机械原理及设计思考题练习题 (3)

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。

机械原理思考题1. 何谓机器，何谓机构？它们有什么区别与联系？2. 参照内燃机的机构分析，试对机械手进行分解，说明它是由哪些机构组成的。

3．何谓零件和构件？两者的区别是什么？4．何谓运动副？满足什么条件两个构件之间才能构成运动副？5．何谓“高副”和“低副”？在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束？6．具备什么条件，运动链才具有运动的可能性？7．具备什么条件，运动链才具有运动的确定性？8．具备什么条件，运动链才能成为机构？9．机构运动分析包括哪些内容？对机构进行运动分析的目的是什么？10．什么叫速度瞬心？相对速度瞬心和绝对速度瞬心有什么区别？11．在进行机构运动分析时，速度瞬心法的优点及局限是什么？12．什么叫三心定理？13．什么是摩擦角？移动副中总反力是如何定的？14．何谓当量摩擦系数及当量摩擦角？引入它们的目的是什么？15．矩形螺纹和三角形螺纹螺旋副各有何特点？各适用于何种场合？16．何谓摩擦圆？摩擦圆的大小与哪些因素有关？17．为什么实际设计中采用空心的轴端？18．何谓机械效率？效率高低的实际意义是什么？19．何谓实际机械、理想机械？两者有何区别？20．什么叫自锁？在什么情况下移动副、转动副会发生自锁？21．机械效率小于零的物理意义是什么？22．工作阻力小于零的物理意义是什么？从受力的观点来看，机械自锁的条件是什么？23．机械系统正行程、反行程的机械效率是否相等？为什么？24．什么是连杆、连架杆、连杆机构？连杆机构适用于什么场合？不适用于什么场合？25．平面四杆机构的基本形式是什么？它有哪几种演化方法？其演化的目的何在？26．什么叫整转副、摆转副？什么叫曲柄？曲柄一定是最短构件吗？机构中有整转副的条件是什么？27．什么叫低副运动可逆性？它在连杆机构研究中有何具体应用？28．什么是连杆机构的急回特性？它用什么来表达？什么叫极位夹角？它与机构的急回特性有何关系？29．什么叫连杆机构的压力角、传动角？四杆机构的最大压力角发生在什么位置？研究传动角的意义是什么？30．什么叫"死点"？它在什么情况下发生？与"自锁"有何本质区别？如何利用和避免"死点"位置？31．平面连杆机构设计的基本命题有哪些？设计方法有哪些？它们分别适用在什么设计条件下？32．在用图解法进行函数生成机构的设计时，刚化、反转的目的何在？其依据是什么？33．用反转法设计盘形凸轮的廓线时，应注意哪些问题？移动从动件盘形凸轮机构和摆动从动件盘形凸轮机构的设计方法各有什么特点？34．何谓凸轮的偏距圆？35．何谓凸轮的理论廓线？何谓凸轮的实际廓线？两者有何区别与联系？36．理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心移动从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是否相同？37．一个齿轮不同圆上的压力角和模数是否相同？是否都是标准值？38．为什么模数值要标准化？39．标准为什么规定压力角为20°？40．如果齿轮的五个基本参数中，除模数以外其余四个基本参数都相同，齿轮的几何尺寸有何不同？41．确定蜗杆头数和蜗轮的齿数要考虑哪些问题？42．何谓蜗杆蜗轮机构的中间平面？在中间平面内，蜗杆蜗轮传动相当于什么传动？43．确定蜗杆直径系数的目的是什么？的大小对蜗杆蜗轮机构有什么影响？它与蜗杆分度圆直径是什么关系？44．何谓圆锥齿轮的背锥和当量齿轮？引入背锥和当量齿轮的目的是什么？当量齿数如何计算？45．在直齿圆锥齿轮中何处为标准值？46．什么是惰轮？它在轮系中起什么作用？47．在定轴轮系中，如何来确定首、末两轮转向间的关系？48．什么叫周转轮系的"转化机构"？它在计算周转轮系传动比中起什么作用？49．在差动轮系中，若已知两个基本构件的转向，如何确定第三个基本构件的转向？50．周转轮系中两轮传动比的正负号与该周转轮系转化机构中两轮传动比的正负号相同吗？为什么？51．计算混合轮系传动比的基本思路是什么？能否通过给整个轮系加上一个公共的角速度的方法来计算整个轮系的传动比？为什么？52．如何从复杂的混合轮系中划分出各个基本轮系？53．定轴轮系有哪些功能？设计定轴轮系时，应考虑哪几方面的问题？54．什么样的轮系可以进行运动的合成和分解？55．棘轮机构有几种类型，它们分别有什么特点，适用于什么场合？56．内槽轮机构与外槽轮机构相比有何优点？57．平面槽轮机构中主动销轮上的圆柱销进入或退出槽轮上的滑槽时，它们的相对位置关系如何？58．在槽轮机构中，当主动件与从动件脱离接触之后，如何保证从动件静止？59．一般机械的运转过程分为哪三个阶段?在这三个阶段中,输入功、总耗功、动能及速度之间的关系各有什么特点？60．为什么要建立机器等效动力学模型？建立时应遵循的原则是什么？61．在机械系统的真实运动规律尚属未知的情况下，能否求出其等效力矩和等效转动惯量？为什么？62．飞轮的调速原理是什么？为什么说飞轮在调速的同时还能起到节约能源的作用？63．何谓机械运转的"平均速度"和"不均匀系数"？64．飞轮设计的基本原则是什么？为什么飞轮应尽量装在机械系统的高速轴上？系统上装上飞轮后是否可以得到绝对的匀速运动？65．机械系统在加飞轮前后的运动特性和动力特性有何异同（比较主轴的ωm，ωmax，选用的原动机功率、启动时间、停车时间，系统中主轴的运动循环周期、系统的总动能）？66．何谓最大盈亏功？如何确定其值？67．如何确定机械系统一个运动周期最大角速度Wmax与最小角速度Wmin 所在位置？68．为什么机械会出现非周期性速度波动，如何进行调节？69．机械的自调性及其条件是什么？70．离心调速器的工作原理是什么？71．机械平衡分为哪几类？何谓刚性转子与挠性转子？72．对于作往复移动或平面运动的构件，能否在构件本身将其惯性力平衡？73．机械的平衡包括哪两种方法？它们的目的各是什么？74．刚性转子的平衡设计包括哪两种设计？它们各需要满足的条件是什么？75．经过平衡设计后的刚性转子，在制造出来后是否还要进行平衡试验？为什么？76．简述机械执行系统方案设计的过程，并说明各设计阶段的具体内容。

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。

机械原理思考题（参考答案）机械原理思考题一、选择题1、斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在 B 上，计算几何尺寸需按 A 参数进行计算。

A ．端面B ．法面2、标准齿轮限制最少齿数的原因是 C 。

A ．避免尺寸过大B ．避免加工困难C ．避免发生根切D ．避免强度不足3、与其它机构相比，凸轮机构的最大优点是 A 。

A ．容易使从动件得到各种预期的运动规律B ．传动功率大、效率高C ．制造方便，容易获得较高的精度D ．从动件的行程可较大4、在由若干机器串联构成的机组中，若这些机器的效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为ηmax 和ηmin ，则机组的总效率η必有如下关系： A 。

A ．η＜ηminB ．η＞ηmaxC ．ηmin ≤η≤ηmaxD ．ηmin ＜η＜ηmax 。

5、宽径比B/D ≥0.2的刚性转子要在 B 校正面内进行动平衡校正。

A ．单个B ．二个C ．三个6、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 B 。

A. 虚约束B. 局部自由度C. 复合铰链7、单转动副机械自锁的原因是驱动力 B 摩擦圆。

A. 切于B. 交于C. 远离8、对于双摇杆机构，最短杆与最长杆长度之和 B 大于其余两杆长度之和。

A. 一定B. 不一定C. 一定不9、设计凸轮廓线时，若减小凸轮的基圆半径，则凸轮压力角将 A 。

A. 增大B. 不变C. 减小10、在减速蜗杆传动中，用 C 来计算传动比是错误的。

A. 21ω=iB. 12z z i =C. 12d d i =11、在其他条件相同时，斜齿圆柱齿轮传动比直齿圆柱齿轮传动重合度 C 。

A. 小B. 相等C. 大12、棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了 A 。

A. 防止棘轮反转B. 保证棘轮每次转过相同角度C. 对棘轮双向定位13、利用飞轮进行调速的原因是它能 C 能量。

A. 产生B. 消耗C. 储存和放出14、曲柄滑块机构利用 B 可演化为偏心轮机构。

第一章机构的组成和结构分析复习思考题1、“构件是由多个零件组成的”，“一个零件不能成为构件”的说法是否正确？构件和零件的本质区别是什么？2、“机构有确定的运动，运动链则没有确定的运动”，“机构中肯定有一个构件为机架、运动链中则没有机架”的说法是否正确？机构与运动链究竟有什么区别？3、机构方案设计中用机构运动简图，而不使用机械零、部件图和总装图，是否只是为了简便？是否也可用机械的装图来代替机构运动简图？机构运动简图着重表达机构的什么特点？4、绘制机构运动简图应注意哪些事项？5、构件自由度和机构自由度有何区别？机构自由度的计算和运动链的自由度计算有何区别？6、计算机构自由度时应注意哪些事项？7、平面机构的自由度计算公式与一般空间机构自由度计算公式有何不同？平面机构能否使用一般空间机构的自由度计算公式？8、平面机构中所有构件都具有3个公共约束，是否意味着平面运动副引入的约束都不小于3，而空间运动副引入约束都不大于3？9、组成机构的基本单元是什么？“机构由是零件组成的”，“机构是由机构组成的”，“机构是由运动链组成的”，“机构是由原动件、机架组成的”，“机构是由原动件、机架和杆组成的”这些说法是否正确？请说明理由。

机构究竟是怎么组成的？符合什么条件才能成为机构？10、对机构进行组成和机构分析的目的是什么？它们分别用于什么场合？11、如何确定机构的级别？影响机构级别变化的因素是什么？为什么？12、杆组有何特点？如何确定杆组的级别？试举例说明。

13、高副低代的目的、原则和方法是什么？14、试叙述对机构进行机构分析拆杆组的原则和步骤。

15、机构运动简图、机构示意图的区别是什么？各有什么用途？16、为什么说机构组成原理为创造新机构提供了一条途径？如何运用此理论进行机构的创新设计？第二章平面机构的运动分析复习思考题1、什么叫速度瞬心？相对速度瞬心和绝对速度瞬心有什么区别？2、什么叫三心定理？3、在进行机构运动分析时，速度瞬心法的优点及局限是什么？4、什么叫杆组法？5、利用杆组法进行机构运动分析的基本思路是什么？第三章平面连杆机构及其设计复习思考题1、什么叫连杆、连架杆、连杆机构？连杆机构适用于什么场合？不适用于什么场合？2、平面四杆机构的基本形式是什么？它有哪几种演化方法？其演化的目的何在？3、什么叫整转副、摆转副？什么叫曲柄？曲柄一定是最短构件吗？机构中有整转副的条件是什么？4、什么叫低副运动可逆性？5、什么叫连杆机构的急回特性？什么叫极位夹角？它与机构的急回特性有什么关系？6、什么叫连杆机构的压力角、传动角？四杆机构的最大压力角发生在什么位置？研究传动角的意义是什么？7、什么叫“死点”？它在什么情况下发生？与“自锁”有何本质区别？8、平面连杆机构设计的基本命题有哪些？设计方法有哪些？9、在用图解法进行机构设计时，刚化、反转的目的何在？其依据是什么？第四章凸轮机构及其设计复习思考题1、从动件的常用运动规律有哪几种？它们各有什么特点？各适用于什么场合？2、当要求凸轮机构从动件的运动没有冲击时，应选用何种运动规律？3、从动件运动规律选取的原则是什么？4、不同运动规律曲线拼接时应满足什么条件？5、在用反转法设计盘形凸轮的廓线时，应注意哪些问题？6、何谓凸轮机构的偏距圆？7、何谓凸轮的理论廓线？何谓凸轮的实际廓线？两者有何区别与联系？8、理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心移动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件运动规律是否相同？9、何谓凸轮机构的压力角？若发现压力角超过许用值，可采取什么措施减小推程压力角？10、何谓运动失真？应如何避免出现运动失真现象？11、在移动滚子从动件盘形凸轮机构的设计中，采用偏置从动件的主要 目的是什么？第五章齿轮机构及其设计复习思考题1、叙述齿廓啮合基本定律，这个定律是否仅仅用来确定一对相啮合齿廓的传动比?2、渐开线是如何形成的?有哪些重要性质?试列出渐开线方程式。

《机构测绘、分析及设计》实验思考题参考答案1．一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容？机构运动简图应着重表达机构各构件间的相对运动关系，应包括原动件的运动规律、机构中所有构件和运动副的类型、数目及其相对位置(即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置)，而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及其固联方式和运动副的具体结构无关。

因此绘制机构运动简图可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副的相对位置。

2．根据所装配的曲柄滑块机构，分析此机构中曲柄存在条件是什么？连杆长度与机构传力性能之间有什么关联？曲柄滑块机构中曲柄存在条件是：L AB+e<=L BC连杆长度越长则机构传力性能越好，因为连杆越长则压力角越小。

3．牛头刨六杆机构中滑杆的行程长度如何调整？调整曲柄长度4．曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、摆动导杆机构之间的演化关系如何？举例说明机构演化的方法有哪些？铰链四杆机构可以通过四种方式演化出其它形式的四杆机构。

即①取不同构件为机架；②转动副变移动副；③杆状构件与块状构件互换；④销钉扩大。

曲柄滑块机构曲柄摇块机构摆动导杆机构曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、摆动导杆机构之间通过取不同构件为机架来演化。

对心曲柄滑块机构偏心轮滑块机构牛头刨六杆机构正弦机构曲柄摇杆机构《平面机构特性分析》实验思考题参考答案1、铰链四杆机构（L1=50 mm，L2=100 mm，L3=80 mm）中，通过改变机架长度可得到何种机构？设四杆机构中机架L4<=50，L4=L min，则由曲柄存在条件：最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余二杆的长度之和(L max+L min<=L2+L3)可得：100＋L4<=50＋80 即0<L4<=30时为双曲柄机构而30<L4<=50时为双摇杆机构设四杆机构中机架50<L4<100，L4既不L max也不L min，则由曲柄存在条件：最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余二杆的长度之和(L max+L min<=L4+L3)可得：100＋50<= L4＋80 即70<=L4<100时为曲柄摇杆机构而50<L4<70时为双摇杆机构设四杆机构中机架L4>=100，L4=L max，则由曲柄存在条件：最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余二杆的长度之和(L max+L min<=L2+L3)可得：L4＋50<=100＋80 即100<=L4<=130时为曲柄摇杆机构而130<L4<230(50+100+80)时为双摇杆机构则0<L4<=30时为双曲柄机构; 30<L4<70，130<L4<230时为双摇杆机构; 70<=L4<=130时为曲柄摇杆机构2、如何用传动角γ来判断传力性能的优劣？压力角是点C的受力方向与其速度方向间所夹的锐角，传动角是压力角的余角。

第三章凸轮机构一、思考题1.凸轮机构按凸轮形状分几种？2.凸轮机构按从动件高副元素形状分几种？3.凸轮机构运动学设计参数有哪些？4.画出凸轮机构压力角。

5.等速运动规律、等加等减速运动规律、余弦加速运动规律、正弦加速（摆线）运动规律各有什么特点？6.什么是刚性冲击、柔性冲击？7.移动从动件盘状凸轮机构基本尺寸有哪些？8.移动从动件盘状凸轮机构的偏距方向如何选择？为什么？9.移动从动件盘状凸轮机构r b的选取原则是什么？10.摆动从动件盘状凸轮机构基本尺寸有哪些？11.摆动从动件盘状凸轮机构压力角与基本尺寸的关系是什么？12.基园半径在哪个轮廓线上度量？13.熟练掌握讲课中的“重要例题”（不要求画αmax）14.若ρmin过小，采取什么处理措施？15.平底宽度如何确定？二、习题1 在图上标出推程运动角Φ、远休止角Φs、回程运动角Φ'、近休止角Φ's、最大位移h、基圆半径r b、图示位置位移s、压力角α。

2 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r b=30mm ，滚子半径r r=10mm。

推杆运动规律：ϕ=0︒ ~150︒时推杆等速上升h=16mm，ϕ=150︒ ~180︒推杆远休止，ϕ=180︒ ~300︒时推杆等加速等减速返回，ϕ=300︒ ~360︒时推杆近休止。

3 在图上标出理论廓线η、基圆半径r b、最大位移h、推程运动角Φ、远休止角Φs、回程运动角Φ'、近休止角Φ's、图示位置位移s及压力角α和转过15︒时的位移s、压力角α，并判断偏距e的偏向是否正确。

4 设计一摆动滚子推杆盘形凸轮机构,已知L OA=60 mm；r b=25 mm；L AB=50 mm；r r=8 mm。

凸轮逆时针等速转动，要求当凸轮转过180︒时推杆以等速上摆25︒；转过其余角度时推杆以等加速等减速摆回原位。

3.4 复习思考与习题一、思考题1．从动件的常用运动规律有哪几种? 它们各有什么特点？各适用于什么场合？2．从动件运动规律的选择原则是什么？3．不同运动规律曲线拼接时应满足什么条件？4．凸轮机构的类型有哪些？在选择凸轮机构类型时应考虑那些因素？5．移动从动件盘形凸轮机构和摆动从动件盘形凸轮机构的设计方法各有什么特点？6．何谓凸轮的理论轮廓曲线？何谓凸轮的实际轮廓曲线？二者有和区别与联系？理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心移动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是否相同？7．在移动滚子从动件盘形凸轮机构中，若凸轮实际廓线保持不变，而增大或减小滚子半径，从动件运动规律是否发生变化？8．何谓凸轮机构的压力角? 在凸轮机构设计中有何重要意义? 一般是怎样处理的?当凸轮廓线完成后,如何检查凸轮转角为ϕ时凸轮的压力角α? 若发现压力角超过需用值,可采取什么措施减少压力角? 9．设计直动推杆盘形凸轮机构时,再推杆运动规律不变的条件下,需减小推程压力角,采用哪两种措施？10．何谓运动失真? 应如何避免出现运动失真现象?11．在移动滚子从动件盘形凸轮机构的设计中,采用偏置从动件的主要目的是什么? 偏置方向如何选取?12．在移动平底从动件盘形凸轮机构的设计中,采用偏置从动件的主要目的是什么? 偏置方向如何选取?13．何谓凸轮机构的偏心距，它对凸轮机构几何尺寸和受力情况有何影响？14．比较尖顶、平底和滚子从动件凸轮机构的优缺点及它们适用的场合？二、习题题3-1 如题3-1图所示为一尖顶移动从动件盘形凸轮机构从动件的部分运动线图。

试在图上补全各段的位移、速度及加速度曲线，并指出在那些位置会出现刚性冲击？那些位置会出现柔性冲击？题3-1图题3-2 已知凸轮以等角速度顺时针转动，从动件行程h=32 mm,从动件位移线图ϕ-s 如题3-2图所示。

凸轮轴心偏于从动件轴线的右侧，偏距e=10mm,基圆半径a r =35mm,滚子半径r r =15mm 。

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。

第3章平面连杆机构及其设计一、思考题思3-1 铰链四杆机构有哪几种基本型式?各有什么特点?解：铰链四杆机构的基本型式及特点如下：（1）曲柄摇杆机构，其中两连架杆一为曲柄，另一为摇杆；（2）双曲柄机构，其中两连架杆均为曲柄；（3）双摇杆机构，其中两连架杆均为摇杆。

思3-2 铰链四杆机构可以通过哪几种方式演变成其他型式的四杆机构?试说明曲柄摇块机构是如何演化而来的?解：（1）铰链四杆机构可以通过以下四种方式演变成其他型式的四杆机构：转动副演化为移动副、扩大转动副半径、变更机架、变更杆件尺寸等。

（2）曲柄摇块机构的演化过程如下：思3-3 何谓偏心轮机构?它主要用于什么场合?解：（1）曲柄为偏心轮结构的连杆机构称为偏心轮机构。

（2）偏心轮的强度和刚度都比曲柄好，因此适用于转速不高而载荷较大的场合。

思3-4 双摇杆机构的四个构件长度应满足什么条件?解：双摇杆机构有两种情形：（1）双摇杆机构的四个构件不满足杆长之和条件。

（2）双摇杆机构的四个构件满足杆长之和的条件，且最短杆的对边为机架。

思3-5 何谓连杆机构的压力角、传动角?它们的大小对连杆机构的工作有何影响?偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在什么位置?解：（1）①从动件上的作用力方向与力作用点速度方向之间的夹角称为压力角。

②压力角的余角称为传动角。

（2）传动角越大，即压力角越小，对机构工作越有利。

（3）偏置曲柄滑块机构的最小传动角发生在曲柄与滑块导路垂直的位置。

思3-6 Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型曲柄摇杆机构的运动特征、结构特征以及构件尺寸关系如何?最小传动角分别出现在什么位置?思3-1解：（1）Ⅰ型曲柄摇杆机构：①运动特征：从动件行程速度变化系数K＞1（θ＞0°），且摇杆慢行程摆动方向与曲柄转向相同，如思3-1a所示；②结构特征：A、D位于C1、C2两点所在直线t—t的同侧；③构件尺寸关系为a2＋d2＜b2＋c2；④最小传动角出现在AB与AD共线时。

思考题与习题第一章平面机构的构造分析题1.1简要答复〔1〕什么是运动副、运动副元素、低副、高副？什么是运动链、机架、原动件、从动件？〔2〕什么是机构运动简图？它与机构示意图有什么区别？〔3〕组成机构的根本单元是什么？“机构是由零件组成的〞，“机构是由构件组成的〞，“机构是由运动链组成的〞，“机构是由原动件、从动件系统和机架组成的〞，“机构是由原动件、机架和杆组组成的〞，这些说法是否正确？机构终究是怎么组成的？符合什么条件才能成为机构？〔4〕“机构有确定的运动，运动链那么没有确定的运动〞，“机构中肯定有一个构件为机架、运动链中那么没有机架〞的说法是否正确？机构和运动链终究有什么区别？〔5〕何为复合铰链、局部自由度、虚约束？如何判断它们的存在？题1.2 填空〔1〕构件与零件的区别在于构件是的单元体，而零件是的单元体。

〔2〕称为构件，称为运动副，称为运动副元素。

〔3〕机构具有确定相对运动的条件是；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由、和组成。

〔4〕两构件通过面接触而构成的运动副为，它引入个约束；通过点、线接触而构成的运动副称为，它引入个约束。

〔5〕在平面机构中假设引入一个高副将引入个约束，而引入一个低副将引入个约束，约束数与自由度的关系是。

〔6〕由M个构件组成的复合铰链应包括个转动副。

〔7〕机构要能够运动，自由度必须，机构具有确定相对运动的条件是。

〔8〕机构中的运动副是指，平面连杆机构是由许多刚性构件以联接而成的。

〔12〕运动链具有确定运动成为机构的条件是、、。

题1.3 选择填空〔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．不接触但具有相对运动； 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局部所带入的约束为。

A．虚约束； B. 局部自由度；C. 复合铰链。

《流体机械原理及结构》思考题及习题1、 流体具有的能量主要包括哪几个方面?2、 什么是流体机械？根据什么将流体机械分为叶片式流体机械和容积式流体机械？3、 试说明流体机械的效率用m l h t ηηη=η表示。

4、 总扬程为25m ，流量为3m 3/min,泄漏量为流量的3%的离心泵以1450rpm 的转速运转时,泵的轴功率为14.76kw,机械效率取92.0m =η，试求下列值：（1)泵的有效功率;(2）泵的效率；（3）容积效率；(4）水力效率.5、 水轮机效率实验时在某一导叶开度下测得下列数据:蜗壳进口处压力表读数P=22.6×104p a ，压力表中心高程H m =88。

5m ，压力表所在钢管直径D=3。

35m ，电站下游水位=85m ，流量q v =33m 3/s ，发电机功率P g =7410Kw,发电机效率ηg =0.966，试求机组效率及水轮机效率。

6、 水轮机和水泵的基本工作参数有哪些？各是如何定义的？7、 离心泵自井中取水,输送到压水池中，流量为100 m 3/h,吸水管与压水管直径均为150mm ，输水地形高度为32m,若泵所需轴功率为14kw ，管路系统总阻力系数为10。

5，试求离心泵装置的总效率。

8、 什么是流面、轴面？什么是轴面流线？9、 在分析叶片式流体机械内的流动时引入了哪些基本假设？试推导出叶片式流体机械的基本方程。

10、 何为反击系数?它有何意义?11、 什么在离心式叶轮出口附近的流动会产生滑移？滑移系数是怎样定义的，它与哪些因素有关？ 12、 冲击式流体机械在什么情况下，其效率最高？试推导出此时效率的表达式. 13、 什么是往复式流体机械和回转式流体机械？试分别列举几种型式. 14、 流动相似必须满足的三个条件是什么? 15、 什么是单位参数和相对参数？16、 什么是比转速？它有什么重要意义？试分析比转速与叶轮形状和水力性能的关系。

17、 什么是水轮机的模型综合特性曲线和运转综合特性曲线?它们各有什么重要意义?18、 水轮机主要综合特性曲线包括哪些内容？5%出力储备线的意义何在？为什么轴流转浆式水轮机没有呢?19、 试分析不同比转速的水轮机模型综合特性曲线的等开度线和等效率曲线的形状和变化规律？ 20、 何为泵的工作特性曲线和通用特性曲线？21、 何为水力机械的最有利工作条件？正确绘制出叶轮进、出口处的速度三角形。

机械原理思考题参考答案机械原理思考题0-51.何谓机器？何谓机构？何谓机械？何谓构件？何谓零件？机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。

机器有三个特征：⑴是人为的实物的组合；⑵各部分之间具有确定的相对运动；⑶用来变换或传递能量、物料、信息。

用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。

机构有两个特征：⑴是人为的实物的组合；⑵各部分之间具有确定的相对运动。

机械是机器和机构的总称。

构件是运动的单元。

一个构件可以包括一个或若干个零件。

零件是制造的单元。

2.何谓通用零件？何谓专用零件？在各种机械中经常用到的零件称为通用零件。

只在某些机械中用到的零件称为专用零件。

3.何谓平面机构？何谓空间机构？所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构。

4.何谓自由度？一个作平面运动的自由构件有几个自由度？构件相对于参考系的独立运动称为自由度。

一个作平面运动的自由构件有3个自由度。

5.何谓运动副？何谓低副？何谓高副？两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。

两构件通过面接触组成的运动副称为低副。

两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。

6.何谓机架？何谓原动件？何谓从动件？7.机架是机构中相对不动的构件。

原动件是运动规律已知的活动构件。

在机构运动简图中，通常要用箭头标明原动件的运动方向。

从动件是机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件。

8.转动副、移动副、高副各约束几个自由度？保留几个自由度？转动副约束2个自由度，保留1个自由度。

移动副约束2个自由度，保留1个自由度。

高副约束1个自由度，保留2个自由度。

9.机构具有确定运动的条件是什么？若此条件不满足，将会产生什么结果？机构具有确定运动的条件是F＞0，且F等于原动件数。

F＞0时，如原动件数目少于自由度数，则运动不能确定；如原动件数目多于自由度数，则机构不能满足所有原动件的给定运动。

机械原理思考题〔2021.6.19〕〔标有*的重点掌握。

这些思考题没有涵盖课程的全部内容，希望同学们有时间全面复习。

预祝大家取得好成绩！下周一〔6月25日〕下午的复习课在2404A大教室，请大家准点到。

〕1.何谓机器？何谓机构？两者有何不同？2.何谓构件？何谓零件？有何区别？*3.什么是运动副？什么是低副？什么是高副？平面高副、低副的自由度数及约束数几何？*4.机构运动简图、机构运动示意图有何区别？给你一个机构的模型图，你能画出这两种图吗？*5.机构有确定运动的条件是什么？如将几个杆件用运动副任意联接起来是否就成为机构？*6.计算机构自由度数时应注意哪些问题？*7.如何进行高副低代？8.拆杆组时应注意哪些问题？9.两刚体互作相对运动，其重合点的速度关系如何?加速度呢？*10.作平面运动的刚体其上两点的速度关系如何？加速度呢？*11.怎样画速度图，加速度图？有什么规律？*12.在什么情况下存在哥氏加速度，如何判定其大小与方向？*13.复数矢量法求速度、加速度有什么优点？14.四杆机构最常见的型式有哪几种？连杆机构的主要优缺点是什么？15.铰链四杆机构存在曲柄的条件?在满足长度之和条件时，如何获得双曲柄机构？双摇杆机构？曲柄摇杆机构？*16.四杆机构在死点位置时传动角等于多大？试作一简图说明机构处在死点位置。

*17.当给定连杆二位置，三位置时，如何设计铰链四杆机构？18.当给定两连架杆的两相应位置，三相应位置如何设计铰链四杆机构？19.行程速比系数与极位夹角有何关系？假设行程速比系数，偏距及滑块的行程，如何设计曲柄滑块机构？*20.怎样用解析法设计四杆机构？21.凸轮机构的从动件常用的类型有几种？各有什么特点？*22.从动件常用运动规律有哪几种？各有什么特点？23.凸轮的理论廓线与实际廓线的关系如何？当理论廓线和滚子半径如何用作图法求实际廓线？如果知道实际廓线又如何用作图法求得理论廓线？*24.当实际廓线，如何求得凸轮的基园？*25.绘制偏置直动从动件的凸轮时，为什么要在偏距园的切线方向截取从动件的位移长度？*26.凸轮基园半径与压力角有何关系？27.怎样用解析法设计凸轮廓线？28.渐开线的怎样形成的？有什么性质？*29.两个渐开线齿轮，假设基节相等，试问能否正确啮合，为什么？*30.两个渐开线齿轮传动，哪三线重合？*31.节园和分度园有何区别？压力角与啮合角有何区别？*32.一对标准齿轮传动，节园和分度园是否一定重合？*33.两个渐开线齿轮假设其模数和压力角相等是否就能连续传动？两个渐开线齿轮的周节相等是否说明连续传动？*34.今有两对齿轮它们在传动时的啮合路程相等，是否说明重合度相等？*35.两齿轮的分度园半径相等，是否渐开线的形状就一定相同？36.在研究齿轮传动时，为什么要保证无侧隙啮合传动？当中心距变动系数y=0的两个标准齿轮传动是否保证了无侧隙啮合传动？为什么？*37.什么叫跟根切现象，如何防止？38.变位的作用是什么？怎样区分变位齿轮和标准齿轮？39.模数、压力角相同而齿数不同的两个齿轮其齿形是否相同？40.斜齿轮的几何尺寸如何计算？标准参数是法面还是端面？*41.斜齿轮在不同圆柱面上的螺旋角是否相同？为什么？42.斜齿轮的正确啮合条件是什么？*43.斜齿轮的当量齿数如何计算？*44.怎样的圆锥叫背锥？圆锥齿轮的当量齿数如何计算？45.蜗杆的轴面模数、压力角与蜗轮的端面模数、压力角关系如何？46.螺旋升角〔导程角〕与螺旋角是否一回事？什么叫蜗轮的直径系数？它有何意义？47.蜗轮蜗杆传动的传动比为什么不能用Z2/Z1表示？48.如何判别蜗杆传动的转向？49.怎样计算普通轮系〔即定轴轮系〕的传动比？*50.什么叫周转轮系？如何计算其传动比？*51.行星轮系与差动轮系有什么区别？如何简便第计算行星轮系的传动比？52.周转轮系中假设有圆锥齿轮传动，如何计算其传动比？*53.什么叫混合轮系？怎样区分轮系？怎样计算混合轮系的传动比？*54.行星轮系设计应满足哪四个条件？要满足这四个条件齿轮间隔齿数有何关系？55.万向联轴节的传动比一定不等于常数吗？*56.复式螺旋和差动螺旋的区别在哪里？*57.棘轮的工作原理怎样？试举两种改变棘轮转角的方法。