清华大学机械原理A卷
清华大学机械原理A 卷
1. 凡是驱动机械产生运动的力统称为 力，其特征是该力与其作用点的速度方向 或成 ，其所作的功为 。
A ．驱动；
B ．平衡；
C ．阻抗；
D ．消耗功；
E ．正功；
F ．相同；
G ．相反；
H ．锐角；
I ．钝角；
J ．负功 答：AFHE
2. 简述进行质量代换需要满足的三个条件？动代换和静代换各应满足什么条件？ 答：质量代换法需满足三个条件：
1、 代换前后构件的质量不变；
2、 代换前后构件的质心位置不变；
3、 代换前后构件对质心轴的转动惯量不变；
其中：动代换需要满足前面三个条件；静代换满足前两个条件便可。
3. 什么是当量摩擦系数？分述几种情况下的当量摩擦系数数值。
答：为了计算摩擦力简便，把运动副元素几何形状（接触面形状）对运动副的摩擦力的影响因素计入到摩擦系数中，这种转化后的摩擦系数称为当量摩擦系数。 对单一平面 f f V =；槽角为θ2时θ
sin f
f v =
；半圆柱面接触时kf f V =，2/~1π=k
4．移动副中总反力的方位如何确定？
答：1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角2）总反力的偏斜方向与相对运动方向相反。
5. 移动副的自锁条件是 驱动力作用在移动副的摩擦角内 。
6. 转动副的自锁条件是 驱动力臂≤摩擦圆半径 。
7. 判定机械自锁的条件有哪些？
答：1)驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内； 2）机械效率小于或等于0
3）能克服的工作阻力小于或等于0
8.判断对错，在括号中打上 √ 或 ×：
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。 （√ ）
分析与计算：
1.图示为一曲柄滑块机构的a)、b)、c)三个位置，F为作用在活塞上的力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，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）。
2. 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，试确定各运动副中总反力（F R31、F R12及F R32）的方位（不考虑构件的重量及惯性力，图中虚线小圆为摩擦圆，运动副B处摩擦角φ如图所示）。
3. 图示为一带式运输机，由电动机1经带传动及一个两级齿轮减速器，带动运输带8。设已知运输带8所需的曳引力P=5500N，运送速度u=1.2m/s。带传动（包括轴承）的效率η1=0.95,
每对齿轮（包括其轴承）的效率η2=0.97,运输带8的机械效率η3=0.9。试求该系统的总效率及电动机所需的功率。 解：该系统的总效率为
822.092.097.095.0232
21=⨯⨯==ηηηη
电动机所需的功率为
)(029.8822.0102.155003kw v P N =⨯⨯=⋅=-η
4.如图所示为一输送辊道的传动简图。设已知一对圆柱齿轮传动的效率为0.95；一对圆锥齿轮传动的效率为0.92 (均已包括轴承效率)。求该传动装置的总效率。
解：此传动装置为一混联系统。 圆柱齿轮1、2、3、4为串联
圆锥齿轮5-6、7-8、9-10、11-12为并联。 此传动装置的总效率
5.图示为由几种机构组成的机器传动简图。已知：η1=η2=0.98，η3=η4=0.96，η5=η6=0.94，η7=0.42，P r ’=5KW ，P r ’’=0.2KW 。求机器的总效率η。
解：设机构3、4、5、6、7 组成的效率为η3’，则机器的总效率为η=η1η2η3’
而'
'2'2'
'''3
P P P P r r ++=η， P 2’ η3η4= P r ’ ，P 2’’ η5η6η7= P r ’’
将已知代入上式可得总效率η=η1η2η3’=0.837
5 6 1 2
3 4 7 η1
η2
η5
η6
η7
η3
η4
P r ’
P r ’’
2
341295.0'==ηηη92.0''56==ηη83
.092.095.0'''2563412=⋅==⋅=ηηηηηη
L
F
100
1
2
6. 如图所示，构件1为一凸轮机构的推杆，它在力F 的作用下，沿导轨2向上运动，设两者的摩擦因数f=0.2，为了避免发生自锁，导轨的长度L 应满足什么条件（解题时不计构件1的质量）？
解：力矩平衡0=∑M 可得：
L R F ⨯=⨯100, 得：L F R /100⨯= ，其中21R R R == R 正压力产生的磨擦力为：L F f R F f /1002.0⨯⨯=⋅= 要使推杆不自锁，即能够上升，必须满足：f F F 2>，即L F F /1002.02⨯⨯⨯>
解得：mm L 401004.0=⨯>
7. 图示为一焊接用的楔形夹具，利用这个夹具把两块要焊接的工件1及1’预先夹妥,以便焊接。图中2为夹具体，3为楔块，试确定此夹具的自锁条件（即当夹紧后，楔块3不会自动松脱出来的条件）。
解：此题是判断机构的自锁条件，因为该机构简单，故可选用多种
方法进行求解。 解法一：根据反行程时0≤'η的条件来确定。
反行程时（楔块3退出）取楔块3为分离体，其受工件1、1′和夹具2作用的总反力F R13
和F R23以及支持力F ′。各力方向如图5-5（a ）、(b)所示 ，根据楔块3的平衡条件，作力矢量三角形如图5-5（c ）所示 。由正弦定理可得
()
φαφ
2sin cos 23-'
=F F R 当0=φ时，α
sin 230F F R '
=
2
1
3
F R23
F R13
F'
v 31
α
φ
φF R23
F R13
F'
α
φ
φF R23
F'
F R13
图5-5
(a)
(b)
(c)
α-2φ
90°+φ
于是此机构反行程的效率为 ()
α
φαηsin 2sin 32320-=
=
'R R F F 令0≤'η，可得自锁条件为：φα2≤ 。
解法二：根据反行程时生产阻力小于或等于零的条件来确定。
R 1 F R 2
F f
根据楔块3的力矢量三角形如图5-5（c ），由正弦定理可得
()
φ
φαcos 2sin 23-=
'R F F 若楔块不自动松脱，则应使0≤'F 即得自锁条件为：
φα2≤ 解法三：根据运动副的自锁条件来确定。
由于工件被夹紧后F ′力就被撤消，故楔块3的受力如图5-5(b)所示，楔块3就如同受到F R23（此时为驱动力）作用而沿水平面移动的滑块。故只要F R23作用在摩擦角φ之内，楔块3即发生自锁。即 φφα≤- ，由此可得自锁条件为：φα2≤ 。
讨论：本题的关键是要弄清反行程时F R23为驱动力。用三种方法来解，可以了解求解这类问题的不同途径。
8. 图示楔块机构。已知：αβ==60o
，各摩擦面间的摩擦系数均为f =015.,阻力
Q =1000N 。试：
①画出各运动副的总反力； ②画出力矢量多边形；
③求出驱动力P 值及该机构效率。
153077.8==-f tg ϕ
由正弦定理：
)90sin()2180sin(0
210ϕβγϕ-=--+R P 和)90sin()2sin(012ϕϕβ+=-R Q
于是
Q
P *-+*---+=)2sin()90sin()90sin()2180sin(00ϕβϕϕβγϕ
代入各值得：N P 7007.1430=
取上式中的0
0=ϕ，可得N P 10000
=于是6990.00
==
P P η
第6章机械的平衡
概念：
1. 在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。
答：质径积
2. 刚性转子的动平衡的条件是。
答：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩矢量和为0
3.转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？
答：静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡
动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡
4．造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？
答：原因：转子质心与其回转中心存在偏距；
平衡目的：使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。
5.造成转子动不平衡的原因是什么？如何平衡？
答：转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡；
平衡方法：增加或减小配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。
6. 回转构件进行动平衡时，应在两个平衡基面上加平衡质量。
7. 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。
答：一定一定不一定一定
8. 机构的完全平衡是使机构的总惯性力恒为零，为此需使机构的质心恒固定不动。
9. 平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。
A只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡
B动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来
C静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b与其直径D之比b/D<0.2）
D使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡
10.平面机构的平衡问题，主要是讨论机构惯性力和惯性力矩对 的平衡。 A. 曲柄 B. 连杆 C. 机座 答：C
11.判断对错，在括号中打上 √ 或 ×：
①经过动平衡校正的刚性转子，任一回转面内仍可能存在偏心质量。 ( √ )
②若刚性转子满足动平衡条件，这时我们可以说该转子也满足静平衡条件。 ( √ )
③设计形体不对称的回转构件，虽已进行精确的平衡计算，但在制造过程中仍需安排平衡校正工序。 ( √ ) ④不论刚性回转体上有多少个平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。 ( × )
⑤通常提到连杆机构惯性力平衡是指使连杆机构与机架相联接的各个运动副内动反力全为零，从而减小或消除机架的振动。 ( × ) ⑥作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构件内部得到平衡。 ( √ ) ⑦若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，则不论如何调整质量分布仍不可能消除运动副中的动压力。 ( √ )
⑧绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件，可在其上加减平衡质量来达到惯性力系平衡的目的。 ( √ )
⑨为了完全平衡四杆铰链机构ABCD 的总惯性力，可以采用在原机构上附加另一四杆铰链机构AB ’C ’D 来达到。条件是l AB =l AB ’，l BC =l BC ’l CD =l CD ’，各杆件质量分布和大小相同。 ( × ) ⑩为了完全平衡四杆铰链机构的总惯性力，可以采用在AB 杆和CD 杆上各自加上平衡质量m '和
m ''来达到。平衡质量的位置和大小应通过计算求得。 ( √ )
12.在图示a 、b 、c 三根曲轴中，已知
44332211r m r m r m r m ===，并作轴向等间隔布置，
且都在曲轴的同一含轴平面内，则其中 轴已达静平衡， 轴已达动平衡。
答：（a ）、（b ）、（c ）；（c ）
分析与计算：
1. 图示为一钢制圆盘，盘厚b=50mm ，位置Ⅰ处有一直径φ=50mm 的通孔，位置Ⅱ处是一质量m 2=0.5kg 的重块。为了使圆盘平衡，你在圆盘上r=200mm 处制一通孔。试求此孔的直径与位置。（钢的密度γ=7.8g/cm 3）
解：解法一：先确定圆盘的各偏心质量大小
kg b m 7648.08.754
542
2
1-=⨯⨯⨯-=-=πγφπ kg m 5.02=
设平衡孔质量
γπb d m b 4
2
-= 根据静平衡条件 02211=++b b r m r m r m
mm kg r m r m r m b b b ⋅=︒-︒-=52.32210cos 135cos cos 2211θ
mm kg r m r m r m b b b ⋅=︒-︒-=08.104210sin 135sin sin 2211θ
mm kg r m r m r m b b b b b b b b ⋅=+=04.109)cos ()sin (22θθ
由mm r b 200= kg m b 54.0=∴ mm b m d b
2.424==γ
π 在位置b θ相反方向挖一通孔
︒=︒+︒=︒+⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛=︒+-66.28218066.72180cos sin 1801b b b b b b b r m r m tg θθθ
解法二：
由质径积矢量方程式，取 mm
mm
kg W ⋅=2μ 作质径积矢量多边形如图
平衡孔质量 kg r W m b
b
W b 54.0==μ 量得 ︒=6.72b θ
2. 在图示的转子中，已知各偏心质量m 1=10kg ，m 2=15kg ，m 3=20kg ，m 4=10kg ，它们的回转半径分别为r 1=40cm ，r 2=r 4=30cm ，r 3=20cm ，又知各偏心质量所在的回转平面的距离为l 12=l 23=l 34=30cm ，各偏心质量的方位角如图。若置于平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的平衡质量m b Ⅰ及m b Ⅱ的回转半径均为50cm ，试求m b Ⅰ及m b Ⅱ的大小和方位。
解：解法一：先确定圆盘的各偏心质量在两平衡基面上大小
kg m m 10906022==
Ⅰ kg m m 590302
2==Ⅱ kg m m 320906033==Ⅰ kg m m 3
40906033==Ⅱ 根据动平衡条件
cm kg r m r m r m r m r m i i i x b b ⋅-=︒-︒-︒-=-=∑3.283300cos 240cos 120cos cos )(332211ⅠⅠⅠαcm kg r m r m r m r m r m i i i y b b ⋅-=︒-︒-︒-=-=∑8.28300sin 240sin 120sin sin )(332211Ⅰ
ⅠⅠα()()()cm kg r m r m r m y b b x b b b b ⋅=-+-=+=8.2848.288.283)()(2
22
2）（）（ⅠⅠⅠ
kg r r m m b b b b 6.5508
.284)(===
ⅠⅠ 845)()(1'︒==-x
b b y b b b r m r m tg ⅠⅠⅠθ 同理
cm kg r m r m r m r m r m i i i x b b ⋅-=︒-︒-︒-==-=∑2.359300cos 240cos 30cos cos )(332244ⅡⅡⅡαcm
kg r m r m r m r m r m i i i y b b ⋅-=︒-︒-︒-==-=∑8.210300sin 240sin 30sin sin )(332244ⅡⅡⅡα()()()()()cm kg r m r m r m y b b x b b b b ⋅=-+-=
+=5.4168.2102.359)()(2
22
2ⅡⅡⅡ
kg r r m m b b b b 4.7505.416)(===ⅡⅡ ︒==-145)()(1
x
b b y b b b r m r m tg ⅡⅡⅡθ
解法二：
根据动平衡条件
031
32332211=+++
b b r m r m r m r m Ⅰ 03
2
31332244=+++b b r m r m r m r m Ⅱ
由质径积矢量方程式，取mm mm
kg W ⋅=10μ 作质径积矢量多边形如图6-2（b ）
(a)
r 1
r 2
m 1
m 2
m 4
r 4
m 3
r 3
(b)
W 1Ⅰ
W 2Ⅱ
W 2Ⅰ
W 3Ⅰ
W b Ⅰ
W 3ⅡW 4Ⅱ
W b Ⅱ
图6-2
θbⅠ
θbⅡ
kg r W m b b W b 6.5==ⅠⅠμ ︒=6Ⅰb θ kg r W m b
b W
b 4.7==Ⅱ
Ⅱμ ︒=145Ⅱb θ
提高思考题：如图所示转子，其工作的转速n =300r/min ，其一阶临界转速
01n =6000r/min ，
现在两个支撑轴承的垂直方向分别安装测振传感器，测得的振动线图如图9-15（b ）所示，试问：
1) 该转子是刚性转子还是挠性转子？若此转子的工作转速为6500r/min,该转子又属于哪种转子？
2) 该转子是否存在不平衡质量？
3) 能否从振动线图上判断其是静不平衡还是动不平衡？
(a) (b)
第7章机械的运转及其速度波动的调节
概念：
1.等效构件的等效质量或等效转动惯量具有的动能等于原机械系统的总动能；等
的函数，只与位置有关，而与机器效质量（或等效转动惯量）的值是
的运动无关。按功率等效的原则来计算等效力矩，按动能等效的原则来计算转动惯量。
2.机器产生速度波动的主要原因是输入功不等于输出功。
3. 速度波动的类型有周期性和非周期性两种。
4. 什么是机械系统的等效动力学模型?
具有等效质量或等效转动惯量，其上作用有等效力或等效力矩的等效构件称为原机械系统的等效动力学模型。
5. 等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生
的瞬时功率之和。
6. 试论述飞轮在机械中的作用。
答案：
飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能器。
当外力对系统作盈功时，它以动能形式把多余的能量储存起来，使机械速度上升的幅度减小；当外力对系统作亏功时，它又释放储存的能量，使机械速度下降的幅度减小。
另外还有一种应用，渡过死点
7. 飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能器。
8. 机器周期性速度波动的调节方法一般是加装飞轮___，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调速器。
9. 机器安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时 D 。
A.一样
B.大
C.小
D. A、C 的可能性都存在
10.机器运转出现周期性速度波动的原因是 C 。
A．机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡；
B.机器中各回转构件的质量分布不均匀；
C.在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且
有公共周期；
D.机器中各运动副的位置布置不合理。
11.采用飞轮进行机器运转速度波动的调节，它可调节 B 速度波动。 A ．非周期性； B ．周期性；
C ．周期性与非周期性；
D ．前面的答案都不对
12.机器等效动力学模型中，等效力的等效条件是什么？不知道机器的真实运动，能否求出等效力？为什么？
答：等效力的等效条件：作用在等效构件上的外力所做之功，等于作用在整个机械系统中的所有外力所做之功的总和。不知道机器的真实运动，可以求出等效力，因为等效力只与机构的位置有关，与机器的真实运动无关。 13.机器产生周期性速度波动的原因是什么？ 答：1）
ed M 和er M 的变化是具有规律地周而复始，Je 为常数或有规律地变化
2）在一个周期内，能量既没有增加也没有减少。 14.判断对错，在括号中打上 √ 或 ×：
①机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。 ( × ) ②为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。 ( √ ) ③机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动。 ( × ) ④机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。 ( × ) ⑤机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它的大小等于原机器中各运动构件的质量(转动惯量)之和。 ( × ) ⑥机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它的大小等于原机器所有作用外力的矢量和。 ( × ) ⑦机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据瞬时功率相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。 ( × ) ⑧机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据动能相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。 ( × ) ⑨为了调节机器运转的速度波动，在一台机器中可能需要既安装飞轮，又安装调速器。( × ) ⑩为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。 ( × )
分析与计算：
1. 某内燃机的曲柄输出力矩Md 随曲柄转角φ的变化曲线如图所示，其运动周期φT=π，曲柄的平均转速nm=620r/min 。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数δ=0.01。试求
⑴曲柄最大转速nmax 和相应的曲柄转角位置φmax ；
⑵装在曲柄上的飞轮转动惯量JF （不计其余构件的转动惯量）。
解 选定曲柄为等效构件，所以 等效驱动力矩Med=Md 等效阻力矩Mer=常数 在一个运动循环内，驱动功Wd 应等于阻抗功Wr ，即
Mer ·π= Wr =Wd=(π/9)·200/2+(π/6)·200+(13π/18)·200/2=350π/3 所以 Mer=350/3 N ·m
画出等效阻力矩Mer 曲线，如答图a)所示。
由35032009DE π=得DE=7π/108，由35031320018FG
π=得FG=91π/216，EF=π－DE －FG=111π/216
各区间盈亏功，即等效驱动力矩Med 曲线与等效阻力矩Med 曲线之间所围的面积
s1=⊿DE0面积=-135023DE ⋅⋅=-1225
324π
=-3.781π
s2=梯形ABFE 面积=＋()13506125
2002
3216AB EF π⎛⎫+-=
⎪⎝⎭=28.356π s3=⊿FGC 面积=-135015925
2
3648FG π
⋅⋅=-=-24.576π 作能量指示图，如图b)所示，可知：
a)
E b)
在φ=φE=7π/108=11.667º处，曲柄有最小转速nmin 在φ=φF=125π/216=104.167º处，曲柄有最大转速nmax 由ωmax=ωm(1+δ/2) ωmin=ωm(1-δ/2) 知 nmax=nm(1+δ/2)=620×(1+0.01/2)=623.1 r/min 最大盈亏功⊿Wmax=s2=6125π/216=89.085
装在曲柄上的飞轮转动惯量JF=
max
max
222900m m W W n ωδπδ∆∆=
=2.11 kg ·m2
2. 图a 所示为某机械系统的等效驱动力矩ed M 及等
效阻抗力矩
er M 对转角φ的变化曲线，T φ为其变化的
周期转角。设己知各下尺面积为2
200mm A ab =，
2260mm A bc =，2100mm A cd =，2190mm A de =，
2320mm A ef =，
2
220mm A fg =，
2
500mm A a g ='，
而单位面积所代表的功为2
10mm m N A ⋅=μ，试求
系统的最大盈亏功max W ∆。又如设己知其等效构件的
平均转速为
min 1000r
n m =。等效转动惯量为
25m kg J e ⋅=。
试求该系统的最大转速max n 及最小转速min n ，并指出最大转束及最小转速出现的位置。
解：1）求
max W ∆
作此系统的能量指示图（图b ），由图b 知：此机械系统的动能 最小及最大值分别出现在b 及e 的位置，即系统在b φ及e φ处，
分别有
max n 及min n 。
()()m
N A A A W de cd bc A ⋅=+-=+-=∆250019010026010max μ
2)求运转不均匀系数
δπ22max
900m e F n W J J ∆=
+
设0=F J 0456.0510002500
9009002
222max =⨯⨯⨯=∆=
ππδe m J n W
求
max n 和min n
()()min 8.1022100020456.0121max r n n m =⨯+=+=δ (
)
e φφ=max ()()min 2.977100020456.0121min
r n n m
=⨯-=-=δ (
)
b
φφ=min
3. 已知某轧机的原动机功率等于常数：N1=300KW ，钢板通过轧辊时消耗的功率为常数：N2=900KW ，钢材通过轧辊的时间t2=5s ，主轴平均转速n1=50r/min, 机械运转不均匀系数δ=0.2，设轧钢机的全部转动惯量集中在飞轮上。求： (1) 此轧钢机的运转周期； (2) 飞轮的最大转速和最小转速；
(3) 安装在主轴上的飞轮的转动惯量。(13分) 答案：
(1) 设运动周期为T ，则有： T ×N1 = N2×t2 所以：T= N2×t2/N1 = 900×5/300 = 15s (2) 平均转速：ωm = n1×2π/60 = 5.23 rad/s 最大转速：ωmax =ωm(1+δ/2) = 5.75 rad/s 最小转速：ωmin =ωm(1-δ/2) = 4.71 rad/s (3) 最大盈亏功：Amax = (N2-N1)×t2 = 3×106 Nm 飞轮的转动惯量：
(Kg.m2)
机械原理试卷(含答案),
机械原理试卷合集（含参考答案）《机械原理试卷参考答案》（№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．下列机构中，若给定各杆长度，以最长杆为连架杆时，第一组为 （双摇杆机构）机构；第二组为（曲柄摇杆机构）机构。 b a c (1) a = 250 b = 200 c = 80 d = 100； (2) a = 90 b = 200 c = 210 d = 100 。 3.机构和零件不同，构件是（运动的单元），而零件是（制造的单元）。4．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）。 5．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）。 6．当要求凸轮机构从动件的运动没有冲击时，应选用（摆线运动）规律。7．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。 8．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 ）。 1．9．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）。 10．平面机构结构分析中，基本杆组的结构公式是（3n = 2P L）。而动态静力分析中，静定条件是（3n = 2P L）。 一、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，应便实际啮合线长度（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．压力角是在不考虑摩擦情况下，作用力与作用点的（B）方向的夹角。 A)法线； B)速度； C)加速度； D)切线； 5．理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮，
清华大学机械原理 A 卷
清华大学机械原理A 卷 1. 凡是驱动机械产生运动的力统称为 力，其特征是该力与其作用点的速度方向 或成 ，其所作的功为 。 A ．驱动； B ．平衡； C ．阻抗； D ．消耗功； E ．正功； F ．相同； G ．相反； H ．锐角； I ．钝角； J ．负功 答：AFHE 2. 简述进行质量代换需要满足的三个条件？动代换和静代换各应满足什么条件？ 答：质量代换法需满足三个条件： 1、 代换前后构件的质量不变； 2、 代换前后构件的质心位置不变； 3、 代换前后构件对质心轴的转动惯量不变； 其中：动代换需要满足前面三个条件；静代换满足前两个条件便可。 3. 什么是当量摩擦系数？分述几种情况下的当量摩擦系数数值。 答：为了计算摩擦力简便，把运动副元素几何形状（接触面形状）对运动副的摩擦力的影响因素计入到摩擦系数中，这种转化后的摩擦系数称为当量摩擦系数。 对单一平面 f f V =；槽角为θ2时θ sin f f v = ；半圆柱面接触时kf f V =，2/~1π=k 4．移动副中总反力的方位如何确定？ 答：1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角2）总反力的偏斜方向与相对运动方向相反。 5. 移动副的自锁条件是 驱动力作用在移动副的摩擦角内 。 6. 转动副的自锁条件是 驱动力臂≤摩擦圆半径 。 7. 判定机械自锁的条件有哪些？ 答：1)驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内； 2）机械效率小于或等于0 3）能克服的工作阻力小于或等于0 8.判断对错，在括号中打上 √ 或 ×： 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。 （√ ）
分析与计算： 1.图示为一曲柄滑块机构的a)、b)、c)三个位置，F为作用在活塞上的力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，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）。 2. 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，试确定各运动副中总反力（F R31、F R12及F R32）的方位（不考虑构件的重量及惯性力，图中虚线小圆为摩擦圆，运动副B处摩擦角φ如图所示）。 3. 图示为一带式运输机，由电动机1经带传动及一个两级齿轮减速器，带动运输带8。设已知运输带8所需的曳引力P=5500N，运送速度u=1.2m/s。带传动（包括轴承）的效率η1=0.95,
机械原理试题及答案(试卷+答案)
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，他们的渐开线齿 形是（）。 A）相同的；B）不相同的。 4、对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（）
机械原理期末试题库(附答案)
机械原理期末题库（本科类） 一、填空题： 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36º，则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程 作运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。 14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。 15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。 16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率。 18.刚性转子的动平衡的条件是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。 22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。
机械原理试卷及答案
机械原理（课程名）期末考试试卷(A 卷) （闭卷） 一、填空选择题（共18分） 1、(2分)对于绕固定轴回转的构件，可以采用的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。 2、(2分)渐开线圆锥齿轮的齿廓曲线是，设计时用上的渐开线来近似地代替它。 3、(2分)斜齿圆柱齿轮的重合度将随着和的增大而增大。 4、（4分）在图示a 、b 、c 三根曲轴中，已知44332211r m r m r m r m ===，并作轴向等间隔布置，且都在曲轴的同一含轴平面内，则其中轴已达静平衡，轴已达动平衡。 5、（2分）反 行 程 自 锁 的 机 构， 其正 行 程 效 率， 反 行 程 效 率。 A) η＞;1 B) η=1; C) 01＜＜;η D) η≤0;6、(3分)图 示 轴 颈 1 在 驱 动 力 矩d M 作 用 下 等 速 运 转，Q 为 载 荷， 图 中 半 径 为 ρ的 细 线 圆 为 摩 擦 圆，则 轴 承2作 用 到 轴 颈1 上 的 全 反 力 21R 应 是 图 中 所 示 的 作 用 线。 1) A ； 2) B ； 3) C ； 4) D ； 5) E 7、(3分)下图两对蜗杆传动中，a 图蜗轮的 转向为。b 图蜗杆的螺旋方向为。
(请将所有答案 写在答题纸上) 二、（10分）试求图示机构的自由度，进行高副低代和结构分析，并判别机构级别。 三、（10分）图示为一铰链四杆机构的运动简图、 速度多边形和加速度多边形。要求： (1)根据两个矢量多边形所示的矢量关系，标出多边形各杆所代表的矢量，并列出相应的矢量方程； (2)求出构件2上速度为零的点以及加速度为零的点。 四、（12分）在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度25=AB l mm ，55=BC l mm ，40=CD l mm ， 50=AD l mm 。 （1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄； （2）该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围； （3）以AB 杆为主动件时，该机构有无急回性？用作图法求出其极位
机械原理试卷答案
机械原理试卷答案 机械原理试卷答案「篇一」 一、(10分)选择题： 1、构件是机构中的单元。 A、运动; B、制造; C、应用 2、基本杆组是一自由度的运动链。 A、F>1 B、 0 3、以摇杆为主动件的曲柄摇杆机构死点位置。 A 、有一个; B、有二个 ; C、没有 4、平底从动杆盘形凸轮机构，其压力角。 A 、为常数; B、随凸轮转动而变化; C、一定比尖顶推杆的大 5、一对外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮，其螺旋角应满足。 A、大小相等、旋向相同; B、大小不等、旋向相同; C、大小相等、旋向相反 6、渐开线齿轮上处的圆称为分度圆。 A、齿厚等于齿槽宽; B、齿顶高等于齿根高 C、具有标准模数和标准压力角。 7、六个构件组成的.平面机构，其瞬心总数应为个。
A、15; B、30; C、12 8、若要传递两平行轴之间的运动，且要求两轴转向相同，宜采用。 A、外啮合齿轮传动; B、内啮合齿轮传动; C、齿轮齿条传动 9、为了减小机械运转中速度的波动，应在机械中安装飞轮。 A、所有; B、周期性; C、非周期性 10、在研究机械系统动力学问题时，常采用等效力(或力矩)来代替作用在系统中的所有外力，它是按的原则确定的。 A、做功相等; B、动能相等; 目 C、力的平衡 二、(10分)计算下图所示平面机构的自由度，若存在复合铰链、局部自由度及虚约束请明确指出，并判断该机构是否具有确定的相对运动。 三、(10分)图示为一对心直动尖顶从动杆盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度ω顺时针方向转动。试： 在图上画出凸轮的基圆，并标明基圆半径r0; 在图中标明从动杆的行程h; 在图中标出凸轮的推程运动角δ0、远休止角δ01、回程运动角δ0′和近休止角δ02; 标出凸轮机构图示位置的压力角α; 若凸轮按图示方向转过45°，标出其压力角α45°。 四、(13分)下图所示机构中，设已知各构件的尺寸，原动件1以等角速度逆时针方向转动。试：
机械原理试题及答案(试卷+答案)
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，他们的渐开线齿形是（）.
机械原理试题及答案试卷答案
2021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，假设从动件运动规律不变，增大基圆半径，那么压力角将减小〔T 〕 5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，那么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，机械功总有一局部消耗在克制摩擦力上。〔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，假设以曲柄为原动件时，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
2012机械原理试卷A
一、填空题。（10分） 1、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。 2、当两个构件组成移动副时，其瞬心位于______处。当两构件组成纯滚动的高副时，其瞬心就在__ __ __。当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用____ __来求。 3、凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越，而凸轮机构的结构尺寸越。 4、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按照非标准中心距安装时，节圆与分度圆不，分度圆的大 小取决于，而节圆的大小取决于。 5、平面定轴轮系传比的大小等于。 二、选择题（10分） 1、在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且处于共线位置时,机构处于死点位置。 A）曲柄与机架；B）曲柄与连杆；C）连杆与摇杆。 2、一对渐开线齿轮啮合传动时，两齿廓间。 (A)保持纯滚动；(B)各处均有相对滑动；(C)除节点外各处均有相对滑动。 3、用同一凸轮驱动不同类型（尖顶、滚子或平底式；直动或摆动式）的从动件时，各从动件的运动规律。 (A）相同；(B）不同；(C）有时相同，有时不同 4、要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构，可以用机架转换法将。 A）原机构的曲柄作为机架；B）原机构的连杆作为机架；C）原机构的摇杆作为机架。 5、. 当渐开线圆柱齿轮的齿数少于z min时，可采用的办法来避免根切。 (A)正变位；(B)负变位；(C)减少切削深度。 三、计算机构的自由度（10分） 四、如图所示，现欲设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD的长l CD=75mm，行程速比系数k=1.5，机架AD 的长度l AD=100mm,摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为ψ= 45 0。试求曲柄的长度l AB和连杆的长度l BC （有两组解）。（15分）
2022—2023学年第2学期《机械原理及制图》期末考试(A卷)
2022—2023学年第2学期《机械原理及制图》期末考试（A卷） 注意事项：（五号黑体） 1、本试卷共（8）页，满分100分，考试时间为120分钟。 2、考试形式：闭卷；适用专业：酿酒工程（白酒方向）、葡萄与葡萄酒工程专业; 层次：本科 3、考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。 4、请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。 一、不定项选择题（每小题2分，共20分） 1、按照国家标准规定，机械制图中汉字的字体应写为（B）字体。 A 华文仿宋体 B 长仿宋体 C 仿宋GB-2312 体 D 行楷体 2、相邻辅助零件、极限位置的轮廓线的线型通过（D）表示。 A 双折线 B 细点画线 C 波浪线 D 细双点画线 3、机械中某一构件存在与整体机械运动无关的自由度属于（A）。 A 局部自由度 B 无关自由度 C 临时自由度 D 冗余自由度 4、曲柄摇杆机构处于死点位置时（C）等于零度 A 极位夹角 B 压力角 C 传动角 D 啮合角 5、某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是（D）。 A.含有一个自由度 B.至少含有一个基本杆组 C.至少含有一个Ⅱ级杆组 D.至少含有一个Ⅲ级杆组 6、工程制图中，装配图必须包含的内容有（AD） A 一组图形 B 尺寸数值 C 技术要求 D 标题栏明细栏7、螺纹的基本要素有（ABCD） A 牙型 B 直径 C 线数 D 旋向 8、剖切面包含（ACD） A.单一剖切面 B.几个垂直的剖切面 C.几个相交的剖切面 D.几个平行的剖切面 9、下列属于铸造工艺结构的是（ BC） A 钻孔结构 B 拔模斜角 C 倒角与圆角 D 退刀槽与砂轮越程槽 10、构成运动副的两个构件间接触形式有（ABC） A 点 B 线 C 面 D 以上选项都不对 二、判断题（每小题1 分，共10分） 1、机构作确定运动的基本条件是其自由度必须大于零。（ｘ） 2、一台机器空运转，对外不作功，此时机器的效率等于零。（√） 3、标注尺寸时，“C”表示45度角。（√） 4、局部剖视图上的波浪线可以超出轮廓线之外。（ｘ） 5、相对运动的构件材料确定后，当量摩擦系数取决于运动副间作用力的大小。（ｘ） 6、正投影法的基本性质为真实性、积聚性、类似性。（√） 7、截平面与圆柱轴线倾斜，截交线为椭圆。（√） 8、四杆机构的急回特性是针对主动件作等速移动而言的。（ｘ） 9、一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角不一定为20°。（√） 10、设计凸轮廓线时，增大凸轮的基圆半径，其廓线曲率将不变。（ｘ）
机械原理期末考试试卷A卷及答案
2009-2010学年第2学期考试试题（A）卷 课程名称《机械原理》任课教师签名 出题教师签名审题教师签名 考试方式（闭）卷适用专业机械类 考试时间（120 ）分钟 题号一二三四五六七总分 得分 评卷人 一、填空（每小题3分，共15分） 1．两构件之间以面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。 2．在图示4个分图中，图不是杆组，而是二个杆组的组合。 3．当两个构件组成移动副时，其瞬心位于处。当两构件组成纯滚动的高副时，其瞬心就在。当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用 来求。 4．旋转齿轮的几何轴线位置均___的轮系，称为定轴轮系。在行星轮系中，具有运动几何轴线的齿轮，称为__，具有固定几何轴线的齿轮，称为____。 5. 将连续回转运动转换为单向间歇转动的机构有 、、。 二、是非题（用“ Y ”表示正确，“ N ”表示错误填在题末的括号中）。 （每小题2分，共10分） 1、虚约束对运动不起约束作用，也不能增加构件的刚性。---------------( ) 2、对心曲柄滑块机构的行程速比系数K=1。------------ ( ) 3、渐开线直齿圆柱标准齿轮是指分度圆上模数和压力角为标准值的齿轮。 －－－－－－－－－( ) 4、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。因此，只要将理论廓线上各点的向径减去滚子半径，便可得到实际轮廓曲线上相应点的向径。-------------------( ) 5、单销外槽轮机构的运动系数总是小于0.5。－－－－－－－－( ) 三、分析作图题（共25分）
1. 试计算图示机构的自由度。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。（10分） 2. 试在图示凸轮机构中，（15分） （1）标出从动件与凸轮从接触点C 到接触点D 时，该凸轮转过的转角ϕ； （2）标出从动件与凸轮在D 点接触的压力角α； （3）标出在D 点接触时的从动件的位移 s 。 四、计算题（共50分） 1．在图示机构中，已知构件1以ω1沿顺时针方向转动，试用瞬心法求构件2的角速度ω2和构件4的速度v 4的大小(只需写出表达式)及方向。（13分） 2．如图示的铰链四杆机构中，AD 为机架，AB a ==35mm ，CD c ==50mm ，AD d ==30mm ，问BC b =在什么范围内该机构为双摇杆机构；该机构是否有可能成为双曲柄机构？（10分）
A-机械原理考试试题参考答案及评分标准
图1 枣庄学院2021—2021学年第一学期 机械原理 课程考试试题参考答案及评分标准 开课单位： 机电工程学院 课程类别：□公共课 √□专业课 □基础课 课程编号 0510086 学分/学时 4/68 试 卷 √□A 卷 □B 卷 出题教师 张姗 考试方式 √□闭卷 □开卷 □其他 专业/年级 专业 机械设计制造及其自动化 年级 10级本科3、4、5班 修读方式 √□必修 □选修 一．选择题（共15题，每题2分，答错不得分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C A C C BE C B A C C B A B C C 二．填空题（共5题，每题2分，共10分） 1. 1(0.5分)；2(0.5分)；F=3n 2p l p h （1分）； 2. 转动副中心(0.5分)；垂直于移动导路的无穷远(0.5分)；在接触点处的公法线(0.5分)；接触点处(0.5分)； 3.双曲柄机构；双摇杆机构；曲柄摇杆机构；（共2分）； 4.1mm （1分）；零（1分）； 5.两轮的模数压力角分别相等（1分）；17（1分）； 三．作图题 1.共六个瞬心，一个1分，共6分；如图1； 2. （1.5分），逆时针方向（1分）；（1.5分），逆时针方向（1分）； 3．每小问为2分，共6分；如图2； 4. 每小问为2分，共6分；如图3； 5. 每小问为1分，共5分；如图4； 图2
三．计算题（每题16分，共32分） 1. (1) （5分）； (2)高副低代结构简图见图a 。（6分）；(3)该机构由原动件1，3个基本杆组（Ⅱ级组）2-7，3-8，4-5 和机架组成，见图b ，为Ⅱ级机构。（5分） 2.（1） （2分） （2） （3分） （2分） （3） （2分） （4） （3分） 四个齿轮轴的转向各1分；共16分； 注：1.出题教师负责制订课程考试试题参考答案及评分标准，不够可另附页。 2.试题参考答案及评分标准与试题一并交主管教学负责人，负责人审核签字，公共课交教务处，专业课留各学院（教学部）。 3.试卷评阅完后，此表随试卷装订在一起，专业课由各学院、公共课由教务处分别保管、存档。 3 图4 图3
机械原理试卷及答案
2006~2007学年第二学期《机械原理》试卷（A卷）班级：姓名：学号： 一、填空题(共计20分，每空1分) 1、机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数等于机构的自由度数，若机构自由度Ｆ〉0，而原动件数 1、(本题10分)如图所示，已知：BCDEGF，且分别相等，计算平面机构 的自由度。若存在复合铰链、局部自由度及虚约束，请指出。如果以凸 轮为原动件,机构是否具有确定的运动？ 1、(本题10分) 解：n=6 1分 P L= 8 P H=1 F＝3n－2P L－P H ＝3×6－2×8－1 ＝1 B处存在局部自由度 DE杆存在虚约束 I、J之一为虚约束 当以凸轮为原动件时，原动件数等于机构的自由度，故机构具有确 定的运动。 2、（本题8分）在图示机构中，各杆的长度为L1=28mm，L2=54mm， L3=50mm,L4 =72mm。问： （1）试阐述铰链四杆机构的曲柄存在条件； (2)以杆4为机架时，该机构为何种机构? (3）当取杆1为机架时，将演化为何种机构？ （4）当取杆3为机架时,又将演化为何种机构? 解：（1）铰链四杆机构的曲柄存在条件: ①最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和， ②最短杆是连架杆或机架。 （2）L1+L4=28+72 出卷人：孙来宁 《机械原理》试题（A） 年级：13级专业：本科 一、填空题(本大题共14小题，每空1分，共20分) 1、同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。 2、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 3、机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 4、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 5、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 8、平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 9、轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮 系。 10、三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。 11、铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。 12、.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。 13、一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。 14、标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。 二、判断题(正确的打√，错误的打×) (本大题共10小题，每小题2分，共20分) 1、对心曲柄滑块机构都具有急回特性。（） 2、渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆与节圆相等。（） 3、当两直齿圆柱齿轮的安装中心距大于标准中心距时，为保证无侧隙啮合，应采用正 传动。（） 4、凸轮机构中当从动件的速度有有限量突变时，存在柔性冲击。（） 5、用飞轮调节周期性速度波动时，可将机械的速度波动调为零。（） 6、动平衡的转子一定满足静平衡条件。（） 7、斜齿圆柱齿轮的法面压力角大于端面压力角。（） 8、加工负变位齿轮时,齿条刀具的分度线应向远离轮坯的方向移动。( ) 9、在铰链四杆机构中，固定最短杆的邻边可得曲柄摇杆机构。（） 10、平底直动从动件盘状凸轮机构的压力角为常数。（） 三、简答题(本大题共6小题，每小题5分，共30分) 1、造成转子不平衡的原因是什么平衡的目的又是什么 2、凸轮实际工作廓线为什么会出现变尖现象设计中如何避免 3、什么是机械的自锁移动副和转动副自锁的条件分别是什么 4.什么是齿轮的节圆标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合 5、什么是传动角它的大小对机构的传力性能有何影响铰链四杆机构的最小传动角在什 么位置 6、渐开线具有的特性有哪些 四、计算题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 1、求图示机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 2、已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K＝，摇杆长l CD=40mm，摇杆摆角Ψ=60º,机架长 l AD=55mm。作图设计此曲柄摇杆机构，求连杆和曲柄的长度。 3、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数Z1＝24，Z2＝64，模数m＝6mm，安装《机械原理》试题及答案