机械原理试题(有答案).doc

自测题1
一、选择题（每小题1分，共10分）
1. 构件是机械中独立（a ）单元。
A. 制造 B. 运动 C. 分析
2. 在一般情况下，机构具有确定运动的条件是原动件数目等于（c ）。
A. 从动件 B. 最终执行构件 C. 自由度 D. 1
3. 一般情况下机构的对称部分可能产生（ c ）。
A. 复合铰链 B. 局部自由度 C. 虚约束
4. 一般门、窗扇与框之间有两个铰链，这是（ a ）。
A. 复合铰链 B. 局部自由度 C. 虚约束
5. 平面连杆机构是由许多刚性构件用（ c ）联结而成的机构。
A. 转动副 B. 高副 C. 低副
6. 对心曲柄滑块机构的行程速比系数一定（ a ）
A. 大于1 B. 等于1 C. 小于l
7. （ b）为无穷大引起的冲击为刚性冲击。
A. 速度 B. 加速度 C. 加速度的导数
8. 斜齿轮的标准模数和压力角在（ b ）上。
A. 端面 B. 法面 C. 轴面
9. 圆锥齿轮是用来传递两（ c ）轴之间的转动运动的。
A. 平行 B. 相交 C. 交错
10. 用（ a ）来调节机器的周期性速度波动。
A. 飞轮 B. 调速器 C. 轮系

二、填空题（每空1分，共33分）
1. 在平面机构中具有两个约束的运动副是 转动 副或 移动
副，具有一个约束的运动副是 高 副。
2. 平面四杆机构中的运动副都是转动副的称为 铰链四杆机构 ，其基本型式有 、 、 。
3. 在曲柄摇杆机构中，当 连杆 与 摇杆 两次共线位置之一时出现最小传动角。
4. 在曲柄摇杆机构中，当 曲柄 为主动件， 连杆 与 摇杆
构件两次共线时，则机构出现死点位置。
5. 铰链四杆机构具两个曲柄的条件 和 。
6. 在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中，增加基圆半径，其压力角将 ；当用对心尖端从动件时，增加凸轮基圆半径，其压力角将 。
7. 一对模数相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮标准安装时，两轮的分度圆 相等 ；齿轮的节圆和分度圆 重合 ，啮合角α′ 等于
压力角α；中心距a等于两轮 分度圆 半径之和。
8. 斜齿圆柱齿轮的 参数为标准值；直齿圆锥齿轮
分度圆上的 和 取为标准值。
9. 间歇运动机构是将原动件的 运动变换为从动件的
运动。常用的间歇运动机构万向联轴节 ， 螺旋机构 ， 棘轮 。
10. 机械效率是 有效机械功 的比值，按机械效率来确定机构自锁的条件为 n《0 。
11. 刚性转子静平衡的力学条件是 ，动平衡的力学条件是 。
三、计算图示各机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出）。（本题10分）
(b)

(a)

四、请在图中标出该机构的全部瞬心。（本题8分）

五、在图示轮系中，已知各轮齿数为：z1=z2’=20，z2=40,z3 =30，z4=80，试计算该轮系的传动比i1H。（本题10分）

六、在如图所示曲柄滑快机构中，设已知机构尺寸和位置，各处的摩擦圆半径（虚线小圆），滑块与导路间的摩擦系数f，驱动力矩Md及生产阻力Pr。若不计各构件的质量，求各运动副中反力的作用线位置及方向。（本题9分）

七、一偏置曲柄滑块机构的曲柄lAB=25mm，连杆lBC=75mm，偏距
试作图求：
（1） 滑块行程H和极位夹角θ，并计算机构行程速比系数K值。
（2） 曲柄为原动件时，机构的最小传动角。
（本题10分）
八、如图所示为一摆动从动件凸轮机构。凸轮为一偏心圆盘，逆时针转动。求凸轮的基圆，凸轮的理论轮廓曲线，凸轮在图示位置的压力角α，并作出摆杆由最低位置摆动到图示位置时，相应的凸轮转角φ 和摆杆的角位移ψ。
（本题10分）

自测题2
一、选择题（每小题2分，共24分）
1. 两构件通过（ c ）接触组成的运动副称为高副。
A. 面 B. 面或线 C点或线
2. 平面连杆机构是由许多刚性构件用（ c ）联结而成的机构。
A. 转动副 B. 高副 C. 低副
3. 以滑块为原动件时，曲柄滑块机构在（ b）位置出现死点。
A. 曲柄与连杆共线 B. 曲柄与导路平行 C. 曲柄与导路垂直
4. 双摇杆机构倒置后（ a ）得到双曲柄机构。
A. 一定能 B. 不能 C. 不一定能
5. 渐开线的形状决定于（ a ）的大小。
A. 展角 B. 压力角 C. 基圆
6. 斜齿轮的标准模数和压力角在（ b ）上。
A. 端面 B. 法面 C. 轴面
7. 当齿轮中心距稍有改变时，（ c ）保持原值不变的性质称为可分性。
A. 压力角 B. 啮合角 C. 速比
8. 圆锥齿轮的标准参数在（ a ）面上。
A. 法 B. 小端 C. 大端
9. 一对齿轮传动相当于（ b ）作纯滚动。
A. 基圆 B. 节圆 C. 分度圆
10.（ a）轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。
A. 行星 B. 周转 C. 差动
11.（ a ）机构将住复摆动变为单向间歇运动。
A. 棘轮 B. 槽轮 C. 凸轮
12. 刚性回转件达到静平衡时（ c ）是动平衡的。
A. 一定 B可能 C. 一定不
二、填空题（每空1分，共34分）
1. 在平面机构中具有两个约束的运动副是 转动 副或 移动 副，具有一个约束的运动副是 高 副。
2. 平面四杆机构中的运动副都是转动副的称为 铰链四杆 机构，其基本型式有 、 、 。
3. 铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是 以及 。
4. 在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中，增加基圆半径，其压力角将 ；当用对心尖端从动件时，增加凸轮基圆半径，其压力角将 。
5. 渐开线齿轮齿廓上各点的压力角的大小是不同的，其 齿顶 圆上的压力角为零度； 齿根 圆上的压力角最大； 分度 圆上的压力角为标准值。
6. 一对模数相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮标准安装时，两轮的分度圆 相等 ；齿轮的节圆和分度圆 重合 ，啮合角α′ 等于 压力角α；中心距a等于两轮 分度圆 半径之和。
7. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 m1=m2 、 a1=a2 。连续传动条件是 重合度等于一。
8. 斜齿圆柱齿轮的 参数为标准值；直齿圆锥齿轮 分度圆上的 和 取为标准值。
9. 间歇运动机构是将原动件的 运动变换为从动件的 运动。常用的间歇运动机构有 棘轮 ， 槽轮 ， 螺旋机构 。
10. 机械效率是 的比值，按机械效率来确定机构自锁的条件为 机械效率小于等于零 。
11. 调节周期性速度波动的方法是 ，非周期性速度波动的调节是用 飞轮 来实现的。
三、计算图示各机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出）。（本题8分）
（a）

（b）

四、已知一平面铰链机构各构件的长度如图所示。试问：1）这是铰链四杆机构基本型式中的何种机构？2）若以AB为原动件，此机构有无急回运动？为什么？3）当以AB为原动件时，此机构的最小传动角发生在何处？（在图上标出）4）该机构在什么情况下会出现死点？在图上标出死点发生的位置。（本题12分）

五、画出图示凸轮机构的基圆半径及机构在该位置的压力角。（本题8分）

六、在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n1=1440r/min，转动方向如图示，其余各轮齿数为：，，，，，试：
（1） 说明轮系属于何种类型；
（2） 计算齿轮4的转速n4；
（3） 在图中标出齿轮4的转动方向。（本题8分）

七、在图示双滑块机构中，转动副A与B处的虚线小圆表示摩擦圆，在滑块1上加F力推动滑块3上的负载Q，若不计各构件重量及惯性力，试在图上画出构件2所受作用力的作用线。（本题6分）

3. 在曲柄摇杆机构中，当 与 两次共线位置之一时出现最小传动角。
4. 在曲柄摇杆机构中，当 为主动件， 与 构件两次共线时，则机构出现死点位置。
5. 铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是 和
。
6. 在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中，增加基圆半径，其压力角将 ；当用对心尖端从动件时，增加凸轮基圆半径，其压力角将 。
7. 一对模数相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮标准安装时，两轮的分度圆 ；轮的节圆和分度圆 ，啮合角α′ 压力角α；中心距a等于两轮 半径之和。
8. 斜齿圆柱齿轮的 参数为标准值；直齿圆锥齿轮 分度圆上的 和 取为标准值。
9. 间歇运动机构是将原动件的 运动变换为从动件的 运动。常用的间歇运动机构有 ， ， 。
10. 机械效率是 的比值，按机械效率来确定机构自锁的条件为 。
三、综合题：（共59分）
1． 计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请指出。 （8分）

2． 试画出图示凸轮机构中凸轮1的理论廓线，并标出从动件2的最大升程。 （8分）

3．找出图示机构的全部瞬心，并写出图示位置构件1的角速度与构件3的速度之间的关系表达式。 （8分）

4．已知图示轮系中各轮的齿数：，，，，，，主动轮1的转速，转向如图。试求构件H的转速的大小和方向。
（13分）

5．已知曲柄摇杆机构ABCD中的摇杆，摇杆摆角，行程速比系数K=1.5，机架长，试用作图法求出该机构的曲柄和连杆的长、。（10分）
6．渐开线直齿圆柱齿轮减速器中一对齿轮的传动比，测得有关参数为：，，，，中心距。试求：1）、、、、的值；2）按作啮合图，在图上标出理论啮合线和实际啮合线段；3）由啮合图估算重合度。 （12分）

试题参考答案
一、选择题
1.B；2.C；3.C；4.C；5.C；6.B；7.B；8.B；9.B；10.A
二、填空题
1.转动、移动、高
2.铰链四杆、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
3.曲柄、机架
4.摇杆、曲柄、摇杆
5.机架为最短杆、最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和
6.不变、减小
7.相切、相等、等于、分度圆
8.法面、大端、模数、压力角
9.连续、间歇、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构
10.输出功与输入功、
三、综合题：
1．分别将两滚子和与其相铰接的一构件看成一体，机构自由度为：
F=3×5-2×6-2×1=1

2. 注意：在尖角处理轮轮廓曲线的曲率半径应与滚子的半径相等。

3．由瞬心可知：构件3的速度大小为

——比例系数。

4．解：此轮系为一复合轮系，由齿轮、3、4和系杆H组成周转轮系，由齿轮1、2、组成定轴轮系。并对它们分别计算，其中由结构可知，，对于定轴轮系有
，得 （1）
，得 （2）
周转轮系部分的传动比，
（3）
将（1）、（2）代入（3）式，可以求得 , 系杆与齿轮1转向相同。

5．解：根据行程速比系数，极位夹角为

作图如下：得 ，。 此题还有一解，此处略。

6．解：1）
，得 m=5
, 得
，得
，得
2）啮合图如下：

3）由啮合图估算出重合度