机械原理第一章～第六章典型题

参考答案 第一章 绪论一，填空题1.1 能量，物料，信息1.2运动，动力 1.3制造，运动，装配 二、选择题2.1 D 2.2 B 三，简答题第二章 机械的结构分析二、综合题1．n = 7 ，p l = 9 ，p h = 121927323=-⨯-⨯=--=h l P P n F从图中可以看出该机构有2个原动件，而由于原动件数与机构的自由度数相等，故该机构具有确定的运动。

2． （a ）D 、E 处分别为复合铰链（2个铰链的复合）；B 处滚子的运动为局部自由度；构件F 、G 及其联接用的转动副会带来虚约束。

n = 8 ，p l = 11 ，p h = 1111128323=-⨯-⨯=--=h l P P n F3． （c ）n = 6 ，p l = 7 ，p h = 313726323=-⨯-⨯=--=h l P P n F（e ）n = 7 ，p l = 10 ，p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n F 4． （a ）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅱ级组 因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅱ级机构。

（c ）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 010725323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅢ级组因为该机构是由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅲ级机构。

5． n = 7 ，p l =10 ，p h = 0101027323=-⨯-⨯=--=h l P P n FⅡ级组 Ⅲ级组当以构件AB 为原动件时，该机构为Ⅲ级机构。

Ⅱ级组 Ⅱ级组 Ⅱ级组当以构件FG 为原动件时，该机构为Ⅱ级机构。

可见同一机构，若所取的原动件不同，则有可能成为不同级别的机构。

6． （a ）n = 3 ，p l = 4 ，p h = 101423323=-⨯-⨯=--=h l P P n F因为机构的自由度为0，说明它根本不能运动。

第一篇：机械原理题库(含答案)---3机械原理---3（共63 题）1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于B 上的力与该力作用点速度所夹的锐角。

A．主动件B．从动件C．机架D．连架杆2、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于B 是否与连杆共线。

A．主动件B．从动件C．机架D．摇杆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 A 。

A．大于1B．小于1C．等于1D．等于24、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γmin B 。

A．尽可能小一些B．尽可能大一些C．为0°D．45°5、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是B 。

A．惯性力难以平衡B．点、线接触，易磨损C．设计较为复杂D．不能实现间歇运动6、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是A 。

A．可实现各种预期的运动规律B．便于润滑C．制造方便，易获得较高的精度D．从动件的行程可较大7、C 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

A．摆动尖顶推杆B．直动滚子推杆C．摆动平底推杆D．摆动滚子推杆8、对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为 D 。

A．偏置比对心大B．对心比偏置大C．一样大D．不一定9、下述几种运动规律中，B 既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。

A．等速运动规律B．摆线运动规律（正弦加速度运动规律）C．等加速等减速运动规律D．简谐运动规律（余弦加速度运动规律）10、对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用A 措施来解决。

A．增大基圆半径B．改用滚子推杆C．改变凸轮转向D．改为偏置直动尖顶推杆11、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点A 方向线之间所夹的锐角。

A.绝对速度B.相对速度C.滑动速度D.牵连速度12、渐开线在基圆上的压力角为B 。

自测练习题参考答案： 第一章： 1.1）制造；运动 2）C 3)B 4)B 2.略第二章： 1.1）高副；1；低副；2 2）原动件；机架；基本杆组 3)机架；原动件 4)B 5）A 6）C 7）A2.1）a) b) c) 2)a) 21927323=-⨯-⨯=--=H L P p n Fb) 11524323=-⨯-⨯=--=H L P p n F 3)因原机构0624323=⨯-⨯=--=H L P p n F 机构不动，则不能实现设计意图，设计不合理，修改后方案如上图所示。

4) ①机构由一个Ⅲ级杆组和原动件及机架组成，故为Ⅲ级机构； ②机构由两个Ⅱ级杆组和原动件及机架组成，故为Ⅱ级机构。

第三章： 1．1）15；10；5 2）移；转 3）C 4）输出；输入 5）摩擦角之内；摩擦圆之内；机械效率小于或等于零 6）C 7）A 8）C 2．1）v e =0.33 m/s a e =3.3 m/s 2 ω2=2.4 r/s ε2=14 1/s 2A OB 1 23 4A B CDBA C 1 2 3 4 a)Fb)2）3232B B B B v v v +=kB B rB B B B a a a a 323232++=即kB B r B B t B n B nB a a a a a 3232332+++=（注意：本题中的速度和加速度中的每一项的大小和方向要弄清楚，并能对应式中的每一小项写明白。

）3） 12123A A A A v v v v +==rA A K A A n A A a a a a a 1212123++==4）04323=++F F Q第四章： 1．1）摇杆；90° 2）双摇杆 3）定块4）曲柄摇杆机构；摆动导杆机构；偏置曲柄滑块机构 5）B 6）A 7）B 2．p a 2(a 3) a 1P’n 1’k’a 2(a 3)’F 32 F 12F 41 F 23F 43 QφDD 4P 34P 14P 12P 23∞13 nB a 2tB a 3rB B a32k B B a 32nB a 33B a 2B v 3B v 32B B v求构件尺寸：由作图量取AD=？AB=？CD=？（答案略）第五章：1．1）等速；等加速和等减速或余弦加速度2）C 3）C 4）C 5）B 6）B 7）B 2．12）1）m1=m2=m α1=α2=α；m n1=m n2=m nαn1=αn2=αnβ1=-β2；大端m1=m2=m α1=α2=α；m x1=m t2=m αx1=αt2=αγ1=β2 2）节；分度3）分度圆上齿厚等于齿槽宽4）相切；相离5）C；A 6）B 7）A 8）32°；58°9）节；基；分度10）C 11）B 12）C 13）A 14）C；A；B2．1）mm 4=m 151=z m m 60'11==d d mm 240'2=d ==αα'20° 4=i因z 1=15＜17，会发生根切，致使齿厚减小，故造成轮齿折断。

第一章绪论选择填空1、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间 B 产生任何相对运动。

A、可以B、不能2、构件是组成机器的 B 。

A、制造单位B、独立运动单元C、原动件D、从动件简答题1、什么是机构、机器和机械？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的组合。

机械：机器和机构的总称。

2、机器有什么特征？（1）经过人们精心设计的实物组合体。

（2）各部分之间具有确定的相对运动。

（3）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？（1）经过人们精心设计的实物组合体。

（2）各部分之间具有确定的相对运动。

4、什么是构件和零件？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。

第二章平面机构的结构分析判断题1、具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。

（√）2、具有虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去虚约束。

（√）3、虚约束对运动不起作用，也不能增加构件的刚性。

（×）4、六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。

（×）选择填空1、原动件的自由度应为 B 。

A、0B、1C、22、机构具有确定运动的条件是 B 。

A、自由度>0B、自由度＝原动件数C、自由度>13、由K个构件汇交而成的复合铰链应具有 A 个转动副。

A、K－1B、KC、K＋14、一个作平面运动的自由构件有 B 个自由度。

A、1B、3C、65、通过点、线接触构成的平面运动副称为 C 。

A、转动副B、移动副C、高副6、通过面接触构成的平面运动副称为 A 。

A、低副B、高副C、移动副7、平面运动副的最大约束数是 B 。

A、1B、2C、38、原动件数少于机构自由度时，机构将 B 。

第一章机构的组成和结构1-1 试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝1F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝11-2 计算图示平面机构的自由度。

将其中高副化为低副。

确定机构所含杆组的数目和级别，以及机构的级别。

（机构中的原动件用圆弧箭头表示。

）F＝3×7－2×10＝1 F＝3×7－2×10＝1 含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

该机构为Ⅱ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×4－2×5－1＝1 F＝3×3－2×3－2＝1F＝3×5－2×7＝1（高副低代后）F＝3×5－2×7＝1（高副低代后）含1个Ⅲ级杆组：2-3-4-5。

含2个Ⅱ级杆组：4-5，2-3。

该机构为Ⅲ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×8－2×11－1＝1 F＝3×6－2×8－1＝1F＝3×9－2×13＝1（高副低代后）F＝3×7－2×10＝1（高副低代后）含4个Ⅱ级杆组：8-6，5-7，4-3，2-11。

含1个Ⅱ级杆组6-7。

该机构为Ⅱ级机构含1个Ⅲ级杆组2-3-4-5。

第二章 连 杆 机 构2-1 在左下图所示凸轮机构中，已知r = 50mm ，l OA =22mm ，l AC =80mm,︒=901ϕ，凸轮1的等角速度ω1=10rad/s ，逆时针方向转动。

试用瞬心法求从动件2的角速度ω2。

解：如右图，先观察得出瞬心P 13和P 23为两个铰链中心。

再求瞬心P 12：根据三心定理，P 12应在P 13与P 23的连线上，另外根据瞬心法，P 12应在过B 点垂直于构件2的直线上，过B 点和凸轮中心O 作直线并延长，与P 13、P 23连线的交点即为P 12。

第二章 平面机构的结构分析题2-1 图a 所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2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。

试绘出其机构运动简图〔各尺寸由图上量取〕，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。

解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。

(图2-1a)2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。

尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故 3=n 3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。

分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。

故需增加构件的自由度。

3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。

(1) 在构件3、4之间加一连杆与一个转动副(图2-1b)。

(2) 在构件3、4之间加一滑块与一个移动副(图2-1c)。

(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)与一个平面高副(图2-1d)。

11(c)题2-1(d)54364(a)5325215436426(b)321讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件〔相当于增加3个自由度〕和1个低副〔相当于引入2个约束〕，如图2-1〔b 〕〔c 〕所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。

用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1〔d 〕所示。

题2-2 图a 所示为一小型压力机。

图上，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。

机械原理课后全部习题解答文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]《机械原理》习题解答机械工程学院目录第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。

《850机械原理复习题》第一章机构的结构及其可动性分析1-1 如图所示为牛头刨的一个机构设计方案简图。

设计者的意图是动力由曲柄1输人，通过滑块2使摆动导杆4作往复摆动，从而带动滑枕3往复移动以达到刨削的目的。

试分析此方案有无结构组成原理上的错误（须说明理由），若有，应如何修改？（试提出四种修改方案）1-2 试绘出图示机构的机构运动简图，并计算机构自由度。

1-3 试计算图示连杆-齿轮组合机构的自由度，图中绘有箭头的构件为原动件。

（若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出）1-4 试计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出。

若要使机构满足确定的运动的运动学条件，应如何选取原动件的数目？1-5 试计算图示齿轮系机构的自由度。

（若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出）1-6 如图所示为一个机构设计方案简图。

设计者的意图是动力由凸轮（即圆盘）输人，通过构件CD使构件EF作往复移动。

⑴试计算机构的自由度，并分析其设计是否合理？若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出。

⑵ 如果此方案不合理（须说明理由），应如何修改？并用简图表示。

1-7 计算图示机构的自由度（指出复合铰链，局部自由度及虚约束）并确定机构的级别，所拆的杆组需画图表示，并指出该基本杆组的组别。

思考题及练习题1.何谓构件？何谓运动副、运动副元素、高副、低副？运动副是如何进行分类的？2.机构运动简图有何用处？它能表示出原机构哪些方面的特征？如何绘制机构运动简图?3.机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？4.在计算机构的自由度时，应注意哪些事项？通常在哪些情况下存在虚约束？第二章平面机构的性能分析2-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。

2-2 图示的齿轮—连杆组合机构中，用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω3。

2-3 图示的四杆机构中，已知l AB=60mm，l CD=90mm，l AD=l BC=120mm，ω1=10rad/s，试用瞬心法求：（1）当φ=1650时，点C的速度v C；（2）当φ=1650时，构件2的BC线上（或其延长线上）速度最小的一点E的位置及其速度的大小；（3）当v C=0时，求φ角的值（有两个解）。