机械原理习题-(附答案)整理

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-可编辑修改-

第1章 平面机构的结构分析

1.1 解释下列概念

1.运动副；2.机构自由度；3.机构运动简图；4.机构结构分析；5.高副低代。

1.2 验算下列机构能否运动，如果能运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。

题1.2图 题1.3图

1.3 绘出下列机构的运动简图，并计算其自由度(其中构件9为机架)。

1.4 计算下列机构自由度，并说明注意事项。

1.5 计算下列机构的自由度，并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。

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题1.4图

题1.5图

第2章 平面机构的运动分析

2.1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。 。

-可编辑修改-

题2.1图

2.2 在图示机构中，已知各构件尺寸为lAB =180mm , lBC =280mm , lBD =450mm , lCD =250mm , lAE

=120mm , φ=30º, 构件AB上点E的速度为 vE =150 mm /s ,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2 。

2.3 在图示的摆动导杆机构中，已知lAB =30mm , lAC =100mm , lBD =50mm , lDE =40mm ,φ1=45º,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s沿逆时针方向回转。求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度（用相对运动图解法）。

题2.2图 。

-可编辑修改-

题2.3图

2.4 在图示机构中，已知lAB =50mm , lBC =200mm , xD =120mm , 原动件的位置φ1=30º, 角速度ω1=10

rad/s ，角加速度α1=0，试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。

一、填空题（共 20分，每题 2分）

1、运动副是 两构件间发生直接接触而又能产生必定相对运动的活动联接 。

2、机构拥有确立运动的条件是 机构自由度数大于零，且等于原动件数 ；

3、当两构件构成平面挪动副时 , 其瞬心在 挪动方向的垂线上无量远处 ; 构成兼有滑动和转动的高副时 , 其瞬

心在 接触点处公法线上 。

4、当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和 , 此时 , 当取与最短杆相邻的构件为

机构时 , 机构为 曲柄摇杆机构 ；当取最短杆为机构时 , 机构为 双曲柄机构 ；当取最短杆的对边杆为机构

时, 机构为 双摇杆机构 。

5、在齿轮上分度圆是： 拥有标准模数和压力角的圆 ，而节圆是：两齿轮啮合过程中作纯转动的圆。

6、渐开线齿廓上任一点的压力角是指 该点渐开线的法线方向与其速度方向所夹的锐角 ，渐开线齿廓上任一

点的法线与 基圆 相切。

7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮中心距等于 a，传动比等于 i12 ，则齿轮 1的节圆半径等

于 a/(1+i12) 。

8、等效构件的 等效质量 或 等效转动惯量 拥有的动能等于原机械系统的总动能；

9、机器产生速度颠簸的主要原由是 输入功不等于输出功 。

速度颠簸的种类有 周期性和非周期性 两种。

10、关于静不均衡的转子，不论它有多少个偏爱质量，只要要 适合地加上或减去一个均衡质量 即可获取平

衡。

二、简答题（共 30分，每题 6分）

1、在曲柄摇杆机构中，说明极位夹角的定义，什么状况下曲柄摇杆机构的极位夹角为零（作图说明）。

答案：

极位夹角的定义：当摇杆处于两个极限地点时，曲柄与连杆两

次共线，它们之间所夹的锐角称为极位夹角。

以下图， 当摇杆位于两个极限地点时， 其与连杆的铰支点为 C1、C2，当曲柄与机架的铰支点 A位于 C1C2的连线上，则极位夹角为零。

C

B

D

B C 机 械 原 理 习 题 活 页

平面机构结构分析 专业——— 班级 ——— 学号 ——— 姓名 ——— 1.图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。

C B

3

5 A 2

4 1

解：1）取比例尺μ1＝1mm/mm 绘制机构运动简图

2） 分析是否能实现设计意图由图：n=3 pι=4 ph=1

因为:F=3n-2pι-ph =3x3-2x4-1=0

因此，此简易冲床不能运动。

因为由构件 3，4，5 及运动副 B，C，D 组成不能运动的刚性机架3）提出修改方案

为了使此机构能运动， 应增加机构的自由度。修改方案：

D

(1 (2 D G 7 D 64 C

E F

9 3

8 B

2

A

 1 2 机 械 原 理 习 题 活 页

平面机构结构分析 专业——— 班级 ——— 学号 ——— 姓名 ———

2如图所示为一小型压力机。图中齿轮 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。

b)

解：计算该机构的自由度n=7， pι=9， ph=2

F=3n-2pe-ph=3x7-2x8-2=1

3. 试计算下列二图所示齿轮连杆组合机构的自由度。图中相切的圆周表示一对齿轮传动的节圆；凡局部自由度、复合铰链和虚约束均需明确指出。

解：a）解

n=4 Pι=5 Ph=1

F=3x4-2x5-1=1 3 4 C A

西北工业大学网络教育课程考试考前复习

机械原理

一、填空题

1. 铰链四杆机构的基本型式有 、 、 三种。

2. 从效率观点分析，机械自锁的条件是 。

3. 凸轮的形状是由 和 决定的。

4. 机器产生速度波动的类型有 和 两种。

5. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于 。

6. 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 。

7. 增大模数，齿轮传动的重合度 ；增多齿数，齿轮传动的重合度 。

8. 三个彼此作平面运动的构件共有 个速度瞬心，且位于 。

9. 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。

10. 交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是 、 、 。

11. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于 。

12. 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。

13. 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。

14. 平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向 ，内啮合的两齿轮转向 。

15. 平面低副具有 个约束， 个自由度。

16. 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 。

17. 增大模数，齿轮传动的重合度 ；增多齿数，齿轮传动的重合度 。