2014浙江工业大学机械原理习题卡补充资料
机械原理习题卡补充
第二章
三、计算题
1. 试计算图1所示凸轮——连杆组合机构的自由度。
解由图1a可知，F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×5 – (2×7+0 – 0) –0=1
由图1b可知，F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×4 – (2×6+0 – 0) –0=0
由图1c可知，F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×3 – (2×4+0 – 0) –0=1
a b c
图1
5. 试计算图2所示的压床机构的自由度。
解由图2可知，该机构存在重复结构部分，故存在虚约束。实际上，从传递运动的独立性来看，有机构ABCDE就可以了，而其余部分为重复部分，则引入了虚约束。
直接由图2知，n=14，p l=22（其中C，C”，C’均为复合铰链），p h=0，p’=3，F’=0，由式（1.2）得
F=3n –（2p l + p h–p’）–F’ = 3×14 – (2×22+0 – 3) – 0=1
这里重复部分所引入的虚约束数目p’可根据该重复部分中的构件数目n’、低副数目p l’和高副数目p h’来确定，即
P’=2p l’ + p h’ –3n’ =2×15 – 0 – 3×9=3
计算机构中的虚约束的数目在实际工程中是很有意义的，但就计算机构自由度而言，此类型题用前一种解法显得更省事。
图2
6计算图6所示平面机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度及虚约束，在进行高副低代后，分析机构级别。
解G处的滚子转动为局部自由度，即F’=1；而虚约束p’=0，则n=10，p l=13（D处为复合铰链），p h=2，于是由式（1.2）得
F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×10 – (2×13+2 – 0) –1=1
Ⅱ级机构
图6
7 求图7所示机构的自由度，并在图中标明构件号，说明运动副的数目及其所在位置，最后分析机构为几级机构。
解B处的滚子转动为局部自由度，即F’=1；而虚约束p’=0，则n=7，p l=9（O,B,C处为复合铰链），p h=1，于是由式（1.2）得
F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×7 – (2×9+1 – 0) –1=1
Ⅲ级机构
图7
8 在图8所示的运动链中，标上圆弧箭头的构件为原动件。已知l AB=l CD，l AF=l DE，l BC=l AD=l FE。试求出该运动链的自由度数目。
解虚约束p’=1(EF杆带入一个虚约束)，则n=8，p l=12（C处为复合铰链），p h=0，F’=0；于是由式（1.2）得
F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×8 – (2×12+0 – 1) –0=1
图8
9. 试计算图9所示凸轮——连杆组合机构的自由度。
解由图1可知，B,E两处的滚子转动为局部自由度，即F’=2；而虚约束p’=0，则n=7，p l=8（C,F处虽各有两处接触，但都各算一个移动副），p h=2，于是由式（1.2）得
F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×7– (2×8+2 – 0) –2=1
这里应注意：该机构在D处虽存在轨迹重合的问题，但由于D处相铰接的双滑块为一个Ⅱ级杆组，未引入约束，故机构不存在虚约束。如果将相铰接的双滑块改为相固联的十字滑块时，该机构就存在一个虚约束或变成含有一个公共约束m=4的闭环机构了。
图9
10 试计算图10所示机构的自由度。
解n=5，p l=7（B处为复合铰链），p h=0，则
F=3n – 2p l – p h = 3×5 – 2×7 –0=1
图10
11试计算图11所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束时，应予以指出，
并进行高副低代，确定该机构的级别。
解B处的滚子转动为局部自由度，即F’=1；而虚约束p’=0，则n=9，p l=12（E处为复合铰链），p h=1，于是由式（1.2）得
F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×9 – (2×12+1 – 0) –1=1
Ⅲ级机构
图11
12 判别图12所示机构的运动是否确定，为什么？对该机构进行高副低代，拆组分析，并确定机构的级别。
解E处的滚子转动为局部自由度，即F’=1；而虚约束p’=0，则n=6，p l=8（B处为复合铰链），p h=1，于是由式（1.2）得
F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×6 – (2×8+1 – 0) –1=2
机构运动确定，为Ⅱ级机构。
图12
第三章
P直接标注在图上)。
3－2试求出图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号
ij
3－4 在图示机构中，已知滚轮2与地面做纯滚动，构件3以已知速度V3向左移动，试用瞬心法求滑块5的速度V5的大小和方向，以及轮2的角速度ω2的大小和方向。 解：233P V V =
321
V AB ωμ=
g ，方向为逆时针 53232512D D V P P μω=，方向向左 5353D D V V V =+，方向向左
第四章 第五章
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η
=0.95,每对齿轮（包括其轴承）的效率η2=0.97,
1
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
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
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
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
φαηs i n 2s i n 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。
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≤ R 1 F R 2
F f
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。
0153077.8==-f tg ?
由正弦定理：
)90sin()2180sin(0210?βγ?-=--+R P 和)90sin()2sin(012??β+=
-R Q
于是
Q
P *-+*---+=)2sin()90sin()90sin()2180sin(00?β??βγ?
代入各值得：N P 7007.1430=
取上式中的0
0=?，可得N
P 10000=于是
6990.00
==
P P η
第六章
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 7648.08.754542
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 )(332211ⅠⅠⅠα()()()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
θ
bⅠ
θ
bⅡ
kg r W m b b W b 6.5==Ⅰ
Ⅰμ ?=6Ⅰb θ
kg r W m b
b W b 4.7==Ⅱ
Ⅱμ ?=145
Ⅱb 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
01
n =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)
第七章
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
20023216AB EF π??+-=
???=28.356π
M
φ
A B C
0 M d
π/9
π/6
13π/18
200N ·m
M
φ
A
B
C
0 M d π/9
π/6
13π/18
200N ·m
M er
=M ed
350/3
D E
F
G s 1 s 2
s 3
a)
φE φF
φC
b)
s3=⊿FGC 面积=-1350159252
3648FG π
??=-=-24.576π 作能量指示图，如图b)所示，可知：
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
2
22900m 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 =，
2
260mm A bc =，2100mm A cd =，2
190mm A de =，2320mm A ef =，
2220mm 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
2
5m kg J e ?=。
试求该系统的最大转速m ax
n 及最小转速m in 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
m ax
n 及m in 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
m ax
n 和m in n
()()min 8.1022100020456.0121max r n n m
=?+=+=δ ()e φφ
=m a x
()()min 2.977100020456.0121min
r n n m
=?-=-=δ
()b φφ=m i n
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)
第八章
1. 在题46图所示的曲柄摇杆机构中，各构件长度已知(自取长度比例尺l μ，数值从图中量出)，
曲柄1为原动件。⑴在图中标出极位夹角θ并求出行程速度变化系数K ；⑵在图中标出构件3的最大摆角max ?；⑶在图中标出最小传动角min γ；⑷若构件3向左摆动为工作行程，机构工作的性质为慢进快退，请确定原动件1的转向；⑸当分别取构件1、2、3为机架时，各获得何种机构？
答46图
180180 6.64 1.0766180180 6.64K θθ?+?+?
=
==?+?-?
构件1作机架，双曲柄机构 构件2作机架，曲柄摇杆机构 构件3作机架，双摇杆机构
2.
题47图所示为一六杆机构，各构件尺寸已知(自取长度比例尺l μ，数值从图中量出)，构件AB 为原动件。试用作图法确定：⑴滑块5的冲程H ；⑵滑块5往返行程的平均速度是否相同？若不同，求其行程速度变化系数K ； ⑶滑块的最小传动角min γ（保留作图线）。
题47图
18018040.33 1.577518018040.33K θθ?+?+?
=
==?+?-?
3. 在曲柄摇杆机构ABCD 中，AB 为曲柄，AD 为机架，CD 为摇杆，BC 为连杆，摇杆CD 的
长度已知(自取长度比例尺l μ，数值从图中量出)，摆角45?=?，行程速度变化系数
1.25K =，机架长度AD BC AB l l l =-。试用图解法确定曲柄AB 及连杆BC 的长度。
答48图
∵180 1.25180K θ
θ?+==?-
∴20θ=?
由图中数据可求得56.065mm AB =，100.135mm BC =
4. 已知一曲柄滑块机构滑块的行程速比系数 1.5K =，滑块的行程50mm H =，偏距
20mm
e =。试用作图法设计此曲柄滑块机构，并求其最大压力角max α。
答49图
极位夹角1
180361
K K θ-=?
=?+ 根据图中测量数据，可求得21.47mm AB =，46.35mm BC =，max 63.47α=?
第十章
3．已知渐开线直齿圆柱外齿轮分度圆压力角
20=α，并已测得跨7齿和跨8齿的公法 线长度08.607=W m m 94.68 m m , 8=W 。试确定该齿轮的模数。
αcos b 78m p W W ==-
m m 001.3)20cos ()08.6094.68(cos )(78=? -= -= αW W m
模数为标准系列，故必为mm 3=m ，其第三位小数值是由测量或制造误差引起的。
5．一对按标准中心距安装的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，其小齿轮已损坏，需要配 制，今测得两轴中心距mm 310=a ，大齿轮齿数1002=z ，齿顶圆直径4082a =d mm ，
202=α，1a =*h ，25.0=*c ，试确定小齿轮的基本参数及其分度圆和齿顶圆的直径。 5．解：m m 42
100408
2 )2(a 22a 2a 222a =+=+=
+=*
*h z d m h z m d
正确啮合条件：m m 421===m m m 2021===ααα 标准安装：)(2
21z z m a +=
5510043102221=-?=-=z m a z
m m 22055411=?==mz d
mm 228422202a 11a =?+=+=*m h d d
8．当?=20α， 1*=a h ，25.0*
=c 时，若渐开线直齿圆柱标准齿轮的齿根圆和基圆相重合，
其齿数应为多少？又当齿数大于以上求得的齿数时，试问基圆与齿根圆哪个大？
解：ααcos cos mz d d b ==
)
22(**
c h z m
d a f --=
由题意知，当基圆与齿根圆重合时，则有
1)
22(cos **=--=c h z m mz d d a f b α 解上式有
45.4120cos 1)25.01(2cos 1)(2**
=?
-+?=-+=αc h z a
当42≥z 时，α
cos 1)
(2**a -+>c h z
即 )(2)cos 1(**a c h z +>-α
αcos 22**a z c h z >--
故b f d d >，即这时齿根圆大于基圆。
2013年浙江工业大学机械原理习题答案
一、填空题 1. 平面运动副的最大约束数为____2_____，最小约束数为_____1_____。 2.平面机构中若引入一个高副将带入_____1____个约束，而引入一个低副将带入 _____2____个约束。平面机构中约束数与自由度数的关系是_约束数+自由度数=3_。 3. 在机器中，零件是最小制造的单元，构件是最小运动的单元。 4. 点或线接触的运动副称为高副，如齿轮副、凸轮副等。 5．机器中的构件可以是单一的零件，也可以是由多个零件装配成的刚性结构。 6．两个构件相互接触形成的具有确定相对运动的一种联接称为运动副。 7．面接触的运动副称为低副，如转动副、移动副等。 8．把两个以上的构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为是运动链，若运动链的各构件构成了首末封闭的系统称为闭链，若 运动链的构件未构成首末封闭的系统称为开链。 9．平面机构是指组成机构的各个构件均在同一平面内运动。 10．在平面机构中，平面低副提供 2 个约束，平面高副提供 1 个约束。11．机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。12．机构具有确定运动的条件是机构的原动件数等于自由度数。 二、简答题 1. 机构具有确定运动的条件是什么？ 答：1.要有原动件；2.自由度大于0；3.原动件个数等于自由度数。 2. 何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？在计算机构自由度时应如何处理？ 答：复合铰链是三个或更多个构件组成两个或更多个共轴线的转动副。 在有些机构中, 其某些构件所能产生的局部运动并不影响其他构件的运动, 我们把这些构件所能产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度。 虚约束是在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束。 在计算机构自由度时, K个构件汇交而成的复合铰链应具有（K-1）个转动副，同时应将机构中的局部自由度、虚约束除去不计。
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“ ”，错误的填写“ ”） （ 分） 、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。 （ ） 、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数 一定等于一。 （ ） 、在平面机构中，一个高副引入二个约束。 （ ） 、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 （ ） 、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。 （ ） 、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。 （ ） 、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。 （ ） 、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。 （ ） 、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ ） 、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。。
（ ） 二、填空题。 （ 分） 、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。 、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ ）所以（没有 ）急回特性。 、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 ）。 、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 ）。 、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 （ 分） 、齿轮渐开线在（ ）上的压力角最小。 ） 齿根圆 ； ）齿顶圆； ）分度圆； ）基圆。 、静平衡的转子（ ① ）是动平衡的。动平衡的转子（ ②）是静平衡的 。 ① ）一定 ； ）不一定 ； ）一定不。 ② ）一定 ； ）不一定： ）一定不。
《机械原理》期末考试试题及答案
一、是非题，判断下列各题,对的画“√”，错的画“×”（每题2分，共10分） 1、Ⅱ级机构的自由度不能大于2； 2、铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。 3、当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现自锁现象。 4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高； 5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构。 二、单项选择题（每小题2分，共10分） 1、在铰链四杆机构中，取（ ）杆作为机架，则可得到双摇杆机构。 A ．最短杆； B ．最短杆的对边； C ．最长杆； D ．连杆 2、下列为空间齿轮机构的是（ ）机构。 A ．圆锥齿轮； B ．人字齿轮； C ．平行轴斜齿圆柱齿轮； D ．直齿圆柱齿轮 3、表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为（ ）。 A ．轴面； B ．端面； C ．中间平面； D ．法面 4、在机构中原动件数目（ ）机构自由度时，该机构具有确定的运动。 A ．小于； B ．等于； C ．大于； D ．大于等于 5、 作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是（ ）。 A ．0=v ，0=a ； B ．0≠v ，0=a ； C ．0=v ，0≠a ； D ．0≠v ，0≠a 。 三、填空题（每小题2分，共10分） 1、为使凸轮机构结构紧凑，应选择较小的基圆半径，但会导致压力角_______ 。 2、构件是________的单元，而零件是制造的单元。 3、在摆动导杆机构中，导杆摆角 30ψ=，其行程速度变化系数K 的值为_______。 4、在周转轮系中，兼有_______的齿轮称为行星轮。 5、平面定轴轮系传动比的大小等于_______ 。 四、分析简答题（40分） 1、（10分）计算图示机构的自由度。确定机构所含杆组的数目和级别，并判定机构的级别。机构中的原动件如图所示。 B A C 4 F E D H G ω
机械原理试题及答案试卷答案
机械原理试题及答案试 卷答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
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（ ）的运动规律。 A ）等速运动； B ）等加等减速运动 ； C ）摆线运动。 5、机械自锁的效率条件是（ ）。 A ）效率为无穷大： B ）效率大于等于1； C ）效率小于零。 四、计算作图题： （共60分） 注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接卷上作图，保留所有作图线。 1、计算下列机构的自由度。 （10分） F = 3×8－2×11 = 2 F = 3×8－2×11 － 1 = 1 2、在图4-2所示机构中，AB = AC ，用瞬心法说明当构件1以等角速度转动时，构件3与机架夹角Ψ为多大时，构件3的 ω3 与ω1 相等。 （10分） 当ψ = 90°时，P13趋于无穷远处， 14 133413P P P P =∴
《机械原理》试题及答案
试题 1 3、 转动副的自锁条件是 驱动力臂≤摩擦圆半径 。 一、选择题（每空 2 分，共 10 分） 4、 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点： 啮合性能好，重合度大，结构紧凑 。 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A 、从动件的尺寸 B 、 机构组成情况 C 、 原动件运动规律 D 、 原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm ，80mm ，100mm ，当以 30mm 5、 在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为 2，则称为 差动轮 系 ，若其自由度为 1，则称其为 行星轮系 。 6、 装有行星轮的构件称为 行星架（转臂或系杆） 。 7、 棘轮机构的典型结构中的组成有： 摇杆 、 棘爪 、 棘轮 等。 三、简答题（15 分） 1、 什么是构件？ 的杆为机架时，则该机构为 A 机构。 答：构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲是不可再分的 A 、双摇杆 B 、 双曲柄 C 、曲柄摇杆 单位体。 2、 何谓四杆机构的“死点”？ 答：当机构运转时，若出现连杆与从动件共线时，此时γ=0，主动件通过连杆作用于从 D 、 不能构成四杆机构 动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件的有效分力为零，从动件就不能运动， 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 C 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A 、一次多项式运动规律 B 、 二次多项式运动规律 C 、正弦加速运动规律 D 、 余弦加速运动规律 4、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 机构的这种传动角为零的位置称为死点。 3、 用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪 些？ 答：出现根切现象的原因：刀具的顶线（不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m ）超过 了被切齿轮的啮合极限点 N 1，则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。 避免根切的方法：（a ）减小齿顶高系数 ha*.(b)加大刀具角α.(c)变位修正 四、计算题（45 分） 1、 计算如图 1 所示机构的自由度，注意事项应说明？（5*2） 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 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A 、模数 C D E C D B B F G B 、 分度圆上压力角 A A C 、齿数 D 、 前 3 项 a b 二、填空题（每空 2 分，共 20 分） 1、 两构件通过面接触而构成的运动副称为 低副 。 2、 作相对运动的三个构件的三个瞬心必 在同一条直线上 。 图 1 小题 a ：其中 A 、B 处各有一个转动副，B 处有一个移动副，C 、D 处的移动副记作一个 1 《机械原理》试题及答案
《机械原理》A 期末考试试题及参考答案
《机械原理》复习题A 一、选择题 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于。 A、从动件的尺寸 B、机构组成情况 C、原动件运动规律 D、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm，80mm，100mm，当以30mm的杆为机架时，则该机构为机构。 A、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A、一次多项式运动规律 B、二次多项式运动规律 C、正弦加速运动规律 D、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是。 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 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于。 A、模数 B、分度圆上压力角 C、齿数 D、前3项 二、填空题 1. 两构件通过面接触而构成的运动副称为。 2. 作相对运动的三个构件的三个瞬心必。 3. 转动副的自锁条件是。 4. 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点：，，。 5. 在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为2，则称为， 若其自由度为1，则称其为。 6. 装有行星轮的构件称为。 7. 棘轮机构的典型结构中的组成有：，，等。 三、简答题 1. 什么是构件？ 2.何谓四杆机构的“死点”？ 3. 用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪些？ 四、计算题 1、计算如图1所示机构的自由度，注意事项应说明？ 1
机械原理习题及课后答案(图文并茂)
机械原理 课后习题及参考答案
机械原理课程组编 武汉科技大学机械自动化学院
习题参考答案 第二章机构的结构分析 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。 4 3 5 1 2 解答：原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0，不合理，改为以下几种结构均可： 2-3 图2-396为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。
O 齿轮及偏心轮ω A 齿轮及凸轮 B E F D C 压头 机架 连杆 滑杆滑块 摆杆滚子 解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3?7-2 ?9-2 = 1 2-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3?7-2 ?9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束 b) n=5; P l =6; P h =2，F=3?5-2 ?6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束
b) a)A E M D F E L K J I F B C C D B A 2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3?4-2 ?5-1=1 A 处存在复合铰链 b) n=6; P l =7; P h =3，F=3?6-2 ?7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链 2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。
浙江工业大学机械原理习题卡
第二章 机构的结构分析 一、试画出图示平面机构的机构示意图，并计算自由度（步骤：1）列出完整公式，2）带入数据，3）写出结果）。 图a ) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下，当使用者来回摆动手 柄2时，活塞3将上下移动，从而汲出井水。 n= 3 p L = 4 p H = 0 p '= 0 F '= 0 F=3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′ = 3×3－（2×4＋0－0）－0 = 1 图b ) 缝纫机针杆机构 原动件1绕铰链A 作整周转动，使得滑块2沿滑槽滑动，同时针杆作 上下移动，完成缝线动作。 解： 自由度计算： 画出机构示意图： n= 3 p L = 4 p H = 0 p '= 0 F '= 0 F=3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′ = 3×3－(2×4＋0－0)－0 = 1 图c ）所示为一具有急回作用的冲床。图中绕固定轴心A 转动的菱形盘1为原 动件，其与滑块2在B 点铰接，通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C 转动，而拨叉3与圆盘4为同一构件。当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。 观察方向 3 2 4 1 4 3 2 1
解：1) 选取适当比例尺μl ，绘制机构运动简图(见图b) 2) 分析机构是否具有确定运动 n= 5 p L = 7 p H = 0 p '= 0 F '= 0 F =3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′= 3×5－(2×7＋0－0)－0 ＝ 1 机构原动件数目＝ 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 想一想 1．如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件？它们能为同一构件吗? 2 为了使冲头6得到上下运动，只要有机构CDE 即可，为什还要引入机构ABC ？(可在学过第三章后再来想想) 二、图a)所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转;而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。 解 1) 选取适当比例尺μl ，绘制机构运动简图(见图b) 2) 分析是否能实现设计意图 n= 3 p L = 4 p H = 1 p '= 0 F '= 0 b ) μl = 1 mm/mm 5 3 (4) 2 1 6 7
机械原理试卷答案
《机械原理与设计》（一）（答案） 班级： 姓名： 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 一、填空题（共25分，每一空1分） 1． 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 2H P 个约束，而引入L P 个 低副将引入 L P 个约束，则活动构件数n 、约束数与机构自由度 F 的关系是32L H F n P P =--。 2． 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
压力角相等 ； 螺旋角大小相等且旋向相同 。 7． 能实现间歇运动的机构有棘轮机构 ;槽轮机构;不完全齿轮机构。 8．当原动件为整周转动时，使执行构件能作往复摆动的机构有 曲柄摇杆机构 ；摆动从动件圆柱凸轮机构；摆动从动件空间凸轮机构或多杆机构或组合机构等 。 9．等效质量和等效转动惯量可根据等效原则：等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确定。 10．刚性转子静平衡条件是 不平衡质量所产生的惯性力的矢量和等 于零 ；而动平衡条件是不平衡质量所产生的惯性力和惯性力矩的矢量都等于零 。 二、 （5分）题二图所示，已知： BC //DE //GF ，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。 题二图 n= 6 P L = 8 P H =1 3236281L H F n P P =--=?-?-＝1 三、（10分）在图示铰链四杆机构中，已知：l BC =50mm ，l CD =35mm ， l AD =30mm ，AD 为机架，若将此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。
机械原理-期中考试题-答案
湖州师范学院 2012 — 2013学年第 二 学期 《 机械原理 》期中考试试卷 适用班级 考试时间 100 分钟 学院 班级 学号 姓名 成绩 一、填空（每空1分，共10分） 1、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用 质径积 相 对地表示。 2、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 90度 。 3、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于 1.5 。 4、刚性转子的动平衡的条件是 ∑F=0，∑M=0 。 5、曲柄摇杆机构出现死点，是以摇杆作主动件，此时机构的 传动 角等于零。 6、机器产生速度波动的类型有 周期性和非周期性 两种。 7、在曲柄摇杆机构中，如果将 最短杆 作为机架，则与机架相连的两杆都可以作 整周回转 运动，即得到双曲柄机构。 8、三个彼此作平面运动的构件共有 三 个速度瞬心，且位于 同一直线上 。 二、选择题（每题1分，共10分） 1、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γmin ＿B ＿。 A ．尽可能小一些 B ．尽可能大一些 C ．为0° D ．45° 2、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。 3、有一四杆机构，其行程速比系数K=1，该机构＿A＿急回作用。 A．没有；B．有；C．不一定有 4、机构具有确定运动的条件是＿B＿。 A．机构的自由度大于零； B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数； C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数； D．前面的答案都不对 5、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 6、从平衡条件可知，静平衡转子＿B＿动平衡的。 A．一定是；B．不一定是；C．一定不是 7、若两刚体都是运动的，则其速度瞬心称为 C 。 A . 牵连瞬心； B . 绝对瞬心； C . 相对瞬心 8、机械自锁的效率条件是 C A. 效率为无穷大 B. 效率大于等于1 C. 效率小于零 9、曲柄滑块机构通过 B 可演化成偏心轮机构 A.改变构件相对尺寸 B.改变运动副尺寸 C.改变构件形状 10、回转构件经过静平衡后可使机构的＿A＿＿代数和为零。 A．离心惯性力；B．离心惯性力偶；C．轴向力
浙江工业大学机械原理第八章习题第九章习题
1．图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成？并指出有无冲击。如果有冲击，哪些位置上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。 2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，为改善从动件尖端的磨损情况，将其尖端改为滚子，仍使用原来的凸轮，这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化？简述理由。 3. 在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60?时从动件的位置及从动件的位移s。 4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置，标出从动件行程h，说明推程运动角和回程运动角的大小。
5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角Φ=?时是渐开线，从动件行程h=30 mm，要求： （1）画出推程时从动件的位移线图s-?； （2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？ - ==20mm，∠AOB＝60 ； 6. 在图示凸轮机构中，已知：AO BO COD60 ；且A B(、CD(为圆弧；滚子半径r r=10mm，从动件的推程和CO=DO=40mm,∠= 回程运动规律均为等速运动规律。 （1）求凸轮的基圆半径； （2）画出从动件的位移线图。
7.图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心圆盘。在图中试： （1）确定基圆半径，并画出基圆； （2）画出凸轮的理论轮廓曲线； （3）画出从动件的行程h； 8. 设计一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮顺时针方向转动，基
圆半径r0=25mm，从动件行程h=25mm。其运动规律如下：凸轮转角为0 ~120 时，从动件等速上升到最高点；凸轮转角为120 ~180 时，从动件在最高位停止不动；凸轮转角为180 ~300 时，从动件等速下降到最低点；凸轮转角为300 ~360 时，从动件在最低位停止不动。 9. 试画出图示凸轮机构中凸轮1的理论廓线，并标出凸轮基圆半径 r、从动件2的行程。 10. 按图示的位移线图设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮的部分廓线。已知凸轮基圆半 ＝25mm，滚子半径r r=5mm，偏距e=10mm，凸轮以等角速度ω逆时针方向转动。设径r =0.001m/mm 。 计时可取凸轮转角?＝0 ，30 ，60 ，90 ，120 ，μ l 11.图示凸轮机构，偏距e=10mm，基圆半径r =20mm，凸轮以等角速ω逆时针转动，从 动件按等加速等减速运动规律运动，图中B点是在加速运动段终了时从动件滚子中心所处 90，试画出凸轮推程时的理论廓线（除从动件在最低、最的位置，已知推程运动角Φ=? 高和图示位置这三个点之外，可不必精确作图），并在图上标出从动件的行程h。
机械原理试卷及答案
XX 大学学年第二学期考试卷（A 卷） 课程名称： 机械原理 课程类别： 必修 考试方式： 闭卷 注意事项：1、本试卷满分100分。 2、考试时间 120分钟。 : 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确 答案，并将正确答案的选项填在题后的括号内。每小题2分，共20分） 1. 以移动副相连接的两构件的瞬心在 ( B ) / A ．转动副中心处 B. 垂直于导路方向的无穷远处 C. 接触点处 D. 过接触点两高副元素的公法线上 2. 有一四杆机构，其极位夹角为11°，则行程速比系数K 为 ( D ) A. 0 B. C. 1 D. 3. 以下哪种情况不会发生机械自锁 ( D ) A. 效率小于等于零 B. 作用在移动副上的驱动力在摩擦角之内 C. 生产阻抗力小于等于零 D. 轴颈上的驱动力作用在摩擦圆之外 4. 有一四杆机构，杆长分别为17mm ，38mm ，42.5mm ，44.5mm ，长度为17mm 的杆为连架杆，长度为44.5mm 的杆为机架，则此四杆机构为 ( A ) A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 ^ C. 双摇杆机构 D. 无法确认 5. 下列凸轮推杆运动规律中既无刚性冲击也无柔性冲击的是 ( C ) 系（部） ： 专业 班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题
A. 一次多项式 B. 二次多项式 C. 五次多项式 D. 余弦加速度 6. 直齿圆柱齿轮的齿数为19，模数为5mm ，* a h =1，则齿顶圆半径为 ( C ) A. 47.5 mm B. 50 mm C. 52.5 mm D. 55 mm 7. 连杆机构的传动角愈大，对机构的传力愈 ( B ) A. 不利 B. 有利 C. 无关 D. 不确定 （ 8. 当凸轮轮廓出现失真现象时，凸轮理论廓线的曲率半径ρ与滚子半径r r 满足以下关系 ( A ) A. ρ
机械原理期末考试试卷及答案
机械原理试卷 一、填空及选择题（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．斜齿轮的模数和压力角在__________（法面、端面、轴面）取标准值；锥齿轮当量齿数Z V=______________。 5．蜗杆机构传动的主动件是__________（蜗杆、蜗轮、蜗杆蜗轮皆可）。 6．移动副中驱动力作用于______将发生自锁；传动副中驱动力为一单力且作用于_______将发生自锁。 7．质量分布在同一平面的回转体，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。 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. 说出两种变回转运动为直线运动的机构：______，_______。 1.零件、构件、原动件-------------------------------------------------------------------3分 2.摇杆连杆从动曲柄----------------------------------------------------------------3分 3.模数相等，压力角相等----------------------------------------------------------------1分 4.法面Z / cosδ------------------------------------------------------------------------1分 5.蜗杆蜗轮皆可----------------------------------------------------------------------------1分 6.摩擦角摩擦圆------------------------------------------------------------------------2分 7.一定一定不一定一定----------------------------------------------------------1分 8.飞轮调速器----------------------------------------------------------------------------2分 9.曲柄滑块齿轮齿条----------------------------------------------------------------2分 二、计算图示机构的自由度（5分）
机械原理课后题答案
选择填空： （1）当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将（ B ）确定运动。 A.有； B.没有； C.不一定； （2）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 ）。 A.虚约束； B.局部自由度； C.复合铰链； （3）机构具有确定运动的条件是（B ）。 A.机构自由度数小于原动件数；机构自由度数大于原动件数； B.机构自由度数等于原动件数； （4）用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有（ B ）个自由度。 A.3； B.4； C.5； D.6； （5）杆组是自由度等于（ A ）的运动链。 A.0； B.1； C.原动件数。 （6）平面运动副所提供的约束为（ D ）。 A.1； B.2； C.3； D.1或2； （7）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.含有一个原动件组； B.原动件； C.至少含有一个Ⅱ级杆组； D.至少含有一个Ⅲ级杆组； （8）机构中只有一个（D ）。 A.闭式运动链； B.原动件； C.从动件； D.机架。 （9）具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（ C ）。 A.至少应有2个； B.最多有2个； C.只有2个； D. 不受限制。 （10）在加速度多边形中，连接极点至任一点的矢量，代表构件上相应点的____B__加速度；而其它任意两点间矢量，则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 （11）在速度多边形中，极点代表该构件上_____A_为零的点。
A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 （12）机械出现自锁是由于（ A ）。 A. 机械效率小于零； B. 驱动力太小； C. 阻力太大； D. 约束反力太大； （13）当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角＿B ＿。 A. 为0 0； B. 为090； C. 与构件尺寸有关； （14）四杆机构的急回特性是针对主动件＿D ＿而言的。 D. 等速运动； E. 等速移动； F. 变速转动或变速移动； （15）对于双摇杆机构，最短构件与最长构件之和＿H ＿大于其余两构件长度之和。 G. 一定； H. 不一定； I. 一定不； （16）当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和，此时，当取与最短杆向邻的构件为机架时，机构为＿K ＿；当取最短杆为机架时，机构为＿L ＿；当取最短杆的对边杆为机架，机构为＿J ＿。 J. 双摇杆机构； K. 曲柄摇杆机构； L. 双曲柄机构； M. 导杆机构； （17）若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可将＿N ＿。 N. 原机构曲柄为机架； O. 原机构连杆为机架； P. 原机构摇杆为机架； （18）平面两杆机构的行程速比系数K 值的可能取值范围是＿S ＿。 Q. 10≤≤K ； R. 20≤≤K ； S. 31≤≤K ； D ．21≤≤K ； （19）曲柄摇杆机构处于死点位置时＿U ＿等于零度。 T. 压力角； U. 传动角； V. 极位夹角。 （20）摆动导杆机构，当导杆处于极限位置时，导杆＿A ＿与曲柄垂直。 A. 一定； B. 不一定；
机械原理期末模拟试题答案
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)
机械原理课后题答案
机械原理课后题答案 Prepared on 22 November 2020
选择填空：（1）当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将（ B ）确定运动。 A.有； B.没有； C.不一定； （2）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 ）。 A.虚约束； B.局部自由度； C.复合铰链； （3）机构具有确定运动的条件是（B ）。 A.机构自由度数小于原动件数；机构自由度数大于原动件数； B.机构自由度数等于原动件数； （4）用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有（ B ）个自由度。 A.3； B.4； C.5； D.6； （5）杆组是自由度等于（ A ）的运动链。 A.0； B.1； C.原动件数。 （6）平面运动副所提供的约束为（ D ）。 ； B.2； C.3；
D.1或2； （7）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.含有一个原动件组； B.原动件； C.至少含有一个Ⅱ级杆组； D.至少含有一个Ⅲ级杆组； （8）机构中只有一个（D ）。 A.闭式运动链； B.原动件； C.从动件； D.机架。 （9）具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（ C ）。 A.至少应有2个； B.最多有2个； C.只有2个； D. 不受限制。 （10）在加速度多边形中，连接极点至任一点的矢量，代表构件上相应点的____B__加速度；而其它任意两点间矢量，则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 （11）在速度多边形中，极点代表该构件上_____A_为零的点。 A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 （12）机械出现自锁是由于（ A ）。
浙江工业大学机械原理习题集卡
第二章机构的结构分析 一、试画出图示平面机构的机构示意图，并计算自由度（步骤：1）列出完整公式，2）带入数据，3）写出结果）。 图a) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下，当使用者来回摆动手柄2时，活塞3将上下移动，从而汲出井水。 n= 3 p L = 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′ = 3×3－（2×4＋0－0）－0 = 1 图b) 缝纫机针杆机构原动件1绕铰链A作整周转动，使得滑块2沿滑槽滑动，同时针杆作上下移动，完成缝线动作。 解：自由度计算：画出机构示意图： n= 3 p L= 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′= 3×3－(2×4＋0－0)－0 = 1 观察方向3 2 4 1 4 3 2 1
图c ）所示为一具有急回作用的冲床。图中绕固定轴心A 转动的菱形盘1为原动件，其与滑块2在B 点铰接，通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C 转动，而拨叉3与圆盘4为同一构件。当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。 解：1) 选取适当比例尺μl ，绘制机构运动简图(见图b) 2) 分析机构是否具有确定运动 n= 5 p L = 7 p H = 0 p '= 0 F '= 0 F =3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′= 3×5－(2×7＋0－0)－0 ＝ 1 机构原动件数目＝ 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 想一想 1．如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件？它们能为同一构件吗? 2 为了使冲头6得到上下运动，只要有机构CDE 即可，为什还要引入机构ABC ？(可在学过第三章后再来想想) b ) μl = 1 mm/mm 5 3 (4) 2 1 6 7
机械原理试卷自测含答案
一、选择题（每题2分，共20分） 1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于（）上的力与该力作用点速度所夹的锐角。A．主动件B．从动件C．机架D．连架杆 2、一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K（）。 A．大于1B．小于1C．等于1D．等于2 3、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于（）是否与连杆共线。 A．主动件B．从动件C．机架D．摇杆 4、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点（）方向线之间所夹的锐角。 A.绝对速度 B.相对速度 C.滑动速度 D.牵连速度 5、渐开线标准齿轮是指m、α、h a*、c*均为标准值，且分度圆齿厚（）齿槽宽的齿轮。 A.小于 B.大于 C.等于 D.小于且等于 6、机构具有确定运动的条件是（）。 A．机构的自由度大于零B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数 C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数D．前面的答案都不对 7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等。 A．直径B．宽度C.齿数D.模数 8、一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动，法面模数m n＝8mm，法面压力角a n=20°，斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°，则斜齿轮上的节圆直径等于（）mm。 A.170.27 9、在曲柄摇杆机构中，若曲柄为主动件，且作等速转动时，其从动件摇杆作（）。 A．往复等速运动B．往复变速运动C．往复变速摆动D．往复等速摆动 10、两个构件在多处接触构成移动副，各接触处两构件相对移动的方向（）时，将引入虚约束。 A．相同、相平行B．不重叠C．相反D．交叉 11、在一个平面六杆机构中，相对瞬心的数目是（） A．15B．10C．5D．1 12、滑块机构通过（）演化为偏心轮机构。 A．改变构件相对尺寸B．改变构件形状C．改变运动副尺寸D．运动副元素的逆换 二、填空题（每题2分，共20分） 1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 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、为了减少飞轮的质量和尺寸，应将飞轮安装在轴上。 5、输出功和输入功的比值，通常称为。 6、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 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、凸轮机构的运动规律中，如出现速度不连续，则机构将产生冲击；如出现加速度不连续，则机构将产生冲击； 9、具有一个自由度的周转轮系称为轮系，具有两个自由度的周转轮系称为 轮系。 10、移动副的自锁条件是；转动副的自锁条件是。 11、铰链四杆机构中传动角 为，传动效率最大。 12、平面低副具有个约束，个自由度。