中南大学 专升本 机械原理 在线作业三及答案

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 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 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。

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三、计算与作图题：1.计算图A所示机构的自由度,要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束;图A图B2.求图B所示机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比;3．用图解法设计一曲柄滑块机构;已知滑块的行程速比系数K=1.4,滑块的行程H=60mm;导路偏距e=20mm,求曲柄长度l AB和连杆长度l BC;4.已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K＝1.25,摇杆长l CD=40mm,摇杆摆角Ψ=60º,机架长l AD=55mm;作图设计此曲柄摇杆机构,求连杆和曲柄的长度;5.一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动,已知齿数Z1＝24,Z2＝64,模数m＝6mm,安装的实际中心距a’＝265mm;试求两轮的啮合角a’,节圆半径r1’和r2’;6.已知轮系中各齿轮齿数Z1=20,Z2=40,Z2’= Z3=20,Z4=60,n1=800r/min,求系杆转速n H的大小和方向;7.计算图示机构的自由度,要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束;8.取一机器的主轴为等效构件,已知主轴平均转速n m =1000r/min,在一个稳定运动循环2π中的等效阻力矩Mer 如图所示,等效驱动力矩Med 为常数;若不计机器中各构件的转动惯量,试求：当主轴运转不均匀系数δ＝0.05时,应在主轴上加装的飞轮的转动惯量J F ;2/34/32OMe(Nm)300Mer9.设计一铰链四杆机构,已知摇杆长度为40mm,摆角为40度,行程速比系数K 为1.4,机架长度为连杆长度与曲柄长度之差,用作图法求各个杆件的长度;10.设计如题图所示铰链四杆机构,已知其摇杆CD 的长度l CD ＝75mm,行程速度变化系数k ＝1.5,机架AD 的长度l AD ＝100 mm,摇杆的一个极限位置与机架的夹角φ＝45°,用作图法求曲柄的长度l AB 和连杆的长度l BC ;11.一正常齿制标准直齿轮m =4, z=30, α=20;,计算其分度圆直径、基圆直径、齿距、齿顶圆直径及齿顶圆上的压力角;12.如图,已知 z 1=6, z 2=z 2, =25, z 3=57, z 4=56,求i 1413.计算图示机构的自由度,要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束;A FBC D EF14.如图F 为作用在推杆2上的外力,试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力R 12 及R 32 的方位不计重力和惯性力,虚线小圆为摩擦圆;15.请在图中画出一个死点位置、最小传动角的位置以及图示位置的压力角;16.已知机构行程速度变化系数k ＝1.25,摇杆长度l CD ＝400mm, 摆角Ψ＝30°,机架处于水平位置;试用图解法设计确定曲柄摇杆机构其他杆件的长度; 17.已知一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a=196mm,传动比i=3.48,小齿轮齿数Z 1=25;确定这对齿轮的模数m ；分度圆直径d 1、d 2；齿顶圆直径da 1、da 2；齿根圆直径d f1、d f2;10分 18.在图示复合轮系中,已知各齿轮的齿数如括弧内所示;求传动比H i 1;参考答案一、填空题：1.原动件数目2.相似于3.质径积4.等效转动惯量,等效力矩5.0,16.907.1.5 8.增大9.等加速；等减速 10.不变；增大11.相反；相同 12.定轴13.3；一条直线上 14.90015.机架；低副 16.扩大转动副半径17.小于等于0 18.偏心质量产生的惯性力和惯性力矩矢量和为0 19.曲柄；机架 20.大于21.余角；差 22.z/cos3β23.标准值；模数 24.225.2；1 26.垂直移动路线的无穷远处27.η=输出功/输入功=理想驱动力/实际驱动力；小于等于028.不变；增加 29.摇杆；传动角30.增加基圆半径；推杆合理偏置 31.最短；整周回转32.刚性；五次多项式或正弦加速度运动 33.分度圆；20034.不变；增加 35.m t2=m x1=m；αt2=αx1=α；γ1=β236.行星；差动二、问答题：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03工作阻力小于或等于03.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02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;三、计算与作图题：1.F=37-212-1=12.ω1/ω3=P13P34/P13P14=44132P12P14P34P23P13P243.θ=180k-1/k+1=30°按题意作C1C2=H,作∠OC1C2=∠OC2C1=90-θ=60°交O点,作以O圆心的圆如图,再作偏距直线交于A点;AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和连杆b的长度;1按已知条件作DC1、DC2；2作直角三角形及其外接圆如图；3以D为圆心,55mm为半径作圆交于A点;AC1=b-a AC2=b+a由此得曲柄a和连杆b的长度;5.a=0.5mz1+z2=264α’=arcos264cos20°/265=20.6°r b1=0.5mz1cos20°=67.66r b2=0.5mz2cos20°=180.42r’1=r b1/cosα’=72.3r’2=r b2/cosα’=192.756第4题图示6.齿轮1、2是一对内啮合传动：n1/n2=z2/z1=2齿轮2‘-3-4组成一周转轮系,有： n’2-n H/n4-n H=-z4/z’2=-3又因为 n2=n’2 n4=0解得：n H=100 r/min 方向与n1相同;7.F=36-28-1=18.M d=3004π/31/2/2π=100Nm△ W max=89π用能量指示图确定J F=900△ W max/π2n2δ=0.519.θ=180k-1/k+1=30°如图,按题意作出D,C1,C2,作直角三角形外接圆；作C1D的垂直平分线,它与圆的交点即A点;连接AC1、AC2;AC1=b-a AC2=b+a10.按题意作图,θ=180k-1/k+1=36°AC111.d=mz=120 d bP=mπ=12.56 d a=z+2m=128cosαa=d b/d a=0.881 αa=28.24˚12.齿轮1-2-3组成一周转轮系,有：n1-n H/n3-n H= - z3/z 1= - 57/6齿轮1-2-2‘-4组成另一周转轮系,有：n1-n H/n4-n H= - z2z4/z1z’2= - 56/6=-28/3从图中得： n3=0联立求解得：i14=n1/n4= - 58813.F=37-210=114.作图：F12ϕF3215.作图：AB处于垂直位置时存在最小传动角;AB1C1为死点位置;压力角如图;16.θ=180k-1/k+1=20°作图,AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和连杆b的长度;AD为机架的长度;17.z 21d1=mz1=87.5 d2=mz2=304.5d a1=mz1+2=94.5 d a2=mz2+2=311.5d f1=mz1-2.5=78.75 d f2=mz2-2.5=295.7518.齿轮1‘-4-5组成一周转轮系,有：n’1-n H/n5-n H=-z5/z’1=-12/5齿轮1-2-3组成一周转轮系,有：n1-n k/n3-n k=-z3/z1=-7/3由图得：n1=n’1 n3=0 n k=n5联立求解得：i1H=85/43。

第一篇：机械原理题库(含答案)---3机械原理---3（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B 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、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 。

A．大于1B．小于1C．等于1D．等于24、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γmin B 。

A．尽可能小一些B．尽可能大一些C．为0°D．45°5、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是B 。

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6、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是A 。

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7、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．摆动平底推杆D．摆动滚子推杆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 D 。

A．偏置比对心大B．对心比偏置大C．一样大D．不一定9、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，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）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A 措施来解决。

A．增大基圆半径B．改用滚子推杆C．改变凸轮转向D．改为偏置直动尖顶推杆11、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点A 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12、渐开线在基圆上的压力角为B 。

一. 单选题（共20题,共80分）1. 设计凸轮机构时，（）运动规律存在刚性冲击。

（4分）A.简谐B.等速C.正弦加速度★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：2. 若铰链四杆机构满足杆长条件，使机构成为双摇杆机构，则（）。

（4分）A.固定最短杆B.固定最长杆C.固定最短杆的对边★标准答案：C☆考生答案：★考生得分：0 分评语：3. 在尖顶推杆盘型凸轮机构中，若将原来的尖顶推杆换成滚子推杆,则（）。

（4分）A.推杆的运动发生改变B.推杆的运动不变C.凸轮磨损加剧★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：4. 曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构，当滑块的传动角最小时，则（）。

（4分）A.曲柄与导路平行B.曲柄与导路垂直C.曲柄与连杆垂直★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：5. 曲柄滑块机构的行程速比系数为（）。

（4分）A.B.或C.★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：6. 偏心轮机构是这样由铰链四杆机构演化而来的（）。

（4分）A.扩大转动副B.取不同的构件为机架C.化转动副为移动副★标准答案：A☆考生答案：★考生得分：0 分评语：7. 以对心曲柄滑块机构的曲柄为机架时，得到的是（）。

（4分）A.导杆机构B.摇块机构C.直动滑杆机构★标准答案：A☆考生答案：★考生得分：0 分评语：8. 下面那种情况下，存在死点（）。

（4分）A.对心曲柄滑块机构，曲柄主动B.曲柄摇杆机构，曲柄主动C.曲柄摇杆机构，摇杆主动★标准答案：C☆考生答案：★考生得分：0 分评语：9. 机构的最小传动角可能发生在（）位置之处。

（4分）A.主动曲柄与连杆二次共线B.主动曲柄与机架二次共线C.主动曲柄与摇杆二次共线★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：10. 四杆机构处于死点时，其传动角为（）。

（4分）A.B.★标准答案：A☆考生答案：★考生得分：0 分评语：11. 平面连杆机构的行程速比系数K可能的取值范围（）。

中南大学机械原理部分答案2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并运算机构自由度。

（a）（b）题图2-1解：1)分析该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。

2)绘制机构运动简图选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。

3)自由度运算其中n=5，PL=7, PH=0,F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1故该机构具有确定的运动。

2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并运算机构自由度。

（a）（b）题图2-2解：1)分析该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A 作定轴转动，通过铰链B 与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。

2) 绘制机构运动简图选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b ）所示。

3)自由度运算其中 n=4，PL=5, PH=1F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-1=1故该机构具有确定的运动。

2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。

试按照机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。

题图2-3解：1)分析2)绘制其机构运动简图(图2-3 b)选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b ）所示。

3)运算机构自由度并分析其是否能实现设计意图由图b 可知，45200l h n p p p F ''=====故3(2)34(2520)00l h F n p p p F ''=-+--=⨯-⨯+--=因此，此简易冲床全然不能运动，需增加机构的自由度。

2013年4月考试机械原理第三次作业一、填空题（本大题共30分，共15小题，每小题2分）1.移动副的自锁条件是 ____ ；转动副的自锁条件是_____ O2.凸轮轮廓的形状是由 ____ 和_____ 决定的。

3.完全平衡是 _____ o4.进行机构结构分析吋，要拆出基本杆组，首先从离原动件最 _____ 的构件开始。

通常这个构件是作为_____ o5.较链四杆机构的基本形式有 ____ 、 _______ 和_____ o6.在双方向联轴节中，要使主、从动轴的传动比恒等于1,则必须满足的条件是______ O7.两个构件以一定的表面相互接触所形成的可动联接，称为 ____ o两个构件上相互接触的表面，称为______ o&运动链与机构的区别是：_______ O9.从效率的观点来说，机构自锁的条件是 _____ ；所谓自锁机构，即在_____ 时机构不能运动。

10.凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越______ ,而凸轮机构的尺寸越______ O11.平面连杆机构中，连杆作平面运动，连杆上不同位置的点在一个运动循环所经过的运动轨迹描绘成一条曲线。

这条曲线就称为_______ o将不同位置的连杆曲线集合起来，就是一张_______ O12.图平面机构如果有确定运动，需要_____ 个原动件。

13.基本杆组的级数，按____ 所形成封闭多变形的边数来分，有几个边就称为几级组。

14.在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中，______ 运动规律具有刚性冲击；______ 运动规律具有柔性冲击；而______ 运动规律无冲击。

15.凸轮机构从动件的端部结构形式一般有____ 、_______ 、________ 、_____ 等四种。

二、作图题（本大题共30分，共5小题，每小题6分）i.在图示机构中，各摩擦面的摩擦角均为e, Q为生产阻力，P为驱动力，试在图中画出各2.如图的四杆闭运动链中，已知a= 150mm, b=500mm, c=300mm, d=400mm o欲设计一个餃链四杆机构，机构的输入运动为单向连续转动，确定在下列情况下，应取哪个构件为机架？（1）输出运动为往复摆动C2）输出运动也为单向连续转动3.如图所示的对心滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在A点，半径R=40mm,凸轮转动方向如图所示，10A = 25mm,滚子半径rr =1 Omm,试问：1）凸轮的理论曲线为何种曲线？2）在图上标出凸轮的基圆半径rb 3 ）在图上标出图示位置从动件的位移s,并计算从动件的升距h =? 4 ）用反转法作出当凸轮沿3方向从图示位置转过90o时凸轮机构的压力角，并计算推程中的最大压力角amax二？ 5 ）若凸轮实际廓线不变，而将滚子半径改为15mm,从动件的运动规律有无变化？4. 设计一个偏心曲柄滑块机构。

第二章习题及解答2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。

（a）（b）题图2-1解：1)分析该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。

2)绘制机构运动简图选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。

3)自由度计算其中n=5，P L=7, P H=0,F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1故该机构具有确定的运动。

2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。

（a）（b）题图2-2解：1)分析该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。

2) 绘制机构运动简图选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。

3)自由度计算其中n=4，P L=5, P H=1F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1故该机构具有确定的运动。

2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。

试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。

题图2-3解：1)分析2)绘制其机构运动简图(图2-3 b)选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b ）所示。

3)计算机构自由度并分析其是否能实现设计意图由图b 可知，45200l h n p p p F ''===== 故3(2)34(2520)00l h F n p p p F ''=-+--=⨯-⨯+--=因此，此简易冲床根本不能运动，需增加机构的自由度。

一. 单选题（共20题,共80分）1. 一个齿轮上的圆有（）。

（4分）A.齿顶圆和齿根圆B.齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆C.齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：2. 标准齿轮的压力角为，在（）上。

（4分）A.基圆B.分度圆C.节圆★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：3. 渐开线齿轮传动平稳是因为（）。

（4分）A.传动比B.轮齿所受的正压力方向不变C.啮合线通过节点★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：4. 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（）。

（4分）A.B.C.★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：5. 为避免根切，设计标准的齿轮传动时，其齿轮的齿数Z应满足条件（）。

（4分）A.B.★标准答案：A☆考生答案：★考生得分：0 分评语：6. 加工标准齿轮，齿条刀具如何移位。

（4分）A.刀具中线与齿轮分度圆相离B.刀具中线与齿轮分度圆相割C.刀具中线与齿轮分度圆相切★标准答案：C☆考生答案：★考生得分：0 分评语：7. 加工正变位齿轮，齿条刀具如何移位。

（4分）A.刀具中线与齿轮分度圆相切B.刀具中线与齿轮分度圆相离C.刀具中线与齿轮分度圆相割★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：8. 两渐开线齿轮的齿形相同，则（）。

（4分）A.它们的模数一定相等B.它们一定满足正确啮合条件C.它们的基圆和压力角一定相等★标准答案：C☆考生答案：★考生得分：0 分评语：9. 一对互相啮合的齿轮，压力角应满足（）。

（4分）A.B.C.★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：10. 轴交角为的蜗杆传动，若蜗轮的螺旋角为右旋，则蜗杆的螺旋升角为（）。

（4分）B.右旋C.左旋★标准答案：B☆考生答案：★考生得分：0 分评语：11. 为了使槽轮机构的槽轮运动系数k大于零，槽轮的槽数应大于（）。

机械原理习题集答案第一章：机械运动学1. 问题：简述平面运动的基本概念。

答案：平面运动是指物体在平面内的运动，其轨迹可以是直线或曲线。

在平面运动中，物体的每一个点都在同一平面内移动。

2. 问题：什么是四杆机构的运动规律？答案：四杆机构是最基本的机械机构之一，其运动规律取决于杆的长度和连接方式。

常见的四杆机构有双曲柄机构、曲柄滑块机构等。

第二章：机械动力学1. 问题：牛顿运动定律在机械设计中的应用是什么？答案：牛顿运动定律是描述物体运动的基本定律，包括惯性定律、力的作用与反作用定律和作用力与加速度的关系。

在机械设计中，这些定律用于预测和计算机械系统的运动状态和受力情况。

2. 问题：简述达朗贝尔原理。

答案：达朗贝尔原理是动力学中的一个基本原理，它指出在没有外力作用的系统中，系统内各部分的动量守恒。

在机械设计中，这一原理常用于分析和计算机械系统的动态平衡。

第三章：机构设计与分析1. 问题：什么是机构的自由度？答案：机构的自由度是指在没有约束的情况下，机构能够独立进行的运动的数量。

自由度的计算公式为：\( F = 3n - 2j - h \)，其中\( n \)是机构中杆件的数量，\( j \)是铰链的数量，\( h \)是高副的数量。

2. 问题：如何确定一个机构的运动类型？答案：确定机构的运动类型需要分析机构的几何形状和连接方式。

例如，如果机构中存在曲柄和滑块，它可能是一个曲柄滑块机构，其运动类型为往复直线运动。

第四章：机械结构设计1. 问题：机械结构设计中需要考虑哪些因素？答案：在机械结构设计中，需要考虑的因素包括材料的选择、强度和刚度的计算、尺寸的确定、成本控制、维护的便利性等。

2. 问题：什么是疲劳强度？答案：疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中抵抗断裂的能力。

在机械结构设计中，需要考虑疲劳强度以确保结构的可靠性和耐久性。

第五章：机械传动1. 问题：什么是齿轮传动？答案：齿轮传动是一种利用齿轮啮合来传递运动和动力的机械传动方式。

中南大学机械原理作业答案 配机械原理第八版平面机构结构分析1、如图a 所示为一简易冲床设计方案，思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。

试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。

解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。

2）分析其是否能实现设计意图。

图 a ） 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。

图 b ）3）提出修改方案（图c ）。

为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。

图 c1） 图 c2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

图a ）解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F图 b ）解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F3、计算图示平面机构自由度。

将其中的高副化低副。

机构中的原动件用圆弧箭头表示。

3－1解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。

3－2解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度3－3 解3－3：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l p p n F4、试计算图示精压的自由度解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p13305232=⨯-+⨯='-'+'='n p p p h l 26310232=⨯-⨯='-'+'='n p p p h l0='F 0='FF p p p n F h l '-'-+-=)2(3 F p p p n F h l '-'-+-=)2(310)10152(103=--+⨯-⨯= 10)20172(113=--+⨯-⨯=（其中E 、D 及H 均为复合铰链） （其中C 、F 、K 均为复合铰链）5、图示为一内燃机的构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。

专升本《机械原理》一、（共75题，共150分）1. 机器与机构的主要区别在于（）。

（2分）A. 机器的运动较复杂；B. 机器的结构更复杂；C. 机器能转换能量并完成有用的机械功；D. 机器能变换运动形式标准答案：C2. 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。

（2分）A. 最短杆或最短杆相邻边B.最长杆C.最短杆的对边D.任一杆标准答案：A3. 曲柄滑块机构是由铰链四杆机构（）演化而来的。

（2分）A. 扩大转动副B.取不同的构件为机架C.化转动副为移动副D.化低副为高副标准答案：C4. 两渐开线齿轮的齿形相同，则（）。

（2分）A. 它们的模数一定相等B.它们一定满足正确啮合条件C.它们基圆的压力角一定相等D.它们的基节一定相等标准答案：Ca.=1 =5. 用齿条型刀具加工的斜齿圆柱齿轮时不产生根切的最少数是（）。

A.17 B.14 C.15D.18 （2 分）A.标准答案：C6. 凸轮机构从动件产生刚性冲击的原因是A. 位移曲线不连续C.加速度曲线不连续标准答案：B7. 基本周转轮系是由A. 行星轮和中心轮C.行星轮、行星架和中心轮标准答案：C8. 渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合角的大小为（）。

（2分）A. 齿廓在节点接触时的压力角B.20 °C.分度圆压力角D.0 °标准答案：A9. 齿数、模数及压力角相同的标准齿轮和正变位齿轮，正变位齿轮的分度圆齿厚比标准齿轮的分度圆齿厚（）（2分）A. 减小B.增大C.不变D.增大或减小标准答案：B10. 标准齿轮除分度圆上模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是A.标准答案：B11. 平面四杆机构的原动件做匀速转动，输岀件做往复摆动，当（）时该机构有急回特性。

A.极位夹角"B.行程速度变化系数人-1 C.行程速度变化系数人- ° D.极位夹角CP （2 分）A.标准答案：D12. 对心曲柄滑块机构中，当（）时，其传动角g为最小。

第3章3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点?答：参考教材30~31页。

3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定?答：参考教材31页。

3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P，，直接标注在图上) (a)(b)答：答：（10分）(d)（10分）3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。

答：1)瞬新的数目：K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=152)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置3）ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK由构件1、3在K 点的速度方向相同，可知ω3与ω1同向。

3-6在图示的四杆机构中，L AB =60mm ，L CD =90mm,L AD =L BC =120mm, ω2=10rad/s,试用瞬心法求：1)当φ=165°时，点的速度vc ；2)当φ=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小；3)当V C =0时，φ角之值(有两个解)。

解：1）以选定的比例尺μ机械运动简图（图b ）2）求vc 定出瞬心p12的位置（图b ） 因p 13为构件3的绝对瞬心，则有ω3=v B /lBp 13=ω2l AB /μl .Bp 13=10×0.06/0.003×78=2.56(rad/s)v c =μc p 13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s)3)定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置,因BC 线上速度最小的点必与p13点的距离最近，故丛p13引BC 线的垂线交于点E ，由图可得（2分）（3分）v E=μl.p13Eω3=0.003×46.5×2.56=0.357(m/s)4)定出vc=0时机构的两个位置（图c）量出φ1=26.4°φ2=226.6°3-8机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度v B(即速度矢量pb)，试作出各机构在图示位置时的速度多边形。

机械原理课后习题答案机械原理是工程学科中的一个重要分支，它涉及到机械设计、运动学、动力学分析等多个方面。

课后习题是帮助学生巩固和深化理解这些概念的有效手段。

以下是一些机械原理课后习题的答案示例：题目1：简述四连杆机构的工作原理。

答案：四连杆机构是一种基本的平面运动机构，由四个连杆组成，其中至少有一个连杆是固定的，称为框架。

四连杆机构的工作原理是通过改变连杆的长度和角度，实现运动的转换。

例如，曲柄滑块机构就是一种典型的四连杆机构，它能够将曲柄的旋转运动转换为滑块的直线运动。

题目2：什么是静平衡和动平衡？答案：静平衡指的是物体在静止状态下，所有力的矢量和为零，即物体处于平衡状态。

动平衡则是指物体在运动状态下，所有力和力矩的矢量和为零，物体在运动过程中保持平衡。

动平衡通常需要考虑旋转物体的离心力和惯性力。

题目3：解释什么是惯性力和惯性力矩。

答案：惯性力是指当物体受到外力作用时，由于物体的惯性，会倾向于保持原来的运动状态。

惯性力的大小等于物体的质量乘以加速度。

惯性力矩则是指物体在旋转过程中，由于惯性作用产生的力矩，其大小等于物体的质量乘以半径乘以加速度。

题目4：简述齿轮传动的基本原理。

答案：齿轮传动是一种通过齿轮之间的啮合来传递运动和动力的机械传动方式。

基本原理是两个或多个齿轮的齿相互嵌合，使得一个齿轮的旋转能够带动另一个齿轮旋转。

齿轮传动可以改变转速和扭矩，实现不同的传动比。

题目5：什么是机械效率？答案：机械效率是指机械系统输出的有用功与输入的总功之比。

它是衡量机械系统性能的一个重要指标，反映了机械系统在能量转换过程中的效率。

机械效率越高，说明系统在能量转换过程中损失的能量越少。

请注意，以上答案仅为示例，具体的习题答案需要根据实际的题目内容来编写。

如果需要针对特定的习题提供答案，请提供具体的题目信息。

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。