一、填空题和填空题。
1． 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 H P 个约束，而引入L P 个低副
将引入 2L 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F =3n - 2L P - H P 。
2． 机构具有确定运动的条件是： 机构的自由度大于零，且机构自由度
数等于原动件数 ；若机构自由度Ｆ>0，而原动件数 运动是 不确定的 ；若机构自由度Ｆ>０，而原动件数>F ，则各构 件之间 运动关系发生矛盾，将引起构件损坏 。 3. 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 定块机构；若以构件2为机架，则该机构转化为 摇块 机构。 4． 移动副的自锁条件是 驱动力在摩擦角之内 ；转动副的自锁条件是 驱 动力在摩擦圆之内 。 5． 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中， 等速 运动规律具有 刚性冲击； 等加速等减速、间谐 运动规律具有柔性冲击； 而 正弦加速度、五次多项式 运动规律无冲击。 6． 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 模数相等，； 压力角相 等 ； 螺旋角相等 。 7．等效质量和等效转动惯量可根据等效原则： 等效构件所具有的动能等于整 个机械系统的动能 来确定。 8．刚性转子静平衡条件是 分布于转子上的各个偏心质量的离心惯性力的合力为零或者质径积的向量和为零；而动平衡条件是 当转子转动时，转子上分布 在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力及合力矩为 零 。 9．用标准齿条形刀具加工标准齿轮时，其刀具的 中 线与轮坯的 分度 圆之间作纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的 节 线与轮坯的分度 圆之间作纯滚动。 ηη'0,0?'?ηη0,0.≤'>ηη0≤η10．平面四杆机构中，是否存在死点，取决于_B 是否与连杆共线。 A ．主动件 B. 从动件 C. 机架 D. 摇杆 11．在平面连杆机构中，欲使作往复运动的输出构件具有急回特性，则输出构 件的行程速比系数K____A____。 A ．大于1 B ．小于1 C ．等于1 D ．等于 12．_____C___盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A ．摆动尖顶推杆 B ．直动滚子推杆 C ．直动平底推杆 D ．摆动滚子推杆 13．为使凸轮机构的滚子从动件实现预期的运动规律，设计时必须保证关系式 C 。 A ．滚子半径r r ≤凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin B ．滚子半径r r ≥凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin C ．滚子半径r r < 凸轮理论轮廓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 14. 当凸轮基圆半径相同时，从动件导路向推程中从动件与凸轮的相对速度瞬 心一侧偏置，可以___A_____凸轮机构推程的压力角。 （A ） 减小 （B ）增加 （C ）保持原来 15.为了减轻飞轮尺寸和重量，飞轮通常应装在__A_______。 （A ） 高速轴上 （B ）低速轴上 （C ）机架上 16.蜗杆蜗轮传动中，模数为m ，蜗杆头数为z 1，蜗杆直径系数为q ，蜗轮齿数 为z 2，则蜗杆直径 d 1=___C__________。 A ）m z 1 （ B ）m z 2 （ C ）mq 17.在铰链四杆机构A B C D 中，已知A B = 2 5 mm ，B C = 7 0 mm ，C D = 6 5mm ， A D = 9 5 mm ，当A D 为机架时，是__B____机构；当A B 为机架时， 是____A_____机构。 （A ）双曲柄机构； （B ）曲柄摇杆机构； （C ）双摇杆机构 18.若机构正反行程效率分别用 和 表示，则设计自锁机构时应满足要 ____B_____。 (A) (B) (C) 19.机构具有确定运动的条件是__机构的自由度大于零，且机构自由度数等于原 动件数____。 20.高副低代必须满足的条件是_代替前后机构的自由度不变_，_代替前后机构 的瞬时速度和瞬时加速度不变___________。 21．在曲柄摇杆机构中，当__C____，将出现死点。 （A ） 曲柄为原动件且曲柄与连杆共线； （B ） 曲柄为原动件且曲柄与机架共线时； （C ） 摇杆为原动件且曲柄与连杆共线时； （D ）摇杆为原动件且摇杆与机架共线时。 22．在以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构中，最小传动角出现在_B_____。 （A）曲柄与连杆两次共线位置之一；（B）曲柄与机架两次共线位置之一； （C）曲柄与连杆共线时；（D）曲柄与机架共线时 23．在下列四杆机构中，不能实现急回运动的机构是_C_____。 （A）曲柄摇杆机构；（B）导杆机构； （C）对心曲柄滑块机构；（D）偏置曲柄滑块机构 24．下述几种运动规律中，___B___既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击。 （A）等速运动规律；（B）摆线运动规律； （C）等加速等减速运动规律；（D）简谐运动规律 25．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__A____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26．正变位齿轮与标准齿轮相比较，其分度圆齿厚__B____，齿根高__A____。 （A）减小（B）增大（C）不变 27．机构处于死点位置时，其传动角γ为0 度，压力角α为90 度。 28．滚子从动件盘形凸轮的理论廓线和实际廓线之间的关系为（D） a)两条廓线相似 b)两条廓线相同 c)两条廓线之间的径向距离相等 d)两条廓线之间的法向距离相等 29．铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦力的情况下连杆作用于_从动件______上的力与该力作用点速度所夹的锐角。 30．渐开线斜齿轮的_法面______参数为标准值；而尺寸计算应按___端面____上的参数代入直齿轮的计算公式。 31．速度瞬心是两刚体上_相对速度______为零的重合点 32．为减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮安装在_高速______轴上。 33．渐开线的形状取决于_基圆______的大小。 34．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件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律 1 ，凸轮的实际廓线 2 。 ①相同②不相同③不一定 35．用标准齿条形刀具加工标准齿轮时，其刀具的中线与轮坯分度圆之间作纯滚动。 36．对于移动平底从动件凸轮机构，选择适当的偏距，通常是为了减轻从动 件过大的弯曲应力。 37．平行轴外啮合直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是摸数和压力角分别相等且两齿轮的螺旋角的大小相同_，旋向相反___。 38．周期性速度波动的调节方法是_安装飞轮______，非周期性速度波动调节方法是_安装调速器______。 二、判断题。 1．凡是以最短杆为机架的铰链四杆机构，都是双曲柄机构。（错） 2．在曲柄摇杆机构中，压力角越大，对传动越不利。（对） 3．如果机构的自由度数F=2则机构作无确定性运动。（错） 4．两个理论廓线相同、滚子半径不同的凸轮机构，从动件运动规律不同。 （错） 5．如果连杆机构的极位夹角不为零，则说明该机构具有急回特性。（对）6．由于平行轴斜齿圆柱齿轮机构的几何尺寸在端面计算，所以基本参数的标准值规定在端面。（错） 7．周期性速度波动的调节方法是加调速器。（错） 8．在曲柄滑块机构中，只有当滑块为原动件时，才会出现死点。（对） 9．在凸轮从动件常用的运动规律中，等速运动规律会产生柔性冲击。（错）10．在移动滚子从动件的凸轮机构中，可通过选取从动件适当的偏置方向来获得较小的推程压力角。（对） 11．只有一对标准齿轮在标准中心距情况下啮合传动时，啮合角的大小才等于分度圆上的压力角。（错） 12．飞轮一般安装在高速轴上的原因是速度变化小。（错） 13．若机构正反行程效率分别为η和η'表示，则设计自锁机构是应满足η≥0，η'<0。（错） 14．在机械系统中，其运转不均匀程度可用最大角速度和最小角速度之差表示。（错） 15．在铰链四杆机构中，由于连杆作的是平面运动，所以连杆跟其他构件不可能存在绝对瞬心。（错） 16．组成正传动的齿轮应是正变位齿轮。（错） 17．飞轮一般安装在高速轴上的原因是速度变化小。（错） 18．作用于等效构件上等效力等于作用在机械中所有外力的合力。（错）19．对渐开线直齿圆柱齿轮，可用改变螺旋角的办法调整中心距。（错）20．轴承对轴颈的总反力始终与摩擦圆相切。（对） 21．在曲柄摇杆机构中，压力角越大，对传动越不利。（对） 22．把若干个自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上，就可以组成 一个新的机构。（对） 23．动平衡的刚性转子一定静平衡，静平衡的转子不一定动平衡。(对 ) 24．为了避免滚子从动件凸轮机构中凸轮实际廓线产生过度切割，应选择较大 的滚子半径。（错） 25．导杆机构传动性能最差。（错） 26．一个正在运转的回转副，只要外力的合力切于摩擦圆，这个回转副将逐渐 停止回转。（错） 27．在曲柄摇杆机构中，摇杆位于两极限位置时曲柄两位置所夹的锐角，称为 极位夹角。（对） 28．在设计用于传递平行轴运动的斜齿圆柱齿轮机构时，若中心距不等于标准中心距，则只能采用变位齿轮以配凑实际中心距。( 错 ) 三、机构自由度的计算及拆杆组。 1．计算图示机构的自由度，用低副代替高副，并确定机构所含杆组的数目和级 别以及机构的级别。 解（1）计算机构的自由度。滚子处有局部自由度。 F=3n－2p5－p4=3×6－2×8－1=1 （2）高副低代。如图所示 （3）该机构是由原动件1、三个Ⅱ级杆组（2-3和6-7、4-5）故该机构级Ⅱ机 构 。 （ 4 分 ） 2．计算图示机构的自由度，用低副代替高副，并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。 解（1）计算机构的自由度。A处有局部自由度，G处有虚约束， F=3n－2p5－p4=3×6－2×8－1=1 （2）高副低代。如图（b）所示 （3）该机构是由原动件2、机架1、1个Ⅱ级杆组（7-8）和一个Ⅲ级杆组（3-4-5-6）组成的，故该机构为Ⅲ级机构。 3. 拆杆组。 ， DH=EI 解（1 D 入的约束为虚约束，应予去除。将凸轮与滚子组成的高副以一个虚拟构件和两 个转动副做高副低代，如图所示。 计算自由度： （2）分析机构的组成情况 如图所示，此机构由四个Ⅱ级杆组和一个Ⅰ级机构组成。因此是一个Ⅱ级 机构。 别以及机构的级别。 （1）计算机构的自由度。B处有局部自由度，G处有复合铰链， （2）高副低代。如图（b）所示 （3）该机构是由原动件1、机架9、两个Ⅱ级杆组（2'-3和6-7）和一个Ⅲ级 杆组（4-5-6-8）组成的，故该机构为Ⅲ级机构。 三、连杆机构的计算题。 1.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。 解：图示机构要称为双摇杆机构，必须满足最短杆与最长杆之和大于其他两杆 之和。 1）AB 为最短杆，30 15< 3）AB 既不是最长也不是最短5030< 45 30< 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min 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）曲柄逆时针转动。 3）当以滑块为原动件且曲柄与连杆共线的两个位置时，机构出现死点位置。 3.设计一曲柄摇杆机构，当曲柄为主动件，从动摇杆处于两极限位置时，连杆 的两铰链点的连线正好处于图示之C 11和C 22位置，且连杆处于极限位置C 11 时机构的传动角为40。若连杆与摇杆的铰接点取在C 点（即图中之C 1点或C 2 点），试用图解法求曲柄AB 和摇杆CD 之长。（直接在图上作图，保留做图线， 不用写作图步骤，μl =0.001mm ） 4. 在图示导杆机构中，已知mm L AB 40=，试问： (1) 欲使其为曲柄摆动导杆机构，AC L 的最小值为多少； (2) 该曲柄摆动导杆机构的传动角γ为多大。 解：(1)。mm L mm L AC AC 40,40min =∴≥ ?90)2(恒为传动角γ 四、凸轮机构的计算及分析题。 1.如图所示，偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知凸轮实际轮廓线为一圆心在O点的偏心圆，其半径为R. 从动件的偏距为e，试用作图法： 1.确定凸轮的合理转向；顺时针 2.画出该机构的凸轮理论廓线及基圆； 3.标出当从动件从图示位置升到位移s时,对应凸轮的转角δ及凸轮机构的压 力角α； 2．试在图上标出从C点接触到D点接触时，凸轮转过的转角φ，及在D点接触时凸轮机构的压力角α。 3.如图所示为一偏置摆动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心轮，转向如图。试在图上： （1）画出该凸轮的基圆和理论廓线； （2）标出该位置时从动件摆角ψ和压力角α，并求出该位置时从动件的角速度； 五、齿轮机构计算题。 1.一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，已知z 1=18，z 2=41，m =4mm ，α=20?， h a *=1，c *=0.25。（14分） （1）分别计算两轮的分度圆半径、基圆半径、节圆半径、顶圆半径、标准 中心距、分度圆齿距； (2)若中心距加大，回答下列问题（把不对的划去） 1）节圆半径r ’（变大，变小，不变） 2）分度圆半径r （变大，变小，不变） 3）啮合角α（变大，变小，不变） 4）传动比i 12（变大，变小，不变） 5）齿侧间隙（有，没有） 6）节圆压力角（等于，大于，小于）啮合角。 解：分度圆半径：小齿轮：mm mz r 362111== 大齿轮：mm mz r 822 122== 基圆半径: 小齿轮:mm r r b 2.3420cos 11=?= 大齿轮:mm r r b 05.7720cos 22=?= 节圆半径：小齿轮：mm r r 631' 1== 大齿轮：mm r r 2822==‘ 齿顶圆半径：小齿轮：mm m h r r a a 04*11=+= 大齿轮：mm m h r r a a 68* 22=+= 中心距: mm r r a 11821=+= 分度圆齿距: mm 56.12m p p 21===π （2） 1)增大 2）不变 3）变大 4）不变 5）有 6）等于 2．一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，已知z 1=19，z 2=41，m =3mm ，α=20?， h a *=1，c *=0.25。 （1）分别计算两轮的分度圆直径、基圆直径、顶圆直径、根圆直径、标准 中心距、齿距、基圆齿距；（7分） (2) 用作图法确定实际啮合线长，由此计算重合度。（5分） 解：(1) d 1=19×3=57 mm d 2=41×3=123 mm h a =1×3=3 mm h f =1.25×3=3.75 mm c =3.75－3=0.75 mm a =0.5×(57+123)=90 mm d a 1=57+2×3=63 mm d a 2=123+2×3=129 mm d f 1=57－2×3.75=49.5 mm d f 2=123－2×3.75=115.5 mm d b 1=57×cos20°=53.563 mm d b 2=123×cos20°=115.583 mm p=3×π=9.425 mm p b =3×π×cos20°=8.882 mm （7分） 如图所示实际啮合线长B 1B 2=14.4mm 重合度 ε=14.4/8.882=1.62 3.两个相同的渐开线标准直齿圆柱齿轮，其,120*=?=a h ，α在标准安装下 传动。若两轮齿顶圆正好通过对方的极限啮合点N ，试求两轮理论上的齿数z 应为多少？ 解: 如图所示，实际啮合线段21B B 即为理论啮合线段21N N ，此 时正好不发生根切。 因为 αsin 2221r NP N N == 所以 72794.02022cos sin 2sin 21121=?=====tg tg r r r r N O N N tg b a αα ααα"9'336?=a α 又因为 **2cos 22/cos cos cos a a a a b a h Z Z h Z m mZ h r r r r +=?? ? ??+=+==αααα 所以 323.12" 9'336cos 20cos "9'336cos 12cos cos cos 2*=?-???=-=a a a h Z ααα 当两轮齿数323.12=z 时，正好2121N N B B =，而不发生根切， 但齿轮齿数只能取整数，则两轮齿数时，其最少齿数为13。 4.已知某对渐开线直齿圆柱齿轮传动，中心距a =350mm 传动比i =2.5，α=20?， h a *=1，c *=0.25，根据强度等要求模数m 必须在5、6、7mm 三者中选择，试设 计此对齿轮的以下参数和尺寸。 （1） 齿轮的齿数z 1、z 2，模数m ，传动类型； （2） 分度圆直径d 1、d 2，齿顶圆直径d a 1、d a2，根圆直径d f 1、d f2，节 圆直径d 1'、 d 2'，啮合角α； （3） 若实际安装中心距a '=351mm ，上述哪些参数变化？数值为多少？ 解: （1）mm i z z m 350)1(2 mz )(2a 121=+=+= 所以m ??=3.52350z 1 57 .28733.33640 5111======z mm m z mm m z mm m 所以40z 1= 1005.240z 2=?= mm m 5= （2）分度圆直径：小齿轮：mm mz d 20011== 大齿轮：mm mz d 05022== 齿根圆直径: 小齿轮:mm c h z m d a f 187.5)22(**11=--= 大齿轮:mm c h z m d a f 5.874)22(**22=--= 节圆直径：小齿轮：mm d d 2001'1== 大齿轮：mm d d 50022==‘ 啮合角：?==20'αα （3）'α、'1d 、' 2d 发生变化 ''cos cos ααa a = 所以?==4438.20cos arccos ''a a αα （ mm d d 57.200' cos cos '11==αα （1.5分） mm d d 43.501'cos cos '2 2==αα 5.用齿条形刀具加工一直齿圆柱齿轮，设已知被加工齿轮轮坯的角速度 s rad /51=ω，刀具移动的速度s m v /375.0=，刀具的模数mm m 10=,压力 角?=20α。求被加工齿轮的齿数1z 。 解：ωω121mz r v == 所以155 1010375.02231=???==-ωm v z 六、轮系的计算题。 1．在图示组合机床分度工作台驱动系统的轮系中，已知各轮齿数为：z 1 = 2（右 旋），z 2 = 46，z 3 =18，z 4 = 28，z 5 = 18，z 6 = 28。 （1）试分析该轮系由哪些基本轮系组成。（2分） （2）试求i 16及齿轮6方向。（10分） 解：该轮系是一个带有蜗轮蜗杆传动的混合行星轮系 23231 21 22112n n z z n n i = ∴=== 蜗轮2的转动方向为逆时针方向（从左向右看） 在由2、3、4、5、6组成的行星轮系中 28 28181846352326263??=??=--=z z z z n n n n i 2 .3928 2818 18123 28 28181812328 28181810611616263=??-==??-=???-==n n i n n n n n ，故 因 齿轮6的转向与蜗轮2的转向相 同。 2.在图示轮系中，所有齿轮均为标准齿轮，齿数z 1 = 30， z 2 = 68， 试问： （1） z 1 =？，z 2 =？ （2） 该轮系属于何种轮系？ 解: （1）因为21422mz mz mz += 所以19230682142=-=-=z z z 1923==z z （2）差动轮系 3.在图示轮系中，已知z 1=22，z 3=88，z 4=z 6，试求： （1）传动比i 16； （2）该机构的自由度F ，并指明虚约束、复合铰链和局部自由度。 解：（1）4-5-6定轴轮系14 66446-=-==z z n n i （1） 1-2-3-6差动轮系42 36361613-=-=--=z z n n n n i （2） 由于643n n n -==带入（2）中得96116== n n i （2）14525323=-?-?=--=H L P P n F 4. 如图所示轮系中，2525==z z ，202 ='z ，组成轮系的各齿轮模数相同。齿轮1'和3'轴线重合，且齿数相同。求轮系传动比54i 解：1-2-5-4 差动轮系 1 54541415z z n n n n i -=--= 5-2-2’-3-4 差动轮系 '25324345453z z z z n n n n i =--= 1’-6-3’定轴轮系 '1'331'3'1'3'1z z n n n n i -=== 由于各齿轮模数相同，所以75,21211125==+z mz mz mz 30,2 121212133'225=+=+z mz mz mz mz 由于齿轮1’和3’同轴，所以'3'1z z = 把齿数带入上面三式，并联立求解得54 554-==n n i 5. 在图示轮系中，已知各轮齿数为z 1=1，z 2=30，z 2'=14，z 3=18，z 5=20，z 6=15。主动轮1为右旋涡杆，其转向如图所示。 1）分析该轮系的组合方式； 2）求z 4、z 4'及传动比i 14; 3）画出轮2和轮4的转向。 第六章轮系及其设计 计算及分析题 1、已知：Z1=30，Z2=20，Z2’=30，Z3 = 25，Z4 = 100，求i1H。 2、图示轮系，已知各轮齿数Z1=18，Z2= Z4=30，Z3=78，Z5=76，试计算传动比i15。 1 2 3 4 5 H 3、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=Z3=30，Z2=90，Z2’=40，Z3’=40，Z4=30，试求传动比i1H，并说明I、H轴的转向是否相同？ 4、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1 =15，Z2=20，Z2’ = Z3’= Z4=30，Z3=40，Z5= 90，试求传动比i1 H，并说明H的转向是 否和齿轮1相同？ 1 I 2 2’ 33’ 4 H 5、在图示轮系中，已知各轮的齿数为Z1= 20，Z2=30，Z3=80，Z4=25，Z5=50，试求传动比i15。 6、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=19，Z2=76，Z2’= 40，Z3=20，Z4= 80，试求传动比i1H。 7、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= 20，Z2’= 25，Z2= Z3=30，Z3’= 20，Z4=75，试求： （1）轮系的传动比i1H。 （2）若n1=1000r/min，转臂H的转速n H=? 8、已知图示轮系中各轮的齿数Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，轮1的转速为n1=120r/min，转向如图。试求轮3的转速n3的大小和转向。 1 2 2’ 3 4 5 3’ 4 5 1 2 3 H 1 2 3 2’ 3’ 4 H 9、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= Z 3= Z 4=20，Z 2=40，Z 5= 60， n 1 = 800r/min ，方向如图所示，试求n H 的大小及转向。 10、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=16 ，Z 2=24， Z 2’= 20，Z 3=40，Z 3’= 30， Z 4= 20，Z 5=70试求轮系的传动比i 1H 。 11、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 15，Z 2=25，Z 2’= 20，Z 3=60，Z 4=10，Z 5=30，n 1=200r/min ，n 3=50r/min ，试求n 1、n 3转向相反时，n 5＝？。 1 2 3 H 4 5 n 1 1 2 3 H 2’ 3’ 4 5 1 2 2’ 3 4 5 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 第 2 章机构的结构分析 一、正误判断题：（在括号内正确的画“V” ，错误的画“X” ） 1. 在平面机构中一个高副引入二个约束 （X） 2. 任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成 的。（V） 3. 运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。 （X） 4. 平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速 度必需完全相同 （V） 5. 当机构自由度F > 0,且等于原动件数时，该机构具有确定运动 （V） 6. 若两个构件之间组成了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。（X） 7. 在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束 （V） 8. 在杆组并接时，可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上。 （X） 9. 任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成。因此基本 杆组是自由度为零的运动链 （V） 10. 平面低副具有2 个自由度，1 个约束。 (X) 二、填空题 1.机器中每一个制造单元体称为零件。 2.机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为盈功时,机器处在增速阶 段，当外力作功表现为亏功时，机器处在减速阶段。 3.局部自由度虽不影响机构的运动，却减小了高副元素的磨损，所以机构中 常出现局部自由度。 4.机器中每一个独立的运动单元体称为构件。 5.两构件通过面接触而构成的运动副称为低畐通过点、线接触而构成的运动副称 为高副。 6.平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为 1 。 7.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高畐9,它产生2 个约束。 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_B ____ 产生任何相 对运动。 A.可以 B.不能 C. 变速转动或变速移动 2. 基本杆组的自由度应为_C ______ o A. —1 B. +1 C. 0 3. 有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它 们串成一个平面机构，则其自由度等于_B ___ o A. 0 B. 1 C. 2 第八章轮系 一、选择题 1.轮系可以分为________两种类型。 A.定轴轮系和差动轮系 B.差动轮系和行星轮系 C.定轴轮系和复合轮系 D.定轴轮系和周转轮系 2.差动轮系的自由度为_________。 A.1 B.2 C.3 D.4 3.行星轮系的自由度为__________。 A.1 B.2 C.3 D.4 4.在定轴轮系中，设轮1为起始主动轮，轮N为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传动 比数值计算的一般公式是i 1n =_________。 A.轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积 B.轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积 C.轮N至轮1间所有从动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积 D.轮N至轮1间所有主动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积 5.在运用反转法解决周转轮系传动比的计算问题时，下列公式中________是正确的。 A.i H mn=（n m —n H ）/（n n —n H ） B.i H mn =（n n —n H ）/（n m —n H ） C.i H mn =（n H —n n ）/（n m —n n ） D.i H mn =（n m —n n ）/（n n —n H ） 6.基本周转轮系是由________构成。 A.行星轮和中心轮 B.行星轮、惰轮和中心轮 C.行星轮、行星架和中心轮 D.行星轮、惰轮和行星架 7.下列四项功能中，哪几项_______可以通过轮系的运用得以实现。 ○1两轴的较远距离传动○2变速传动 ○3获得大的传动比○4实现合成和分解运动 A.○1○2 B.○1○2○3 C.○2○3○4 D.○1○2○3○4 8.如图所示，一大传动比的减速器。已知其各轮的齿数为z 1=100，z 2 =101，z 2’ =100 ， z 3=99。其输入件对输出件1的传动比i H1 为________ A.10000 B.1000 C.1500 D.2000 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 =∴ 1)机构的结构分析包括哪些主要内容?对机构进行结构分析的目的何在? 1）研究机构是怎样组成的，其组成对运动的影响，以及机构具有确定运动的条件。 2）研究机构的组成原理及机构的结构分类 3）学习如何绘制运动简图 2)何谓构件?构件与零件有何区别? 构件是独立运动的单元体，构件是组成机构的基本要素之一。零件是机械制造的单元体。构件可有一个或者多个零件组成。 3)何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数应如何确定? 运动副：两构件组成的相对可动连接称之为运动副。 高副：两构件通过点或者线接触构成的运动副称之为高副。 低负：两构件通过面接触构成的运动副称之为低副。 齿轮副（包括内，外啮合副，齿轮与齿条啮合副）：如果两齿轮中心相对位置已经被约束，则算作引入一个约束；如果两齿轮中心相对位置未被约束则算作引入两个约束。 4)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别? 运动链：构件通过运动副联接而构成的相对可动的构件系统称之为运动链。 机构与运动链的区别：机构是具有一个固定构件的运动链。 5)何谓机构运动简图?它与机构示意图有何区别? 机构运动简图：根据机构的运动尺寸按照一定比例尺定出各运动副的位置，并用运动副的代表符号和国家规定的常用机构的简图符号以及简单的线条绘制的表现机构运动情况的简图。 机构示意图：不严格按照比例尺画出。 6)何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时应注意哪些问题? 机构自由度：机构具有确定的运动所必需给定的独立运动参数的数目。 计算时应注意：复合铰链，虚约束，局部自由度 7)机构具有确定运动的条件是说明？ 说明机构的自由度数等于原动件。 1)何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何区别? 速度瞬心：两构件绝对速度相等的瞬时重合点。 绝对速度瞬心：绝对速度为零的瞬心点。 2)何谓三心定理?有何用途？ 三心定理：彼此作平面相对运动的三个构件的瞬心在一条直线上。 作用：求不直接成副的构件的速度瞬心。 3)速度瞬心法一般适用于什么场合?能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析? 4)何谓速度影像和加速度影像, 有何用途？ 5)机构中机架的影像在图中的何处? 1)何谓驱动力?何谓阻抗力?何谓有效阻力?何谓有害阻力? 驱动力：驱使机械运动的力。 阻抗力：阻止机械运动的力。 有效阻力：机械在生产过程中预定要克服的与生产工作直接相关的阻力。 有害阻力：机械在运转过程中除掉生产阻力之外所受到的其他阻力。 2)何谓质量的动代换和静代换?各需满足哪些条件? 质量代换：为了简化构件惯性力的确定，设想把构件的质量按照一定条件集中作用 质量的动代换：满足代换前后构件的质量不变，构件的质心位置不变，构件对质心轴的转动惯量不变。 质量的静代换：满足代换前后构件的质量不变，构件的质心位置不变 3）构件所受的摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反,对吗? 不对，滑动摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反。 4)何谓当量摩擦系数?何谓当量摩擦角?为何要引进当量摩擦的概念?为什么槽面摩擦大于平面摩擦?是否因为槽面摩擦的摩擦系数f大于平面摩擦的摩擦系数所致? 当量摩擦系数：为了简化摩擦力的计算，将接触面的几何形状和实际摩擦系数f对于摩 第六章 轮系及其设计 计算及分析题 1、已知：Z 1=30，Z 2=20，Z 2’=30，Z 3 = 25，Z 4 = 100，求i 1H 。 2、图示轮系，已知各轮齿数Z 1=18， Z 2= Z 4=30，Z 3=78，Z 5=76，试计算传动比i 15。 1 2 3 4 5 H | 3、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=Z 3=30，Z 2=90，Z 2’=40，Z 3’=40，Z 4=30，试求传动比i 1H ，并说明I 、H 轴的转向是否相同 — 4、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1 =15，Z 2=20， Z 2’ = Z 3’= Z 4=30， Z 3=40，Z 5= 90，试求传动比i 1 H ，并说明H 的转向是否 和齿轮1相同 1 I 2 2’ 33’ 4 H 5、在图示轮系中，已知各轮的齿数为Z 1= 20， Z 2=30，Z 3=80， Z 4=25，Z 5=50，试求传动比i 15。 6、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=19，Z 2=76， Z 2’= 40，Z 3=20，Z 4= 80，试求传动比i 1H 。 7、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 20，Z 2’= 25，Z 2= Z 3=30，Z 3’= 20，Z 4=75，试求： （1）轮系的传动比i 1H 。 （2）若n 1=1000r/min ，转臂H 的转速n H = | 1 2 2’ 3 4 5 [ 3’ 4 5 1 2 { H 1 2 3 2’ 3’ 4 H 8、已知图示轮系中各轮的齿数Z 1=20，Z 2=40，Z 3=15，Z 4=60，轮1的转速为n 1=120 r/min ，转向如图。试 求轮3的转速n 3 的大小和转向。 @ 9、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= Z 3= Z 4=20，Z 2=40，Z 5= 60， n 1 = 800r/min ，方向如图所示，试求n H 的大小及转向。 10、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=16 ，Z 2=24， Z 2’= 20，Z 3=40，Z 3’= 30， Z 4= 20，Z 5=70试求轮系的传动比i 1H 。 11、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 15，Z 2=25，Z 2’= 20，Z 3=60，Z 4=10，Z 5=30，n 1=200r/min ，n 3=50r/min ，试求n 1、n 3转向相反时，n 5＝。 1 2 3 H 4 5 n 1 1 2 3 H 2’ 3’ \ 45 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 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 第2章机构的结构分析 一、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 B 产生任何相对运动。 A．可以B．不能 2.基本杆组的自由度应为 C 。 A．－1 B．+1 C．0 3.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。 A．0 B．1 C．2 4.平面运动副提供约束为 C 。 A．1 B．2 C．1或2 5.由4个构件组成的复合铰链，共有 B 个转动副。 A．2 B．3 C．4 6.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会 C 。 A．不变B．增多C．减少 二、填空题 1.机器中每一个制造单元体称为零件。 2.局部自由度虽不影响机构的运动，却减小了高副元素的磨损，所以机构中常出现局部自由度。 3.机器中每一个独立的运动单元体称为构件。 4.平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为 1 。 5.两构件通过面接触而构成的运动副称为低副；通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生1 个约束。 三、判断题 1.在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束。（√） 2.在杆组并接时可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上。（×） 3.若两个构件之间组成了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。（×） 4.六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有6个转动副。（×） 5.在平面机构中一个高副引入二个约束。（×） 6.任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。（√） 7.任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成。因此基本杆组是自由度为零的运动链。（√） 8.平面低副具有2个自由度，1个约束。（×） 9.当机构自由度F＞0，且等于原动件数时，该机构具有确定运动。（√） 第3章平面机构的运动分析 一、选择题 1.平面六杆机构有共有 A 个瞬心。 A．15 B．12 C．6 二、填空题 1.不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置可借助三心定理来确定。 2. 当两构件以转动副相连接时，两构件的速度瞬心在转动副的中心处。 三、判断题 1.利用瞬心既可以对机构作速度分析，也可对其作加速度分析。（×） 2.速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度为零的点。（√） 第5章机械的效率和自锁 一、填空题 1.从效率的观点来看，机械的自锁条件是效率≤ 0。 2.机械发生自锁时，机械已不能运动，这时它所能克服的生产阻抗力≤ 0。 第7章机械的运转及其速度波动的调节 一、选择题 1.为了减小机械运转中周期性速度波动的程度，应在机械中安装 B 。 A．调速器B．飞轮C．变速装置 2.在最大盈亏功和机器运动不均匀系数不变前提下，将飞轮安装轴的转速提高一倍，则飞轮的转动惯量将等于原飞轮转动惯量的 C 。 A．2 B．1/2 C．1/4 《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。 一、填空题（10 道小题，20 个空，每空1 分，共20 分） 1．平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。 2．移动副的自锁条件是，转动副的自锁条件是。 93.969mm，3．已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其主动轮齿数z1= 20 ，基圆直径d b1= 从动轮齿数z2= 67 ，则从动轮的基圆直径d b2=。 4．正变位齿轮与标准齿轮比较，其分度圆齿厚，齿根高。 5．在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中，运动规律有刚性冲击； 运动规律无冲击。 功之比，它反映了功在机械中的有效利用程6．机械效率等于输入功与 度。 7．刚性转子的动平衡条件是，。 8．在单销四槽外接槽轮机构中，已知主动拨盘的角速度为ω = π / 4 rad/s, 则在主动拨盘运动 一周的时间内，槽轮运动了秒，停歇了秒；槽轮机构的运动系数 为。 9．微动螺旋机构的两段螺纹的旋向应，两导程应。 10．当两构件组成转动副时，其速度瞬心在处，组成移动副时，其瞬心在处。 二、简答题（4 道小题，每道小题5 分，共20 分） 1．何谓急回运动？试列出三种具有急回运动的连杆机构。 2．何谓周期性速度波动和非周期性速度波动？为什么要加以调节？各用什么办法来加以调节? 3．平底推杆凸轮机构的压力角为多少？这种凸轮机构是否存在自锁现象？为什么? 4．设计直动推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓时，若机构的最大压力角超过了许用值，试问可采取 哪几种措施以减小最大压力角？ 注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。第 1 页共 4 页 = 250mm，cm， 图三、1 ，而其他各杆的长度不变，则当分别以1、2、3 图三、2 分） 所示冲床机构的自由度，若存在局部自由度、复合铰链或虚约束，请指出其 注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。第 2 页共 4 页 第2章机构的结构分析 一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”） 1.在平面机构中一个高副引入二个约束。（×） 2.任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。（√） 3.运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。（×） 4.平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全 相同。（√） 5.当机构自由度F＞0，且等于原动件数时，该机构具有确定运动。（√） 6.若两个构件之间组成了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。（×） 7.在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束。（√） 8.在杆组并接时，可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上。（×） 9.任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成。因此基本杆组是自由度为 零的运动链。（√） 10.平面低副具有2个自由度，1个约束。（×） 二、填空题 1.机器中每一个制造单元体称为零件。 2.机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为盈功时，机器处在增速阶段，当外力作功 表现为亏功时，机器处在减速阶段。 3.局部自由度虽不影响机构的运动，却减小了高副元素的磨损，所以机构中常出现局部自由 度。 4.机器中每一个独立的运动单元体称为构件。 5.两构件通过面接触而构成的运动副称为低副；通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 6.平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为1。 7.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生2 个约束。 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 B 产生任何相对运动。 A.可以 B.不能 C.变速转动或变速移动 2.基本杆组的自由度应为 C 。 A.－1 B. +1 C. 0 3.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面 机构，则其自由度等于 B 。 A. 0 B. 1 C. 2 4.一种相同的机构 A 组成不同的机器。 A.可以 B.不能 C.与构件尺寸有关 5.平面运动副提供约束为（ C ）。 A．1 B．2 C．1或2 6.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会（ C ）。 A．不变B．增多C．减少 7.由4个构件组成的复合铰链，共有（B ）个转动副。 A．2 B．3 C．4 8.有两个平面机构的自由度都等1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机 构，则其自由度等于( B )。 A 0 B 1 C 2 机械原理自测题库—单选题（共63 题） 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 答： 2、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 答： 3、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1 B．小于1 C．等于1 D．等于2 答： ＿＿＿。 4、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γ min A．尽可能小一些 B．尽可能大一些 C．为0° D．45° 答： 5、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是＿＿＿。 A．惯性力难以平衡 B．点、线接触，易磨损 C．设计较为复杂 D．不能实现间歇运动 答： 6、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是＿＿＿。 A．可实现各种预期的运动规律 B．便于润滑 C．制造方便，易获得较高的精度 D．从动件的行程可较大 答： 7、＿＿＿盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A．摆动尖顶推杆 B．直动滚子推杆 C．摆动平底推杆 D．摆动滚子推杆 答： 8、对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为＿＿＿。 A．偏置比对心大 B．对心比偏置大 C．一样大 D．不一定 答： 9、下述几种运动规律中，＿＿＿既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。 A．等速运动规律 B．摆线运动规律（正弦加速度运动规律） C．等加速等减速运动规律 D．简谐运动规律（余弦加速度运动规律）答： 10、对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用＿＿＿ 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》试卷参考答案 开课单位：机械工程学院，考试形式：闭卷，允许带 计算器、绘图仪器 入场 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 一、是非题（共10分，每小题2分，对者在括号内打“√”，错者打“×”）得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时，机构将具有确定的相对运动。 2、(√ ) 不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需在任意选定的两个平面内，分别 适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。 3、(× ) 在其他参数不变的前提下，槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大，是因为前者摩擦系数较大。 4、(√ ) 在移动副中，当驱动力作用线在摩擦锥之内，则发生自锁。 5、(√ ) 对于单自由度的机械系统，若选定等效构件为移动件时，其等效质量是按等效前后动能相等的条 件进行计算的。 二、填空题（共10分，每空1分）得分︳ 1、飞轮主要用以调节 周期性 速度波动，若不考虑其他因素，只为了减小飞轮尺寸和重量，应将其安装 在 高速 轴上。 2、刚性转子的静平衡就是要使 惯性力 之和为零；而刚性转子的动平衡则要使 惯性力 之和及 惯性力偶矩 之和均为零。 3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心，且必位于 同一直线 上。 4、在机构运动分析的速度多边形中，机架的速度影像是 极点 。速度影像和加速度影像原理只适用 于 同一构件 。 5、当机械的效率0≤η时，机构则发生 自锁 。 三、（共10分）计算图1所示机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。得分︳ 图1 虚约束 局部自由度 复合铰链 复合铰链 b) a) 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。机械原理题目---轮系
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