机械原理课程学习指南09

第一章 绪论1． 填空题1）零件是机器中的 单元体；构件是机构中的 单元体。

2）内燃机中的连杆属于 。

A ．零件 B.机构 C.构件3）机器与机构的主要区别是： 。

A.机器较机构运动复杂；B.机器能完成有用的机械功或转换能量；C.机器能变换运动形式。

4）一种相同的机构 机器。

A ． 只能组成相同的 B.可以组成不同的 C.只能组成一种2．简答题1） 什么是机械、机器、机构、构件、零件?各举一例说明。

2）《机械原理》课程研究的对象与内容是什么?第二章 平面机构的结构分析1． 填空题1）两构件通过点或线接触而构成的运动副为 ；它引入 个约束。

两构件通过面接触而构成的运动副为 ，它引入 个约束。

2）根据平面机构组成原理，任何机构都可看成是由 加 和 组成。

3）机构中相对静止的构件称为 ，机构中按给定运动规律运动的构件称为 。

4）杆组是自由度等于 的运动链。

A .1 B.0 C .原动件数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 。

A .至少含有一个Ⅲ级杆组 B.至少含有三个基本杆组 C .含有基本机构和二个基本杆组6） 机构中只有一个 。

A .原动件 B.从动件 C .机架7）有两个平面机构的自由度都等于１，现用一个有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，这时其自由度等于 。

A .1 B.0 C .22． 计算分析题1）画出下图所示各机构的运动简图。

(c) (a)A B C D2）计算下图所示各机构的自由度并判断机构是否具有确定的运动。

（在计算中，如有复合铰链、局部自由度和虚约束应说明）3）下面所示两图分别为一机构的初拟设计方案。

试：计算图示各机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。

分析其设计是否合理，如此初拟方案不合理，请用简图表示其修改方案，4）分析右图所示机构的杆组组成，画图表示拆杆组过程并指出各级杆组的级别和机构的级别。

① 若构件1为机架、构件5为原动件，分析机构组成；② 若构件2为机架、构件3为原动件，分析机构组成。

第三章 平面机构的性能分析1．填空题1）在由6个构件组成的机构中，瞬心总数为 个，其中有 个相对瞬心，有 个绝对瞬心。

2）当两构件的相对运动为 动，牵连运动为 动时，两构件的重合点之间将有哥式加速度。

3）在用矢量方程图解法对机构进行运动分析时，影像原理适用于 各点之间速度和加速度关系。

A ．任意构件上；B ．同一机构上；C ．同一构件上。

4）机械效率等于 功与 功之比，它反映了输入功在机械中的有效利用程度。

(a)(b)(a) (b)5）平面移动副的自锁条件是：驱动力作用在 ；转动副的自锁条件是：驱动力作用在 ；用机械效率判断自锁的条件是： 。

6）当移动副中摩擦系数大于零时，滑块所受导路总反力的方向与滑块运动方向成 。

A .直角；B . 锐角；C . 钝角7） 两运动副的材料一定时，当量摩擦系数取决于 。

A . 运动副元素的几何形状 B.运动副元素间的相对运动速度 C .运动副元素间作用力8）一台机器空运转，对外不作功，这时机器的效率 。

A .大于零B . 等于零C . 小于零2．作图分析题1）在右图所示机构中，设已知各构件长度l AD =85mm,l AB =25mm, l CD =45mm, l BC =70mm, 原动件以角速度ω1=10rad/s 转动，试用图解法求在图示位置时E 点的速度v E 和加速度a E ，及构件2的角速度ω2和角加速度ε2。

2）在下图a 所示曲柄滑块机构中，已知各构件的尺寸及位置，设原动件的角速度ω1为常数。

图b 和图c 分别为该机构在图示位置时的速度多边形和加速度多边形，各图的比例尺分别为： mm mm 2=l μ，mmmm/s 20=v μ，mm mm/s 1202=a μ ①列出与图b 速度多边形相对应的速度矢量方程式，并标明速度多边形中各线段所代表的矢量。

②列出与图c 加速度多边形相对应的加速度矢量方程式，并标明加速度多边形中各线段所代表的矢量。

③求构件2的角速度ω2和角加速度ε2。

要求写出计算关系式，并根据图中线段尺寸比例求出其大小，说明其方向。

④利用影像原理，求出构件2上速度为零的点E 2和加速度为零的点F 2。

3）在右图所示机构中， 曲柄1上作用着驱动力矩M ，滑块3上作用有工作阻力Q 。

设已知机构尺寸、移动副中的摩擦角φ以及转动副中摩擦圆（图中虚线圆所示）。

若不计各构件的质量，试求：构件2上运动副B 、C 处的反力方向和位置；构件1上运动副A6060°c p ′ b ′ n 2′ c ′ 图c处的反力方向和位置；并分析滑块的受力情况（列出平衡方程，并画力多边形）。

第四章 平面连杆机构1．填空题1）当曲柄摇杆机构处于死点位置时，原动件应是 ，此时，机构的压力角为 。

2）在曲柄摇杆机构中，若把摇杆变换为机架，则机构演变成 机构。

3）一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成 机构。

4）在四杆机构中，能实现急回运动的机构有 、 、 。

5）摆动导杆机构，当以曲柄为原动件时，传动角总是 。

A ．等于0º ；B ．等于9 0º；C ． 大于0º而小于9 0º。

6）曲柄滑块机构中，若增大曲柄长度，则滑块行程将 。

A ．增大；B ．不变；C ．减小。

7）铰链四杆机构ABCD 各杆长度分别为 l A B = 40mm l Bc = 90mm ，l cD = 55mm ，l AD = 100mm ，取AB 杆为机架，则该机构为 。

A ．双摇杆机构；B ．双曲柄机构；C ．曲柄摇杆机构。

2．作图分析题1）已知如左下图所示曲柄滑块机构中，L AB =20mm ,L BC =70mm ，偏距e =10mm 。

试用作图法决定：①滑块的行程长度H ；②极位夹角θ并计算行程速比系数K ；③出现机构最小传动角的位置AB’C’及最小传动角γmin ；④如果该机构用作曲柄压力机，滑块朝右运动是冲压工件的工作过程，请确定曲柄的合理转向和传力效果最好的机构瞬时位置，并说明最大传动角γmax ＝？2）设计一曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件，从动摇杆处于两极限位置时，连杆的两铰链点的连线正好处于右上图示C 11和C 22位置。

并且在连杆处于C 11位置时机构的传动角为40 。

若连杆与摇杆的铰链点取在C 点（即图中C 1点或C 2点）试用图解法求曲柄AB 、连杆BC 、摇杆CD 和机架AD 之长。

第五章 凸轮机构1．填空题1）在凸轮机构推杆常用的运动规律中， 运动规律会使机构产生刚性冲击，而 运动规律会使机构产生柔性冲击。

1）题图 2）题图2）右图所示几种凸轮机构中， 的润滑条件和传力性能最好。

A 、a 图B 、b 图C 、c 图3）尖顶从动件凸轮机构中，基圆的大小会影响 。

A ．从动件位移 ；B ．从动件加速度；C ．机构的压力角4）与其它机构相比，凸轮机构的最大优点是 。

A ．便于润滑；B ．制造方便；C ．可实现各种预期的运动规律。

5）为避免从动件运动失真，滚子从动件凸轮的理论轮廓不能 。

A ．内凹；B ．有尖点；C ．变平。

6）若凸轮机构出现运动失真，可采取 的措施。

A ．增大滚子半径；B ．增大基圆半径；C 、减小基圆半径。

7）设计滚子直动从动杆盘形凸轮机构时，若压力角超过许用值，则应 。

A 、增大滚子半径B 、增大基圆半径C 、减小基圆半径2．作图分析题1）右图所示一对心直动滚子从动杆盘形凸轮机构，已知凸轮转向为逆时针方向，凸轮工作轮廓由两段圆弧和两段直线光滑连接而成，要求：① 画出凸轮的理论轮廓；② 画出凸轮的基圆；③ 标出从动杆的行程h ；④ 标出凸轮的推程角δ0、远休止角δ01、回程角δ0′、近休止角δ02；⑤ 标出凸轮由图示位置按逆时针方向转过45°时机构的压力角α。

2）图示为一偏心圆盘构成的凸轮机构。

已知凸轮转向如图，要求：①标出基圆、推程运动角δ0及推杆图示位置的位移s 。

②标出图示位置的压力角α及凸轮转过90︒ 时的压力角α90。

③若推杆末端改为平底，试分析其压力角α和α90 与②中情况有何不同。

第六章 齿轮机构1． 填空题1）渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 ；外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 ；渐开线锥齿轮正确啮合条件是 ；蜗杆与蜗轮正确啮合条件是 。

2）一对渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动时，两轮的 圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的 圆半径之和。

3）渐开线标准齿轮除了模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数为标准值外，还应当满足的条件是 。

4）用齿条刀具加工标准齿轮时，齿条刀具中线与齿轮分度圆 ；加工正变位齿轮时，齿条刀具中线与齿轮分度圆 。

5）一对渐开线齿廓啮合时，接触点处两者的压力角，而在节点啮合时两者的压力角则。

A .一定相等 B.一定不相等 C. 一般不相等6）渐开线斜齿轮参数为标准值；A .端面 B.法向 C. 轴向7）渐开线锥齿轮在具有标准模数和标准压力角。

A .大端 B.小端 C. 齿宽中点处8）若两轴夹角为90°的渐开线直齿锥齿轮的齿数分别为Z1=25,Z2=40,这两轮的分度圆锥角分别为δ1＝和δ2＝。

9）渐开线齿轮的传动比不仅与两轮圆半径成反比，也与圆半径成反比，还与圆半径成反比。

10）的圆称为分度圆。

A .齿厚等于齿槽宽处 B.齿顶高等于齿根高处 C. 具有标准模数和标准压力角11）渐开线齿轮传动的可分性是指不受中心距变化的影响。

A .节圆半径 B.传动比 C. 啮合角12）斜齿圆柱齿轮的当量齿数是用来的。

A .计算传动比 B.计算重合度 C. 选择盘形铣刀13）范成法加工齿数少于17的渐开线时，一定会产生根切。

A .标准直齿圆柱齿轮 B.标准斜齿圆柱齿轮 C.变位直齿圆柱齿轮14）正变位齿轮与标准齿轮相比其分度圆，齿顶高，齿根高。

A .变大 B.变小 C. 不变2．分析计算题1）已知一对正常齿渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，箱体的标准中心距a=150mm，工作一段时间后小齿轮发生轮齿折断。

①测得大齿轮的齿数z2 = 60，齿顶圆直径d a2=248mm。

试求：小齿轮的模数m、齿数z1、分度圆直径d1、齿顶圆直径da1、齿根圆直径d f1、基圆直径d b1、齿距p1、齿厚s1、齿槽宽e1及两轮的节圆直径d1′d2′、啮合角α′、传动比i，并简要分析小齿轮发生轮齿折断的主要原因；②若要利用原有箱体及大齿轮，保持传动比不变，重新恢复并改善这对齿轮传动，请说明新设计的齿轮传动应是什么类型？其大小齿轮的主要参数有何变化？节圆直径、啮合角是否会改变？2）图示为万能铣床升降台进给系统中的两对渐开线齿轮传动，已知z1=20, z2=48, m1=m2=2mm z3=18, z4=36, m3=m4=2.5 mm, 各轮均为α=20º，h a*=1, c*=0.25①若两对齿轮均采用标准齿轮，当安装两对齿轮的轴间距离a’等于齿轮1、2的标准中心距时，问：齿轮1、2是否为无侧隙啮合？其分度圆直径d1 d2、节圆直径d1’ d2’、顶隙c、啮合角α′、传动比i12各为多少？齿轮3、4是否为无侧隙啮合？其节圆直径d3’ d4’是否等于各自的分度圆直径d3 d4？顶隙c是否为标准顶隙？啮合角α′是否等于压力角α？传动比i34是否为z4/z3?②若可以采用变位齿轮传动，要求两对齿轮均为无侧隙啮合，试说明两对齿轮应采用的传动类型。