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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360,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 _________________ 。
第7章作业7—1等效转动惯量和等效力矩各自的等效条件是什么?7—2在什么情况下机械才会作周期性速度波动?速度波动有何危害?如何调节?答: 当作用在机械上的驱动力（力矩)周期性变化时，机械的速度会周期性波动。
机械的速度波动不仅影响机械的工作质量，而且会影响机械的效率和寿命。
调节周期性速度波动的方法是在机械中安装一个具有很大转动惯量的飞轮。
7—3飞轮为什么可以调速?能否利用飞轮来调节非周期性速度波动，为什么?答： 飞轮可以凋速的原因是飞轮具有很大的转动惯量，因而要使其转速发生变化．就需要较大的能量，当机械出现盈功时，飞轮轴的角速度只作微小上升，即可将多余的能量吸收储存起来；而当机械出现亏功时，机械运转速度减慢．飞轮又可将其储存的能量释放，以弥补能最的不足，而其角速度只作小幅度的下降。
非周期性速度波动的原因是作用在机械上的驱动力(力矩)和阻力(力矩)的变化是非周期性的。
当长时问内驱动力(力矩)和阻力(力矩)做功不相等，机械就会越转越快或越转越慢．而安装飞轮并不能改变驱动力(力矩)或阻力(力矩)的大小也就不能改变驱动功与阻力功不相等的状况，起不到调速的作用，所以不能利用飞轮来调节非周期陛速度波动。
7—4为什么说在锻压设备等中安装飞轮可以起到节能的作用?解： 因为安装飞轮后，飞轮起到一个能量储存器的作用，它可以用动能的形式把能量储存或释放出来。
对于锻压机械来说，在一个工作周期中，工作时间很短．而峰值载荷很大。
安装飞轮后．可以利用飞轮在机械非工作时间所储存能量来帮助克服其尖峰载荷，从而可以选用较小功率的原动机来拖动，达到节能的目的，因此可以说安装飞轮能起到节能的作用。
7—5由式J F =△W max ／(ωm 2 [δ])，你能总结出哪些重要结论(希望能作较全面的分析)? 答：①当△W max 与ωm 一定时，若[δ]下降，则J F 增加。
所以，过分追求机械运转速度的均匀性，将会使飞轮过于笨重。
②由于J F 不可能为无穷大，若△W max ≠0，则[δ]不可能为零，即安装飞轮后机械的速度仍有波动，只是幅度有所减小而已。
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。
机械原理课后习题答案第二章 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)。
11(c)题2-11(d)54364(a)5325215436426(b)321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。
1. 图示机构中，曲柄AB 以ω1逆时针方向回转，通过齿条2与齿轮3啮合，使轮3绕轴D 转动。
试用瞬心法确定机构在图示位置时轮3的角速度ω3的大小和方向。
（在图中标出瞬心，并用表达式表示ω3。
）2. 在图示摆动导杆机构中，已知构件1以等角速度101=ωrad/s 顺时针方向转动，长度比例尺为m m /001m .0l =μ。
试求：（1） 构件1、3的相对瞬心； （2） 构件3的角速度3ω； （3） 构件2的角速度2ω。
3. 在铰链四杆机构中，已知30=AB l mm ，l BC =110mm ，l CD =80mm ，l AD =120mm ，构件1为原动件。
（1）判断构件1能否成为曲柄；（2）按比例用作图法求出构件3的最大摆角ψmax ； （3）按比例另作一图用作图法求出最小传动角γmin ；m/mm4. 根据图示平面四杆机构，回答：（1）构件AB 主动时，此机构有无急回作用？做出极位夹角。
（2）此机构有无死点？在什么条件下出现死点？（3）构件AB 主动时，在什么位置有最小传动角？作图说明。
5. 图示为一偏心轮机构。
（1）写出构件1能成为曲柄的条件； （2）在图中画出滑块3的两个极限位置；（3）当轮1主动时，画出该机构在图示位置的传动角；（4）当滑块3主动时，画出该机构出现最大压力角max α的位置。
已知一铰链四杆机构ABCD 中机架A 、D 的位置，AB 杆的长度l AB ，以及AB 1 与D I 、AB 2与D Ⅱ两组对应位置（如图所示），试设计该四杆机构，要求铰链C 1取在D I 线上。
6. 要求设计一摇杆滑块机构，以实现图示摇杆和滑块上铰链中心C 点的三组对应位置，并确定摇杆长度 AB l 和连杆长度 BC l 。
图示比例尺m/mm 。
（本题17分）解答：机构如图中11AB C 所示。
AB l 、BC l 如图中所示。
7. 设计一曲柄滑块机构，已知曲柄长度mm l AB 15=，偏距mm e 10=，要求最小传动角o60min =γ。
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。
1. 图示机构中，曲柄AB 以ω1逆时针方向回转，通过齿条2与齿轮3啮合，使
轮3绕轴D 转动。
试用瞬心法确定机构在图示位置时轮3的角速度ω3的大小和方向。
（在图中标出瞬心，并用表达式表示ω3。
）
2. 在图示摆动导杆机构中，已知构件1以等角速度101=ωrad/s 顺时针方向转
动，长度比例尺为m m /001m .0l =μ。
试求：
（1） 构件1、3的相对瞬心； （2） 构件3的角速度3ω； （3） 构件2的角速度2ω。
3. 在铰链四杆机构中，已知30=AB l mm ，l BC =110mm ，l CD =80mm ，l AD =120mm ，
构件1为原动件。
（1）判断构件1能否成为曲柄；
（2）按比例用作图法求出构件3的最大摆角ψmax ； （3）按比例另作一图用作图法求出最小传动角γmin ；
m/mm
4. 根据图示平面四杆机构，回答：
（1）构件AB 主动时，此机构有无急回作用？做出极位夹角。
（2）此机构有无死点？在什么条件下出现死点？
（3）构件AB 主动时，在什么位置有最小传动角？作图说明。
5. 图示为一偏心轮机构。
（1）写出构件1能成为曲柄的条件； （2）在图中画出滑块3的两个极限位置；
（3）当轮1主动时，画出该机构在图示位置的传动角；
（4）当滑块3主动时，画出该机构出现最大压力角max α的位置。
已知一铰链四杆机构ABCD 中机架A 、D 的位置，AB 杆的长度l AB ，以及AB 1 与D
I 、AB 2与D Ⅱ两组对应位置（如图所示），试设计该四杆机构，要求铰链C 1取在D I 线上。
6. 要求设计一摇杆滑块机构，以实现图示摇杆和滑块上铰链中心C 点的三组对
应位置，并确定摇杆长度 AB l 和连杆长度 BC l 。
图示比例尺
m/mm 。
（本题17分）
解答：机构如图中11AB C 所示。
AB l 、BC l 如图中所示。
7. 设计一曲柄滑块机构，已知曲柄长度mm l AB 15=，偏距mm e 10=，要求最小
传动角o
60min =γ。
（1）确定连杆的长度BC l ； （2）画出滑块的极限位置；
（3）标出极位夹角 及行程H；（4）确定行程速比系数K。
8.用图解法设计一摇杆滑块机构。
已知摇杆AB上某标线的两个位置AE1和AE2，
以及滑块C的两个对应位置C1和C2（见图）。
试确定摇杆上铰链B的位置，并要求摇杆的长度L AB为最短（直接在题图上作图）。
（15分）
9.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
1和
2位置，且连杆处于极限位置
1时机构的传动角为。
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。
（作图直
接作在题图中，）。
（本题17分）
（1）延长C
22的直线与C
1
1的直线相交于A点，即为固定铰链点A；
（2）连接C
1C
2
，并作其中垂线c
12
；
（3）过C
1点作与AC
1
夹角为的射线交
c
12
线于D，即为另一固定铰链点；
（4）以A为圆心，AC
1为半径作圆弧与AC
2
交于E，取
，即为曲柄AB之长。
量得：。
