机械原理其他常用机构

第一章 绪论1． 填空题1）零件是机器中的 单元体；构件是机构中的 单元体。

2）内燃机中的连杆属于 。

A ．零件 B.机构 C.构件3）机器与机构的主要区别是： 。

A.机器较机构运动复杂；B.机器能完成有用的机械功或转换能量；C.机器能变换运动形式。

4）一种相同的机构 机器。

A ． 只能组成相同的 B.可以组成不同的 C.只能组成一种2．简答题1） 什么是机械、机器、机构、构件、零件?各举一例说明。

2）《机械原理》课程研究的对象与内容是什么?第二章 平面机构的结构分析1． 填空题1）两构件通过点或线接触而构成的运动副为 ；它引入 个约束。

两构件通过面接触而构成的运动副为 ，它引入 个约束。

2）根据平面机构组成原理，任何机构都可看成是由 加 和 组成。

3）机构中相对静止的构件称为 ，机构中按给定运动规律运动的构件称为 。

4）杆组是自由度等于 的运动链。

A .1 B.0 C .原动件数5）某机构为Ⅲ级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是 。

A .至少含有一个Ⅲ级杆组 B.至少含有三个基本杆组 C .含有基本机构和二个基本杆组6） 机构中只有一个 。

A .原动件 B.从动件 C .机架7）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，这时其自由度等于 。

A .1 B.0 C .22． 计算分析题1）画出下图所示各机构的运动简图。

(c) (a)A B C D2）计算下图所示各机构的自由度并判断机构是否具有确定的运动。

（在计算中，如有复合铰链、局部自由度和虚约束应说明）3）下面所示两图分别为一机构的初拟设计方案。

试：计算图示各机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。

分析其设计是否合理，如此初拟方案不合理，请用简图表示其修改方案，4）分析右图所示机构的杆组组成，画图表示拆杆组过程并指出各级杆组的级别和机构的级别。

① 若构件1为机架、构件5为原动件，分析机构组成；② 若构件2为机架、构件3为原动件，分析机构组成。

第一章绪论基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。

第二章平面机构的结构分析机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。

1. 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。

为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。

2. 运动链成为机构的条件判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。

运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。

机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。

机构自由度计算是本章学习的重点。

准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。

(1) 复合铰链复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。

正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。

(2) 局部自由度局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。

局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。

正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。

(3) 虚约束虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。

正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。

虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。

对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。

3. 机构的组成原理与结构分析机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。

第7章其他常用机构一、选择题1．在单向间歇运动机构中（）机构的间歇回转角可以在较大范围内调节。

[浙江大学2006研]A．棘轮B．槽轮C．不完全齿轮【答案】A2．下列机构中，能将连续转动转换为单向间歇转动的是（）。

[西安交通大学2007、2008研]A．槽轮机构B．齿轮机构C．曲柄摇杆机构D．棘轮机构【答案】A3．在单向间歇运动机构中，（）既可以避免柔性冲击，又可以避免刚性冲击。

[重庆大学2005研]A．不完全齿轮机构B．棘轮机构C．槽轮机构D．圆柱凸轮间歇运动机构【答案】D4．要改变棘轮每次转动角度的大小，可采用（）方法。

[湖南大学2007研] A．改变锁止弧长度B．改变止动爪位置C．装棘轮罩D．摩擦式棘轮【答案】C5．能适用于高速运转的间歇运动机构是（）。

[湖南大学2007研]A．凸轮式间歇运动机构B．槽轮机构C．棘轮机构D．不完全齿轮机构【答案】A6．下列机构中属于间歇机构的是（）机构。

[电子科技大学2006研] A．槽轮、棘轮、谐波齿轮B．不完全齿轮、棘轮、谐波齿轮C．槽轮、棘轮、行星齿轮D．不完全齿轮、棘轮、槽轮【答案】D7．（）不是间歇传动机构？[浙江大学2005研]A．凸轮机构B．铰链四杆机构C．槽轮机构D．棘轮机构【答案】B【解析】棘轮机构的优点在于棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大的范围内调节。

8．在下列机构中，包括曲柄滑块机构、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（）个能实现间歇运行。

[湖南大学2005年研] A．2B．3C．4D．5【答案】C【解析】凸轮机构，不完全齿轮机构、棘轮机构、槽轮机构可实现间歇运行。

9．在棘轮机构中，棘轮的转角一般是( )。

[湖南大学2005年研]A ．摇杆的摆角B ．棘爪的摆角C ．棘轮相邻两齿所夹中心角的倍数【答案】C二、填空题1．在单万向铰链机构中，当主动轴转过一周时，从动轴转过________周，而从动轴的角速度波动________次。

第7章其他常用机构一、思考题思7-1 在单万向联轴节中，如果以轴1的叉面垂直于轴1、3所在的平面，作为φ1的起始位置，试写出轴1与轴3的角速比公式。

答：轴1与轴3的角速比公式为式中β为两轴夹角，φ1为主动轴（轴1）转角。

思7-2 若双万向联轴节连接既不平行也不相交的两轴转动，而且要使主、从动轴角速度相等，问需要满足什么条件?答：若满足题中要求，其结构必须满足的条件为：（1）轴1、3和屮间轴2必须位于同一平面内；（2）主动轴与中间轴的夹角必须等于从动轴与中间轴的夹角；（3）中间轴两端的叉面应位于同一平面内。

思7-3 举例说明差动螺旋和复式螺旋的应用。

答：（1）差动螺旋的应用：根据差动螺旋原理，镗床镗刀的微调机构中的螺杆转动时，镗刀相对镗杆作微量的移动，以调整镗孔的进刀量。

（2）复式螺旋的应用：根据复式螺旋原理，压榨机构中的螺杆转动时，两个螺母很快地靠近，再通过连杆使压板向下运动，以压榨物件。

思7-4 试将外槽轮机构高副低代，并指出它是属于哪一类的四杆机构?答：用两个转动副和一个构件来代替外槽轮机中的高副。

高副低代后，它属于转动导杆机构。

思7-5 比较不完全渐开线齿轮机构与普通渐开线齿轮机构在啮合过程中的异同点。

答：不完全渐开线齿轮机构与普通渐开线齿轮机构在啮合过程中的相同点：外啮合时两轮转向相反；内啮合时两轮转向相同。

两者的不同点：不完全渐开线齿轮机构的轮齿不布满整个圆周，而普通渐开线齿轮机构的轮齿布满整个圆周。

思7-6 从运动学的观点比较几种间歇运动机构（棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构及凸轮式间歇运动机构）的异同点，并说明各适用的场合。

答：不完全齿轮机构和槽轮机构等其他间歌机构的功能相仿，但又有其特点。

其异同点及各适用的场合如下：（1）槽轮机构槽轮机构在运动时间内速度变化较大，但在进入和脱离啮合时，运动比较平稳，冲上较小。

一般应用在转速不高和要求间歇地转动的装置中。

（2）棘轮机构①齿轮式棘轮机构齿轮式棘轮机构运动可靠，从动棘轮的转角容易实现有级的调节，常用在低速、轻载下实现间歇运动。

机械原理第二版课后答案第一章结构分析作业1.2 解：F = 3n－2PL－PH = 3×3－2×4－1= 0该机构不能运动，修改方案如下图：1.2 解：（a）F = 3n－2PL－PH = 3×4－2×5－1= 1 A点为复合铰链。

（b）F = 3n－2PL－PH = 3×5－2×6－2= 1B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

（c）F = 3n－2PL－PH = 3×5－2×7－0= 1 FIJKLM为虚约束。

1.3 解：F = 3n－2PL－PH = 3×7－2×10－0= 11）以构件2为原动件，则结构由8－7、6－5、4－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图a)。

2）以构件4为原动件，则结构由8－7、6－5、2－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图b)。

3）以构件8为原动件，则结构由2－3－4－5一个Ⅲ级杆组和6－7一个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅲ级机构(图c)。

(a) (b) (c)第二章 运动分析作业2.1 解：机构的瞬心如图所示。

2.2 解：取作机构位置mmmm l /5=μ图如下图所示。

1.求D 点的速度V D13P D V V =而 25241314==P P AE V V E D ，所以 s mm V V E D /14425241502524=⨯==2. 求ω1s rad l V AE E /25.11201501===ω3. 求ω2因 98382412141212==P P P P ωω ，所以s rad /46.0983825.1983812=⨯==ωω4. 求C 点的速度V Csmm C P V l C /2.10154446.0242=⨯⨯=⨯⨯=μω2.3 解：取作机构位置mmmm l /1=μ图如下图a 所示。

1. 求B2点的速度V B2V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B3点的速度V B3V B3 ＝ V B2 ＋ V B3B2 大小 ？ ω1×L AB ？ 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC取作速度多边mms mm v /10=μ形如下图b 所示，由图量得：mmpb 223= ，所以smm pb V v B /270102733=⨯=⨯=μ由图a 量得：BC=123 mm , 则mmBC l l BC 1231123=⨯=⨯=μ3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E利用速度影像在速度多边形，过p 点作⊥CE ，过b 3点作⊥BE ，得到e 点；过e 点作⊥pb 3，得到d 点 , 由图量得：mmpd 15=，mmpe 17=，所以smm pd V v D /1501015=⨯=⨯=μ ，smm pe V v E /1701017=⨯=⨯=μ；smm b b V v B B /17010173223=⨯=⨯=μ4. 求ω3srad l V BC B /2.212327033===ω5. 求nB a 222212/30003010s mm l a ABn B =⨯=⨯=ω6. 求3B aa B3 ＝ a B3n ＋ a B3t ＝ a B2 ＋ aB3B2k ＋ aB3B2τ大小 ω32LBC ？ ω12LAB 2ω3VB3B2 ？ 方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC ∥BC 22233/5951232.2s mm l a BCn B =⨯=⨯=ω223323/11882702.222s mm V a B B k B B =⨯⨯=⨯=ω取作速度多边mms mm a 2/50=μ形如上图c 所示，由图量得：mmb 23'3=π ，mmb n 20'33=,所以233/11505023's mm b a a B =⨯=⨯=μπ2333/10005020's mm b n a at B =⨯=⨯=μ7. 求3α233/13.81231000s rad l a BC tB ===α8. 求D 点和E 点的加速度aD 、a E利用加速度影像在加速度多边形，作e b 3'π∆∽CBE ∆, 即BE eb CEeCBb 33''==ππ，得到e 点；过e 点作⊥3'b π，得到d 点 , 由图量得：mm e 16=π，mmd 13=π，所以2/6505013s mm d a a D =⨯=⨯=μπ ，2/8005016s mm e a a E =⨯=⨯=μπ 。

机械原理基本概念总结第一章绪论1、机械原理又称为机械机器理论与机构学。

2、内容：机械原理是研究机构和机器的运动及动力特性，以及机械运动方案设计的一门基础技术学科。

3、机械原理：研究对象是机械，机械是机构和机器的总称。

4、机构的定义:把一个或几个构件的运动变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统。

常用的机构包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、间歇运动机构。

5、机器的定义：由人为物体组成的具有确定机械运动的装置，完成一定的工作过程，以代替人类的劳动。

实例：缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆。

6、机器与机构之间的关系——机器是由机构组成的。

例如图示单缸内燃机中就包含了三种常用机构：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。

7、机构的作用：一是用来将一种运动形式（如旋转）变换成另外一种运动形式，二是用来传递动力。

机器的作用：代替或减轻人类劳动，或将一种能量形式转换成另一种形式。

8、机器的类别：动力机器、工作机器、信息机器。

9、机器的组成：控制系统、信息测量和处理系统、动力部分、传动部分及执行机构系统。

10、机械设计的一般进程：机械产品的研制过程包括设计、制造、试验，定型等环节。

机械设计阶段的四个进程：产品规划-方案设计-详细设计-改进设计。

机械运动方案设计的主要内容：①机械运动简图的类型综合；②机械运动简图的尺度综合；3）机电一体化技术在机械运动方案设计中的应用。

11、机械原理的地位和作用：机械原理是研究机构和机械运动简图设计的一门重要技术基础课程，其任务主要是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能。

培养学生初步拟定机械系统运动方案、分析和设计基本机构的能力。

机械原理主要包括内容：①机构的组成原理和类型综合；②典型机构的设计；③机械系统的设计；④机械动力学。

第二章机构的组成原理和机构类型综合1、构件(link) ：独立的运动单元；零件(part) ：独立的制造单元。

2、运动副——两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。

八、其他常用机构1.将连续回转运动转换为单向间歇转动的机构有、、。

2.当原动件作等速转动时，为了使从动件获得间歇的转动，则可以采用机构。

(写出三种机构名称。

)3.欲将一匀速回转运动转变成单向间歇回转运动，采用的机构有、、等，其中间歇时间可调的机构是机构。

4.齿式棘轮机构制动爪的作用是。

5.径向槽均布的槽轮机构槽轮的最少槽数为。

6.槽数z=4的外啮合槽轮机构，主动销数最多应为。

7.不完全齿轮机构在运动过程中传动比是，而槽轮机构在运动过程中传动比则是。

8.单万向联轴节的转动不均匀系数随两轴夹角β的增大而。

9.传动两相交轴间的运动而又要求两轴间夹角经常变化时可以采用机构。

10.能实现间歇运动的机构有、、。

11.在棘轮机构中，为使棘爪能自动啮紧棘轮齿根不滑脱的条件是。

12.在齿式棘轮机构中，棘轮的模数m是与之比；槽轮的运动系数k是指在主动拨盘的内，时间t与时间t之比。

13.图示棘轮机构棘爪自动啮入的条件是。

14.四槽单销的外槽轮机构的运动系数为。

15.轮齿式棘轮机构的转角可以调整。

(A)有级；(B)无级16.在单销四槽的外槽轮机构中，槽轮转动的时间与静止的时间之比为。

17.有一外槽轮机构，已知槽轮的槽数z=4，转臂上装有一个圆销，则该槽轮机构的运动系k，静止系数k=。

数18.径向槽均布的外槽轮机构，其径向槽数最少数为，利用槽轮上的作为槽轮机构中的定位装置，齿式棘轮机构棘齿齿面的偏角φ应棘爪与棘齿间的摩擦角。

19.槽轮机构是由、、组成的。

对于原动件转一周槽轮只运动一次的单销外槽轮机构来说，槽轮的槽数应不小于；机构的运动特性系数总小于。

20.主动盘单圆销、径向槽均布的槽轮机构中，槽轮的最少槽数为个，槽数愈多柔性冲击将；在一个运动周期中，其时间与之比称为槽轮机构的运动特性系数k。

21.用单万向节传递相交轴之间的运动时，其瞬时角速比，平均角速比。

22.双万向节传递相交轴之间的运动，在满足下列条件时其主、从动轴角速比为1：193(1)；(2)。

《机械原理》题库：9其他常用机构一、单选题1、下列属于常见间歇机构的是＿＿＿＿。

A、万向联轴节机构B、槽轮机构C、齿轮机构D、螺旋机构2、下列可用作制动器、离合器的间歇机构的是＿＿＿＿。

A、棘轮机构B、槽轮机构C、不完全齿轮机构D、螺旋机构3、关于齿式棘轮机构的特点，不正确的是＿＿＿＿。

A、结构简单，易于制造B、运动可靠，容易实现有级调整C、噪声和冲击较大D、常用于高速、轻载的场合4、关于槽轮机构的描述，不正确的是＿＿＿。

A、槽轮机构由机架、从动槽轮和带有圆柱销的主动拨盘组成B、槽轮机构具有结构简单、制造容易的优点C、槽轮机构具有角速度不是常数、具有柔性冲击的优点D、槽轮机构具有工作可靠、能准确控制转角的优点二、多选题1、外啮合棘轮机构的组成部分包括（）A、棘轮B、主动棘爪C、止动棘爪D、摆杆和机架2、关于齿式棘轮机构的特点，正确的是（）A、结构简单，易于制造B、运动可靠，容易实现有级调整C、噪声和冲击较大D、常用于低速、轻载的场合3、关于摩擦式棘轮机构的特点，正确的是（）A、运动平稳，噪声较小B、从动件转角可作无级调整，但运动准确性较差C、运动可靠，容易实现有级调整D、不适用于精确传递运动的场合4、关于槽轮机构的描述，正确的是（）A、槽轮机构由机架、从动槽轮和带有圆柱销的主动拨盘组成B、槽轮机构具有结构简单、制造容易、工作可靠、能准确控制转角等优点C、槽轮机构的缺点是角速度不是常数，角加速度变化较大，具有柔性冲击D、电影放影机的间歇卷片机构是一种槽轮机构5、关于凸轮式间歇运动机构的描述，正确的是（）A、具有结构紧凑、定位精度高、适用于高速场合的优点B、具有对装配、调整要求严格的缺点C、具有加工成本高的缺点D、通过设计适当的凸轮轮廓可以实现各种运动规律6、关于不完全齿轮机构的描述，正确的是（）A、主动齿轮通常只有一个或少数几个齿B、从动齿轮通常具有内凹的锁止弧C、常用于多工位、多工序的自动机械或生产线D、在进入和退出啮合时有刚性冲击，只适用于低速、轻载场合7、关于万向联轴节机构的描述，正确的是（）A、适用于传递两相交轴的运动和动力，且主从动轴线夹角可小范围变动B、单万向联轴节传动比的变化幅度随轴线夹角的增加而增大C、双万向联轴节在一定条件下能保证两轴等角速度比传动D、单万向联轴节可用于安装、制造精度不高的传动机构8、关于螺旋机构的描述，正确的是（）A、螺旋机构通常包括转动副、螺旋副和移动副三种运动副B、螺旋机构通常可分为差动、复式、滚动三种类型C、具有结构简单、运动准确、降速比大、力增益大，工作平稳的特点D、滚动螺旋机构具有摩擦因数低、传动精度高的特点三、填空题1、常用的间歇运动机构有、、、等。

《机械原理》考试知识点第一篇基本机构及常用机构的运动学设计第一章绪论1．了解机械原理的研究对象及主要内容；2．了解机械原理的地位和作用；3．了解机械原理的学习目的和方法。

第二章机构的结构分析与综合1．掌握有关机构的概念，如构件、运动副、运动链、杆组等；2．掌握平面机构运动简图的绘制方法和步骤，能根据实际机械正确绘制机构运动简图；3．掌握机构具有确定运动的条件及平面机构自由度的计算，并注意复合铰链、局部自由度和虚约束等情况；4．掌握平面机构中高副低代的方法，要求代替前后，机构的自由度和机构的瞬时运动不变；5．掌握平面低副机构的结构分析和组成原理，能根据给定的机构运动简图进行拆杆组，进行机构的结构分析，并确定机构的级别。

第三章平面连杆机构及其设计1．了解平面连杆机构的类型、应用及其主要特点；2．掌握平面连杆机构特别是它的基本形式——平面铰链四杆机构的一些基本概念和基本知识及其演化方法和应用；3．掌握平面连杆机构的运动特性和传力特性：如有曲柄的条件、急回特性和行程速度变化系数、压力角与传动角、死点位置、运动连续性等；4．掌握等视角定理及几何法刚体导引机构的设计；5．掌握机构的刚化反转法及几何法函数生成机构的设计；6．掌握急回机构的设计；7．掌握用速度瞬心法作平面机构的速度分析方法；8．掌握用相对运动图解法进行机构的运动分析方法；9．掌握用复数矢量法进行机构的运动分析的方法。

第四章凸轮机构及其设计1．掌握凸轮机构的基本概念、凸轮机构的分类及应用；2．掌握从动件常用的运动规律及从动件运动规律的设计原则；3．掌握凸轮机构的反转法原理；4．掌握图解法设计平面凸轮轮廓曲线的设计方法；5．掌握解析法设计平面凸轮轮廓曲线的设计方法；6．掌握凸轮机构的压力角及基本尺寸的设计。

第五章齿轮机构及其设计1．了解齿轮机构的类型和应用；2．掌握齿廓啮合基本定律；3．掌握渐开线的形成及其性质；4．掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算；5．掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动特点，包括：1）定传动比；2）啮合线与啮合角；3）中心距的可分性；3）正确啮合条件；4）连续传动条件；5）标准中心距和安装中心距；6）无侧隙啮合条件等。