重庆大学机械原理期末试卷

重庆大学 机械原理 课程试卷2010 ~2011学年 第 二 学期开课学院： 机械工程 课程号： 11033635 考试日期： 2011.6.25考试方式： 考试时间： 120 分钟一、平面机构结构分析（15分）1. 试用图1-1所示II 级基本杆组搭接一个自由度为1，且输入运动为单向连续转动，输出运动为往复直线移动的平面六杆机构，画出机构结构示意图，标出原动件；（4分）2. 图1-2所示机构中，凸轮为一偏心圆，圆心在O 点。

（1）计算该机构的自由度，明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（5分） （2）画出该机构在图示瞬时的低副替代机构示意图，取凸轮为原动件，对机构进行结构分析。

要求画出拆分机构后的驱动杆组（原动件和机架）和基本杆组，并确定机构的级别。

（6分）二、平面连杆机构分析与设计（25分）1. 图2-1为一平行四边形机构的机构运动简图。

曲柄1的角速度为ω1，角加速度为α1，方向如图所示。

（1）标出该机构在图示位置的压力角α；（2分）（2）用相对运动图解法求点C 的速度v C ，构件2、3的角速度ω2、ω3（要求列出速度向量方程，作出速度多边形，建议以pb =30mm 表示v B ，所有作图线要清晰）；（6分）（3）用相对运动图解法求点C 的加速度a C ，构件2、3的角加速度α2、α3（要求列出加速度向量方程，作出加速度多边形，建议以p 'n 'B =30mm 表示nB a ， n 'B b '=30mm 表示tB a ，所有作图线要清晰）。

（6分）命题人：机械原理教学组组题人：秦伟审题人：宋立权命题时间：2011.06教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密图1-1图2-1G图1-22. 设计一个全铰链六杆机构，其结构为前置曲柄摇杆机构后接一个RRR 型II 级组。

曲柄摇杆机构行程速比系数K =1.4，摇杆CD 的两极限位置分别为C 1D 及C 2D ，摆角ϕ=60︒，其对应输出构件EF 的两条标线位置分别为FG 1和FG 2，摆角ψ=30︒。

2012-2013学年第二学期机械制造及自动化专业机械原理课程期末试卷（答案）专业__机械_设计________班级11机械卓越___________姓名___朱启_______学号___________一、是非题(用“Y”表示正确，“N”表示错误填在题末的括号中)。

(本大题共10小题，每小题1分，总计10分)1．机构具有确定相对运动的条件为：其的自由度F 0。

( n ) 2．构件是机构或机器中独立运动的单元体，也是机械原理研究的对象。

( y ) 3．在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构的最小传动角γmin=0º；而取导杆为原动件时，则机构的最小传动角γmin=90º。

( n ) 4．机构当出现死点时，对运动传递是不利的，因此应设法避免；而在夹具设计时，却需要利用机构的死点性质。

( y ) 5．当其它条件不变时，凸轮的基圆半径越大，则凸轮机构的压力角就越小，机构传力效果越好。

( y ) 6．在蜗杆传动中，蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角，且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。

( y ) 7．渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。

( y ) 8．为了减小飞轮的尺寸，在机器的低速轴上安装飞轮后，可以较好地降低机器的速度波动。

( n ) 9．机器等效动力学模型中的等效质量(或转动惯量)是一个假想质量(或转动惯量)，它不是原机器中各运动构件的质量(或转动惯量)之和，而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。

( y ) 10．不论刚性回转体上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。

( y ) 二、填空题(将正确的答案填在题中横线上方空格处)。

1、机构具有确定运动的条件是：，若机构自由度Ｆ>0，而原动件数<F，则构件间的运动是，若机构自由度Ｆ>0，而原动件数>F，则各构件之间。

2、瞬心是两个作平面相对运动刚体上瞬时为零的。

第1章习题1-1 绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图。

1-2 绘出图1-8所示叶片式油泵的机构运动简图。

1-3 绘出图1-9所示回转柱塞泵的机构运动简图。

1-4 绘出图1-10所示冲床架机构的机构运动简图。

1-5 试判断图1-11、图1-12所示运动链能否成为机构，并说明理由。

若不能成为机构，请提出修改办法。

1-6 计算图1-13至图1-20所示各机构的自由度，并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束，说明计算自由度时应做何处理。

1-7 计算图1-21至图1-26所示各机构的自由度，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。

第1章综合测试题1-1 填空题及简答题(1)平面机构中若引入一个高副将带入个约束，而引入一个低副将带入人约束。

（2）高副低代必须满足的条件是，。

（3）何谓运动链？运动链具备什么条件才具有运动的可能性？具备什么条件才具有运动的确定性？运动链具备什么条件才能成为机构？（4）何谓机构运动简图？绘制的步骤如何？（5）机构具有确定运动的条件是什么？（6）在计算平面机构自由度时应注意哪些事项？（7）杆给具有什么特点？如何确定杆组的级别？（8）如果确定机构的级别？选择不同原动件对机构的级别有无影响？1-2 画出图1-27所示油泵的机构运动简图，并计算其自由度。

1-3 判别图1-28、图1-29所示运动链能否成为机构，并说明理由。

如果有复合铰链、局部自由度或虚约束，需一一指出。

1-4 试用低副代替图1-30所示机构中的高副，并说明高副低代的一般方法。

1-5 图1-31所示为一机构的初拟设计方案，试从机构自由度的概念分析其设计是否会理，并提出修改措施。

又问，在此初似设计方案中，是否存在复合铰链、局部自由度和虚约束？1-6 计算图1-32所示机构的自由度，并在高副低代后，确定机构所含杆组的数目和级别并判断机构的级别。

第1章习题参考答案1-5 F=0，机构不能运动F=0，机构不能运动1-6 F=1F=1F=1F=2F=1F=1F=1F=11-7 F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅲ级机构，一个Ⅱ级杆组，一个Ⅱ级杆组F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅲ级机构第1章综合测试题参考答案1-2 F=11-3 F=0，不能成为机构；F=1，能成为机构，F（G）为虚约束1-5 E为虚约束，B为局部自由度1-6 F=1，一个Ⅲ级杆组，一个Ⅰ级杆组，Ⅲ级机构。

重庆大学 机械原理 课程试卷A卷B卷2010 ~2011学年 第 一 学期开课学院： 机械工程 课程号： 11026135 11033635考试日期： 2010.12.30考试方式：开卷闭卷 其他 考试时间： 120 分钟一、平面机构结构分析（15分）1. 计算图1-1所示机构的自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（6分）2. 说明该机构采用局部自由度和虚约束结构的目的；（3分）3. 画出图1-2所示机构在图示瞬时的低副替代机构运动简图，并对机构进行结构分析，要求画出拆分机构后的驱动杆组（原动件和机架）和基本杆组，并确定机构的级别。

（6分）二、平面连杆机构分析与设计（30分）1. 图2-1所示六杆机构可以视为由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联而成。

（1）标出该六杆机构在图示位置的压力角α 与传动角γ；（6分）（2）用相对运动图解法求滑块5的速度v E ，列出速度向量方程，作出求解v E 的速度多边形（图2-2中的pb 表示v B ，直接在图2-2作图）；（10分） （3）写出求解加速度a E 的向量方程式。

（4分）命题人：机械原理教学组组题人：秦伟审题人：宋立权命题时间：2010.12教务处制学院专业、班 年级 学号 姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密E图2-1 p b图2-2图1-2图1-12. 设计一个六杆机构，其结构如图2-1所示，前置曲柄摇杆机构行程速比系数K=1.4，摇杆CD的两极限位置分别为C1D及C2D，摆角ϕ=60︒，其对应滑块的两位置分别为E1及E2，机架水平布置，C1D与机架垂直，回转副F的中心在CD连线上。

设图2-3已按比例绘制出C1D、C2D以及E1、E2，用图解法在图2-3上设计，求出曲柄长度l AB、机架长度l AD、连杆长度l BC、l FE以及DF长度L DF（保留作图线）。

（10分）三、凸轮机构分析（10分）图3-1所示滚子摆动从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，顺时针转向，已知参数：R=20 mm，l OA=10 mm，l OB=40 mm，l BC=33 mm，r r=5 mm。

贵州理工学院2019—2020学年第二学期考试试卷（A卷）机械原理注意事项：1. 请学生按要求在答题卡相应位置处填写学院、班级、学号及姓名。

2. 满分100分，考试时间为150分钟，开卷考试。

一、填空题（共10分,每空1分）1.机械原理研究的对象是。

2.从机构结构观点而言，任何机构是由原动件、机架、三部分组成。

3.瞬心是相对运动两构件上瞬时相对速度的重合点。

4.滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的曲线。

5.曲柄摇杆机构中，若曲柄等速转动，极位夹角θ=36°，摇杆工作时间为6秒，试问摇杆空回行程所需时间为秒。

6.假设由计算得到V A＝6m/s，在速度图上用长度为pa=60mm的线段来表示，则其速度比例尺μv为m/s/mm。

7.并联机组中，若组成机器的单机效率各不相同，其中最高效率和最低效率分别为ηmax和ηmin，则机组的总效率η满足关系式: 。

8.铰链四杆机构ABCD中，已知AB＝35mm，BC＝60mm，CD＝55mm, AD ＝85mm，当AD为机架时是机构；当AB为机架时是机构；当BC为机架时是机构。

二、选择题（共20分,每小题2分）1．一个K大于1的铰链四杆机构与K等于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速比系数K ( )。

A．大于1 B．小于1 C．等于1 D．等于2 2．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、行星架和太阳轮 D．行星轮、惰轮和行星架3．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4. 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5.若有ｍ个构件以复合铰链相联接时，其构成的转动副数应等于( )。

A．m+1 B. m+2 C. m-1 D. m6. 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( )。

一、是非题(用“Y”表示正确，“N”表示错误填在题末的括号中)。

(本大题共10小题，每小题1分，总计10分)1．机构具有确定相对运动的条件为：其的自由度F 0。

( n )2．构件是机构或机器中独立运动的单元体，也是机械原理研究的对象。

( y ) 3．在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构的最小传动角γmin=0º；而取导杆为原动件时，则机构的最小传动角γmin=90º。

( n )4．机构当出现死点时，对运动传递是不利的，因此应设法避免；而在夹具设计时，却需要利用机构的死点性质。

( y )5．当其它条件不变时，凸轮的基圆半径越大，则凸轮机构的压力角就越小，机构传力效果越好。

( y )6．在蜗杆传动中，蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角，且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。

( y )7．渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。

( y )8．为了减小飞轮的尺寸，在机器的低速轴上安装飞轮后，可以较好地降低机器的速度波动。

( n )9．机器等效动力学模型中的等效质量(或转动惯量)是一个假想质量(或转动惯量)，它不是原机器中各运动构件的质量(或转动惯量)之和，而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。

( y )10．不论刚性回转体上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。

( y )二、填空题(将正确的答案填在题中横线上方空格处)。

(本大题共5小题，每空2分，总计10分)1．速度影像的相似原理只能应用于同一构件上的各点，而不能应用于机构的不同构件上的各点。

2．机械中三角带(即Ｖ带)传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看，其主要原因是：三角带属槽面摩擦性质，当量摩擦系数较平面摩擦系数大，故传力大。

3．用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时，常采用反转法。

即假设凸轮静止不动，从动件作作绕凸轮轴线的反向转动(-ω1 方向转动)和沿从动件导路方向的往复移动的复合运动。

《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 入场一、是非题（共10分，每小题2分，对者在括号内打“√”，错者打“×”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11、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、局部自由度图1虚约束局部自由度复合铰链复合铰链b)a)四、（共20分）图2所示为铰链四杆机构的机构运动简图，已知连架杆1为主动件，匀速转动，角速度101=ωrad/s ，转向如图示。

各构件长度分别为：AB=30，BC=40，CD=50，AD=60 (单位为：mm)，构件AB 的方位角为60o ，ABE 为等边三角形。

试用图解法求解该运动位置： 1）构件1的速度影像；2）找出该瞬时在连杆2和摇杆3上，与连架杆1上E 2和E 3。

第1章习题1-1 绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图。

1-2 绘出图1-8所示叶片式油泵的机构运动简图。

1-3 绘出图1-9所示回转柱塞泵的机构运动简图。

1-4 绘出图1-10所示冲床架机构的机构运动简图。

1-5 试判断图1-11、图1-12所示运动链能否成为机构，并说明理由。

若不能成为机构，请提出修改办法。

1-6 计算图1-13至图1-20所示各机构的自由度，并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束，说明计算自由度时应做何处理。

1-7 计算图1-21至图1-26所示各机构的自由度，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。

第1章综合测试题1-1 填空题及简答题(1)平面机构中若引入一个高副将带入个约束，而引入一个低副将带入人约束。

（2）高副低代必须满足的条件是，。

（3）何谓运动链？运动链具备什么条件才具有运动的可能性？具备什么条件才具有运动的确定性？运动链具备什么条件才能成为机构？（4）何谓机构运动简图？绘制的步骤如何？（5）机构具有确定运动的条件是什么？（6）在计算平面机构自由度时应注意哪些事项？（7）杆给具有什么特点？如何确定杆组的级别？（8）如果确定机构的级别？选择不同原动件对机构的级别有无影响？1-2 画出图1-27所示油泵的机构运动简图，并计算其自由度。

1-3 判别图1-28、图1-29所示运动链能否成为机构，并说明理由。

如果有复合铰链、局部自由度或虚约束，需一一指出。

1-4 试用低副代替图1-30所示机构中的高副，并说明高副低代的一般方法。

1-5 图1-31所示为一机构的初拟设计方案，试从机构自由度的概念分析其设计是否会理，并提出修改措施。

又问，在此初似设计方案中，是否存在复合铰链、局部自由度和虚约束？1-6 计算图1-32所示机构的自由度，并在高副低代后，确定机构所含杆组的数目和级别并判断机构的级别。

第1章习题参考答案1-5 F=0，机构不能运动F=0，机构不能运动1-6 F=1F=1F=1F=2F=1F=1F=1F=11-7 F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅲ级机构，一个Ⅱ级杆组，一个Ⅱ级杆组F=1，Ⅱ级机构F=1，Ⅲ级机构第1章综合测试题参考答案1-2 F=11-3 F=0，不能成为机构；F=1，能成为机构，F（G）为虚约束1-5 E为虚约束，B为局部自由度1-6 F=1，一个Ⅲ级杆组，一个Ⅰ级杆组，Ⅲ级机构。

机械原理试题及答案试卷答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个选项不属于机械的基本组成要素？A. 零件B. 部件C. 机构D. 系统答案：D2. 下列哪种机构属于高副机构？A. 齿轮机构B. 曲柄滑块机构C. 螺旋机构D. 摇杆机构答案：A3. 下列哪个选项不是机械设计的基本要求？A. 实用性B. 安全性C. 经济性D. 艺术性答案：D4. 下列哪种材料不适合用作机械零件？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 橡胶答案：D5. 下列哪个选项不是机械传动的基本形式？A. 齿轮传动B. 摩擦传动C. 液压传动D. 磁悬浮传动答案：D二、填空题（每题2分，共20分）6. 机械原理是研究机械的______、______和______等方面的基本理论和方法的科学。

答案：结构、运动、力学7. 机械零件的疲劳破坏是由于______引起的。

答案：交变应力8. 机械零件的强度计算方法主要有______、______和______。

答案：安全系数法、许用应力法、极限载荷法9. 齿轮传动的失效形式主要有______、______和______。

答案：点蚀、齿面磨损、轮齿折断10. 机械系统的平衡条件是______、______和______。

答案：力平衡、力矩平衡、功率平衡三、判断题（每题2分，共20分）11. 零件和部件是机械的基本组成要素。

（）答案：√12. 机械设计的基本要求不包括可靠性。

（）答案：×13. 机械传动中的摩擦力总是有害的。

（）答案：×14. 机械零件的疲劳破坏只与材料性能有关，与应力状态无关。

（）答案：×15. 机械系统的平衡条件只包括力平衡和力矩平衡。

（）答案：×四、简答题（每题10分，共30分）16. 简述机械原理的主要研究内容。

答案：机械原理的主要研究内容包括：机械的基本组成要素、机械的运动、机械的力学性能、机械零件的强度计算、机械传动、机械系统设计等。

一、是非题，判断下列各题,对的画“√”，错的画“×”（每题2分，共10分） 1、Ⅱ级机构的自由度不能大于2； 2、铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。

3、当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现自锁现象。

4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高； 5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构。

二、单项选择题（每小题2分，共10分）1、在铰链四杆机构中，取（ ）杆作为机架，则可得到双摇杆机构。

A ．最短杆；B ．最短杆的对边；C ．最长杆；D ．连杆 2、下列为空间齿轮机构的是（ ）机构。

A ．圆锥齿轮；B ．人字齿轮；C ．平行轴斜齿圆柱齿轮；D ．直齿圆柱齿轮3、表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为（ ）。

A ．轴面；B ．端面；C ．中间平面；D ．法面4、在机构中原动件数目（ ）机构自由度时，该机构具有确定的运动。

A ．小于；B ．等于；C ．大于；D ．大于等于5、 作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是（ ）。

A ．0=v ，0=a ；B ．0≠v ，0=a ；C ．0=v ，0≠a ；D ．0≠v ，0≠a 。

三、填空题（每小题2分，共10分）1、为使凸轮机构结构紧凑，应选择较小的基圆半径，但会导致压力角_______ 。

2、构件是________的单元，而零件是制造的单元。

3、在摆动导杆机构中，导杆摆角 30ψ=，其行程速度变化系数K 的值为_______。

4、在周转轮系中，兼有_______的齿轮称为行星轮。

5、平面定轴轮系传动比的大小等于_______ 。

四、分析简答题（40分）1、（10分）计算图示机构的自由度。

确定机构所含杆组的数目和级别，并判定机构的级别。

机构中的原动件如图所示。

2、（10分）图示铰链四杆机构中，所标数字代表杆长，单位为cm 。

试求： 1）通过计算判断该机构属于铰链四杆机构中的何种类型；2）欲使该机构为曲柄摇杆机构，现调整AB 杆长，试确定出AB 杆长的取值范围。

重庆大学 机械原理 课程试卷2009 ~2010学年 第 二 学期 开课学院： 机械工程 课程号： 11028430 考试日期： 2010.6.5 考试时间： 120 分钟一、平面机构结构分析（15分）1. 在图1-1所示机构中，凸轮为一圆盘，铰链A 、B 、C 共线，AB =BC =BD 。

（1）计算该机构自由度，请明确指出机构中的复合铰链、局部自由度或虚约束；（9分）（2）画出该机构的低副替代机构。

（3分）2. 试画出图1-2所示机构的基本杆组（必须将构件代号标注在基本杆组中），并确定机构的级别。

（3分）二、平面连杆机构分析与设计（30分）1. 确定图2-1所示机构在图示位置的全部瞬心。

若曲柄1的角速度ω1已知，写出计算构件3的角速度ω3的表达式；（8分）2. 画出机构在图示位置的传动角γ；（2分）命题人：机械原理教学组 组题人：秦伟审题人：秦伟命题时间：2010.5教务处制学院专业、班 年级 学号姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密图1-2图2-1图1-13. 在图2-2所示机构中，已知=45°，=10rad/s ，逆时针方向，l AB =400mm ，=60°，试用相对运动图解法求构件2的角速度、构件3的速度v 3和加速度a 3（要求列出矢量方程，画出速度多边形和加速度多边形）；（10分）4．给定摇杆长度及两极限位置如图2-3所示，图中，μl =0.002m/mm ，要求机构的行程速比系数K =1.5，机架长度l AD =45mm ，试设计曲柄摇杆机构（直接在图2-3上作图，保留作图线，求出l AB 和l BC 的值）。

（10分）三、凸轮机构分析（10分）1. 试在图3中画出凸轮的理论轮廓曲线、基圆、从动件的最大行程h 、凸轮逆时针转至轮廓线上点A （点A 位于凸轮轮廓线的直线段上）与滚子接触时，从动件位移s 和机构压力角α；（6分）2. 凸轮的推程角Φ =?、回程角Φ'=?（4分）四、齿轮机构参数计算（10分）在图4所示齿轮机构中，己知各直齿圆柱齿轮模数均为2mm ，各轮的齿数分别为：z 1=15，z 2＝32，z 2'=20，z 3＝30。