河北科技大学机械原理习题
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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)。
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。
题2.1图2.2在图示机构中,已知各构件尺寸为l AB=180mm , l BC=280mm , l BD=450mm ,l CD=250mm ,l AE =120mm ,φ=30º, 构件AB上点E的速度为v E=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l AB=30mm , l AC=100mm , l BD=50mm ,l DE=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图题2.3图2.4 在图示机构中,已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =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。
题2.4图2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。
(1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。
(2)以给出的速度和加速度矢量为已知条件,用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。
《机械设计基础》试题库一、填空题(机械原理部分1.牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。
2.机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。
3.平面四杆机构的压力角愈4.平面四杆机构的传动角愈5.有些平面四杆机构是具有急回特性的,其中两种的名称是机构、机构。
6.在平面四杆机构中,用系数表示急回运动的特性。
7.摆动导杆机构中,以曲柄为原动件时,最大压力角等于度,最小传动角等于度。
8.在摆动导杆机构中,若导杆最大摆角φ= 30°,则其行程速比系数 K 的值为9.四杆机构是否存在止点,取决于是否与共线。
10.在铰链四杆机构中,当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时,只能获得11.平面四杆机构中,如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和,最短杆为机架, 这个机构叫 __ 机构。
12.平面连杆机构急回特性系数K ____1时,机构有急回特性。
13.以滑块为主动件的曲柄滑块机构有 ____个止点位置。
14.凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。
15.盘形凸轮的基圆,是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。
16 .在凸轮机构中,从动件的运动规律完全由来决定。
17.据凸轮的形状,凸轮可分为凸轮和移动凸轮。
18.凸轮机构的压力角是指方向之间所夹的锐角。
19.在实际设计和制造中,一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等、相等、且相反。
20. 在实际设计和制造中,一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。
21.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。
22.在标准齿轮的分度圆上, 数值相等。
23.斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度 ,因而承载能力。
24. . 渐开线上各点的压力角不等,向径越大,则压力角越25.单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。
26.渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。
27.我国规定齿轮标准压力角为。
28.齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法,用成形铣刀加工齿形的方法属法,用滚刀加工齿形的方法属法。
《机械设计基础》试题库一、填空题(机械原理部分)1.牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。
2.机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。
3.平面四杆机构的压力角愈,传力性能愈好。
4.平面四杆机构的传动角愈,传力性能愈好。
5.有些平面四杆机构是具有急回特性的,其中两种的名称是机构、机构。
6.在平面四杆机构中,用系数表示急回运动的特性。
7.摆动导杆机构中,以曲柄为原动件时,最大压力角等于度,最小传动角等于度。
8.在摆动导杆机构中,若导杆最大摆角φ= 30°,则其行程速比系数K的值为。
9.四杆机构是否存在止点,取决于是否与共线。
10.在铰链四杆机构中,当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时,只能获得机构。
11.平面四杆机构中,如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和,最短杆为机架,这个机构叫__ 机构。
12.平面连杆机构急回特性系数K____1时,机构有急回特性。
13.以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。
14.凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。
15.盘形凸轮的基圆,是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。
16 .在凸轮机构中,从动件的运动规律完全由来决定。
17.据凸轮的形状,凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。
18.凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。
19.在实际设计和制造中,一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等、相等、且相反。
20.在实际设计和制造中,一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。
21.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。
22.在标准齿轮的分度圆上,与数值相等。
23.斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度,因而承载能力。
24..渐开线上各点的压力角不等,向径越大,则压力角越,圆上的压力角为零。
25.单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。
26.渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。
机械原理课后习题答案1. 两个质量分别为m1和m2的物体,它们分别靠在光滑水平面上的两个弹簧上,两个弹簧的弹性系数分别为k1和k2。
求当两个物体分别受到的外力分别为F1和F2时,两个物体的加速度分别是多少?答,根据牛顿第二定律,物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。
根据这个公式,可以得出两个物体的加速度分别为a1=F1/m1,a2=F2/m2。
2. 一个质量为m的物体,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当物体受到外力F时,物体的加速度是多少?答,同样根据牛顿第二定律,物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。
根据这个公式,可以得出物体的加速度为a=F/m。
3. 一个质量为m的物体,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当物体受到外力F时,弹簧的位移是多少?答,根据胡克定律,弹簧的位移与受到的外力成正比,即F=kx,其中x为弹簧的位移。
解出x=F/k,即弹簧的位移与外力成反比。
4. 一个质量为m的物体,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当物体受到外力F时,弹簧的振动周期是多少?答,根据弹簧的振动周期公式T=2π√(m/k),可以得出弹簧的振动周期与物体的质量和弹簧的弹性系数有关,与受到的外力无关。
5. 一个质量为m的物体,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当物体受到外力F时,弹簧的振幅是多少?答,根据弹簧振动的公式x=Acos(ωt+φ),可以得出弹簧的振幅与受到的外力无关,只与弹簧的弹性系数和物体的质量有关。
求当物体受到外力F时,弹簧的振动频率是多少?答,根据弹簧振动的公式f=1/2π√(k/m),可以得出弹簧的振动频率与受到的外力无关,只与弹簧的弹性系数和物体的质量有关。
7. 一个半径为r的圆盘,靠在光滑水平面上的弹簧上,弹簧的弹性系数为k。
求当圆盘受到外力F时,圆盘的加速度是多少?答,根据牛顿第二定律,物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。
机械原理试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 机械运动的基本要素是()。
A. 力B. 速度C. 位移D. 力和位移答案:C2. 机械系统中最常用的传动方式是()。
A. 齿轮传动B. 带传动C. 链传动D. 以上都是答案:D3. 以下哪个不是机械运动的类型?()A. 平移运动B. 旋转运动C. 振动D. 热运动答案:D4. 机械效率的计算公式是()。
A. 功率/力B. 有用功/总功C. 力/功率D. 总功/有用功5. 机械设计中,为了减少摩擦力,通常采用的方法是()。
A. 增加压力B. 减小接触面积C. 使用滚动摩擦代替滑动摩擦D. 增加润滑剂答案:C6. 机械系统中,用于储存能量的元件是()。
A. 弹簧B. 齿轮C. 轴承D. 连杆答案:A7. 以下哪个是机械振动中的阻尼?()A. 弹簧B. 质量C. 阻尼器D. 惯性答案:C8. 机械系统中,用于改变力的方向的元件是()。
A. 杠杆B. 滑轮C. 齿轮D. 轴承答案:A9. 机械系统中,用于改变力的大小的元件是()。
B. 滑轮C. 齿轮D. 轴承答案:B10. 机械系统中,用于改变运动速度的元件是()。
A. 杠杆B. 滑轮C. 齿轮D. 轴承答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 机械运动的类型包括()。
A. 平移运动B. 旋转运动C. 振动D. 热运动答案:ABC2. 机械效率的提高可以通过以下哪些方法实现?()A. 减少摩擦B. 增加有用功C. 减少总功D. 增加无用功答案:ABC3. 机械系统中,用于改变运动方向的元件包括()。
A. 杠杆B. 滑轮D. 轴承答案:ABC4. 机械系统中,用于储存能量的元件包括()。
A. 弹簧B. 齿轮C. 轴承D. 飞轮答案:AD5. 机械系统中,用于改变运动速度的元件包括()。
A. 杠杆B. 滑轮C. 齿轮D. 轴承答案:BC三、判断题(每题1分,共10分)1. 机械运动的类型只有平移和旋转。
第二章习题及解答2-1 如题图2-1所示为一小型冲床,试绘制其机构运动简图,并计算机构自由度。
(a)(b)题图2-1解:1)分析该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成,其中菱形构件1为原动件,绕固定点A作定轴转动,通过铰链B与滑块2联接,滑块2与拨叉3构成移动副,拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动,圆盘通过铰链与连杆5联接,连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。
2)绘制机构运动简图选定比例尺后绘制机构运动简图如图(b)所示。
3)自由度计算其中n=5,P L=7, P H=0,F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1故该机构具有确定的运动。
2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵,试绘制其机构运动简图,并计算机构自由度。
(a)(b)题图2-2解:1)分析该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成,其中飞轮曲柄1为原动件,绕固定点A作定轴转动,通过铰链B与连杆2联接,连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接,扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动,活塞与机架之间构成移动副。
2) 绘制机构运动简图选定比例尺后绘制机构运动简图如图(b)所示。
3)自由度计算其中n=4,P L=5, P H=1F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1故该机构具有确定的运动。
2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案,设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转,然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。
试根据机构自由度分析该方案的合理性,并提出修改后的新方案。
题图2-3解:1)分析2)绘制其机构运动简图(图2-3 b)选定比例尺后绘制机构运动简图如图(b )所示。
3)计算机构自由度并分析其是否能实现设计意图由图b 可知,45200l h n p p p F ''===== 故3(2)34(2520)00l h F n p p p F ''=-+--=⨯-⨯+--=因此,此简易冲床根本不能运动,需增加机构的自由度。
机械原理试题及答案机械原理试题及答案一、选择题1.以下哪个不是机械原理的基本原理?a) 力的平衡原理b) 运动传递原理c) 能量守恒原理d) 力的合成原理答案:c) 能量守恒原理2.以下哪个是机械原理的研究对象?a) 动物运动b) 机械结构c) 电子技术d) 化学反应答案:b) 机械结构3.以下哪个不是杠杆的主要分类?a) 钳形杠杆b) 锤形杠杆c) 骨架杠杆d) 弹簧杠杆答案:d) 弹簧杠杆4.以下哪个关系式描述了杠杆的力矩平衡条件?a) F1 x L1 = F2 x L2b) F1 + F2 = 0c) F1 - F2 = 0d) F1 x d1 = F2 x d2答案:d) F1 x d1 = F2 x d25.以下哪个力对物体无做功?a) 重力b) 弹性力c) 摩擦力d) 压力答案:c) 摩擦力二、填空题1.杠杆的力矩平衡条件是_______________。
答案:F1 x d1 = F2 x d22.力的合成原理是指两个力合成后的合力等于_______________。
答案:这两个力的矢量和3.能量守恒原理指系统的能量在_______________过程中保持不变。
答案:封闭系统4.简单机械中能量的转化是指_______________能量转化为_______________能量。
答案:势能转化为动能5.机械原理的研究对象主要包括_______________、_______________和_______________等。
答案:机械结构、运动规律、力学特性三、简答题1.请解释杠杆原理及其应用场景。
答案:杠杆原理是机械原理中的一种基本原理,它描述了通过杠杆机构将力和力臂的关系进行平衡的原理。
根据杠杆原理,当两个力分别作用在杠杆的两个不同位置上,通过调整力的大小或位置,可以实现力矩的平衡。
杠杆的应用场景非常广泛,比如平衡天平、剪刀、撬棍等都是应用了杠杆原理的机械装置。
2.什么是力的合成原理?请举例说明。
机械原理课后全部习题答案目录第1章绪论 (1)第2章平面机构的结构分析 (3)第3章平面连杆机构 (8)第4章凸轮机构及其设计 (15)第5章齿轮机构 (19)第6章轮系及其设计 (26)第8章机械运动力学方程 (32)第9章平面机构的平衡 (39)第一章绪论一、补充题1、复习思考题1)、机器应具有什么特征?机器通常由哪三部分组成?各部分的功能是什么?2)、机器与机构有什么异同点?3)、什么叫构件?什么叫零件?什么叫通用零件和专用零件?试各举二个实例。
4)、设计机器时应满足哪些基本要求?试选取一台机器,分析设计时应满足的基本要求。
2、填空题1)、机器或机构,都是由组合而成的。
2)、机器或机构的之间,具有确定的相对运动。
3)、机器可以用来人的劳动,完成有用的。
4)、组成机构、并且相互间能作的物体,叫做构件。
5)、从运动的角度看,机构的主要功用在于运动或运动的形式。
6)、构件是机器的单元。
零件是机器的单元。
7)、机器的工作部分须完成机器的动作,且处于整个传动的。
8)、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。
9)、构件之间具有的相对运动,并能完成的机械功或实现能量转换的的组合,叫机器。
3、判断题1)、构件都是可动的。
()2)、机器的传动部分都是机构。
()3)、互相之间能作相对运动的物件是构件。
()4)、只从运动方面讲,机构是具有确定相对运动构件的组合。
()5)、机构的作用,只是传递或转换运动的形式。
()6)、机器是构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
()7)、机构中的主动件和被动件,都是构件。
()2 填空题答案1)、构件2)、构件3)、代替机械功4)、相对运动5)、传递转换6)、运动制造7)、预定终端8)、中间环节9)、确定有用构件3判断题答案1)、√2)、√3)、√4)、√5)、×6)、√7)、√第二章 机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。
机械原理习题 - (附答案)第二章一.单项选择题:1.两构件组成运动副的必备条件是。
A.直接接触且具有相对运动; B.直接接触但无相对运动; C.不接触但有相对运动; D.不接触也无相对运动。
2.当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将确定的运动。
A.有; B.没有; C.不一定3.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.虚约束; B.局部自由度; C.复合铰链4.用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有个自由度。
A.3; B.4; C.5; D.6 5.杆组是自由度等于的运动链。
A.0; B.1; C.原动件数 6.平面运动副所提供的约束为A.1; B.2; C.3; D.1或27.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.含有一个原动件组; B.至少含有一个基本杆组; C.至少含有一个Ⅱ级杆组;D.至少含有一个Ⅲ级杆组。
8.机构中只有一个。
A.闭式运动链; B.原动件; C.从动件; D.机架。
9.要使机构具有确定的相对运动,其条件是。
A.机构的自由度等于1; B.机构的自由度数比原动件数多1; C.机构的自由度数等于原动件数二.填空题:1.平面运动副的最大约束数为_____,最小约束数为______。
2.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_____个约束。
3.两个做平面平行运动的构件之间为_______接触的运动副称为低副,它有_______个约束;而为_______接触的运动副为高副,它有_______个约束。
4.在平面机构中,具有两个约束的运动副是_______副或_______副;具有一个约束的运动副是_______副。
5.组成机构的要素是________和________;构件是机构中的_____单元体。
6.在平面机构中,一个运动副引入的约束数的变化范围是_______。
7.机构具有确定运动的条件是____________________________________________。
第1章机构的组成和结构1-1解a) b)c) 缺 d)1-2解 a)该机构中的F 处为符合铰链。
计算机构自由度: b)将机构中的虚约束部分去掉不计,则c)将机构中的虚约束(H 处)、局部自由度(B 处)去掉,则 F = 3n - 2P 5- P 4 = 3×6- 2×8- 1=1 此机构应有1个原动件。
1-3解1)绘制机构运动简图。
选定一适当的比例尺和视图平面,并依次定出各转动副的位置和移动副导路的方位;画出各运动副的符号,并用线条连接,即得该初拟方案的运动简图如图所示。
1072532345=-⨯-⨯=--=p p n F 07545===p p n ,处为复合铰链) (C , , 0, 13, 945===p p n 10132932345=-⨯-⨯=--=p p n F2)计算其机构自由度。
由机构运动简图可知,该机构具有三个活动构件1、3、4三个转动副A 、B 、C 、一个移动副和一个高副,没有局部自由度和虚约束,故此机构的自由度为:3)分析能否实现设计意图F = 0 ,说明该方案不能实现设计意图,从图中C 的运动也可分析出:构件3上C 点的运动轨迹应为圆弧,而构件4上的C 点的运动轨迹应为直线,显然不可能实现设计意图。
4)实现设计意图 需在C 处增加一个自由度,其改进后的方案如图所示(还可有其他方案)。
1-4解a) 计算运动链的自由度:分析能否实现设计意图:不能实现从动件的往复移动,设计意图不能满足。
b) 计算运动链的自由度:分析能否实现设计意图:不能实现从动件的往复移动,设计意图不能满足。
1-5解a)(原题1-2)b) 自由度计算:n = 7, P 5 =10, P 4 = 0162432345=-⨯-⨯=--=p p n F 0142332345=-⨯-⨯=--=p p n F 0142332345=-⨯-⨯=--=p p n FF = 3×7-2×10-0= 1结构分析:依次拆下6-7,4-5,2-3 三个Ⅱ级杆组,故该机构为Ⅱ级机构。
机械原理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 机械运动的三要素是什么?A. 运动速度、运动方向、运动轨迹B. 运动速度、运动方向、运动时间C. 运动速度、运动方向、运动加速度D. 运动速度、运动方向、运动周期答案:A2. 以下哪个不是机械系统的组成部分?A. 动力源B. 传动机构C. 执行机构D. 控制系统答案:D3. 四杆机构中,以下哪个杆件不是基本杆件?A. 连杆B. 曲柄C. 摇杆D. 滑块答案:D4. 齿轮传动中,以下哪个参数与齿轮的传动比无关?A. 齿数B. 模数C. 齿宽D. 齿厚答案:C5. 以下哪个不是机械振动的类型?A. 简谐振动B. 阻尼振动C. 共振振动D. 非线性振动答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 机械运动的基本形式包括哪些?A. 直线运动B. 旋转运动C. 往复运动D. 螺旋运动答案:A、B、C2. 机械效率的影响因素有哪些?A. 摩擦B. 泄漏C. 过载D. 材料答案:A、B、C3. 以下哪些因素会影响齿轮传动的效率?A. 齿轮的齿形B. 齿轮材料C. 齿轮的润滑D. 齿轮的制造精度答案:A、C、D4. 机械振动的分类依据有哪些?A. 振动的频率B. 振动的振幅C. 振动的类型D. 振动的激励方式答案:A、C、D5. 以下哪些是机械设计中需要考虑的因素?A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的耐腐蚀性D. 材料的成本答案:A、B、C、D三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述机械运动的基本原理。
答:机械运动的基本原理是物体在力的作用下产生位置的变化,这种位置变化可以是直线运动、旋转运动或往复运动等。
机械运动的三要素包括运动速度、运动方向和运动轨迹。
2. 描述四杆机构的基本类型及其特点。
答:四杆机构的基本类型包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
曲柄摇杆机构中,一个杆件为曲柄,另一个为摇杆,特点是可以实现连续旋转与往复摆动的转换。
机械原理考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 机械原理中,机构的自由度是指()。
A. 机构中独立运动的数目B. 机构中运动副的数目C. 机构中构件的数目D. 机构中高副的数目答案:A2. 凸轮机构中,从动件的位移规律有()。
A. 直线运动规律B. 匀速运动规律C. 匀加速运动规律D. 以上都是答案:D3. 四杆机构中,若最短杆长度为Lmin,最长杆长度为Lmax,则Lmin与Lmax之比应满足()。
A. Lmin/Lmax < 0.5B. Lmin/Lmax ≥ 0.5C. Lmin/Lmax > 0.5D. Lmin/Lmax = 0.5答案:B4. 齿轮传动中,齿数比是指()。
A. 两个齿轮的齿数之和B. 两个齿轮的齿数之差C. 两个齿轮的齿数之比D. 两个齿轮的直径之比答案:C5. 机械系统中,惯性力的平衡是指()。
A. 惯性力与外力平衡B. 惯性力与重力平衡C. 惯性力与摩擦力平衡D. 惯性力与惯性力平衡答案:D6. 机构中,若存在高副,则机构的自由度会()。
A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:B7. 机械系统中,若要实现运动的合成,需要满足的条件是()。
B. 运动方向相反C. 运动方向垂直D. 运动方向任意答案:D8. 齿轮传动中,若要实现减速,应选择()。
A. 小齿轮带动大齿轮B. 大齿轮带动小齿轮C. 两个齿轮直径相同D. 两个齿轮齿数相同答案:A9. 机械系统中,若要实现运动的分解,需要满足的条件是()。
A. 运动方向相同B. 运动方向相反D. 运动方向任意答案:D10. 四杆机构中,若最短杆长度为Lmin,最长杆长度为Lmax,则Lmin与Lmax之比应满足()。
A. Lmin/Lmax < 0.5B. Lmin/Lmax ≥ 0.5C. Lmin/Lmax > 0.5D. Lmin/Lmax = 0.5答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 机械原理中,机构的自由度是指机构中独立运动的数目,其计算公式为:自由度 = 3n - 2pl - ph,其中n为构件数目,pl为低副数目,ph为高副数目。
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。
第二章机构的结构分析一.填空题1.组成机构的基本要素是和。
机构具有确定运动的条件是:。
2.在平面机构中,每一个高副引入个约束,每一个低副引入个约束,所以平面机构自由度的计算公式为F=。
应用该公式时,应注意的事项是:。
3.机构中各构件都应有确定的运动,但必须满足的条件是:。
二.综合题1.根据图示机构,画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图,并计算机构的自由度。
设标有箭头者为原动件,试判断该机构的运动是否确定,为什么?2.计算图示机构的自由度。
如有复合铰链、局部自由度、虚约束,请指明所在之处。
(a)(b)3.计算图示各机构的自由度。
AD EC HGFIBK123456789(a)(b)(c)(d)(e)(f)4.计算机构的自由度,并进行机构的结构分析,将其基本杆组拆分出来,指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。
(a)(b)(c)(d)5.计算机构的自由度,并分析组成此机构的基本杆组。
如果在该机构中改选FG 为原动件,试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。
6.试验算图示机构的运动是否确定。
如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。
(a)(b)第三章平面机构的运动分析一、综合题1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P直接在图上标出)。
ij2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。
要求画出相应的瞬心,写出ω3的表达式,并标明方向。
3、在图示的齿轮--连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。
4、在图示的四杆机构中,AB l =60mm,CD l =90mm,AD l =BC l =120mm,2ω=10rad/s ,试用瞬心法求:(1)当ϕ=165°时,点C 的速度c v ;(2)当ϕ=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大小;(3)当0c v =时,ϕ角之值(有两个解)。
5、如图为一速度多边形,请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向?6、已知图示机构各构件的尺寸,构件1以匀角速度ω1转动,机构在图示位置时的速度和加速度多边形如图b)、c) 所示。
机械原理试题及答案一、选择题1. 机械运动的基本形式包括()。
A. 平移B. 旋转C. 平面运动D. 所有选项答案:D2. 以下哪个不是机械运动的约束类型?()A. 铰链约束B. 滑动约束C. 刚性约束D. 弹性约束答案:D二、填空题1. 机械原理中的运动链是由若干个组成。
答案:刚体2. 机械运动的自由度是指。
答案:系统可以独立进行的运动数量三、简答题1. 简述曲柄滑块机构的工作原理。
答案:曲柄滑块机构是一种将旋转运动转换为直线运动的机械机构。
它由曲柄、连杆和滑块组成。
曲柄的旋转通过连杆传递给滑块,使滑块沿直线路径做往复运动。
2. 描述平面四杆机构的基本类型及其特点。
答案:平面四杆机构主要有三种基本类型:双曲柄机构、双摇杆机构和曲摇杆机构。
双曲柄机构的特点是两个曲柄做整周旋转,双摇杆机构的特点是两个摇杆做往复摆动,曲摇杆机构则由一个曲柄和一个摇杆组成,曲柄做整周旋转而摇杆做往复摆动。
四、计算题1. 已知一平面四杆机构的杆长分别为L1=100mm,L2=150mm,L3=200mm,L4=50mm,求该机构的最短杆长度。
答案:最短杆长度为L4=50mm。
2. 假设一机械系统具有3个自由度,若要通过约束减少其自由度至1,需要添加多少个约束?答案:需要添加2个约束。
五、论述题1. 论述机械原理在现代机械设计中的应用及其重要性。
答案:机械原理是现代机械设计的基础,它涉及到机械运动的分析、机械结构的设计以及运动学和动力学的计算。
在现代机械设计中,机械原理的应用至关重要,它可以帮助设计师优化机械结构,提高机械性能,降低成本,确保机械系统的可靠性和安全性。
通过深入理解机械原理,设计师能够创造出更加高效、节能和环保的机械产品。
机械原理考试题及答案一、选择题1. 在机械原理中,以下哪个是滑动副中的能量消耗形式?A. 惯性能量消耗B. 摩擦能量消耗C. 弹性变形能量消耗D. 热能消耗答案:B. 摩擦能量消耗2. 以下哪个是机械原理中的主动副?A. 内摩擦副B. 曲柄副C. 轴颈副D. 引导副答案:B. 曲柄副3. 在机械原理中,以下哪个是传动副的常用形式?A. 齿轮传动B. 蜗杆传动C. 皮带传动D. 滚珠传动答案:A. 齿轮传动4. 以下哪个是机械原理中的换向机构?A. 丹麦传动B. 凸轮机构C. 卡盘机构D. 蜗杆机构答案:B. 凸轮机构5. 在机械原理中,以下哪个是拉力传递副的特点?A. 速度比不变B. 力矩比不变C. 功比不变D. 运动规律不变答案:B. 力矩比不变二、填空题1. 机械原理中,______副是指两个零件相对接触,实现相对运动。
答案:固接2. 以下是机械原理中的______的常见应用形式:齿轮、蜗杆、带传动、联轴器等。
答案:传动副3. 机械原理中,________是指能实现相对运动的构件。
答案:机构4. 换向机构能改变传动方向和传动的______。
答案:运动规律5. 机械原理中,______是指两个相对运动的零部件间的接触面。
答案:滑动面三、解答题1. 请简要描述机械原理中的滚动副。
滚动副是指通过滚动接触实现相对运动的副件。
与滑动副相比,滚动副具有摩擦小、能耗低、寿命长等优点。
常见的滚动副有滚珠副、滚子副等。
滚动副的基本原理是利用滚体在滚道上滚动,使两个零件之间实现相对运动。
2. 请简述弹簧副的作用。
弹簧副是一种能够储存和释放弹性变形能的副件。
在机械原理中,弹簧副常用于提供减震、缓冲、保持和复位等功能。
通过调节弹簧的刚度和预紧力,可以实现对应用系统的力学特性的调节和控制。
3. 请解释机械原理中的行程和开度的概念,并阐述二者之间的关系。
在机械原理中,行程是指机构零件无滞后地运动到规定位置的距离。
行程通常用长度单位表示。
《机械原理》考试试卷学院 班级 姓名 学号一. (10分)正误判断(对者打“√”,错者打“X ”) ( )1、凸轮机构的基圆半径越小,则其压力角越大。
( )2、渐开线上任意一点的法线必切于基圆。
( )3、在用飞轮调速时,为了提高调速效果,飞轮应装在速度较低的轴上。
( )4、锥齿轮的当量齿数为δ3cos z z v = ( )5、越远离基圆,渐开线上的压力角越大。
( )6、蜗杆蜗轮正确啮合时,二者螺旋线的旋向必须相同。
( )7、正变位齿轮与相应的标准齿轮相比,其分度圆、模数、压力角均 不变。
( )8、若使一动不平衡回转体实现动平衡,则至少应选择2个平衡基面增减配重。
( )9、两构件的相对瞬心是指两构件在瞬心处的绝对速度相等且等于零。
( )10、四杆机构中,压力角越大则机构的传力性能越好。
二. (15分)选择填空(将正确答案填在括号内) 1. 渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆的半径越大,渐开线的曲率半径( ),当基圆的半径为无穷大时,其渐开线( )。
A )越大B )越小C )变为直线D )变为抛物线 2. 斜齿轮的当量齿数为( )A )β2cos /Z Z V =B )β3sin /Z Z V =C )β2sin /Z Z V =D )β3cos /Z Z V =3. 凸轮机构中,适宜在高速下使用的推杆类型是( )。
A)尖底推杆B)滚子推杆C) 平底推杆4、对于机械效率可以按下式计算()。
A) 机械效率=理想驱动力/实际阻力。
B) 机械效率=理想驱动力/实际驱动力。
C) 机械效率=实际阻力/理想驱动力。
5. 曲柄摇杆机构当以摇杆为主动件时,连杆与曲柄将出现两次共线,造成曲柄所受到的驱动力为零,称此为()。
A)机构的急回现象 B)机构的运动不确定现象C)机构的死点位置 D)曲柄的极限位置6. 推杆为等速运动的凸轮机构适于()。
A)低速轻载 B)中速中载 C)高速轻载 D)低速重载7. 两渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合,当中心距增加时,两齿轮的分度圆半径会()A)增加 B)减小 C)不变8. 铰链四杆机构构成双曲柄机构应满足的条件是()。
第二章机构的结构分析2-1 构件是____的单元体;零件是____的单元体。
2-2 使两构件____又能产生___的联接,称为运动副。
2-3 据运动副中两构件接触形式不同,运动副可分为___副和___副。
2-4 两构件相对运动情况,常用的低副有___、___。
2-5 两构件相对运动情况,常用的高副有___、___。
2-6 运动副是。
A.使两零件直接接触而又能产生一定相对运动的联接。
B.使两构件直接接触而又能相对固定的联接。
C.使两构件间接接触而又能相对固定的联接。
D.使两构件直接接触而又产生一定相对运动的联接。
2-7 齿轮轮齿的啮合属于。
A.移动副 B.低副 C.高副 D.转动副2-8 通常把机构解释为。
A.具有确定相对运动构件的组合 B.具有确定相对运动元件的组合C.具有确定相对运动机件的组合 D.具有确定相对运动零件的组合2-9分析计算:(1) 如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计的思路是:动力由1输入,使轴A连续回转;而固定在轴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,分析其是否能实现设计意图?并提出修改方案。
(2) 如图b所示为一具有急回运动的冲床。
图中绕固定轴心A转动的菱形盘1为原动件,其滑块2在B点铰接,通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C转动,而拨叉3与圆盘4为同一构件,当圆盘4转动时,通过连杆5使冲头6实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图。
2-10 试计算图示所示机构的自由度。
2-11 试计算图示凸轮--连杆组合机构的自由度。
图中铰接在凸轮上D处的滚子可在CE杆上的曲线槽中滚动。
2-6试计算如图所示各平面高副机构的自由度。
第三章平面机构的运动分析3-1 试求图示各机构在图示位置时的全部瞬心的位置。
3-2在图示的机构中,已知各构件长度(机构比例尺μL =实际构件长度 / 图上长度 =0.002m/mm),原动件以等角速度ω1 =10 rad/s逆时针转动,试用图解法求在图示位置时点E的速度和加速度,构件 2 的角速度和角加速度。
建议取:μv=0.005(m/s)/ mm;μa=0.05(m/s2 )/ mm。
3-3 在图示的机构中,已知各构件长度(μL=0.002m/mm),原动件以等角速度ω1=10 rad/s 逆时针转动,试用图解法求点D的速度和加速度。
建议取:μv=0.03(m/s)/mm;μa=0.6(m/s2 )/mm。
3-4 在图示的机构中,已知各构件长度(μL)以及原动件以等角速度ω1逆时针转动,试用图解法求构件3的角速度ω3 和角加速度α3 。
3-5 在图示的机构中,已知各构件长度(μL)以及原动件以等角速度ω1 顺时针转动,试用图解法求构件3上C点的速度和加速度。
3-6在图示的机构中,已知LAB =100mm;LBC =300mm;e=30mm以及原动件以等角速度ω1 =10 rad/s逆时针方向转动,试用解析法中的矩阵法求当φ1=120o 时构件2的转角θ2、角速度ω2 和角加速度α2 ,构件3的速度v3 和加速度a3 。
第四章平面机构的力分析4-1 图示为一曲柄滑块机构的三个位置,P为作用在滑块上的驱动力,摩擦圆摩擦角如图所示。
试在图上画出各运动副反力的真实方向。
(构件重量及惯性力略去不计)。
4-2 图示为一双滑块机构,已知主动力P=100N,摩擦角φ=15o,用图解法求工作阻力Q。
4-3 在图示的曲柄滑块机构中,已知μL=0.005 m/ mm、μa=75(m/ s2 )/ mm、滑块重Q3 =21N、连杆重Q2 =25N、JS2 =0.0425 kgm2 、Pr =1000N,重力忽略,求平衡力矩Mb 。
4-4 在图示的凸轮机构中,已知μL 、生产阻力Pr ,求各运动副反力和平衡力矩Mb。
第五章机械的效率和自锁5-1 在图示的斜面机构中,已知摩擦系数 f=0.2 P为驱动力、Q为生产阻力。
试求P与Q的关系、反行程临界自锁条件、该条件下的正行程效率。
5-2 图示为一夹紧机构。
设已知夹紧力Q=1KN,楔块斜角α=6o,摩擦系数为 f=0.1,LAB =200 mm,LBC =100 mm,LCD =300 mm。
求作用力P的大小。
5-3 图示的缓冲器中,已知各接触面间的摩擦系数f及弹簧的压力Q,试求当楔块2、3被等速推开及等速恢复时力P的大小、该机构的效率以及正反行程都不自锁的条件。
5-4 在图示的凸轮机构中已知μL =0.001m/ mm、摩擦圆如图所示、摩擦角φ=15o、生产阻力 Pr =50N。
求运动副反力R31 、平衡力矩Mb 、效率η。
第六章机械的平衡6-1 刚性转子静平衡的条件是;刚性转子动平衡的条件是。
6-2 若一回转体的重心位于其回转轴线上,则该回转体一定是的。
A.动平衡B. 静平衡C. 静不平衡D. 动不平衡6-3 动平衡的转子静平衡的。
A. 一定不是B. 不一定是C. 一定是D. 可能是6-4 在图示的盘形转子中,有四个偏心质量位于同一回转平面内,其大小及回转半径分别为 m1 =5 kg,m2 =7 kg,m3 =8 kg,m4 =10 kg,r1 =r4 =10cm,r2=20 cm,r3 =15 cm,方位如图所示。
又设平衡质量 m b的回转半径 r b =15cm,试求平衡质量 m b的大小和方位。
6-5 在图示转子中已知各偏心质量为 m1=10 kg、m2=15 kg、m3=20 kg、m4 =10 kg、回转半径分别为 r1 =40 cm, r2 =r4 =30 cm, r3 =20 cm,方位角如图所示,回转面间的距离均为 L=30cm。
又设平衡质量 m bⅠ和 m bⅡ的回转半径 r bⅠ=r bⅡ =50 cm,试求平衡质量 m bⅠ和 m bⅡ的大小和方位。
第七章机械的运转及其速度波动的调节7-1 机器速度的波动有和两类。
7-2 在机器中,性速度波动可通过飞轮的作用加以调节。
7-3 使用飞轮调速,飞轮宜安装在上。
A.速度较高的轴B.速度较低的轴C. 速度适中的轴D.速度波动不大的轴7-4使用飞轮调速速度波动。
A. 一定能消除B. 不一定能消除C. 只能减小D. 不能减小7-5 某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角φ的变化曲线如图所示,其运动周期φT =π,曲柄的平均转速 nm=620 r/ min。
当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时,如果要求其运转不均匀系数δ=0.01。
试求装在曲轴上的飞轮转动惯量 JF(不计其余构件的转动惯量)。
第八章平面连杆机构及其设计3-1 低副的接触表面受载时的单位面积压力较___。
3-2 铰链四杆机构的三种基本形式是、和。
3-3 当曲柄摇杆机构的为主动件, 为从动件时,机构会出现个死点位置。
3-4 铰链四杆机构中的运动副是。
A.高副 B.移动副 C.转动副 D.点接触的具有一定相对运动的联接3-5 铰链四杆机构ABCD中,若AD为机架,能成为双曲柄机构的是。
A. AB=45、BC=100、CD=90、AD=40 B .AB=70、BC=100、CD=90、AD=40 C. AB=70、BC=50、CD=100、AD=60 D. AB=90、BC=50、CD=100、AD=703-6 在四杆机构中,能绕铰链作整周连续旋转的杆称为。
A. 连杆 B.连架杆 C.曲柄 D. 摇杆3-7 牛头刨床中应用的是。
A.摆动导杆机构 B.转动导杆机构 C.摆动滑块机构 D.固定滑块机构3-8 如图所示,设已知四杆机构各构件的长度 a =240 mm;b =600 mm;c =400 mm;d=500mm。
试回答下列问题:⑴当取杆4为机架时,是否有曲柄存在?⑵若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?3-9在图示机构中,各杆的长度为L1 =28mm;L2 =54mm;L3 =50mm;L4 =72mm(该图比例尺为:μL=L1 / AB =28/14=0.002m/mm)。
⑴试问该机构为何种机构?⑵当取杆1为机架时,将演化为何种机构?⑶当取杆3为机架时,又将演化为何种机构?⑷请用作图法在给定的图上画出该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角ψmax、最小传动角γmin和求出行程速比系数K。
3-10 偏置曲柄滑块机构如图所示,请在图上画出当曲柄为主动件时的最小传动角γmin和最大传动角γmax所在的位置以及极位夹角θ所在的位置。
3-11 试设计一曲柄摇杆机构,已知行程速比系数 K=1.2;摇杆长 LCD=300 mm其最大摆角ψmax=35o ;曲柄长LAB=80mm。
求连杆长LBC,并验算最小传动角γmin是否在允许的范围内。
3-12试设计一曲柄滑块机构,已知滑块的行程速比系数K=1.5;滑块的冲程H=40mm;偏距e=15mm。
求曲柄长LAB及连杆长LBC,并求其最大压力角αmax=?第九章凸轮机构及其设计9-1 凸轮机构是由、__、和组成。
9-2 按凸轮的形状分,凸轮机构的基本类型有凸轮机构、凸轮机构和凸轮机构。
9-3 凸轮机构采用等加速等减速运动规律时会引起冲击。
9-4 凸轮机构的基圆半径愈大,其外廓尺寸愈;传力效果愈。
9-5 从动件为等速运动的凸轮机构适用于场合。
A. 低速轻载 B.中速中载 C. 高速轻载 D.低速重载9-6 要求从动件运动灵敏、轻载场合可采用从动件。
A. 尖顶式 B.滚子式 C. 平底式 D.曲面式9-7 平底从动件凸轮机构由于其作用力方向不变故常用于。
A.高速场合 B.中速场合 C. 低速场合 D.任意场合9-8 在图上标出推程运动角δ0、远休止角δ01、回程运动角δ0'、近休止角δ02、最大位移h、基圆半径r0、图示位置位移S、压力角α。
9-9 试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。
已知凸轮以等角速度顺时针回转,偏距e=10mm且偏于凸轮轴o的左侧,基圆半径r0 =30mm ,滚子半径r r=10mm。
推杆运动规律:δ=0o -150o时推杆等速上升 h=16mm,δ=150o -180o推杆远休止,δ=180o -300o时推杆等加速等减速返回,δ=300o -360o时推杆近休止。
9-10 在图上标出理论廓线β0、基圆半径r0、最大位移 h、推程运动角δ0、远休止角δo时的位移 S、01、回程运动角δ0' 、近休止角δ02、图示位置位移S及压力角α和转过15压力角α,并判断偏距e的偏向是否正确。
9-11 图示直动偏置尖顶从动件盘形凸轮结构。
已知:r0 = 25,e = 10,凸轮推程运动角δ0 = 900从动件升程 h = 20 mm 推程段从动件运动规律为:S = h〔1- cos(πδ /δo)〕/ 2凸轮顺时针转动。