机械原理答案2

第二章 机构的结构分析题2-11 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是：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），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。

解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。

(图2-11a)2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。

尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故 3=n 3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。

分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。

故需增加构件的自由度。

3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。

(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。

(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。

(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。

题2-11讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。

用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。

题2-12 图a 所示为一小型压力机。

图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。

在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。

同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。

最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。

试绘制其机构运动简图，并计算自由度。

解：分析机构的组成：此机构由偏心轮1’（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。

机械原理第二章练习题答案一、选择题1. 机械原理中，下列哪个不是机构的基本要素？A. 构件B. 运动副C. 力D. 运动链答案：C2. 机械原理中，平面机构自由度的计算公式是：A. F = 3(n-1) - 2pB. F = 3n - 2pC. F = 3(n-1) + 2pD. F = 3n + 2p答案：B3. 以下哪个不属于平面四杆机构的基本类型？A. 双曲柄机构B. 双摇杆机构C. 曲柄摇杆机构D. 曲柄滑块机构答案：D二、填空题1. 机械原理中，平面机构的自由度是指机构具有的独立运动参数的数目，其计算公式为 \( F = 3n - 2p \)，其中 \( n \) 代表构件数，\( p \) 代表运动副数。

2. 平面四杆机构按照其运动特点可以分为双曲柄机构、双摇杆机构和曲柄摇杆机构，其中曲柄摇杆机构具有一个曲柄和一个摇杆。

三、简答题1. 简述平面机构的自由度对机械运动的影响。

答：平面机构的自由度决定了机构的运动能力。

自由度越高，机构的运动可能性越大，但同时也可能导致机构的控制更加复杂。

自由度为零时，机构处于完全约束状态，无法运动；自由度为1时，机构具有一个独立运动；自由度大于1时，机构具有多个独立运动。

2. 说明平面四杆机构的类型及其特点。

答：平面四杆机构分为三种基本类型：- 双曲柄机构：两个曲柄，无摇杆，运动平稳，但结构复杂。

- 双摇杆机构：两个摇杆，无曲柄，运动不平稳，结构简单。

- 曲柄摇杆机构：一个曲柄和一个摇杆，运动平稳，应用广泛。

四、计算题1. 已知一个平面机构由5个构件组成，其中转动副3个，滑动副2个，请计算该机构的自由度。

解：根据自由度计算公式 \( F = 3n - 2p \)，代入 \( n = 5 \) 和 \( p = 5 \)（转动副和滑动副总数），得到 \( F = 3 \times 5- 2 \times 5 = 7.5 \)。

由于自由度必须是整数，这里需要重新检查题目数据或假设条件。

机械原理作业集（第2版）参考答案（注：由于作图误差，图解法的答案仅供参考）第一章绪论1-1~1-2略第二章平面机构的结构分析2-12-22-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=12-7 F=0机构不能运动。

2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=1 2-11 F=22-12 F=12-13 F=1 2为原动件，为II级机构。

8为原动件，为III级机构。

2-14 F=1，III级机构。

2-15 F=1，II级机构。

2-16 F=1，II级机构。

F=1，II级机构。

第三章平面机构的运动分析3-13-2（1）转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上（2）P ad（3）铰链，矢量方程可解；作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时，如果铰链点不在导路上（4） 、 （5）相等（6） 同一构件上任意三点构成的图形与速度图（或加速度图）中代表该三点绝对速度（或加速度）的矢量端点构成的图形， 一致 ；已知某构件上两点的速度，可方便求出第三点的速度。

（7）由于牵连构件的运动为转动，使得相对速度的方向不断变化。

3-31613361331P P P P=ωω 3-4 略3-5（1）040m /s C v .=（2）0.36m /s E v = （3） ϕ=26°、227° 3-6~3-9 略3-10（a ）、（b ）存在， （c ）、（d ）不存在。

3-11~3-16 略 3-17第四章 平面机构的力分析、摩擦及机械的效率4-14-24-3 )sin )((211212l l ll l l f f V +++=θ4-4 F =1430N 4-5~4-9略232/95.110s m v -==ωB v JI v4-10 )2()2(ρρη+-=b a a b4-11 5667.0 31.110==≤ηϕα 4-12 8462.0=η 4-13 605.0=η4-14 2185.0=η N Q 3.10297= 4-15 7848.0113.637==ηN F4-16 KW P 026.88224.0==η 4-17 KW P 53.96296.0==η4-18 ϕα2≤ 4-19 F =140N4-20 ϕαϕ-<<O 90第五章 平面连杆机构及其设计5-15-2（1） 摇杆（尺寸），曲柄（曲柄与连杆组成的转动副尺寸），机架（连杆作为机架） （2） 有，AB ，曲柄摇杆机构 ；AB ；CD 为机架（3） 曲柄 与 机架 （4） 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构 （5） 曲柄摇杆机构、摆动导杆机构；曲柄滑块机构 （6） 等速，为主动件 （7） 7 （8） 往复 ，且 连杆与从动件 （9） 选取新机架、刚化搬移、作垂直平分线；包含待求铰链 且 位置已知 （10） 9 ； 5 5-3 70 ＜ l AD ＜670 5-4~5-18 略5-19 l AC =150mm l CD =3000mm h =279.9 mm5-20 a =63.923mm b =101.197mm c =101.094mm d =80mm第六章 凸轮机构及其设计6-16-26-3（1）等加速等减速、余弦加速度（2）刚性、柔性（3）理论廓线（4）互为法向等距曲线（5）增大基圆半径、采用正偏置 （6）增大基圆半径、减小滚子半径（7）提高凸轮机构运动的轻巧性和效率、避免加速度过大造成冲击 6-4略 6-56-6 ~ 6-13略 6-146-15 6-16略第七章 齿轮机构及其设计7-1︒==6858.70822rad πδ︒='=︒≡====1803064.3432.1700min max 0δδαααmmh mm r 6332.343776.51240-='='-=δy x6395.185947.4060='-='=δy x7-27-3（1） （2）7-4 z = 41.45 7-5略7-6 （1） （2） 7-7 7-8略 7-9 7-10 7-11略7-12 （1） （2） (3) 7-13（1） （2） （3） 7-14略7-15 7-16略7-17 共有7种方案 7-18~7-19 略 7-20302021==z z mmr mms mm s a b a 0923.1052816.178173.6===634.1=εαmmj mmc mma t 77.269.494.15523.23='='='=α'smm v mm L /490==刀294-==x z 8.04.88==x z 0399.02='x 9899.482234117229.1142444153.44='''=='==K K Kρθα mmr K K 3433.702444='= α8879.22α='mm r mm r 2.618.4021='='mmd z mmm 120304===5.0-=x mm s 827.4=058.1-=x7-21 7-22 略7-23正传动， 7-24~7-25 略 7-26（1）正传动（2） 7-27 略 7-287-29 略第八章 齿轮系及其设计8—18—28—3（1）从动轮齿数的连乘积除以主动轮齿数的连乘积、数外啮合次数或用画箭头的 （2）用画箭头的（3）有无使行星轮产生复合运动的转臂（系杆） （4）相对运动原理（5）一个或几个中心轮、一个转臂（系杆）、一个或几个行星轮（6）转化轮系中A 轮到B 轮的传动比、周转轮系中A 轮到B 轮的传动比、AB i 可以通过H ABi 求解（7）找出周转轮系中的行星轮、转臂及其中心轮 （8）传动比条件、同心条件、均布装配条件、邻接条件（9）传动比很大结构紧凑效率较低、要求传动比大的传递运动的场合、传动比较小效率较高、传递动力和要求效率较高的场合mm a 5892.90='mm r a 93.581=13.7291β=116.36v z = 2.6934γε=2222(1)175(2)185163(3) 5.7106(4)112.5a f d mm d mm d mma mmβ=====（10）差动轮系 8-4 8-58-6 8-7 8-8 8-98-10 8-11 8-12（a ） （b ） 8-13（1） （2） 8-14 z 2≈68 8-15 8-168-17 （1） （2） 8-188-198-20 m in /28.154r n B -=8-21只行星轮满足邻接条件件，只行星轮不满足邻接条34144803mml z H ==8-22 162/108/5463/42/2136/24/12321===z z z第九章 其他常用机构9-1 9-2 9-3 9-4mms 075.0=232==n k mml B 3=8.658=ϕm in/84r n =mm R 975.23=32143211''-=z z z z z z i H m in/3r n H =NF 64.308=5.141-=i 072.016-=i m in /600r n H -=m in/385.15r n H =31=H i 8.11=H i 0=H n min /667.653197min /2min /340042r n r n r n A ≈===m in /47.26r n c =m in/1350r n c -=min /6349.063407r n ≈=4286.0731-≈-=H i .1533.433=i第十章 机械的运转及其速度波动的调节10-110-210-3 2 05.050kgm J Nm M e er =-=10-4222212334111()()e e z z J J J J m m e M M Qe z z =++++=- 10-520.14.20J kg m M Nm ==-10-6 2334.()cos cos ABr G l h J M F G gφφ==- 10-7332.18221857e e J kgm MNm ==10-811100/50/rad s rad s αω==10-9maxmax minmin 30.048140.962/2 39.038/0,2rad s rad s δωφπωφπ=====10-102280.4730.388F FJ kgm J kgm '== 10-1102max max 623.1/min104.1654 2.11329F n r J kgm φ===10-12max max minmin 0.06381031.916/min 968.08/mine bn r nr δφφφφ===== 10-1326maxmin 302F eb f Nm J kgm ωφωφ==→→第十一章 机械的平衡11-111-211-3 2.109252.66ob b r cm θ==11-412.31068.5273bA bB m kg m kg==11-511-611-711-8）（2）（2 ， ）b ）（ ）（ ， ）a ⅡⅡ　ⅠⅠ　ⅡⅡ　ⅠⅠ　上下动不平衡静平衡上下动不平衡静平衡mrr m mr r m mr r m mr r m b b b b b b b b ====oⅡb Ⅱo b Ⅰgm W W W 90 84.08419 gm 0628.1Ⅱb 3Ⅰb ==='==θθ0B 0A 120 285.0 8584.260 285.0 8584.2======bA bB bA bA kg m kgmm W kg m kgmm W θθ0Ⅱb 0Ⅰb 147 725.0 290316 65.1 660======b Ⅱb Ⅱb Ⅰb Ⅰkg m kgmm W kg m kgmm W θθ。

第二章机构的结构分析-一、填空与选择题1、B、A2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对运动3、低副，高副，2，14、后者有作为机架的固定构件5、自由度的数目等于原动件的数目；运动不确定或机构被破坏6、√7、8、m-19、受力情况10、原动件、机架、若干个基本杆组11、A、B 12、C 13、C二、绘制机构简图1、计算自由度n=7, P L=9，P H=2 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-2=12、3、 4、三、自由度计算(a)E处为局部自由度；F处(或G处)为虚约束计算自由度n=4，P L=5，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(b)E处(或F处)为虚约束计算自由度n=5，P L=7，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(c) B处为局部自由度；F处为复合铰链；J处(或K处)为虚约束计算自由度n=9，P L=12，P H=2 F=3n-2P L-P H=3×9-2×12-2=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(d) B处为局部自由度；C处为复合铰链；G处(或I处)为虚约束计算自由度n=7，P L=9，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。

(e) 构件CD(或EF)及其两端的转动副引入一个虚约束计算自由度n=3，P L=4，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×3-2×4=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(f) C处为复合铰链；计算自由度n=7，P L=10，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×7-2×10=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

习题参考答案第二章机构的结构分析2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是：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，分析其运动是否确定，并提出修改措施。

4351 2解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，结构均可：1为滚子；2为摆杆；3为滑块；4为滑杆；5为齿轮及凸轮；6为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。

试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。

O齿轮及偏心轮ωA齿轮及凸轮BEFDC压头机架连杆滑杆滑块摆杆滚子解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 = 12-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。

解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2，F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。

BDCA(a)CDBA(b)解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3，F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。

并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。

解答：① 当未刹车时，F=3⨯6-2 ⨯8=2② 在刹车瞬时，F=3⨯5-2⨯7=1，此时构件EFG 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。

③ 完全刹死以后，F=3⨯4-2⨯6=0，此时构件EFG 、HIJ 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。

机械原理模拟试卷一、填空题(共20分，每题2分)1. 若忽略摩擦，一对渐开线齿廓啮合时，齿廓间作用力沿着方向。

( ①齿廓公切线②节圆公切线③中心线④基圆内公切线) 2. 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，凸轮的实际廓线。

( ①相同②不同③不一定 )3. 刚性转子动平衡的力学条件是。

( ①惯性力系的主矢为零②惯性力系的主矩为零③惯性力系的主矢、主矩均为零)4. 机械在周期变速稳定运转阶段，一个循环内的驱动功W d阻抗功W r。

( ①大于②等于③小于④不一定)5. 从机械效率的观点看，机构发生自锁是由于。

( ①驱动力太小②生产阻力太大③效率小于零④摩擦力太大) 6. 差动轮系是指自由度。

( ①为2的周转轮系②为2的定轴轮系③为1的周转轮系)7. 渐开线齿轮传动的轴承磨损后，中心距变大，这时传动比将。

( ①增大②减小③不变 )8. 三心定理意指作平面运动的三个构件之间共有瞬心，它们位于。

9. 在平面中，不受约束的构件自由度等于，两构件组成移动副后的相对自由度等于。

10. 在曲柄滑块机构中，以滑块为主动件、曲柄为从动件时，则曲柄与连杆处于共线时称机构处于位置，而此时机构的传动角为度。

二、完成下列各题(共20分，每题5分)1. 试计算图示机构的自由度(写出计算公式，若有，请指出复合铰链、局部自由度和虚约束)。

2. 图示轴颈与轴承组成的转动副，轴颈等速运转，已知： 为摩擦圆半径，Q 为作用于轴颈上的外载荷。

(1) 写出轴颈所受总反力R 12的大小，并在图中画出其方向； (2) 写出驱动力矩M d 的表达式，并在图中画出方向。

3. 图示为等效构件在一个稳定运转循环内的等效驱动力矩M d 与等效阻力矩M r 的变化曲线，图中各部分面积的值代表功的值W(N ·d)。

(1) 试确定最大盈亏功ΔW max ； (2) 若等效构件平均角速度m =50rad/s ，运转速度不均匀系数δ=0.1，试求等效构件的min及max的值及发生的位置。

《机械原理》课后习题答案第2章（P27）2-2 计算下列机构的自由度，如遇有复合铰链、局部自由度、虚约束等加以说明。

（a）n=3，p l=3 F=3*3-2*3=3（b）n=3，p l=3，p h=2 F=3*3-2*3-2=1 （B处有局部自由度）（c）n=7，p l=10 F=3*7-2*10=1（d）n=4，p l=4，p h=2 F=3*4-2*4-2=2 （A处有复合铰链）（e）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （A或D处有虚约束）（f）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （构件4和转动副E、F引入虚约束）（g）n=3，p l=5 F=(3-1)*3-(2-1)*5=1 （有公共约束）（h）n=9，p l=12，p h=2 F=3*9-2*12-2=1 （M处有复合铰链，C处有局部自由度）2-3 计算下列机构的自由度，拆杆组并确定机构的级别。

（a）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1由于组成该机构的基本杆组的最高级别为Ⅱ级杆组，故此机构为Ⅱ级机构。

（b）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1此机构为Ⅱ级机构。

（c）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1拆分时只须将主动件拆下，其它构件组成一个Ⅲ级杆组，故此机构为Ⅲ级机构。

2-4 验算下列运动链的运动是否确定，并提出具有确定运动的修改方案。

（a）n=3，p l=4，p h=1 F=3*3-2*4-1=0 该运动链不能运动。

修改方案如下图所示：（b）n=4，p l=6 F=3*4-2*6=0 该运动链不能运动。

修改方案如下图所示：或第3章（P42）3-2 下列机构中，已知机构尺寸，求在图示位置时的所有瞬心。

（a）（b）（c）(a) v3=v P13=ω1P14P13μl3-6 在图示齿轮连杆机构中，三个圆互作纯滚，试利用相对瞬心P13来讨论轮1与轮3的传动比i13。

第5章（P80）5-2 一铰接四杆机构（2）机构的两极限位置如下图：（3）传动角最大和最小位置如下图：5-3题略解：若使其成为曲柄摇杆机构，则最短杆必为连架杆，即a 为最短杆。

大学期末考试机械原理试题及答案机械原理自测题（二）一、判断题（20分）1.一对相啮合的标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。

（错误）2.在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。

（正确）3.两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生两个约束，而保留一个自由度。

（错误）4.一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。

（错误）5.平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。

（正确）6.对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。

（正确）7.滚子从动件盘形凸轮的基圆半径和压力角应在凸轮的理论轮廓上度量。

（正确）8.在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切于摩擦圆。

（正确）9.当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。

（正确）10.对于单个标准齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。

（错误）二、填空题（10分）1.机器产生速度波动的类型有（周期性）和（非周期性）两种。

2.铰链四杆机构的基本型式有（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）三种。

3.从效率观点分析，机械自锁的条件是（效率小于零）。

4.凸轮的形状是由（从动件运动规律和基圆半径）决定的。

5.当两机构组成转动副时，其瞬心与（转动副中心）重合。

三、选择题（10分）1.为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装（B）。

A）调速器；B）飞轮；C）变速装置。

2.重合度εα = 1.6表示在实际啮合线上有（C）长度属于双齿啮合区。

A）60%；B）40%；C）75%。

3.渐开线齿轮形状完全取决于（C）。

A）压力角；B）齿数；C）基圆半径。

4.在从动件运动规律不变的情况下，对于直动从动件盘形凸轮机构，若缩小凸轮的基圆半径，则压力角（B）。

A）保持不变；B）增大；C）减小。

5.在计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度数（B）。

A）增多；B）减小；C）不变。

四、计算作图题（共60分）1.计算下列机构的自由度（10分）作图步骤：1.标出机构中所有构件的名称。

5-1 图示为手动起重葫芦，已知z1＝z2’＝10，z2＝20，z3＝40．设由链轮Ａ至链轮Ｂ的传动效率为η＝0.9，为了能提升Ｑ＝1000N的重物，求必须加在链轮A 上的圆周力P。

答案：求出A、B两轮的转速比i AB，即i14此轮系为行星轮系，中心轮1、3，行星轮2-2’，系杆为4。

∴i134＝（n1－n4）／(n3－n4)＝(－)z2z3／z1z2即（n1－n4）/（0－n4）＝－20×40／10×10∴i14＝n1／n4＝9 η＝Q×V Q／P×V P η＝Q×r B×n4／P×r A×n10.9＝1000×40／P×160×9P＝1000×40／160×0.9×9≈30.86(N )5-2在图示的三爪电动卡盘的传动轮系中，各轮齿数为：z1＝6，z2＝z2’＝25，z3＝57，z4＝56．求传动比i14．答案：1、2、3、H构成行星轮系，1、2、2′、4、H构成差动轮系。

∴i13H＝（n1-n H）／（n3-n H）＝(-)z3／z1……①其中n3＝0，i14H＝（n1-n H）／（n4-n H）＝(-)z2×z4／z1×z2′……②∵联立①、②，即可求出，i14＝n1／n4＝－63×56／6＝－5865-3在图示双螺旋桨飞机的减速器中，已知：z1＝26，z2＝20，z4＝30，z5＝18，n1＝1500r/min,求螺旋桨Ｐ，Ｑ的转速n P，n Q及转向。

答案：此轮系为2个行星轮系串联组合而成．1、2、3、H（P）行星轮系，4、5、6、H（Q）行星轮系．现z3、z6的齿数未知。

按标准齿轮标准安装，用同心条件来求：z3＝2z2＋z1＝66 z6＝2z5+z4＝66由行星轮系1、2、3、H（P）可知：i13H＝（n1－n P）／(n3－n P)＝(－)z3/z1其中n3＝0，即(n1－n P)/（0－n P）＝－66/26n P≈4239.5r/min即n4＝n P＝4239.5r/min 转向与n1相同由行星轮系4、5、6、H（Q）可知：i46H＝(n4－n Q)／(n6－n Q)＝(－)z6／z4其中n6＝0，即(n4－n Q)／（0－n Q）＝－66／30 n Q≈1324.7r/min 转向与n4相同。

第二章 平面机构的结构分析2-1 绘制图示机构的运动简图。

2-3 计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

解：(a) C 处为复合铰链。

7,n =p h =0，p l =10。

自由度 323721001W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。

(b) B 处为局部自由度，应消除。

3n =， p h =2，p l =2自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。

(c) B 、D 处为局部自由度，应消除。

3n =， p h =2，p l =2。

自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。

(d) CH 或DG 、J 处为虚约束，B 处为局部自由度，应消除。

6n =，p h =1，p l =8。

自由度 32362811W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。

(e) 由于采用对称结构，其中一边的双联齿轮构成虚约束，在连接的轴颈处，外壳与支架处的连接构成一个虚约束转动副,双联齿轮与外壳一边构成虚约束。

其中的一边为复合铰链。

其中4n =，p h =2，p l =4。

自由度 32342422W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。

(f) 其中，8n =，p h =0，p l =11。

自由度 323821102W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。

(g) ① 当未刹车时，6n =，p h =0，p l =8，刹车机构自由度为② 当闸瓦之一刹紧车轮时，5n =，p h =0，p l =7，刹车机构自由度为③ 当两个闸瓦同时刹紧车轮时，4n =，p h =0，p l =6，刹车机构自由度为2-3 判断图示机构是否有确定的运动，若否，提出修改方案。

分析 (a) 要分析其运动是否实现设计意图，就要计算机构自由度，不难求出该机构自由度为零，即机构不能动。

要想使该机构具有确定的运动，就要设法使其再增加一个自由度。

智慧树知到《机械原理》章节测试答案绪论1、机械是（）的总称。

A:机器和机构B:机构和构件C:机器和零件D:机构和零件正确答案：机器和机构2、机器能够完成能量转换。

A:对B:错正确答案：对3、机构能够完成能量转换。

A:对B:错正确答案：错4、机器包含机构。

A:对B:错正确答案：对6、内燃机是用来传递物料的。

A:对B:错正确答案：错7、一台机器是由一个以上的机构组成的。

A:对B:错正确答案：对8、机器和机构都是人为的实物组合。

A:对B:错正确答案：对9、机器和机构都是具有确定运动的。

A:对B:错正确答案：对10、变速箱是机器。

A:对B:错正确答案：错第一章1、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:机构的自由度大于零且自由度数小于原动件数正确答案：机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数2、两构件在几处相配合而构成转动副，在各配合处两构件相对转动的轴线（）时，将引入虚约束。

A:交叉B:重合C:垂直D:异面正确答案：重合4、一个平面低副所受的约束数为（）。

A:0B:1C:2D:3正确答案：25、仅用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副所绘制的简图称为（）。

A:机构运动简图B:机构示意图C:运动线图D:机构装配图正确答案：机构示意图6、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间不能产生相对运动。

A:对B:错正确答案：对7、移动副是（）。

A:2级副B:3级副C:4级副D:5级副正确答案：5级副8、构件通过（）而构成的可相对运动的系统成为运动链。

A:运动副B:铰链C:零件D:机架正确答案：运动副9、齿轮副是高副。

A:对B:错正确答案：对10、螺旋副是空间运动副。

A:对B:错正确答案：对第二章2、速度瞬心是（）为零的重合点。

A:相对速度B:绝对速度C:加速度D:速度正确答案：相对速度3、速度瞬心是（）相等的重合点。

8-3 推证渐开线齿轮法向齿距n p 、基圆齿距b p 和分度圆齿距p 之间的关系为式为απαcos cos m p p p b n ===。

证明：根据渐开线的性质：即渐开线的发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的圆弧长度有b n p p =设齿轮的齿数为z ，模数为m ，基圆半径为b r ，分度圆半径为r ，压力角为α因为 b b r zp π2=，r zp π2= 又因为 αcos r r b = 所以 αcos p p b = 因为 m p π=所以 απαcos cos m p p p b n === 证毕。

8-4 用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，刀具为标准齿条型刀具，其基本参数为：mm m 2=， 20=α，正常齿制。

（1）齿坯的角速度s rad5.221=ω时，欲切制齿数90=z 的标准齿轮，确定齿坯中心与刀具分度线之间的距离a 和刀具移动的线速度v ； （2）在保持上面的a 和v 不变的情况下，将齿坯的角速度改为s rad231=ω。

这样所切制出来的齿轮的齿数z 和变位系数x 各是多少？齿轮是正变位齿轮还是负变位齿轮？（3）同样，保持a 和v 不变的情况下，将齿坯的角速度改为s rad1.221=ω，所切制出来的齿轮的齿数z 和变位系数x 各是多少？最后加工的结果如何？ 解：（1）、由于是加工标准齿轮，齿坯中心与刀具分度线之间的距离为mm mz a 9029022=⨯==刀具移动的线速度为O解题8-3图s mm mz v 45.22129022=⋅⨯=⋅=ω （2）、齿轮的齿数z 为922312422=⨯⨯==ωm v z变位系数x 为122922902-=⨯-=-=m mz a x 因为变位系数小于零，所以齿轮是负变位齿轮。

（3）、齿轮的齿数z 为4.881.2212422=⨯⨯==ωm v z 变位系数x 为8.0224.882902=⨯-=-=m mz a x 因为变位系数为正，所以齿轮是正变位齿轮。

第2章机构的结构分析1．判断题（1）机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。

（错误 ）（2）在平面机构中，一个高副引入两个约束。

（错误 ）（3）移动副和转动副所引入的约束数目相等。

（正确 ）（4）一切自由度不为一的机构都不可能有确定的运动。

（错误 ）（5）一个作平面运动的自由构件有六个自由度。

（错误 ）2．选择题(1) 两构件构成运动副的主要特征是（ D ）。

A ．两构件以点线面相接触B ．两构件能作相对运动C ．两构件相连接D ．两构件既连接又能作一定的相对运动(2) 机构的运动简图与（ D ）无关。

A ．构件数目B ．运动副的类型C ．运动副的相对位置D ．构件和运动副的结构(3) 有一构件的实际长度0.5m L =，画在机构运动简图中的长度为20mm ，则画此机构运动简图时所取的长度比例尺l μ是（ D ）。

A ．25B ．25mm/mC ．1:25D ．0．025m/mm(4) 用一个平面低副连接两个做平面运动的构件所形成的运动链共有（B ）个自由度。

A ．3B ．4C ．5D ．6(5) 在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（A ）。

A ．虚约束B ．局部自由度C ．复合铰链D ．真约束(6) 机构具有确定运动的条件是（ D ）。

A ．机构的自由度0≥FB ．机构的构件数4≥NC ．原动件数W ＞1D ．机构的自由度F ＞0, 并且=F 原动件数W(7) 如图2-34所示的三种机构运动简图中，运动不确定是( C )。

A ．（a ）和（b ）B ．（b ）和（c ）C ．（a ）和（c ）D ．（a ）、（b ）和（c ）(a)(c)(b)图2-34(8)Ⅲ级杆组应由（ B ）组成。

A．三个构件和六个低副B．四个构件和六个低副C．二个构件和三个低副D．机架和原动件(9)有两个平面机构的自由度都等于１，现用一个有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，这时自由度等于（ B ）。