五. 计算题(每小题10 分, 共20分)
1．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。
C处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分）
自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=5 P L =7 P h=0 （3分）
=3*5-2*7-0=1 （1分）
机构具有确定运动（1分）
2．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。
C处是复合铰链；F是局部自由度；E、E′互为虚约束；（3分）
自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=7 P L =9 P h=1 （1分）
=3*7-2*9-1=2 （1分）
机构具有确定运动（1分）
有确定的运动（2分）
3．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。
无复合铰链和虚约束；有局部自由度；（3分）
自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=4 P L =4 P h=2 （3分）
=3*4-2*4-2=2 （1分）
有确定的运动（1分）
4．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。
E处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分）
自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=7 P L =10 P h=0 （3分）
=3*7-2*10=1 （1分）
机构具有确定运动（1分）
5．计算图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。
机构有复合铰链、局部自由度、虚约束；（3分）
自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=8 P L =11 P h=1 （3分）
F=3*8-2*11-1=1（1分）
机构具有确定运动（1分）
6．在图示的车床变速箱中，移动三联齿轮a 使齿轮3’和4’啮合。又移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为48',50',42',38',58,42654321======z z z z z z ，电动机的转速m in /14451r n =，求带轮转速的大小和方向。
其运动方向与1相反
7．如图，已知 z 1=6， z 2=z 2, =25， z 3=57， z 4=56，求i 14 ？
齿轮1-2-3组成一周转轮系，有：(n 1-n H )/(n 3-n H )= - z 3/z 1= - 57/6
齿轮1-2-2‘-4组成另一周转轮系，有：
(n 1-n H )/(n 4-n H )= - z 2z 4/z 1z ’2= - 56/6=-28/3
从图中得： n 3=0
联立求解得：i 14=n 1/n 4= - 588
8．轮系如下图： 已知：Z 1=30；Z 2=60；Z 2′=30；Z 4=90 ；求传动比i 1H 。
对于定轴轮系1-2有：1
2212112z z n n i -===ωω（2分） 对于行星轮系2′-3-4有：32434242z z z z i H H H ??-=--=
'''ωωωω（2分） 22'=ωω 04=ω（2分）
传动比H i 1=-8（4分）
9．一对渐开线外啮合标准齿轮圆柱齿轮机构。已知z 1=18，z 2=36，模数m =3，压力角α与
齿顶高系数*a h 为标准值，试求：
1) 该圆柱齿轮机构的传动比i 12
2) 两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径
3) 求两轮的中心距
a) 该圆柱齿轮机构的传动比（2分）
b) 两轮的分度圆直径：（2分）
齿顶圆直径：（2分）
齿根圆直径：（2分） c) 两轮中心距：（2分）
六. 分综合分析题 (本题10分)
1．请在图中画出一个死点位置、最小传动角的位置以及图示位置的压力角。
作图：AB 处于垂直位置时存在最小传动角。AB 1C 1为死点位置。压力角α如图。
2．试设计一铰链四杆机构。已知其摇杆CD 的长度mm l CD 75=，行程速度变化系数5.1=K ，机架AD 的长度mm l AD 100=。?=451?是摇杆CD 的一个极限位置与机架AD 间较小的一个夹角。试用图解法求曲柄的长度AB l 和连杆的长度BC l 。
解：
作图步骤： a) 极位夹角?=+-??=+-??=361
5.1)15.1(1801)1(180K K θ b) 作mm AD 100=
c) 作线段DC 1，并取线段DC 1=75mm ，使?=∠451DA C
d) 作线段AC 2，使?=∠3621AC C
e) 量得AC 1=70mm; AC 2=170mm
f) 曲柄和连杆的长度AB l 、BC l 为
3．设计一导杆机构，已知机架长度100mm ，行程速比系数K=。（要求保留作图轨迹，以及必要的文字说明。） 导杆机构的极位夹角?=+-??=+-??=361
5.1)15.1(1801)1(180K K θ 根据导杆机构的特性知：?θ=；其中?为导杆的摆角
作图步骤：
a) 作θ?==∠mDn b) 作mDn ∠的角平分线，在该线上取mm d l DA 100==（即机架长度）
c) 过A 点作导杆任一极位的垂线AC 1（或AC 2），其即为曲柄，故
AC=mm d a 90.30)2/36sin(100)2/sin(=?==?
4.分析图示机构，求机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 点为P 12；
点为P 23；
点为P 34；
点为P 14；
P 13由三心定理求得，见图。
P 24由三心定理求得，见图。
ω1/ω3=P 13P 34/P 13P 14=4
题1 模拟试 一、填空题：（30分） 1．机构中的速度瞬心是两构件上（相对速度）为零的重合点，它用于平面机构（速度）分析。 称为（运动副）。 2．两构件之间可运动的连接接触 3．凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（越大）但过于小的基圆半径会导致压力角（增大）。 限啮合点）。 4．用齿条型刀具范成法切制渐开线齿轮时，为使标准齿轮不发生根切，应使刀具的（齿顶线不超过极 动转盘 的间歇）的运动。 5．间歇凸轮机构是将（主动轮的连续转动）转化为（从 用（动平衡）方法平衡。其平衡条件为（∑M=O；∑F=0）。 6．刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采 动能）。等效力、等效力矩所作的7．机械的等效动力学模型的建立，其等效原则是：等效构件所具有的动能应（等于整个系统的总 功或 瞬时功率应（等于整个系统的所有力，所有力矩所作的功或所产生的功率之和）。 8．平面机构结构分析中，基本杆组的结构公式是（3n=2PL）。而动态静力分析中，静定条件是（3n=2PL）。 9．含有两个整转副的将铰链四杆机构，以最短杆为(连杆)得到双摇杆机构。 10．渐开线齿轮的加工方法分为(范成法)和（仿形法）两类。 二、选择 题：（20分） ，其啮合角（B）。 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移 A)增大；B)不变；C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，实际啮合线长度（C）基圆齿距。 A)等于；B)小于；C)大于。 3．高副低代中的虚拟构件的自由度为（A）。 A)-1；B)+1；C)0； 4．以滑块为主动件的曲柄滑块机构，死点位置出现 在（A）。 A）曲柄与连杆共线时B）曲柄与连杆垂直时 C）曲柄与滑块运动方向平行时D）曲柄与滑块运动方向垂直时 （A）。 5．渐开线齿轮发生根切的根本原因是啮合点跨越了 A）理论啮合线的端点B）实际啮合线的端点 C）节点D）齿根圆 6．飞轮调速是因为它能（C①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（B②）。 ①A)生产；B)消耗；C)储存和放出。 ②A)消除；B)减小；C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（C）。 A)是重合的；B)不在同一条直线上；C)在一条直线上的。 8．分度圆直径不等于模数与齿数乘积的是（C）。 A）直齿圆柱内齿轮B）蜗轮和变位齿轮 C）蜗杆和斜齿圆柱齿轮D）变位齿轮 9．刚性转子满足动平衡的条件为（D）
兰州2017年7月4日于家属院复习资料 第2章平面机构的结构分析 1.组成机构的要素是和；构件是机构中的单元体。 2.具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。 3.从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。 4.运动副元素是指。 5.构件的自由度是指；机构的自由度是指。 6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。 7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。 8.在平面机构中若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，构件数、约束数与机构自由度的关系是。 9.平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。 10.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为，至少为。 11.计算机机构自由度的目的是______。 12.在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。 13.计算平面机构自由度的公式为Ｆ= ，应用此公式时应注意判断：(A) 铰链，(B) 自由度，(C) 约束。 14.机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。 15.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的级别确定。 16.图示为一机构的初拟设计方案。试： (1〕计算其自由度，分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。 (2)如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。 题16图题17图 17.在图示机构中，若以构件1为主动件，试： (1)计算自由度，说明是否有确定运动。
(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改？说明修改的要点，并用简图表示。18.计算图示机构的自由度，将高副用低副代替，并选择原动件。 19.试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。对图示机构作出仅含低副的替代机 构，进行结构分析并确定机构的级别。 题19图 题20图 20.画出图示机构的运动简图。 21. 画出图示机构简图，并计算该机构的自由 度。构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件，构件2在构件3的导轨中滑移，圆盘1的固定轴位于偏心处。 题21图 题22图 22.对图示机构进行高副低代，并作结构分析，确定机构级别。点21,P P 为在图示位置时，凸轮廓线在接触点处的曲率中心。 第3章 平面机构的运动分析 1.图示机构中尺寸已知(μL =mm ，机构1沿构件4作纯滚动，其上S 点的速度为v S (μV =S/mm)。 (1)在图上作出所有瞬心； (2)用瞬心法求出K 点的速度v K 。
机械原理模拟试卷 一单向选择(每小题1分共10分) 1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时，可采用措施来解决。 （A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向） 2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。 （A 基圆 B 分度圆 C 节圆） 3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。 （A 端面 B 法面 C 平面） 4. 加工渐开线齿轮时，刀具分度线与轮坯分度圆不相切，加工出来的齿轮称为齿轮。 （A 标准 B 变位 C 斜齿轮） 5. 若机构具有确定的运动，则其自由度原动件数。 ( A 大于 B 小于 C 等于) 6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差，则两轮传动比__ _____。 ( A 变大 B 变小 C 不变 ) 7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构，应取原机构的_____ __作机架。 ( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 ) 8. 行星轮系是指自由度。 （ A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系） 9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉，可滚子半径。 ( A 增大 B 减小 C 不变) 10.平面连杆机构急回运动的相对程度，通常用来衡量。 ( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α) 二、填空题(每空1分共10分) 1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 2. 图(a)，(b)，（c）中，S为总质心，图中转子需静平衡，图中转子需动平衡。
3. 平面移动副自锁条件是，转动副自锁条件是。 4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。 5. 惰轮对并无影响，但却能改变从动轮的。 6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。 三、简答题(每小题6分共24分) 1. 什么是运动副、低副、高副？试各举一个例子。平面机构中若引入一个高副将带入几个约束？若引入一个低副将带入几个约束？ 2．何谓曲柄？铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么？当以曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置？ 3．什么是渐开线齿廓的根切现象？产生根切原因是什么？标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少？ 4．如图所示平面四杆机构，试回答： (1) 该平面四杆机构的名称； (2) 此机构有无急回运动，为什么？ (3) 此机构有无死点，在什么条件下出现死点； (4) 构件AB为主动件时，在什么位置有最小传动角。 四、计算题（共36分) 1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构，有箭头标记的为原动件，试判断此机构运动是否确定。（若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来）（8分） 2. 在电动机驱动的剪床中，作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示，等效驱动力矩I H
机械原理模拟试卷(四 ) 1.拟将曲柄摇杆机构改换为双曲柄机构，则应将原机构中的作为机架。 （①曲柄②连杆③摇杆） 2.高速凸轮机构，为减少冲击震动，从动件运动规律应采取运动规律。 （①等速②等加等减速③余弦加速度④正弦加速度） 3.具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动盘形凸轮机构，其从动件的运动规律，凸轮的实际廓线。 （①相同②不同③不一定） 4.一对啮合的渐开线斜齿圆柱齿轮的端面模数，且于法面模数。 （①相等②不相等③无关系④大⑤小⑥等） 5. 涡轮的螺旋角与蜗杆的螺旋升角。 （①相等②不相等③无关系④之和为90o ） 6. 对心曲轴滑块机构的曲柄长度为a，连杆长度为b，则最小传动角＝。 7.螺旋升角为的螺旋副，若接触表面间的摩擦系数为 f ，则机构的自锁条件是：。 8.计算等效转动惯量的原则是：。 9.所谓定轴轮系是指：。 10. 标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距与，，参数有关。 二、选择及填空题（每题 5 分，共 20 分） 1.计算图示机构的自由度，若含有局部自由度、复合铰链及虚约束需指出。
2.图示凸轮机构。在图中画出凸轮的基圆、偏距圆及理论廓线。 3.试画出定轴轮系及周转轮系的示意图各一种。 4. 图示为刚性转子的质量分布情况，不平衡质量m1 与m2 在同一轴面内。 ①说明改转子属于那类不平衡问题。 m2Ⅰ和m2Ⅱ 。 ②计算 m2在平衡平面Ⅰ、Ⅱ上的代换质 量 三、在图示机构运动简图中，已知：L＝ 400mm，＝ 30o ，原动件 1 以等角速度ω 1＝1rad/s转动，试用图解法求机构 3 的速度v3和加速度a3。（ 15分） 四、试设计铰链四杆机构，已知： LAB=500mm，LBC=300mm，要求满足：∠ABC=90o时，∠ BCD=90o；当 AB杆从垂直位置按顺时针转动45o 时，∠ ABC 增加 30o 。（ 10 分）
1.如图所示传动系统，试计算： 1)轴A的转速（r/min)； 2)轴A转1转时，轴B转过的转数； 3)轴B转1转时，螺母C移动的距离。 解： 1）轴A的转速： n A=1440×5/22×23/23×20/20×20/80=81.8（r/min) 2）轴A转1转时，轴B转过的转数： n B=1440×5/22×35/30×30/50×24/40×1/84=1.7（r/min)则轴B在轴A转1转时转过的转数为：N=81.8/1.7=48（r) 3）轴B转1转时，螺母C移动的距离为： Lc=1440×5/22×35/30×30/50×2/20×10×1/84=4.77(mm)
2.某传动系统如图所示要求： （1）写出此传动路线的表达式并说明有多少种转速； （2）计算主轴极限转速n max和n min。 解： （1）主运动的传动路线表达式：ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ 27/43 39/39 电动机Ⅰ—27/49—Ⅱ— 35/35 —Ⅲ—26/52—24/54—Ⅳ—50/28—Ⅴ—30/67—Ⅵ（主轴） 31/39 （2）n max=1440×27/49×35/35×39/39×50/28×30/67=634.4（r/min) N min=1440×27/49×27/43×26/52×24/54×30/67=49.6（r/min)
3.按图所示传动系统作下列各题： 1、写出传动路线表达式； 2、分析主轴的转速级数； 3、计算主轴的最高最低转速。 （注：图中M1为齿轮式离合器） 解： 对于a）： 传动路线表达式： 电动机—Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ—Ⅵ（主轴） 主轴的转速级数：3×3×2=18级 =1430×90/150×36/22×42/26×178/200×27/63=865.08r/min 主轴的最高转速：n max 主轴的最低转速：n =1430×90/150×17/42×22/45×178/200×27/63× min 17/58=18.98r/min 对于b）： 传动路线表达式： 电动机—Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ（主轴） 主轴的转速级数：3×4=12级 =1440×100/325×40/58×61/37=503.8r/min 主轴的最高转速：n max 主轴的最低转速：n =1440×100/325×26/72×37/61×37/61×17/81=12.35r/min min
模拟试题1 一、填空题：（30分） 1．机构中的速度瞬心是两构件上（相对速度）为零的重合点，它用于平面机构（速度）分析。 2．两构件之间可运动的连接接触称为（运动副）。 3．凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（越大）但过于小的基圆半径会导致压力角（增大）。 4．用齿条型刀具范成法切制渐开线齿轮时，为使标准齿轮不发生根切，应使刀具的（齿顶线不超过极限啮合点）。 5．间歇凸轮机构是将（主动轮的连续转动）转化为（从动转盘的间歇）的运动。 6．刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用（动平衡）方法平衡。其平衡条件为（∑M = O ；∑F = 0 ）。7．机械的等效动力学模型的建立，其等效原则是：等效构件所具有的动能应（等于整个系统的总动能）。等效力、等效力矩所作的功或瞬时功率应（等于整个系统的所有力，所有力矩所作的功或所产生的功率之和）。 8．平面机构结构分析中，基本杆组的结构公式是（ 3n = 2PL ）。而动态静力分析中，静定条件是（3n = 2PL ）。 9．含有两个整转副的将铰链四杆机构，以最短杆为( 连杆 )得到双摇杆机构。 10．渐开线齿轮的加工方法分为( 范成法 )和（仿形法）两类。 二、选择题：（20分） 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（ B ）。 A) 增大； B)不变； C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，实际啮合线长度（ C ）基圆齿距。 A)等于； B)小于；C)大于。 3．高副低代中的虚拟构件的自由度为（ A ）。 A) -1； B) +1 ； C) 0 ； 4．以滑块为主动件的曲柄滑块机构，死点位置出现在（ A ）。 A）曲柄与连杆共线时B）曲柄与连杆垂直时 C）曲柄与滑块运动方向平行时D）曲柄与滑块运动方向垂直时 5．渐开线齿轮发生根切的根本原因是啮合点跨越了（ A ）。 A）理论啮合线的端点B）实际啮合线的端点 C）节点D）齿根圆 6．飞轮调速是因为它能（C①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（B②）。 ① A)生产； B)消耗； C)储存和放出。 ②A)消除； B)减小； C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（C）。 A)是重合的； B)不在同一条直线上；C)在一条直线上的。 8．分度圆直径不等于模数与齿数乘积的是（ C ）。 A）直齿圆柱内齿轮B）蜗轮和变位齿轮 C）蜗杆和斜齿圆柱齿轮D）变位齿轮
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,m 1≠m 2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p 13和p 24。（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 4、图1.4为一刚性转子，m 1、m 2m 1=m 2，21r r -=。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，Z 1=20，Z 2=80，Z 3=60， Z 4=20，Z 5=20，Z 6=2，Z 7=60， n 1= n 5=1500rpm ，方向如图。求：n 7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，Z 1= 40，Z 2=72，模数m=2mm, α=20ο。求：1）当标准安装时，分度圆半径r 1、r 2，节圆半径r 1’、r 2’ ，顶隙c 及啮合角α’；2）当安装中心距a ’=114mm 图1.4 a b 4 图1.3
题1 一、填空题（10分） 1．在平面机构中，一个运动副引入的约束m 的变化范围是。 在空间机构中，一个运动副引入的约束数m的变化范围是。2．某机器的主轴平均角速度ωm= 100rad/s, 机器运转的速度不均匀系数δ= 0.05，则该机器的最大角速度ωmax = ，最小角速度ω = 。 min 3．六杆机构有个瞬心。 4．平衡技术中常把远低于机器的一阶固有频率的转子称为。常把接近或超过机器的一阶固有频率的转子称为。 5．齿条型刀具范成切齿时，齿轮的模数由决定。 6．相对瞬心的特点是，绝对瞬心的特点是。 二、选择题（10分） 1．下面说法正确的是：（） A．机构的死点与自锁是一回事；B．机构处于死点α＝０；C．机构处于死点γ＝０；D．机构的死点与摩擦力有关。2．下面说法正确的是：（） A．齿条型刀具范成切齿时，分度圆的半径由齿条模数决定； B．齿条型刀具范成切齿时，齿轮的模数由齿条移动速度和轮坯转动角速度的比值决定； C．齿条型刀具范成切齿时，齿轮是不是标准齿轮由加工终了时齿条与轮坯的相对位置决定；
D．齿轮传动中正传动与齿轮正变位是一回事，只是提法不同 3．下面说法正确的是（） A．虚约束不是实实在在的约束，是没用的，所以等于不存在；B．虚约束是不存在的约束； C．计算机构的自由度时可以去掉虚约束，在实际机构中也可以拆除它； D．虚约束满足一定的条件，若不满足条件它将会变成实际约束。4．下面说法正确的是（） A．矩形螺纹多用于连接；B．三角螺纹多用于连接； C．三角螺纹多用于传动；C．矩形螺纹、三角螺纹均多用于传动。 5．下列关于单万向联轴节叙述正确的是：（） A．不可能等于1 ；B．可能等于1； Ｃ．可以传递成任意角度两轴的运动；Ｄ．不可以传递成任意角度两轴的运动。 三、判断题（5分） 1．运动链选择不同构件作机架，机构的级别不变。（） 2．齿轮与齿条啮合传动分度面与节圆可能不重合。（） 3．齿轮传动中ε=1.3，说明在齿轮转过一个基圆齿距时30% 的时间2对齿啮合。（） 4．只要满足机构的自由度=机构的主动件数，机构就一定有有意义的确定的运动。（）
机械原理模拟试卷(一) 一、选择题(每题2分，共20分) 1. 两个运动构件间相对瞬心的绝对速度。 （①均为零②不相等③不为零且相等） 2. 机构具有确定运动的条件是原动件数目等于的数目。 （①从动件②机构自由度③运动副） 3. 若标准齿轮与正变位齿轮的参数m，Z，α，h a*均相同，则后者比前者的：齿根高，分度圆直径，分度圆齿厚，周节。 （①增大②减小③不变） 4.在高速凸轮机构中，为减少冲击与振动，从动件运动规律最好选用运动规律。 （①等速②等加等减速③余弦加速度④正弦加速度） 5. 静平衡的转子是动平衡的；动平衡的转子是静平衡的。 （①一定②不一定③一定不） 6. 机械系统在考虑摩擦的情况下，克服相同生产阻力时，其实际驱动力P与理想驱动力P0的关系是：P P0。 （①小于②等于③大于④大于等于） 7.差动轮系是指自由度。 （①为1的周转轮系②为2的定轴轮系③为2的周转轮系） 8. 设计标准齿轮时，若发现重合度小于1，则修改设计时应。 （①加大模数②增加齿数③加大中心距） 9. 曲柄滑块机构若存在死点时，其主动件必须是，在此位置与共线。 （①曲柄②连杆③滑块） 10. 周转轮系的传动比计算应用了转化机构的概念。对应周转轮系的转化机构乃是。 （①定轴轮系②行星轮系③混合轮系④差动轮系） 二、简答题（每题5分，共25分） 1. 计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出。 E
2. 图示楔块机构，已知：P 为驱动力，Q 为生产阻力，f 为各接触平面间的滑动摩擦系数，试作： (1) 摩擦角的计算公式?= ； (2) 在图中画出楔块2的两个摩擦面上所受到的全反力R 12, R 32两个矢量。 3. 试在图上标出铰链四杆机构图示位置压力角α和传动角γ。 4. 如图所示，薄壁上有不平衡重Q 1=10N 、Q 2=20N ，所在半径分别为：r 1=200mm ，r 2=100mm 。试求： 1) 在r =100mm 半径的圆上，应加配重Q=？ 2) 配重Q 的方位与OX 轴之间的夹角α=？ 5. 试标注出在图示位置时机构中瞬心P 12、P 23、P 14、P 34、P 24的位置。 三、设计一曲柄摇杆机构。已知L AD =75mm ，L CD =60mm ，当曲柄转角φ=150?时摇杆处于右极限位置，要求机构行程速比系数K=1.18182。 (10分) 题4图 4题图 B
五. 计算题 (每小题10 分, 共20分) 1．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 C处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=5 P L =7 P h=0 （3分） =3*5-2*7-0=1 （1分） 机构具有确定运动（1分） 2．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 C处是复合铰链；F是局部自由度；E、E′互为虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=7 P L =9 P h=1 （1分） =3*7-2*9-1=2 （1分） 机构具有确定运动（1分） 有确定的运动（2分） 3．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。
无复合铰链和虚约束；有局部自由度；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=4 P L =4 P h=2 （3分） =3*4-2*4-2=2 （1分） 有确定的运动（1分） 4．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有 确定运动。 E处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=7 P L =10 P h=0 （3分） =3*7-2*10=1 （1分） 机构具有确定运动（1分） 5．计算图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确 定运动。
机构有复合铰链、局部自由度、虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L -P h （2分）n=8 P L =11 P h =1 （3分） F=3*8-2*11-1=1（1分） 机构具有确定运动 （1分） 6．在图示的车床变速箱中，移动三联齿轮a 使齿轮3’和4’啮合。又移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为48',50',42',38',58,42654321======z z z z z z ，电 动机的转速min /14451r n =，求带轮转速的大小和方向。 47.150 384248 4258''''53164261'16-≈????-='-== z z z z z z n n i min /98347 .11445 ''1616r i n n -≈-== 其运动方向与1相反
01 一、选择题（共20分，每题2分） 1．一般门与门框之间有两个铰链，这应为（）。 A复合铰链 B 局部自由度 C 虚约束 2．某机构中有6个构件，则该机构的全部瞬心的数目为。 A 3 B 6 C 9 D 15 3．若分布于回转件上的各个质量的离心惯性力的向量和为零，该回转件上是（）回转件。 A静平衡B动平衡C静平衡但动不平衡 4．在机械系统速度波动的一个周期中的某一时间间隔内，当系统出现（）时，系统的运动速度（），此时飞轮将（）能量。 A 亏功，减少，释放 B 亏功，加快，释放 B 盈功，减少，储存 C 盈功，加快，释放 5．曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构，当滑块上的传动角最小时，则（）。 A 曲柄与导路平行 B 曲柄与导路垂直 C 曲柄与连杆共线D曲柄与连杆垂直 6．对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用（）措施来解决。 A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向D改为偏置直动尖顶推杆 7．正变位齿轮的分度圆齿厚（）标准齿轮的分度圆齿厚。 A小于B等于C大于 8．行星轮系的自由度为（） A2 B1 C1或2 9．棘轮的标准模数等于棘轮的（）直径与齿数之比。 A 齿顶圆 B 齿根圆 C 分度圆 10．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 D 稳定运动 二、判断题（共20分，每题2分） 1．任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（）2．回转件静平衡的条件为施加于其上的外力向量和等于零。（）3．在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动消除。（）4．当最大盈亏功与转速一定时，飞轮转动惯量越大，机械运转的速度不均匀系数越小。（） 5．行星轮系中必有一个中心轮是固定的。（）6．在单向间歇运动机构中，槽轮机构既可避免柔性冲击，又可避免刚性冲击。（） 7．减小滚子半径，滚子从动件盘形凸轮实际廓线外凸部分的曲率半径减小。（） 8．垂直于导路的直动平低从动件盘形回转凸轮机构压力角恒为0。（） 9．正常齿渐开线标准直齿外齿轮齿根圆有可能大于基圆。
机械原理计算题
五. 计算题 (每小题10 分, 共20分) 1．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 C处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=5 P L =7 P h=0 （3分） =3*5-2*7-0=1 （1分） 机构具有确定运动（1分） 2．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 C处是复合铰链；F是局部自由度；E、E′互为虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L-P h （2分）n=7 P L =9 P h=1 （1分） =3*7-2*9-1=2 （1分） 机构具有确定运动（1分） 有确定的运动（2分） 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 3．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 无复合铰链和虚约束；有 局部自由度；（3分） 自由度:F=3n-2P L -P h （2分）n=4 P L =4 P h =2 （3分） =3*4-2*4-2=2 （1分） 有确定的运动 （1分） 4．计算下图示机构的自由度，指出复合铰链、局部自由度和虚约束，并判断机构是否具有确定运动。 E 处是复合铰链；无局部自由度和虚约束；（3分） 自由度:F=3n-2P L -P h （2分）n=7 P L =10 P h =0 （3分） =3*7-2*10=1 （1 分） 机构具有确定运动 （1分）
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机械原理模拟题09 1、图示机构，1.计算机构的自由度（若图中有复合铰链、局部自由度和 虚约束，应具体指出）2.画出凸轮的基圆。 2、标出图示机构的全部瞬心，用相对运动图解法作速度多边形。 （要求列出相对运动公式） 3、采用标准齿条刀具加工渐开线直齿圆柱齿轮，刀具模数m=4㎜，加工时刀具的移动速度V=60㎜/s，轮坯转动角速度ω=1 rad/s，刀具分度线与轮坯中心距L=58㎜。 1)试求被加工齿轮的分度圆直径d，齿数Z。 2)被加工齿轮是标准齿轮还是变位齿轮？如果是变位齿轮，是正变位 还是负变位？变位系数x是多少？
4、已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮作无侧隙啮合传动的齿顶圆、基圆及中心距和主动轮的转向，如图示。(1)画出理论啮合线N1N2； (2)标出实际啮合线B1B2；(3)画出两轮的节圆、分度圆，用半径符号标出，并说明它们之间的关系；(4)标出啮合角α’； 5、已知图示滑块在主动力P的作用下，克服垂直向下的工作阻力Q=10N，沿斜面等速向上滑动，接触面间的摩擦角Φ=8°，主动力P与斜面夹角λ=β=15°试求该斜面的机械效率(要求画出力多边形)。 6、试设计一夹紧机构（铰链四杆机构）。已知连杆长L BC，其位置如图，现要求到达夹紧位置B2C2时，机构处于死点位置且摇杆CD处于铅垂位置。试用图解法设计铰链四杆机构ABCD。（保留作图线！）。
7、在图示的盘形转子中，有四个偏心质量位于同一回转平面内，其大小及回转半径分别为 m 1 =5 kg ，m 2 =7 kg ，m 3 =8 kg ，m 4 =10 kg ，r 1 =r 4 =10cm ，r 2=20 cm ，r 3 =15 cm ，方位如图所示。设平衡质量 m b 回转半径 r b =15cm,试求平衡质量 m b 的大小和方位。 8、设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度30CD l mm =，摇杆的两个极限位置1D C 和2D C 如图所示，要求行程速比系数K=1.4,按机构要求曲柄AB 与机架AD 的铰链点A 在t-t 线上。 1. 试用图解法求出曲柄AB l ，连杆BC l 和机架长度AD l （取长度比例尺 1/l mm mm μ=）；2.试在求得的机构图上标出最小传动角min γ。（保 留作图线！）
（共8 页） 第1页 （共8 页） 第2页 机械电子工程专业《机械原理》模拟试卷（A ） （110分钟） 题 号 一 二 三 四 总分 得 分 阅卷人 一、填空题（每空1分，共20分） 1、机器的制造单元是____________，运动单元是____________；机构具有确定运动的条件是其自由度数等于____________数。 2、曲柄摇杆机构有死点位置时，____________是主动件，此时____________与____________共线。 3、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是_____________。 4、写出两种变回转运动为直线运动的机构：________ ____，_________________。 5、机器所具有的三个特征是： 、 、 。 6、质量分布在同一平面内的回转体，经静平衡后_______________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后___________（一定、不一定、一定不）满足静平衡；质量分布于不同平回转面内的回转体，经静平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足静平衡。 7、渐开线上任意一点的法线恒与 相切。 8、机器周期性速度波动的调节方法一般是加装________________，非周期性速 度波动调节方法是除机器本身有自调性的外一般加装________________。 9、铰链四杆机构有两个曲柄的条件是： 。 二、单项选择题（请将正确的答案填在下面相应的表格内， 否则无效，每小题2分，共20分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1、某重达几吨的大型气轮机转子应进行（ ）。 A.静平衡试验 B.动平衡试验 C.现场平衡 D.不需平衡 2、有一个刚性转子，其直径为180mm, 轴向厚度为20，需考虑进行 A.动平衡 B.静平衡 C.动平衡试验 D.无需平衡 3、为减小飞轮转动惯量，最好将飞轮安装在（ ）。 A.高速轴上 B.低速轴上 C.满足结构要求的低速轴上 D.满足结构要求的高速轴上 4、对于单自由度的机构系统，假想用一个移动构件等效时其等效质量按 等效前后（ ）相等的条件进行计算。 A.动能 B.瞬时功率 C.转动惯量 D.质量 5、利用飞轮进行调速的原因是它能（ ）能量。 A.产生 B.消耗 C.储存和释放 D.储存 6、当四杆机构处于四点位置时，机构的压力角（ ）。 A.为0° B.为90° C.与构件尺寸有关 D.为45° 7、若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可将（ ）。 别：_____________ 专业：_____________ 年级：____________ 姓名：_______________ 学号：________________ ·······································密···································封··································线·········································· 得 分 阅卷人 得 分 阅卷人 · ·················
五、计算题 (每小题10 分, 共20分) 1.计算下图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度与虚约束,并判断机构就是否具有确定运动。 C处就是复合铰链;无局部自由度与虚约束;(3分) 自由度:F=3n-2P L-P h (2分)n=5 P L =7 P h=0 (3分) =3*5-2*7-0=1 (1分) 机构具有确定运动(1分) 2.计算下图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度与虚约束,并判断机构就是否具有确定运动。 C处就是复合铰链;F就是局部自由度;E、E′互为虚约束;(3分) 自由度:F=3n-2P L-P h (2分)n=7 P L =9 P h=1 (1分) =3*7-2*9-1=2 (1分) 机构具有确定运动(1分) 有确定的运动(2分) 3.计算下图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度与虚约束,并判断机构就是否具有确定运动。 无复合铰链与虚约束;有局部自由度;(3分) 自由度:F=3n-2P L-P h (2分)n=4 P L =4 P h=2 (3分) =3*4-2*4-2=2 (1分) 有确定的运动 (1分) 4.计算下图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度与虚约束,并判断机构就是否具有确定运动。 E处就是复合铰链;无局部自由度与虚约
束;(3分) 自由度:F=3n-2P L -P h (2分)n=7 P L =10 P h =0 (3分) =3*7-2*10=1 (1分) 机构具有确定运动 (1分) 5.计算图示机构的自由度,指出复合铰链、局部自由度与虚约束,并判断机构就是否具有确定运动。 机构有复合铰链、局部自由度、虚约束;(3分) 自由度:F=3n-2P L -P h (2分)n=8 P L =11 P h =1 (3分) F=3*8-2*11-1=1(1分) 机构具有确定运动 (1分) 6.在图示的车床变速箱中,移动三联齿轮a 使齿轮3’与4’啮合。又移动双联齿轮b 使齿轮5’与6’啮合。已知各轮的齿数为48',50',42',38',58,42654321======z z z z z z ,电动机的转速m in /14451r n =,求带轮转速的大小与方向。 47.1503842484258''''53164261'16-≈????-='-==z z z z z z n n i min /98347 .11445''1616r i n n -≈-== 其运动方向与1相反 7.如 图,已知 z 1=6, z 2=z 2, =25, z 3=57, z 4=56,求 i 14 ？
一、填空题（每小题2分，共20分） 1、在平面机构中，一个高副引入个约束，一个低副引入个约束。 2、受单力P驱动的移动副自锁条件是；受单力P驱动的转动副自锁条件是。 3、机械效率等于功与功之比。 4、确定移动副中总反力方向的条件是 5、平面四杆机构共有个速度瞬心；其中个是绝对瞬心。 6、当两构件组成转动副时，其速度瞬心在处，组成移动副时，其瞬心在处。 7、渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，其顶隙为；而侧隙为。 8、在凸轮机构的推杆常用的运动规律中，具有刚性冲击的是；具有柔性冲击的是。 9、依据周转轮系的传动比，周转轮系分为和 10、定轴轮系传动比计算公式是 二、简答题（每小题4分，共20分） 1.什么叫渐开线齿轮传动的重合度？其含义是什么？ 2.铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件是什么？ 3. 什么叫凸轮机构压力角？在设计凸轮机构时，对压力角有何限制？
4.斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？ 5. 何谓急回运动?试列出三种具有急回运动的连杆机构 三、分析题（每小题10分，共20分） 1.在图示的铰链四杆机构中，已知各杆长分别为: 且AD为机架。试分析： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，AB l的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，AB l的最小值；（3）若此机构为双摇杆机构，AB l的取值范围 2．在图示的凸轮机构中，试分析： (1)在图上画出该凸轮机构的基圆； (2)画出机构在图示位置时推杆的位移s；mm l BC 500 =mm l CD 350 =mm l AD 300 =
(3)画出机构在图示位置时的压力角α。 (4)画出凸轮由图示位置转过900时的推杆位移s’和压力角α’。 四、计算题（每小题10分，共20分） 1．求图示平面机构的自由度（若存在复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出），如果以凸轮为原动件，该机构是否具有确定的运动？为什么？ 2．在图示的轮系中，所有齿轮皆为渐开线标准直齿圆柱齿轮，其模数皆为2mm，并已知齿数z1=20，z2=32，z2’=18，z3’=20 ，z4=30，试求：齿轮3和齿轮5的齿数和该轮系的传 动比i1H 。已知: , 45 4 3 3 2 12' 'a a a a= = 五、设计题（每小题10分，共20分）
2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。（ F ） 2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。（ T ） 3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。（ F ） 4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小（ T ） 5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。（ F ） 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ T ） 7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。（ T ） 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（ T ） 9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（ F ） 10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。。（ F ） 二、填空题。（10分） 1、机器周期性速度波动采用（飞轮）调节，非周期性速度波动采用（调速器）调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 0 ）所以（没有）急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1 ）。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 ）。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（ 联接），矩形螺纹多用于（传递运动和动力）。 三、选择题（10分） 1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。 A ）齿根圆； B）齿顶圆； C）分度圆； D）基圆。 2、静平衡的转子（①）是动平衡的。动平衡的转子（②）是静平衡的。 ①A）一定； B）不一定； C）一定不。 ②A）一定； B）不一定： C）一定不。 3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时，他们的渐开
机械原理课程期末模拟试题 三、 m in /8001r n =解：1 齿轮1
齿轮2’，3，4和H 构成周转轮系；（2分） 2 定轴轮系的传动比： 21 22112-=-== Z Z n n i （2分） 3 周转轮系的传动比： 在转化机构中两中心轮的传动比为： ()330 90124324314242-=-=-=-=--= ''''Z Z Z Z Z Z n n n n i H H H （6分） 由于n 4＝0，所以有： 8422121-=?-=='H H i i i （2分） 4 齿轮6的转速： min /100880011r i n n H H -=-== （2分） 25.15 6 6556===Z Z n n i （2分） min /8056 5656r i n i n n H === （2分） 齿轮6的转向如图所示 （2分） 四、图示为某机械系统的等效驱动力矩d M 对转角φ的变化曲线，等效阻力矩r M 为常数。各块面积为m N S .801=，m N S m N S m N S .70,.110,.140432=== ，m N S .505=，m N S .306= ，平均转速 min /600r n =，希望机械的速度波动控制在最大转速m in /610max r n =和最小转速m in /592min r n =之 间，求飞轮的转动惯量F J （δ π2 2max 900 n W J F ?=，其余构件的转动惯量忽略不计）。 解：根据阻力矩和驱动力矩的作用绘制系统动能 变化曲线， （5） 找到最大、最小动能点； (2) 求最大盈亏功 Nm S E E W 1402min max max ==-=? (4) 运动不均匀系数： n n n min max -= δ (3) 03.0600 592 610=-= (2)