机械原理模拟试卷1及答案[1]
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模拟试题一（机械原理A）
一、判断题（10分）[对者画√，错者画 × ]
1、在刚性转子中，满足静平条件的转子一定满足动平衡条件。（ ）
2、四杆机构中，当行程速比系数K>0时一定有急回特性。（ ）
3、平面低副具有两个自由度,一个约束。（ ）
4、一对渐开线直齿圆柱齿轮当α1≠α2,m1≠m2时，该对齿轮有时也能正确啮合。（ ）
5、用飞轮调节周期性速度波动，永远不能达到匀速转动。（ ）
6、等效力矩是根据动能相等的原理求得的。（ ）
7、在四杆机构中，当最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，固定最短杆的邻边，该
机构为曲柄摇杆机构。（ ）
8、平底摆动从动件凸轮机构的压力角永远为零。（ ）
9、当机械效率小于1大于0时，机构即发生自锁。（ ）
10、一对外啮合斜齿圆柱齿轮传动，两轮螺旋角旋向必一致。（ ）
二、图解简答题（15分）
1、标出图1.1机构瞬心p13和p24。（2分）
2、图1.2为一对直齿圆柱齿轮传动，轮1为主动轮。画出：基圆、节点和实际啮合线段。（4分）
3、画出图1.3机构的极位和极位夹角。（2分）
4、图1.4为一刚性转子，m1、m2为两个不平衡的质量，且m1=m2，21rrrr−=。怎样处理才能使转子
满足动平衡？（2分）
5、用齿条刀加工一正常齿制渐开线直齿圆柱齿轮。Z=12，m=4，为避免根切，加工变位
齿轮。说明图1.5中a-a、b-b各是什么线？它们之间的距离L至少为多少？（3分）
6、图1.6为一对心直动从动件盘形凸轮机构，为使机构中的压力角更小，改用偏置从动件，画出合
理的从动件偏置的位置。（2分）
三、计算题（40分）
1、计算图1.7机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束必须指出。（8分）
2、已知在图1.8轮系中，Z1=20，Z2=80，Z3=60， Z4=20，Z5=20，Z6=2，Z7=60，
n1= n5=1500rpm，方向如图。求：n7的大小和方向。（10分）
3、一对外啮合渐开线标准正常齿制直齿圆柱齿轮传动，Z1= 40，Z2=72，模数m=2mm, α=20ο。求：1）
当标准安装时，分度圆半径r1、r2，节圆半径r
1’、r2
’，顶隙c及啮合角α’；2）当安装中心距a’=114mm
4
1
3
2
图1.1
O
2
O
1
ω1
图1.2
m1
m2
r
r
图1.4
L
a a
b b
r
图1.5
ω
图1.6
2
4
1
3
A
C
B
图1.3
ω1
K
U
S
T
时，求出以上各值；3）当安装中心距a’=112mm时，采用等移距齿轮传动，齿轮1、2各应采用什么变
位？两轮的变位系数有何特点？4）当安装中心距a’=115mm时，为保证无侧隙啮合，改用一对标准斜齿
轮传动，αn=20ο,mn=2mm，齿数不变，此对斜齿轮的螺旋角β1、β2各为多少？（12分）
4、机器主轴在稳定运动循环中，主轴的等效阻力矩Mr曲线如图1.9所示，等效驱动力矩Md为常数。
测得最大盈亏功ΔWmax=270π（Nm），平均角速度ωm=90（1/s），不均匀系数δ=0.05。求：1）装在主轴上
的飞轮转动惯量JF=？2）主轴的ωmax=?其对应转轴的何位置？3）等效驱动力矩Md=？等效阻力矩
Mrmax=？（10分）
五、图解题（35分）
1、已知图1.10凸轮机构，在图上标出：1)基圆半径ro；2)图示位置从动件位移s1和凸轮转角δ； 3)当
凸轮上D点与滚子接触时，从动件位移s2和该位置的压力角α 。(10分)
2、已知图1.11机构的位置、尺寸，构件1以ω1匀速转动。用矢量方程图解法求构件3的速度v3。(7
分 )
3、已知图1.12双滑块机构的位置和尺寸，摩擦圆半径ρ、摩擦角ϕ均为已知。在图上画出各构件的
总反力方向和作用线，并写出各构件的力平衡方程。(10分)
4、设计一夹紧机构（四杆机构）。已知：连杆lBC的杆长，它的两个位置如图1.13所示。要求到达夹
紧位置B2C2时，机构处于死点位置，且摇杆C2D垂直于B1C1。试设计满足上述两位置的四杆机构。（图中
比例尺为µl=0.001m/mm ）(8分)
1
2
n
3
4
6
5
7
n
图1.8 n5 n1 ω1 1 D 图1.10 AB E F C D A AB CD EF 图1.7
ϕ
Q
2
3
4
模拟试题一（机械原理A）答案
一、1.×；2.×；3.×；4.√；5.√；6.×；7.×；8.×；9.×；10.×。
二、1、 2、 3、
4、 5、 6、
三、1、n=8，Pl=11，Ph=1，F=1
2、定：6-7，1-2，周：4-6-5-3
n1=n5，n2=n3，n7=3.125（逆）
3、1）r1′=r1=40mm，r2′=r2=72mm，c=0.5 mm，α′=α=20°
2）a=112mm，由acosα=a′cosα′得α′=22.6°，
r1=40mm，r2=72mm， r1′=40.71mm，r2′=73.29mm，c=2.5 mm
3）齿轮1正变位，齿轮2负变位，x1+x2=0，且x1＞0，x2＜0
4）β=13.12°
4、1）JF=2.094（kg·m2）； 2）ϕ=0或2π ； 3）Md=240，Mrmax=960 。
356563635ZZnnnni−=−−=
677667ZZnni==122112ZZnni−==
4
1
3
2
14
p
23
p
13
p
24
p
∞→34p
12
p
∞
图1.1题
O
2
B
2
r
b2
r
b1
O
1
B
1
ω
1
ω
2
1
r
′
2
r
′
图1.2题
2
4
1
3
A
C
B
B”
B’
C”
C’
如图1.3题所示C’和C”分别是机构中
滑块的左右极限位置，极位夹角θ = 0ο。
图1.3题
a a
b b
L
r
a-a是节线，b-b是分度线
()
mmhmxLa18.1 4171217 *min=
×−=
=
ω
图1.4题 m1 m1 m2 rrm2 rr图1.6题 图1.5题
K
U
S
T
四、1、图解如图1.10题所示. 2、解：
3、
4、解：根据题意图解如下图1.13题所示。AB1C1D即为所求机构的第一位置。
lAB=AB1·µ
l
lCD=C1D·µl
lAD=AD·µl
()
向左ABlvvAB1BB12⊥==ω
方向如图，取导路水平方向：？？大小：V3B3vBBBBpbv vp// vvv 32323µµ==
∨
∨
+=
rrr
034323=++RRQrrr构件：
014121=++RRPrrv构件：
0RR3212=+
rr
2构件：
解：此题中2构件是二力构
件，该构件受压。各构件受力图
如右图1.12题，各构件受力平衡
方程如下：
0
r
1
s
δ
2
s
α
3
2
D
1
1
ω
1
o
理论廓线
图1.10
1
2
3
4
ϕ
34
V
21
ω
23
ω
12
R
32
R
21
R
23
R
14
V
41
R
43
R
Q
P
图1.12题
p
21
,bb
3
b
µ
v
B
C
1
2
3
4
D
图1.11题
ω
1
A
1
B
2
B
1
C
2
C
A
D
图1.13题
b
12
c
12
K
U
S
T
