加等减速③余弦加速度④正弦加速度） 5. 静平衡的转子是动平衡的；动平衡的转子是静平衡的。 （①一定②不一定③一定不） 6. 机械系统在考虑摩擦的情况下，克服相同生产阻力时，其实际驱动力P与理想驱动力P0的关系是：P P0。 （①小于②等于③大于④大于等于） 7.差动轮系是指自由度。 （①为1的周转轮系②为2的定轴轮系③为2的周转轮系） 8. 设计标准齿轮时，若发现重合度小于1，则修改设计时应。 （①加大模数②增加齿数③加大中心距） 9. 曲柄滑块机构若存在死点时，其主动件必须是，在此位置与共线。 （①曲柄②连杆③滑块） 10. 周转轮系的传动比计算应用了转化机构的概念。对应周转轮系的转化机构乃是。 （①定轴轮系②行星轮系③混合轮系④差动轮系） 二、简答题（每题5分，共25分） 1. 计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出。 E
2. 图示楔块机构，已知：P 为驱动力，Q 为生产阻力，f 为各接触平面间的滑动摩擦系数，试作： (1) 摩擦角的计算公式?= ； (2) 在图中画出楔块2的两个摩擦面上所受到的全反力R 12, R 32两个矢量。 3. 试在图上标出铰链四杆机构图示位置压力角α和传动角γ。 4. 如图所示，薄壁上有不平衡重Q 1=10N 、Q 2=20N ，所在半径分别为：r 1=200mm ，r 2=100mm 。试求： 1) 在r =100mm 半径的圆上，应加配重Q=？ 2) 配重Q 的方位与OX 轴之间的夹角α=？ 5. 试标注出在图示位置时机构中瞬心P 12、P 23、P 14、P 34、P 24的位置。 三、设计一曲柄摇杆机构。已知L AD =75mm ，L CD =60mm ，当曲柄转角φ=150?时摇杆处于右极限位置，要求机构行程速比系数K=1.18182。 (10分) 题4图 4题图 B
一、单项选择题（每项1分，共11分） 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（）。 A)增大； B)不变； C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度（）基圆齿距。 A)等于； B)小于； C)大于。 3．槽轮机构所实现的运动变换是（）。 A)变等速连续转动为不等速连续转动 B)变转动为移动 C)变等速连续转动为间歇转动 D)变转动为摆动 4．压力角是在不考虑摩擦情况下，作用力与作用点的（）方向的夹角。 A)法线； B)速度； C)加速度； D)切线； 5．理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮，其推杆的运动规律是（）。 A)相同的； B)不相同的； C)不一定的。 6．飞轮调速是因为它能（①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（②）。 ① A)生产； B)消耗； C)储存和放出。 ② A)消除； B)减小； C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（）。 A)是重合的； B)不在同一条直线上； C)在一条直线上的。 8．渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是 （）。 A)相交的； B)分离的； C)相切的。 9．齿轮根切的现象发生在（）的场合。 A) 模数较大； B)模数较小； C)齿数较多； D)齿数较少 10．直齿圆柱齿轮重合度εα= 表示单齿啮合的时间在齿轮转过一个基圆齿距的时间内占（）。 A) 40%； B) 60%； C) 25% 二、填空题（19分）[每空1分] 1．机构中的速度瞬心是两构件上（）为零的重合点，它用于平面机构（）分析。 2．下列机构中，若给定各杆长度，以最长杆为连架杆时，第一组为（）机构；第二组为（）机构。 (1) a = 250 b = 200 c = 80 d = 100； (2) a = 90 b = 200 c = 210 d = 100 。 3.机构和零件不同，构件是（），而零件是（）。 4．凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（）,但过于小的基圆半径会导致压力角（）。
01 一、选择题（共20分，每题2分） 1．一般门与门框之间有两个铰链，这应为（）。 A复合铰链 B 局部自由度 C 虚约束 2．某机构中有6个构件，则该机构的全部瞬心的数目为。 A 3 B 6 C 9 D 15 3．若分布于回转件上的各个质量的离心惯性力的向量和为零，该回转件上是（）回转件。 A静平衡B动平衡C静平衡但动不平衡 4．在机械系统速度波动的一个周期中的某一时间间隔内，当系统出现（）时，系统的运动速度（），此时飞轮将（）能量。 A 亏功，减少，释放 B 亏功，加快，释放 B 盈功，减少，储存 C 盈功，加快，释放 5．曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构，当滑块上的传动角最小时，则（）。 A 曲柄与导路平行 B 曲柄与导路垂直 C 曲柄与连杆共线D曲柄与连杆垂直 6．对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，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D改为偏置直动尖顶推杆 7．正变位齿轮的分度圆齿厚（）标准齿轮的分度圆齿厚。 A小于B等于C大于 8．行星轮系的自由度为（） A2 B1 C1或2 9．棘轮的标准模数等于棘轮的（）直径与齿数之比。 A 齿顶圆 B 齿根圆 C 分度圆 10．对于存在周期性速度波动的机器，安装飞轮主要是为了在（）阶段进行速度调节。 A 启动 B 停车 D 稳定运动 二、判断题（共20分，每题2分） 1．任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（）2．回转件静平衡的条件为施加于其上的外力向量和等于零。（）3．在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动消除。（）4．当最大盈亏功与转速一定时，飞轮转动惯量越大，机械运转的速度不均匀系数越小。（） 5．行星轮系中必有一个中心轮是固定的。（）6．在单向间歇运动机构中，槽轮机构既可避免柔性冲击，又可避免刚性冲击。（） 7．减小滚子半径，滚子从动件盘形凸轮实际廓线外凸部分的曲率半径减小。（） 8．垂直于导路的直动平低从动件盘形回转凸轮机构压力角恒为0。（） 9．正常齿渐开线标准直齿外齿轮齿根圆有可能大于基圆。
机械原理模拟试卷(二) 一、填空题(每题2分,共２０分) 1。速度与加速度得影像原理只适用于上。 ( ① 整个机构② 主动件③ 相邻两个构件④ 同一构件 ) 2。两构件组成平面转动副时,则运动副使构件间丧失了得独立运动。 ( ①二个移动② 二个转动③ 一个移动与一个转动 ) ３。已知一对直齿圆柱齿轮传动得重合εα＝１、13,则两对齿啮合得时间比例为。( ① 113％② 13％③ 87％④ 100％) 4、具有相同理论廓线,只有滚子半径不同得两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构,其从动件得运动规律 ,凸轮得实际廓线。 ( ① 相同②不相同③ 不一定 ) ５。曲柄滑块机构若存在死点时,其主动件必须就是,在此位置与共 线、 ( ① 曲柄② 连杆③ 滑块) 6。渐开线齿轮传动得轴承磨损后,中心距变大,这时传动比将。 ( ① 增大②减小③ 不变 ) ７、若发现移动滚子从动件盘形凸轮机构得压力角超过了许用值,且实际廓线又出现变尖,此时应采取得措施就是。?( ①减小滚子半径② 加大基圆半径③ 减小基圆半径) 8. 周转轮系有与两种类型。 9。就效率观点而言,机器发生自锁得条件就是、 1０。图示三凸轮轴得不平衡情况属于不平衡,应选择个平衡基面予以平衡。 二、简答题 ( 每题５分,共 25 分 )?1.计算图示机构自由度,若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出、 2。图示楔块机构,已知:P为驱动力,Ｑ为生产阻力,f为各接触平面间得滑动摩擦系数,试作: (1) 摩擦角得计算公式φ＝ ;?(2) 在图中画出楔块2得两个摩擦面上所受到得全反力R12, Ｒ32两个矢量。
3.试在图上标出铰链四杆机构图示位置压力角α与传动角γ、 4。图示凸轮机构。在图中画出凸轮得基圆、偏距圆及理论廓线。 三、图示正弦机构得运动简图。已知:原动件1以等角速度ω1=100rad/s转动,杆长LAB= 40m ｍ,φ1＝45,试用矢量方程图解法求该位置构件3得速度V3与加速度ａ３、(取比例尺μv =０、1ms-1/mm,μa=１0mｓ-2/mm) (10分) 四、图示曲柄摇杆机构运动简图,所用比例尺为μl=1ｍm/mm。试作: (１5分) 1.画出摇杆在两个极限位置时得机构位置图,并标出摇杆CＤ得摆角φ;? 2.标出极位夹角θ;?3。计算行程速比系数K; ４.将该机构进行修改设计:LAＢ、ＬBC、K保持不变,使摆角φ=２θ,试用图解法求摇杆长度ＬＣＤ及机架长度LAD、 (在原图上直接修改)
（共8 页） 第1页 （共8 页） 第2页 机械电子工程专业《机械原理》模拟试卷（A ） （110分钟） 题 号 一 二 三 四 总分 得 分 阅卷人 一、填空题（每空1分，共20分） 1、机器的制造单元是____________，运动单元是____________；机构具有确定运动的条件是其自由度数等于____________数。 2、曲柄摇杆机构有死点位置时，____________是主动件，此时____________与____________共线。 3、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是_____________。 4、写出两种变回转运动为直线运动的机构：________ ____，_________________。 5、机器所具有的三个特征是： 、 、 。 6、质量分布在同一平面内的回转体，经静平衡后_______________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后___________（一定、不一定、一定不）满足静平衡；质量分布于不同平回转面内的回转体，经静平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足静平衡。 7、渐开线上任意一点的法线恒与 相切。 8、机器周期性速度波动的调节方法一般是加装________________，非周期性速 度波动调节方法是除机器本身有自调性的外一般加装________________。 9、铰链四杆机构有两个曲柄的条件是： 。 二、单项选择题（请将正确的答案填在下面相应的表格内， 否则无效，每小题2分，共20分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1、某重达几吨的大型气轮机转子应进行（ ）。 A.静平衡试验 B.动平衡试验 C.现场平衡 D.不需平衡 2、有一个刚性转子，其直径为180mm, 轴向厚度为20，需考虑进行 A.动平衡 B.静平衡 C.动平衡试验 D.无需平衡 3、为减小飞轮转动惯量，最好将飞轮安装在（ ）。 A.高速轴上 B.低速轴上 C.满足结构要求的低速轴上 D.满足结构要求的高速轴上 4、对于单自由度的机构系统，假想用一个移动构件等效时其等效质量按 等效前后（ ）相等的条件进行计算。 A.动能 B.瞬时功率 C.转动惯量 D.质量 5、利用飞轮进行调速的原因是它能（ ）能量。 A.产生 B.消耗 C.储存和释放 D.储存 6、当四杆机构处于四点位置时，机构的压力角（ ）。 A.为0° B.为90° C.与构件尺寸有关 D.为45° 7、若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可将（ ）。 别：_____________ 专业：_____________ 年级：____________ 姓名：_______________ 学号：________________ ·······································密···································封··································线·········································· 得 分 阅卷人 得 分 阅卷人 · ·················
试题1 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、 平面运动副的最大约束数为2个，最小约束数为 1个。 2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在转动副中心处。 3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为曲柄摇块机构。 4、 传动角越大，则机构传力性能越好。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有柔性冲击。 6、 蜗杆机构的标准参数从中间平面中取。 7、 常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在高速轴上。 9、 实现往复移动的机构有：曲柄滑块机构、凸轮机构等。 10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为： 212121n n n n m m ααββ==-=，，。 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、何谓三心定理？ 答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。 2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？ 答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。 3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动，这与机构的自锁 现象是否相同？试加以说明？ 答：（1）不同。 （2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。 死点本质：驱动力不产生转矩。 机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。 自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力大于等于驱动力的有效分力。 4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动，但在具体的使用选择上，又 有什么不同？ 答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平稳，但转角不能改变。 5、 简述齿廓啮合基本定律。 答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触
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。