机械原理习题答案 安子军

最新《机械原理》试题及答案第一部分一、单选题1.（2分）当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角( ).A.为0oB.为90oC.与构件尺寸有关答案B2.（2分）刚性转子的动平衡是使（）。

A.惯性力合力为零B.惯性力合力偶矩为零C.惯性力合力为零，同时惯性力和力偶矩也为零答案C3.（2分）对于存在周期性速度波动的机器，安装飞轮主要是为了在（）阶段进行速度调节。

A.启动B.停车C.稳定运动答案C4.（2分）斜齿圆住齿轮基圆柱上的螺旋角与分度圆上的螺旋角相比（）。

A.>B.<C.=答案B5.（2分）偏置曲柄滑动机构中,从动件滑动的行程速度变化系数K( ).A.大于B.小于答案A6.（2分）不发生根切的渐开线标准直齿圆柱外齿轮的齿根圆（）大于基圆。

A.一定B.不一定C.一定不答案7.（2分）当曲柄为主动件时,曲柄摇杆机构的最小传动角min总是出现在( ).A.连杆与曲柄成一条直线B.连杆与机架成一条直线时C.曲柄与机架成一条直线答案C8.（2分）机构中只有一个( ).A.闭式运动链B.原动件C.从动件D.机构答案D9.（2分）若从动件的运动规律选择为等加速等减速运动规律，简谐运动规律或正弦加速运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的加速度是原来的（）倍。

A.1B.2C.4D.8答案C10.（2分）齿轮经过正变位修正后，其分度圆同未修正时相比，是A.相同B.减少C.增大答案A11.（2分）在机构中,某些不影响机构运动传递的重要部分所带入的约束为( ).A.虚约束B.局部自由度C.复合铰链答案A12.（2分）一对平行轴斜齿轮传动，起传动比i12（）等于zv2/zv1.A.一定B.不一定C.一定不答案A13.（2分）一台机器空运转,对外不做功,这时机器的效率( ).A.大于零B.小于零C.等于零D.大小不一定.答案C14.（2分）增大凸轮机构的推程压力角，则该凸轮机构的凸轮基圆半径将（）A.增大B.减小C.不变答案B15.（2分）机械出现自锁是由于( ).A.机械效率小于零B.驱动力太小C.阻力太大D.约束反力太大答案A16.（2分）当凸轮机构的从动件推程按等加速等减速规律运动时,推程开始和结束位置( ).A.存在刚性冲击B.存在柔性冲击C.不存在冲击答案B17.（2分）曲柄滑块机构的死点只能发生在( ).A.曲柄主动时B.滑块主动时C.连杆与曲柄共线时答案B18.（2分）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.不一定答案B19.（2分）与连杆机构相比，凸轮机构的最大缺点是（）A.惯性力难以平衡B.点，线接触，易磨损C.设计较为复杂D.不能实现间隙运动答案B20.（2分）设计滚子从动件盘状凸轮轮廓线时，若将滚子半径加大，那么凸轮凸廓线上各点曲率半径（）A.一定变大B.一定变小C.不变D.可能变大也可能变小答案B21.（2分）具有确定运动的差动轮系中其原动件数目( ).A.至少应有2个B.最多有2个C.只有2个D.不受限制答案C22.（2分）标准渐开线外齿轮的齿数增加，则齿顶圆压力角将（）。

习题解答第一章绪论1-1 答：1 ）机构是实现传递机械运动和动力的构件组合体。

如齿轮机构、连杆机构、凸轮机构、螺旋机构等。

2 ）机器是在组成它的实物间进行确定的相对运动时，完成能量转换或做功的多件实物的组合体。

如电动机、内燃机、起重机、汽车等。

3 ）机械是机器和机构的总称。

4 ） a. 同一台机器可由一个或多个机构组成。

b. 同一个机构可以派生出多种性能、用途、外型完全不同的机器。

c. 机构可以独立存在并加以应用。

1-2 答：机构和机器，二者都是人为的实物组合体，各实物之间都具有确定的相对运动。

但后者可以实现能量的转换而前者不具备此作用。

1-3 答： 1 ）机构的分析：包括结构分析、运动分析、动力学分析。

2 ）机构的综合：包括常用机构设计、传动系统设计。

1-4 略习题解答第二章平面机构的机构分析2－1 ～ 2－5 （答案略）2-6(a) 自由度 F＝1 (b) 自由度 F＝1(c) 自由度 F＝12-7题 2 － 7 图F ＝ 3 × 7 － 2 × 9 － 2 ＝ 12 -8a) n ＝7 ＝10 ＝0 F ＝3×7－2×10 ＝1b) B 局部自由度 n ＝3 ＝ 3 ＝2 F＝3×3 －2×3－2＝1c) B 、D 局部自由度 n ＝3 ＝3 ＝2 F＝3×3 －2×3－2 ＝1d) D( 或 C) 处为虚约束 n ＝3 ＝4 F＝3×3 － 2×4＝1e) n ＝5 ＝7 F＝3×5－2×7＝1f) A 、 B 、 C 、E 复合铰链 n ＝7 ＝10 F ＝3×7－2×10 ＝1g) A 处为复合铰链 n ＝10 ＝14 F ＝3×10 － 2×14＝2h) B 局部自由度 n ＝ 8 ＝ 11 ＝ 1 F ＝3×8－2×11－1 ＝1i) B 、 J 虚约束 C 处局部自由度n ＝ 6 ＝ 8 ＝ 1 F ＝3×6 － 2×8－1＝1j) BB' 处虚约束 A 、 C 、 D 复合铰链 n ＝7 ＝10 F ＝3×7－2×10＝1k) C 、 D 处复合铰链 n＝5 ＝6 ＝2F ＝3×5－2×6－2 ＝1l) n ＝ 8 ＝ 11 F ＝ 3×8－2×11 ＝ 2m) B 局部自由度 I 虚约束 4 杆和 DG 虚约束n ＝ 6 ＝ 8 ＝ 1 F ＝3×6－2×8－1 ＝12-9a) n ＝ 3 ＝ 4 ＝ 1 F ＝ 3 × 3 － 2 × 8 － 1 ＝ 0 不能动。

《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。

或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：∵v p13=ω1P16P13μl=ω3P36P13μl∴i13=ω1/ω3=P36P13 / P16P13(1) ∵a+d=3.5 ，b+c=4∴a+d<b+c又∵最短杆为连架杆∴此机构为曲柄摇杆机构，可以实现连续转动与往复摆动之间的运动变换。

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（附参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1.一个做空间运动的自由构件具有（）个自由度。

:A、5B、4C、3D、6正确答案：D2.代表渐开线圆柱齿轮的压力角位于（）。

:A、基圆B、齿根圆C、分度圆D、齿顶圆正确答案：C3.当压力角等于（）时，出现死点位置，可以通过直接加外力、靠惯性、采用多组相同机构错位排列的方法使机构顺利通过死点位置。

:A、360°B、180°C、90°D、0°正确答案：C4.从动件空回行程平均速度与工作行程平均速度的比值称为行程速比系数，通常用行程速比系数K衡量急回程度，K值越大，急回程度越大，当K（）时，机构无急回。

:A、大于1B、等于1C、小于1D、等于0正确答案：B5.平面机构自由度的计算公式为F=3n-2PL-PH，其中n为活动构件个数，PL为（）个数，PH为高副个数。

:A、机架B、活动构件C、低副D、高副正确答案：C6.（）齿廓上各点的压力角都相同，其大小等于齿形角。

:A、斜齿轮B、锥齿轮C、齿条D、直齿轮正确答案：C7.机架是用来支撑活动构件的构件，（）是运动规律已知的活动构件，随原动件运动而运动的其余活动构件称为从动件，其中输出预期运动的构件称为输出件。

:A、原动件B、机架C、从动件D、输出件正确答案：A8.两构件只能沿某一直线相对移动的运动副叫做（）。

:A、球面副B、转动副C、空间副D、移动副正确答案：D9.齿轮轮廓是（）齿廓，此齿廓的提出已有近两百多年的历史，目前还没有其它曲线可以替代。

主要在于它具有很好的传动性能，而且便于制造、安装、测量和互换使用等优点。

:A、渐开线B、直线C、五次曲线D、抛物线正确答案：A10.周转轮系传动比的计算通常采用（）。

:A、正转法B、阻抗力法C、摩擦力法D、反转法正确答案：D11.铰链四杆机构的自由度为（）。

:A、3B、1C、4D、2正确答案：B12.（）的自由度等于2，两个中心轮都运动，给定2个原动件机构的运动才是确定的。

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 。

机械原理课后习题答案第二章 机构的结构分析题2-11 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2-11a)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之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。

(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。

(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。

11(c)题2-11(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2-12 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。