华科机械原理部分答案

华中科技大学机械原理课后答案【篇一：华中科技大学《机械设计基础》期末试卷及答案】s=txt>《机械设计基础》期末考试试题一、填空题(每空1分，共30分)1、构件是机器的分为______零件和_______零件；部件是机器的_______单元体。

2、运动副是使两构件，同时又具有的一种联接。

平面运动副可分为和4、绘制凸轮轮廓曲线，需已知__________、___________和凸轮的转向。

__________。

6、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为______和______分别相等。

7．斜齿圆柱齿轮的重合度______直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动______，承载能力______，可用于____________的场合。

8.机械静联接又可以分为______联接和______联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于_________。

9.螺纹联接防松的目的是防止___________________________，按工作原理的不同有三种防松方式：_________、_________、_________。

10.按轴的承载情况不同，可以分为转轴、________、_________。

二、判断题(每题1分，共10分)1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。

（）3、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。

（）4、v带型号中，截面尺寸最小的是z型。

（）5、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。

（）6、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。

（）7、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。

（）8、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。

（）9、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或鱼眼坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。

（） 10、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。

机械原理各章问答答案(共13页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-机械原理问答题1.什么是机构、机器和机械答：机构：在运动链中，其中一个件为固定件（机架），一个或几个构件为原动件，其余构件具有确定的相对运动的运动链称为机构。

机器：能代替或减轻人类的体力劳动或转化机械能的机构。

机械：机器和机构的总称。

2.机器有什么特征答：⑴经过人们精心设计的实物组合体。

⑵各部分之间具有确定的相对运动。

⑶能代替或减轻人的体力劳动，转换机械能。

3.机构有什么特征答：⑴经过人们精心设计的实物组合体。

⑵各部分之间具有确定的相对运动。

4.什么是构件和零件答：构件：是运动的单元，它可以是一个零件也可以是几个零件的刚性组合。

零件：是制造的单元，加工制造不可再分的个体。

1.什么是平面机构答：组成机构的所有构件都在同一平面或相互平行的平面上运动。

2.什么是运动副平面运动副分几类，各类都有哪些运动副其约束等于几个答：运动副：两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接叫运动副。

平面运动副分两类：（1）平面低副（面接触）包括：转动副、移动副，其约束为 2。

（2）平面高副（点、线接触）包括：滚子、凸轮、齿轮副等，约束为 1。

3.什么是运动链，分几种答：若干个构件用运动副联接组成的系统。

分开式链和闭式链。

4.什么是机架、原动件和从动件答：机架：支承活动构件运动的固定构件。

原动件：运动规律给定的构件。

从动件：随原动件运动，并且具有确定运动的构件。

5.机构确定运动的条件是什么什么是机构自由度答：条件：原动件的数目等于机构的自由度数。

机构自由度：机构具有确定运动所需要的独立运动参数。

26 .平面机构自由度的计算式是怎样表达的其中符号代表什么答：F ＝3n- 2PL -PH其中：n----活动构件的数目，PL ----低副的数目，pH----高副的数目。

7.在应用平面机构自由度计算公式时应注意些什么答：应注意复合铰链、局部自由度、虚约束。

2005年机械大类机械原理考试试题专业＿＿＿班号＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿一、（共18分）是非判断题（对的填T，错的填F）每小题一分1.平面运动副按其接触特性,可分成转动副与高副;( F )。

2 平面四杆机构中，是否存在死点，取决于机架是否与连杆共线。

(F)3 一个K大于1的铰链四杆机构与K=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变化系数K大于1。

(T)4．与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是可实现各种预期的运动规律。

(T)5．渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与齿距的比值。

(F) 6．渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿顶圆上的压力角。

（F）7．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在法面上。

（T8、曲柄滑块机构中，当曲柄与机架处于两次互相垂直位置之一时，出现最小传动角。

(T)9.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于零。

(T) 10．一对渐开线圆柱齿轮传动，其分度圆总是相切并作纯滚动，（F11．一对平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件为摸数、压力角、螺旋角大小相等。

（F）12 机械零件和机构是组成机械系统的基本要素。

（F）13机电一体化系统由动力系统、传感系统、控制系统三个要素组成。

（F）14 机械设计有开发性设计、适应性设计、变型设计三类不同的设计。

（T）15 运动系数 反映了在一个运动循环中，槽轮的运动时间在一个间歇周期中所占的比例。

（T）16在齿轮运转时，其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线运动的齿轮系称为复合齿轮系。

（F）17采用不同的功能原理，能实现机器的同一使用要求或工艺要求。

（T）18表达机械各执行机构（构件）在一个运动环中各动作的协调配合关系的简单明确图，称为机械运动循环图。

（T）二、（6分）试计算下列运动链的自由度数.(若有复合铰链,局部自由度或虚约束,必须明确指出)，打箭头的为原动件，判断该运动链是否成为机构.解： n=6; p5=8, p4=1; F=1，（3分）H 处虚约束；D 处局部自由度。

2005年机械大类机械原理考试试题专业＿＿＿班号＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿一、（共18分）是非判断题（对的填T，错的填F）每小题一分1.平面运动副按其接触特性,可分成转动副与高副;( F )。

2 平面四杆机构中，是否存在死点，取决于机架是否与连杆共线。

(F)3 一个K大于1的铰链四杆机构与K=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变化系数K大于1。

(T)4．与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是可实现各种预期的运动规律。

(T)5．渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与齿距的比值。

(F) 6．渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿顶圆上的压力角。

（F）7．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在法面上。

（T8、曲柄滑块机构中，当曲柄与机架处于两次互相垂直位置之一时，出现最小传动角。

(T)9.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于零。

(T) 10．一对渐开线圆柱齿轮传动，其分度圆总是相切并作纯滚动，（F11．一对平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件为摸数、压力角、螺旋角大小相等。

（F）12 机械零件和机构是组成机械系统的基本要素。

（F）13机电一体化系统由动力系统、传感系统、控制系统三个要素组成。

（F）14 机械设计有开发性设计、适应性设计、变型设计三类不同的设计。

（T）15 运动系数 反映了在一个运动循环中，槽轮的运动时间在一个间歇周期中所占的比例。

（T）16在齿轮运转时，其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线运动的齿轮系称为复合齿轮系。

（F）17采用不同的功能原理，能实现机器的同一使用要求或工艺要求。

（T）18表达机械各执行机构（构件）在一个运动环中各动作的协调配合关系的简单明确图，称为机械运动循环图。

（T）二、（6分）试计算下列运动链的自由度数.(若有复合铰链,局部自由度或虚约束,必须明确指出)，打箭头的为原动件，判断该运动链是否成为机构.解： n=6; p5=8, p4=1; F=1，（3分）H 处虚约束；D 处局部自由度。

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。

第四章课后习题4—12图示为一曲柄滑块机构的三个位置，F为作用在活塞上的力转动副A及B上所画的小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（构件重量及惯性力略去不计）。

解：上图中构件2受压力。

因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故FR12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA在逐渐增大，相对角速度ω23也沿顺时针方向，故FR32应切于摩擦圆的上方。

R32解：上图构件2依然受压力。

因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB逐渐减小，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受压力，故F R12应切于摩擦圆的下方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿逆时针方向，F R32应切于摩擦圆的下方。

解：上图构件2受拉力。

因在转动副A处2、1之间的夹角∠OAB在逐渐增大，故相对角速度ω21沿顺时针方向，又因2受拉力，故FR12应切于摩擦圆的上方；在转动副B处，2、3之间的夹角∠OBA逐渐减小，故相对角速度ω23沿顺时针方向，FR32应切于摩擦圆的下方。

4-13 图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F为作用在推杆2上的外载荷，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力FR12及FR32方位（不考虑构件的重量及惯性力，解：经受力分析，FR12的方向如上图所示。

在FR12的作用下，2相对于3顺时针转动，故FR32应切于摩擦圆的左侧。

补充题1 如图所示，楔块机构中，已知γ＝β＝60°，Q ＝1000N 格接触面摩擦系数f ＝0.15，如Q 为有效阻力，试求所需的驱动力F 。

解:对机构进行受力分析,并作出力三角形如图。

对楔块1，R 21R310F F F ++=由正弦定理有21sin(602sin(90R F F ϕϕ+-=））o o ① 对楔块2，同理有R12R320Q F F ++=sin(90sin(602ϕϕ+-=））o o ②sin(602sin(602F Q ϕϕ+=⋅-））o o且有2112R R F F = ，8.53arctgf ϕ＝＝o ③联立以上三式，求解得F ＝1430.65N2 如图示斜面机构，已知：f （滑块1、2与导槽3相互之间摩擦系数）、λ（滑块1的倾斜角）、Q （工作阻力，沿水平方向），设不计两滑块质量，试确定该机构等速运动时所需的铅重方向的驱动力F 。

第五、六、七章作业5-2. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=28, z2=15, z2’=15, z3=35, z5’=1, z6=100,被切蜗轮的齿数为60,滚刀为单头.试确定齿数比z3’/z5和滚刀的旋向.(说明:用滚刀切制蜗轮相当于蜗杆蜗轮传动.)解: 以1轮为主动轮,方向如图所示,可得蜗轮6的旋向,进而得滚刀的旋向.依题意可得, i41错误!未找到引用源。

i46错误!未找到引用源。

;应有: 错误!未找到引用源。

解之,得错误!未找到引用源。

5-5. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=60, z2=z2’=30, z3=z3’=40, z4=120, 轮1的转速n1=30r/min(转向如图所示).试求转臂H的转速n h.解:图中的周转齿轮系,其转化轮系的传动比的计算公式为i H14错误!未找到引用源。

由此可解得: 错误!未找到引用源。

(负号表示与n1反向) ;5-8. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=20, z2=40, z3=20, z4=80, z4’=60, z5=50,z5’=55, z6=65, z6’=1, z7=60, 轮1、3的转速n1=n3=3000r/min(转向如图所示). 试求转速n7.解依题意, 错误!未找到引用源。

n2错误!未找到引用源。

i 34错误!未找到引用源。

对于周围齿轮系4’-5-5’-6; 此转化轮系的传动比计算公式为:i H 36错误!未找到引用源。

;由此解出 错误!未找到引用源。

(负号表示与n 2反向);进而n 7=错误!未找到引用源。

;5.12 在如图所示齿轮系中，已知各轮齿数1z =20，2z =40，3z =35，'3z =30，''3z =1，4z =20，5z =75，'5z =80，6z =30，7z =90，8z =30，9z =20，10z =50，轮1的转速1n =100r/min,试求轮10的转速10n 。

《机械原理》课后习题答案第2章（P27）2-2 计算下列机构的自由度，如遇有复合铰链、局部自由度、虚约束等加以说明。

（a）n=3，p l=3 F=3*3-2*3=3（b）n=3，p l=3，p h=2 F=3*3-2*3-2=1 （B处有局部自由度）（c）n=7，p l=10 F=3*7-2*10=1（d）n=4，p l=4，p h=2 F=3*4-2*4-2=2 （A处有复合铰链）（e）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （A或D处有虚约束）（f）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （构件4和转动副E、F引入虚约束）（g）n=3，p l=5 F=(3-1)*3-(2-1)*5=1 （有公共约束）（h）n=9，p l=12，p h=2 F=3*9-2*12-2=1 （M处有复合铰链，C处有局部自由度）2-3 计算下列机构的自由度，拆杆组并确定机构的级别。

（a）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1由于组成该机构的基本杆组的最高级别为Ⅱ级杆组，故此机构为Ⅱ级机构。

（b）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1此机构为Ⅱ级机构。

（c）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1拆分时只须将主动件拆下，其它构件组成一个Ⅲ级杆组，故此机构为Ⅲ级机构。

2-4 验算下列运动链的运动是否确定，并提出具有确定运动的修改方案。

（a）n=3，p l=4，p h=1 F=3*3-2*4-1=0 该运动链不能运动。

修改方案如下图所示：（b）n=4，p l=6 F=3*4-2*6=0 该运动链不能运动。

修改方案如下图所示：或第3章（P42）3-2 下列机构中，已知机构尺寸，求在图示位置时的所有瞬心。

（a）（b）（c）(a) v3=v P13=ω1P14P13μl3-6 在图示齿轮连杆机构中，三个圆互作纯滚，试利用相对瞬心P13来讨论轮1与轮3的传动比i13。

第5章（P80）5-2 一铰接四杆机构（2）机构的两极限位置如下图：（3）传动角最大和最小位置如下图：5-3题略解：若使其成为曲柄摇杆机构，则最短杆必为连架杆，即a 为最短杆。

2.2.1 在平面机构中，两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它引入1个约束，保留了2个自由度。

2.2.2平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为一级副，引入两个约束的运动副为二级副。

2.2.3构成机构的要素是构件和运动副；构件是机构中独立运动的单元体。

2.2.4在平面机构中，一个运动副引入约束的变化范围是1—2。

2.2.5以下几种常见的运动副中，其中（C）是高副。

A．滑动轴承B。

移动副C。

齿轮副D。

螺旋副2.2.6运动副中，凡是以点或线接触的，称为高副，而低副则是以面接触的。

2.2.7 构件是机械中独立的制造单元。

（错）2.2.8 B是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元A.机器B.零件C.构件D.机构2.2.9两构件组成运动副的必要条件是两构件（A）A.直接接触且具有相对运动B。

直接接触但无相对运动C.虽然不接触但有相对运动D.既不接触也无相对运动2.2.10平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。

（错）2.2.11用平面低副连接的两构件间，具有相对运动的数目是3_ ？2.2.12具有一个自由度的运动副称为I级副。

（错）2.2.13 何为运动副？按接触形式分为几种？其自由度、约束数如何？答案：由两构件直接接触而组成的可动的连接；可分为高副和低副；2.3机构自由度的计算2.31机构组成原理是什么？答案：任何机构都是可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上构成的。

2.3.2机构具有确定运动的条件是？答案：原动件的数目应等于该机构的自由度的数目2.3.3计算机构自由度时，若记入虚约束，则机构自由度的数目将（C）A.增大B.不变C.减少D.以上都有可能2.3.4机构中原动件数应等于机构的自由度数（对）2.3.5机构的自由度就是构件的自由度（错）2.3.6既然虚约束对机构的运动实际上不起约束作用，为什么在实际机械中又常常存在虚约束？答案：为了保证连杆运动的连续性2.3.7只有自由度为1的机构才具有确定的运动（对）2.3.8由M个构件组成的复合铰链应包括（M-1）个运动副2.3.9门与门框通常有两个以上的铰链，这是复合铰链的典型例子。