下载文档原格式
大学机械原理知识考试练习题及答案11.[单选题]在某一瞬时，从动件运动规律不变的情况下，要减小凸轮的基圆半径，则压力角A)减小B)增大C)保持不变答案:B解析:2.[单选题]机构发生自锁是由于()。
A)驱动力太小B)生产阻力太大C)效率小于零D摩擦力太大答案:C解析:3.[单选题]当两轴相交时，两轴之间的传动可用A)圆柱齿轮传动B)圆锥齿轮传动C)蜗杆涡轮传动答案:B解析:4.[单选题]蜗杆传动的效率一般比齿轮传动的效率A)高B)低C)基本一样答案:B解析:5.[单选题]构件是机械中独立的 单元A)制造B)运动C)分析答案:B解析:B)增大C)减少答案:C解析:7.[单选题]渐开线齿轮的齿廓上任意一点的法线与齿轮的 相切A)基圆B)齿根圆C)分度圆答案:A解析:8.[单选题]单缸内燃机的曲柄滑块机构， 是原动件A)曲柄B)滑块C)连杆答案:B解析:9.[单选题]一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是A)两轮齿数相等B)两轮模数相等C)两轮基圆齿距相等答案:C解析:10.[单选题]( )表明该运动链不是机构,而是一个各构件间根本无相对运动的桁架。
: ( )A)自由度F小于等于零B)死点C)自锁答案:A解析:11.[单选题]（ ）是在不计摩擦的情况下机构所处的有效驱动力为零的特殊位置。
借助惯性或其它方法，机构可以通过死点位置而正常运动。
:A)自由度F小于等于零B)死点C)自锁答案:B解析:A)行星轮系B)轮系C)定轴轮系D)差速器答案:A解析:13.[单选题]一对渐开线齿轮的()须相同,才能正确啮合。
A)齿数B)基圆齿距C)分度圆直径D)宽度答案:B解析:14.[单选题]因为传动比的可分性，渐开线齿轮传动中心距略有变化时，（ ）齿轮的传动比。
:A)影响B)不影响C)正比例影响D)反比例影响答案:B解析:15.[单选题]凸轮机构的从动件运动规律与凸轮的（ ）有关。
A)轮廓线B)机架C)表面硬度D)基圆答案:D解析:16.[单选题]平面四杆机构中,不与机架直接相连的叫( )。
一、计算自由度（8分）二、图示机构中各构件的尺寸及ω1均为已知，试按任意比例定性画其速度图，并且：1)求图示位置时的V C、V D4和ω4；2)分析图示位置时αk d4d2的方向；（10分）三、图示的铰链四杆机构，已知各铰链处的摩擦圆如虚线所示，驱动力矩为M d ,阻抗力为Q，试画出图示位置时带摩擦圆转动副中总反力的作用线和方向。
（5分）四、如图所示凸轮机构，要求：1)画出凸轮的基圆2)画出从升程开始到图示位置时推杆的位移s，相对应的凸轮转角φ，B点的压力角α；（8分）五、计算题在图示机构中，已知各直齿圆柱齿轮模数均为m=2mm，z1 =15，z2=32，z2´=20，z3 =30，要求齿轮1、3同轴线。
试问：1)齿轮1、2和齿轮2´、3应选什麽传动类型最好？为什麽？2)齿轮1、2改变为斜齿轮传动来凑中心距，当齿数不变，模数不变时，斜齿轮的螺旋角为多少？3)若用范成法来加工齿数z1=15的斜齿轮1时，是否会产生根切？（14分）七、简答题：（20分）1.转动副的自锁条件是什麽？螺旋副的自锁条件是什麽？2.在曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，为什麽？3.若凸轮是以逆时针转动，采用偏置直动推杆时，推杆的导路应偏置于回转中心的哪一侧较合理？为什麽？4.外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什麽？5.变位齿轮的分度圆、基圆、周节和基节大小都发生变化了吗？为什麽？6.压力角为15º的齿条（模数可为非标准值）能否与压力角为20º（标准模数）的齿轮正确啮合？为什麽？7.i H GK是不是周转轮系中G、K两轮的传动比？为什麽？8.槽轮机构运动特性系数k的取值范围是什麽？9. 双万向铰链机构传动比恒为1的条件是什麽？10. 什麽是机构稳定运转状态下的周期性速度波动，如何进行调节？一． 选择与填空（本题共12小题，选择题每小题2分，填空题每空1分，满分27分） （1）设图示回转体的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA 轴线回转时是处于 状态。
第11章 齿轮系及其设计11.1 复习笔记本章主要介绍了定轴轮系、周转轮系和复合轮系的传动比计算，轮系的功用，以及行星轮系的效率、齿数的确定。
学习时需要重点掌握轮系传动比的计算，尤其是复合轮系的分析计算，常以计算题的形式考查。
除此之外，轮系的类型和功用、行星轮系中各齿数的确定（需要满足4个条件）等内容，常以选择题和填空题的形式考查，复习时需要把握其具体内容，重点记忆。
一、齿轮系及其分类1．定义齿轮系是由一系列的齿轮所组成的齿轮传动系统，简称轮系。
2．分类根据轮系运转时各个齿轮的轴线相对于机架的位置是否固定，将轮系分为三大类：（1）定轴轮系运转时各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的轮系称为定轴轮系。
（2）周转轮系（见表11-1-1）表11-1-1 周转轮系图11-1-1 周转轮系二、定轴轮系的传动比（见表11-1-2）表11-1-2 定轴轮系的传动比三、周转轮系的传动比1．周转轮系的传动比设周转轮系中的两个太阳轮分别为m 和n ，行星架为H ，则其转化轮系的传动比i mn H 可表示为H Hm m H mn H n n Hm nm nωωωi ωωω-==-=±在转化轮系中由至各从动轮齿数的乘积在转化轮系中由至各主动轮齿数的乘积2．具有固定轮的行星轮系的传动比具有固定轮的行星轮系，设固定轮为n ，即ωn ＝0，则有i mn H ＝（ωm －ωH ）/（0－ωH ）＝－i mH ＋1，即i mH ＝1－i mn H 。
四、复合轮系的传动比1．计算步骤（1）将各部分的周转轮系和定轴轮系一一分开；（2）分别列出其传动比计算式；（3）联立求解。
2．划分周转轮系（1）先要找到轮系中的行星轮和行星架（注意：轮系中行星架往往由其他功用的构件所兼任）；（2）每一行星架以及连同行星架上的行星轮和与行星轮相啮合的太阳轮组成一个基本周转轮系；（3）当将所有的基本周转轮系部分找出之后，剩下的便是定轴轮系部分。
一、计算自由度（8分）二、图示机构中各构件的尺寸及ω1均为已知，试按任意比例定性画其速度图，并且：1)求图示位置时的V C、V D4和ω4；2)分析图示位置时αk d4d2的方向；（10分）三、图示的铰链四杆机构，已知各铰链处的摩擦圆如虚线所示，驱动力矩为M d ,阻抗力为Q，试画出图示位置时带摩擦圆转动副中总反力的作用线和方向。
（5分）四、如图所示凸轮机构，要求：1)画出凸轮的基圆2)画出从升程开始到图示位置时推杆的位移s，相对应的凸轮转角φ，B点的压力角α；（8分）五、计算题在图示机构中，已知各直齿圆柱齿轮模数均为m=2mm，z1 =15，z2=32，z2´=20，z3 =30，要求齿轮1、3同轴线。
试问：1)齿轮1、2和齿轮2´、3应选什麽传动类型最好？为什麽？2)齿轮1、2改变为斜齿轮传动来凑中心距，当齿数不变，模数不变时，斜齿轮的螺旋角为多少？3)若用范成法来加工齿数z1=15的斜齿轮1时，是否会产生根切？（14分）七、简答题：（20分）1.转动副的自锁条件是什麽？螺旋副的自锁条件是什麽？2.在曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，为什麽？3.若凸轮是以逆时针转动，采用偏置直动推杆时，推杆的导路应偏置于回转中心的哪一侧较合理？为什麽？4.外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什麽？5.变位齿轮的分度圆、基圆、周节和基节大小都发生变化了吗？为什麽？6.压力角为15º的齿条（模数可为非标准值）能否与压力角为20º（标准模数）的齿轮正确啮合？为什麽？7.i H GK是不是周转轮系中G、K两轮的传动比？为什麽？8.槽轮机构运动特性系数k的取值范围是什麽？9. 双万向铰链机构传动比恒为1的条件是什麽？10. 什麽是机构稳定运转状态下的周期性速度波动，如何进行调节？一． 选择与填空（本题共12小题，选择题每小题2分，填空题每空1分，满分27分） （1）设图示回转体的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA 轴线回转时是处于 状态。
机械设计基础轮系在机械设计中，轮系的设计和布局是至关重要的。
轮系，或者称为齿轮系，是由一系列齿轮和轴组成的，它们通过精确的配合和排列，将动力从一个轴传递到另一个轴，或者改变轴的转速。
这种设计广泛应用于各种机械设备中，如汽车、飞机、机床等。
一、轮系的基本类型根据轮系中齿轮的排列和组合方式，我们可以将其分为以下几种基本类型：1、定轴轮系：在这种轮系中，齿轮是固定在轴上的，因此轴的旋转速度是恒定的。
这种轮系主要用于改变动力的大小和方向。
2、行星轮系：在这种轮系中，有一个或多个齿轮是浮动的，它们可以随着轴一起旋转，也可以绕着轴旋转。
这种轮系主要用于平衡轴的转速和改变动力的方向。
3、差动轮系：在这种轮系中，有两个或多个齿轮的旋转速度是不一样的，它们之间存在一定的速度差。
这种轮系主要用于实现复杂的运动规律。
在设计轮系时，我们需要遵循以下原则：1、确定传递路径：根据机械设备的需要，确定动力从哪个轴输入，需要传递到哪个轴。
2、选择合适的齿轮类型：根据需要传递的动力大小、转速等因素，选择合适的齿轮类型（直齿、斜齿、锥齿等）。
3、确定齿轮的参数：根据需要传递的动力大小、转速等因素，确定齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
4、确定齿轮的排列方式：根据需要实现的传动比、转速等因素，确定齿轮的排列方式（串联、并联等）。
5、确定轴的结构形式：根据需要传递的动力大小、转速等因素，确定轴的结构形式（实心轴、空心轴、悬臂轴等）。
6、确定支承形式：根据需要传递的动力大小、转速等因素，确定支承形式（滚动支承、滑动支承等）。
7、确定润滑方式：根据需要传递的动力大小、转速等因素，确定润滑方式（油润滑、脂润滑等）。
在满足设计要求的前提下，我们还可以通过优化设计来提高轮系的性能。
以下是一些常用的优化方法：1、优化齿轮参数：通过调整齿轮的模数、齿数、压力角等参数，来提高齿轮的承载能力和降低噪声。
2、优化齿轮排列：通过优化齿轮的排列方式，来提高传动效率、降低传动噪声和减少摩擦损失。
行星轮系和差动轮系1.什么是行星轮系？行星轮系是一种以中心齿轮为基础的传动系统。
它主要由一个中心齿轮、多个行星齿轮和环形齿轮组成。
行星齿轮围绕中心齿轮旋转，并且在环形齿轮上滑动。
这种设计使得行星轮系具有高度的传动效率和可靠性。
2.行星轮系的工作原理中心齿轮会驱动行星齿轮旋转，并且使得它们围绕中心齿轮旋转。
环形齿轮也会被中心齿轮所驱动，但它是定位在行星齿轮的外侧。
当中心齿轮旋转一圈时，它会同时转动所有的行星齿轮，并且使得它们公转一圈。
而这些行星齿轮则在内部转动，与中心齿轮和环形齿轮构成了一组不同的传动比例。
3.行星轮系的优点行星轮系具有以下优点：1.高传动效率：由于行星齿轮的数量较多，它们进行传动时可以分摊负载，从而减少了传动损耗，提高了传动效率。
2.可靠性高：行星轮系的设计非常简单，其构造也比较紧密，这使得其具有较高的可靠性。
3.紧凑型设计：行星轮系的构造非常紧凑，可以在较小的空间内完成较大的功效，这使得其在高性能机器人和工业机械设备中发挥了重要作用。
4.什么是差动轮系？差动轮系也称为差速器，用于传递马力和转矩到车轮以驱动车辆。
差动轮系是一种复杂的机械传动系统，它使得车辆能够在弯道和不平路面上平稳行驶。
5.差动轮系的工作原理差动轮系主要由差速器、半轴和车轮组成。
当车辆行驶在直线道路上时，左右两个车轮的旋转速度相同，差速器则将马力和转矩平均分配给两个车轮。
当车辆转弯时，外侧车轮与内侧车轮所需的旋转速度不同。
差速器会计算这些差异，并且向外侧车轮提供更多的马力和转矩，以保持两个车轮的旋转速度一致。
这种机械系统使得车辆能够平稳地转弯和行驶。
6.差动轮系的优点差动轮系具有以下优点：1.提供了更平稳的行驶：差动轮系允许车辆在弯道上的车轮间有不同的旋转速度，从而保持了较高的稳定性和平稳性。
2.提高了车辆的操纵性：差动轮系可以很好地适应车辆在弯道上的转弯操作，使得驾驶者可以更轻松地操纵车辆。
3.增加了车辆的牵引力：差动轮系在车辆行驶时可以平衡两个车轮之间的牵引力，从而使得车辆能够更好地适应复杂路况。
《机械原理》考试大纲和参考书目
参考教材：1. 孙垣主编.机械原理（第7版）. 高等教学出版社,2006年
2. 邹慧君等主编.机械原理（第2版）.高等教育出版社，2006年
第1章绪论
机械原理本课程研究的对象及内容，课程的学习特点、方法和学习要求，机械原理发展现状，机械学在机械工程学科的地位和作用。
第2章机构的结构分析
机构结构分析的目的，机构的组成和机构运动简图绘制；平面机构自由度的概念和计算方法，机构具有确定运动的条件。
平面机构的组成原理、结构分类及，机构结构的型综合的概念。
第3章平面机构的运动分析、
机构运动分析内容和和方法，用速度瞬心法作机构速度分析的原理和步骤，用矢量方程图解法作机构的速度分析，解析法进行机构运动分析概述。
第4章平面机构的力分析
机构力分析的内容的和方法，构件惯性力的确定。
运动副中摩擦力的确定，机构受力分析。
第5章机械的效率和自锁
机械的效率，机械的自锁。
第6章机械的平衡
机械平衡的目的及内容，刚性转子的平衡计算，刚性转子的平衡实验介绍，转子的许用不平衡量，平面机构的平衡的基本概念。
第7章机械的运转及其速度波动的调节。
机械原理课程教案一轮系及其设计一、教学目标及基本要求1了解各类轮系的组成和运动特点，学会判断一个已知轮系属于何种轮系。
2,熟练掌握各种轮系传动比的计算方法，会确定主、从动轮的转向关系；掌握周转轮系的传动特性与类型和结构的关系。
3,了解各类轮系的功能，学会根据各种要求正确选择轮系类型。
4.了解行星轮系效率的概念及其主要影响因素。
5.了解复合轮系的组合方法，学会分析复合轮系的组成,正确计算其传动比。
6.了解行星轮系设计的几个基本问题；了解几种其它类型行星传动的原理及特点。
二、教学内容及学时分配第一节轮系的分类第二节定轴轮系的传动比及效率（第一、二节共1学时）第三节周转轮系及其设计第四节复合轮系及其设计（第三、四节共2.5学时）第五节轮系的功用第六节少齿差传动简介（第三、四节0.5学时）三、教学内容的重点和难点重点：1轮系传动比的计算。
2.轮系的设计。
难点：复合轮系传动比计算。
四、教学内容的深化与拓宽新型少齿差传动。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。
在教学过程中应注意强调应用反转法原理求解周转轮系传动比方法的实质、转化机构的概念、正确划分基本轮系的方法。
要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。
六、主要参考书目1黄茂林，秦伟主编.机械原理.北京：机械工业出版社,2010 2申永胜主编.机械原理教程（第2版）.北京：清华大学出版社,20053孙桓，陈作模、葛文杰主编.机械原理（第七版）.北京：高等教育出版社，20064曲继方，安子军，曲志刚.机构创新设计.北京：科学出版社,2001七、相关的实践性环节参观机械创新设计实验室。
八、课外学习要求自学定轴轮系的传动效率计算、定轴轮系设计中的几个问题、封闭型轮系的功率流等内容。
第11章齿轮系及其设计11.1复习笔记一、齿轮系及其分类1．定义由一系列的齿轮所组成的齿轮传动系统称为齿轮系，简称轮系。
2．分类根据轮系运转时各个齿轮的轴线相对于机架的位置是否固定，将轮系分为三大类：（1）定轴轮系运转时各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的轮系称为定轴轮系。
（2）周转轮系①定义如图11-1-1所示，运转时至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕着其他齿轮的固定轴线回转的轮系称为周转轮系。
图11-1-1周转轮系②基本构件在周转轮系中，一般都以太阳轮和行星架作为输入和输出构件，称为周转轮系的基本构件。
a．太阳轮轮系中绕固定轴回转的齿轮称为太阳轮。
如图11-1-1中齿轮l和内齿轮3都围绕着固定轴线OO回转，则齿轮1和内齿轮3为太阳轮；b．行星轮不仅绕自身轴线作自转，还随着行星架一起绕固定轴线做公转的齿轮称为行星轮。
如图11-1-1中齿轮2，其中构件H为行星架，又称转臂或系杆。
③分类a．根据其自由度的数目分类第一，差动轮系自由度为2的周转轮系称为差动轮系；第二，行星轮系自由度为1的周转轮系称为行星轮系。
b．根据基本构件的不同分类若轮系中的太阳轮以K表示，行星架以H表示，则如图11-1-1所示的轮系称为2K-H 型周转轮系。
（3）复合轮系既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分，或者是由几部分周转轮系组成的轮系称为复合轮系。
二、定轴轮系的传动比1．轮系传动比的定义轮系的传动比是指轮系中首、末两构件的角速度之比。
2．传动比计算（1）定轴轮系的传动比等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积；（2）传动比又等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比，即：定轴轮系的传动比＝所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积3．首、末轮转向关系的确定（1）转向的确定①齿轮的转向可用箭头表示，箭头方向表示齿轮可见侧的圆周速度的方向；②标志一对啮合传动的齿轮转向的箭头为同时指向节点或同时背离节点；③当首、末两轮的轴线彼此平行时，两轮的转向不是相同就是相反；当两者的转向相同时，规定其传动比为“＋”，反之为“－”；④若首、末两轮的轴线不平行，其间的转向关系只能在图上用箭头来表示。
第一章测试1.机械常用机构有A:连杆机构B:涡轮机构C:凸轮机构D:齿轮机构答案:ACD2.机器动力学是分析机器在运转过程中其各构件的受力情况，以及这些力的作功情况A:错B:对答案:B3.机器是一种执行机械运动的装置，可用来变换和传递（）A:运动B:物料C:能量D:信息答案:BCD4.机械是（）和机器的总称A:构件B:机构C:零件答案:B5.机构是指一种用来传递与变换运动和力的可动装置A:对B:错答案:A第二章测试1.两构件组成运动副的必备条件是A:不接触也无相对运动B:直接接触且具有相对运动C:不接触但有相对运动D:直接接触但无相对运动答案:B2.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:可能有B:有C:没有D:不一定答案:C3.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:6B:5C:3D:4答案:D4.杆组是自由度等于_ 的运动链。
A:2B:1C:0D:原动件数答案:C5.平面运动副所提供的约束为A:1或2B:2C:1D:3答案:A第三章测试1.下列说法正确的是A:两构件构成高副，则它们的瞬心一定在接触点上B:在机构中，若某一瞬时，两可动构件上重合点的速度相同，则该点称为它们的绝对瞬心C:在机构中，若某一瞬时，一可动构件上某点的速度为零，则该点为可动构件与机架的瞬心D:在机构中，若某一瞬时，两构件上的重合点的速度大小相等，则该点为两构件瞬心答案:C2.瞬心是作平面运动的两构件上瞬时相对速度为零的重合点，也就是绝对速度相等的点。
A:对B:错答案:A3.作平面运动的三个构件之间共有三个速度瞬心，它们不一定位于同一直线上。
A:错B:对答案:A4.在平面机构中，有n个活动构件，则该机构的瞬心总数为n（n-1）/2A:对B:错答案:B5.速度瞬心是两刚体上相对速度为零的重合点A:对B:错答案:B第四章测试1.提高机械效率的途径有:尽量简化机械传动系统、选择合适的运动副形式、尽量减少构件尺寸、减少摩擦A:对B:错答案:A2.平面摩擦的总反力方向恒与运动方向成钝角A:错B:对答案:B3.在机械运动中总是有摩擦力存在。
提高扩展内容第25章 机械系统动力学设计1. 轮系的效率计算1.1 定轴轮系效率的计算轮系的效率直接影响机械的总效率。
在各种轮系中，定轴轮系的效率计算最为简单。
当轮系由k 对齿轮串联而成时，其传动总效率为k ηηηη...21= 式中k ηηη,...,,21为每对齿轮的传动效率，它们可通过查阅有关手册得到。
由于k ηηη,...,,21均小于1，故啮合对数越多，则传动的总效率越低。
这部分内容可参阅本章第25.5节 机械系统的效率的计算。
1.2 行星轮系效率的计算行星轮系效率的变化范围很大，高的可达98%以上，低的可接近0，甚至可能产生自锁。
而其效率的计算又是一个比较复杂的问题，故工程中一般常用试验方法来测定。
本节只讨论涉及轮齿啮合损耗的效率计算，它对在设计阶段评价方案的可行性（如效率的高低、是否会发生自锁现象等）和进行方案的比较与选择十分有用。
必须注意的是，这种计算对于低速的行星轮系是比较符合实际情况的，但对于高速行星轮系，其误差可能会很大，以致导出错误的结论。
因此，需要确定其精确值时，一般还要用试验的方法。
行星轮系效率的计算方法有很多，本节仅介绍一种比较简便的“转化机构法”。
即：利用转化机构来求出行星轮系的摩擦损耗功率P t ，也就是说，用转化机构中的摩擦损耗功率来代替行星轮系中的摩擦损耗功率，使行星轮系的效率与其转化机构的效率发生联系，从而计算出行星轮系的效率。
下面以扩图1.1所示的2K-H 行星轮系为例来具体说明这种方法的运用。
图1.1设中心轮1和系杆H 为受有外力矩的两个转动构件。
中心轮1的角速度为1ω，其上作用有外力矩M 1；系杆的角速度为H ω。
则齿轮1所传递的功率为 111ωM P =而其转化机构中，齿轮1所传递的功率则为 )(111H H M P ωω-=两者的关系为 H H H i M M P P 111111111)(-=-=ωωω 即 )11(111H H i P P -= (a) 由(a)式可以看出：当0111>-H i ，即11>H i 或01<H i 时，H P 1与1P 同号，这表明在行星轮系和其转化机构中，齿轮1主动或从动的地位不变，即若齿轮1在行星轮系中为主动轮，则其在转化机构中仍为主动轮，反之亦然。
