机械原理复习题带(答案).doc
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1、机械原理复习题一、机构组成1、 机器中各运动单元称为_。A 、零件 B、 构件 C 、机件 D、部件2、 组成机器的制造单元称为_。A 、零件 B、 构件 C 、机件 D、 部件3、 机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间 产生相对运动。A、可以 B、不能 C、不一定能4、 机构中只有一个 。A、闭式运动链B、机架C、从动件D、原动件5、 通过点、线接触构成的平面运动副称为 。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、低副 B、高副 C、移动副7、 用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副严格按照比例所绘制的机构图形称为_。 A 、机构运动简图 B
2、、机构示意图 C、运动线图8、 在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为_。A、虚约束 B、局部自由度 C、复合铰链9、 基本杆组是自由度等于_的运动链。A、0B、 1C、 原动件数10、 机构运动简图完全能表达原机械具有的运动特性。 ( )11、 虚约束在计算机构自由度时应除去不计,所以虚约束在机构中没有什么作用。( ) 12、 虚约束对机构的运动有限制作用。 ( )13、 在平面内考虑,低副所受的约束数为_。14、 在平面内考虑,移动副所受的约束数为_。15、 在平面内考虑,凸轮运动副所受的约束数为_。16、 一平面机构由两个级杆组和一个级杆组组成,则此机构为_级机构。17
3、、 一平面机构由三个级杆组和一个级杆组组成,则此机构为_级机构。18、 曲柄摇杆机构是_级机构。19、 如图所示机构,若取杆AB为原动件,试求:(1) 计算此机构自由度,并说明该机构是否具有确定的运动;(6分)(2) 分析组成此机构的基本杆组,并判断此机构的级别。(6分)(1) 活动构件n=5 (1分) 低副数7 (1分) 高副数0 (1分) (2分) 有确定运动。 (1分)(2) 基本杆组如图所示(2级杆组各2分,原动件1分,共5分)。此机构为2级机构(1分)20、 如图所示机构,若取杆AB为原动件:(1) 计算此机构自由度,并说明该机构是否具有确定的运动;(6分)(2) 分析组成此机构的基
4、本杆组,并判断此机构的级别。(6分)(1) 活动构件n=5 (1分) 低副数7 (1分) 高副数0 (1分) (2分) 有确定运动。 (1分)(2) 基本杆组如图所示(2级杆组各2分,原动件1分,共5分)。此机构为2级机构(1分)21、 如图所示的机构运动简图,(1) 计算其自由度;(2) 确定其是否有确定的运动。(写出活动件、低副、高副的数目,有虚约束、局部自由度或复合铰链的地方需指出)H(或I)-虚约束 (1分) B-局部自由度 (1分) 无复合铰链 (1分)活动构件n=6 (1分) 低副数8 (1分) 高副数1 (1分) (3分)此机构具有确定的运动。(1分)22、 计算下图所示机构的自
5、由度。若图中含有局部自由度、复合铰链和虚约束等情况时,应具体指出。(10分)无虚约束 (1分) B-局部自由度 (1分) E-复合铰链 (1分)活动构件n=7 (1分) 低副数9 (1分) 高副数1 (1分) (3分)23、 如图所示机构:1. 指出是否含有复合铰链、局部自由度、虚约束,若有则明确指出所在位置;2. 在去掉局部自由度和虚约束后,指出机构的活动构件数,低副数,高副数;3. 求机构的自由度。无虚约束 (1分) E-局部自由度 (1分) C-复合铰链 (1分)活动构件n=7 (1分) 低副数9 (1分) 高副数1 (1分) (3分)24、 如图所示齿轮连杆机构,构件1,2为一对齿轮:
6、(1) 指出是否含有复合铰链、局部自由度、虚约束,若有则明确指出所在位置;(2) 在去掉局部自由度和虚约束后,指出机构的活动构件数,低副数,高副数;(3) 求机构的自由度。无虚约束 (1分) 无局部自由度 (1分) A为复合铰链 (1分)活动构件n=4 (1分) 低副数5 (1分) 高副数1 (1分) (3分)二、机构运动分析、力分析25、 速度瞬心法既可作机构的速度分析,又可作机构的加速度分析。 ( )26、 两构件构成高副时,其瞬心一定在接触点上。 ( )27、 当两构件不直接组成运动副时,其瞬心位置用三心定理确定。 ( )28、 单一驱动力作用下的转动副自锁的原因是驱动力( )摩擦圆。A
7、、 切于 B、 交于 C、 分离29、 速度瞬心是两个作平面相对运动的两刚体上瞬时_为零的重合点。A 、绝对速度 B 、牵连速度 C 、相对速度30、 作平面相对运动的三个构件的三个瞬心必_。A、重合于一点 B、在同一平面上 C、 在同一直线上 D、不能确定31、 转动副的自锁条件是_。32、 移动副的自锁条件是_。33、 已知移动副间的摩擦系数为,则摩擦面间的摩擦角的大小为 。34、 图示平面滑块机构中,摩擦角大小如图所示,F为驱动力,与水平方向的夹角为,Q为工作阻力,忽略构件的重力和惯性力,试求:(1) 在图中作出机架2对滑块1的总约束反力 ;(2分)(2) 写出驱动力F的表达式; (2分
8、)(3) 该瞬时的机械效率。(2分)(1) 如图所示 (2分) (2) 得到: (2分)(3) , (2分)35、 图示平面单杆机构中,杆长已知,铰链B处的虚线小圆为摩擦圆,半径为,M为驱动力矩,阻力F与杆AB的夹角为,忽略构件的重力和惯性力,试求:(1) 在图中作出转动副B的总约束反力 ;(2分)(2) 写出驱动力矩M的表达式;(2分)(3) 该瞬时的机械效率。(2分) (1) 如图所示 (2分) (2) (2分)(3) , (2分)36、 如图所示的曲柄滑块机构中,细线小圆表示转动副处的摩擦圆。若不考虑构件的质量,当构件1主动时,试在图上画出图示瞬时作用在连杆2上两运动副(B、C)处的总反
9、力方向。如图,每力3分37、 一平面机构如图所示,已知构件的角速度为1,试求:(1) 此机构在图示位置时全部速度瞬心(用符号Pij直接标注在图上);(4分)(2) 构件3的速度V3(写出表达式即可)。(2分) (1) 作 (2分) 作 (2分)(2) : (2分)38、 一平面机构如图所示,已知构件的角速度为1,试求:(1) 此机构在图示位置时全部速度瞬心(用符号Pij直接标注在图上);(4分)(2) 写出构件3角速度3的表达式。(2分)(1) 作 (2分) 作 (2分)(2) : (2分)三、连杆机构39、 一曲柄摇杆机构,若取其曲柄为机架,此机构演化为 机构。 A、曲柄摇杆 B、双摇杆 C
10、、双曲柄 D、曲柄滑块40、 铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度和小于其余两杆长度之和,则为了获得双曲柄机构,其机架应取_。A、最短杆 B、最短杆的相邻杆 C、最短杆的相对杆 D、任何一杆41、 铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和, 当以 为机架时,有两个曲柄。A 最短杆相邻边; B 最短杆; C 最短杆对边。42、 铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和,而充分条件是取 为机架。A 最短杆或最短杆相邻边; B 最长杆; C 最短杆的对边。43、 一曲柄摇杆机构,若曲柄与连杆处于共线位置。则当 为原动件时,称为机构的极限位置。A
11、 曲柄; B 连杆; C 摇杆。44、 判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能,可以 的大小为依据。A 传动角; B 摆角; C 极位夹角。45、 曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件,其最小传动角位置发生在 。A、摇杆与连杆共线位置 B、摇杆与机架共线位置 C、曲柄与连杆共线位置 D、曲柄与机架共线位置46、 一曲柄滑块机构,若其行程速比系数K=2,则此机构的极位夹角为 。 A、30 B、45 C、60 D、90 47、 在下列平面四杆机构中,一定无急回性质的机构是_。A、曲柄摇杆机构 B、摆动导杆机构C、对心曲柄滑块机构 D、偏心曲柄滑块机构48、 在死点位置时,机构的压力角=A 0 ; B
12、45; C 90。49、 一曲柄摇杆机构,若曲柄与连杆处于共线位置。则当 为原动件时,称为机构的死点位置。A 曲柄; B 连杆; C 摇杆。50、 铰链四杆机构的死点位置发生在 。A、从动件与机架共线位置 B、主动件与机架共线位置C、主动件与连杆共线位置 D、从动件与连杆共线位置51、 平面连杆机构中,极位夹角越大,K值越大,急回运动的性质也越显著。 ( )52、 双曲柄机构中,曲柄一定是最短杆。 ( )53、 一曲柄摇杆机构,若取其曲柄为机架,此机构演化为_机构;若取其摇杆为机架,则演化为_机构。54、 在曲柄摇杆机构中,当以摇杆为主动件,_与_构件两次共线时,则机构出现死点位置。55、 图
13、示ABCD为一已知的曲柄摇杆机构,其中C1D、C3D为摇杆CD的两个极限位置。AB为主动件,回答下列各题:(1) 画出该曲柄摇杆机构的极位夹角;(2分)(2) 画出在图示位置(2位置)时该曲柄摇杆机构的压力角(2分)(3) 该曲柄摇杆机构有无急回特性?若有写出行程速度变化系数的表达式;(3分)(4) 若杆AB、BC、CD的长度分别为240mm、600mm、400mm,要使该机构始终为曲柄摇杆机构,则机架AD的取值范围应为何值?(4分)(5) 如果要求用一连杆将摇杆CD和滑块F连接起来,使摇杆的三个已知位置C1D、C2D、C3D和滑块的三个位置F1 、F2 、F3相对应(图中尺寸系按比例绘出)。
14、试用作图法确定此连杆的长度及其与摇杆CD铰链点的三个相应位置(在题图中直接作图,要求保留作图图线,并简要说明作图过程)。(7分)(1) 如图所示,角即为极位夹角(2分)(2) 如图C2点的线速度方向和B2C2延长线的交角即为图示位置的压力角(2分)(3) 有(1分)。(2分)(4) (4分)(5) 如图,DF1顺时针旋转角得,DF3逆时针旋转角得,分别作线段、的垂直平分线,则交点即为所求的一个铰链点位置,以D为圆心为半径做圆D,分别以、为圆心,以为半径做圆,分别与圆D交于、两点,则、为另外两个铰链点的位置。(7分)56、 图示ABCD为一已知的曲柄摇杆机构,回答下列各题: (1) 用作图法在图
15、中标出CD杆的摆角;(3分)(2) 若AB为主动件,画出在图示位置时该曲柄摇杆机构的传动角(2分);(3) 若杆AB、BC、CD、AD的长度分别为240mm、600mm、400mm、500mm,以哪个杆作为机架可获得双曲柄机构?为什么?(3分)(4) 当以CD为主动件时,是否会出现死点位置?为什么?(3分)(5) 试设计一铰链四杆机构,要求满足AB1、AB2与DE1、DE2两组对应位置,并要求满足摇杆CD的第2位置为极限位置。已知杆AB、AD的长度(在图中已按比例画出),试用作图法确定铰链C的位置(在题图中直接作图,简要说明作图过程,并标明四杆机构ABCD)(7分)(1) 如图,以D为圆心,已
16、CD为半径做圆D,以A为圆心以(AB+BC)为半径做圆,交圆D于C2,以A为圆心,以(BC-AB)为半径做圆,交圆D于C1,则角C1D C2 即为所求摆角(3分)(2) 如图角即为传动角(2分)(3) 以杆AB作为机架可获得双曲柄机构(3分)(4) 当以CD为主动件时会出现死点位置,因为当连杆和从动曲柄共线时传动角为零,CD通过连杆作用于AB的力恰好通过其回转中心(3分)(5) 如图,将AB2E2D作为刚体逆时针旋转角,使E2D与E1D重合,此时AB2转到的位置,作线段的垂直平分线,延长与该垂直平分线交于C1点,则C1点即为铰链点C1的位置,因为摇杆CD的第二位置为极限位置,曲柄AB2与连杆B
17、2 C2共线,以D为圆心C1D为半径做圆,延长AB2交该圆于C2点,则C2点即为铰链点C2的位置。(7分)57、 下图所示为一已知的曲柄摇杆机构,现要求用一连杆将摇杆CD和滑块F连接起来使摇杆的三个已知位置C1D,C2D,C3D和滑块的三个位置F1,F2,F3相对应。试作图确定此连杆的长度及其与摇杆C2D铰接点的位置。(要求保留作图线)10分58、 在图示的铰链四杆中,各杆的长度为a=28mm,b=52mm,c=50mm,d=72mm.。试问此为何种机构?请用作图法求出此机构的极位夹角、杆CD的最大摆角、机构的最小传动角min和行程速比系数K。 因为28+72=10050+52=102,并且最
18、短杆为连架杆,所以此机构为曲柄摇杆机构。行程速比系数 59、 设计一翻料四杆机构,其连杆长BC=60mm,连杆的两个位置关系如图所示,要求机架AD与B1C1平行,且在其下相距50mm, 要求标出四杆机构ABCD。(按1:1另外作图设计,保留作图线,不必写出作图过程)B1B2的垂直平分线:3分 C1C2的垂直平分线:3分 AD水平线: 3分标A点: 1分 标D点: 1分 连ABCD: 2分60、 试用作图法设计一曲柄滑块机构,已知滑块的行程H为80mm,偏心距e=40mm,行程速比系数K=1.5,求曲柄和连杆的长度l1、l2。(要求用1:1作图) (2分)作OC1: 2分 作OC2: 2分 作圆
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