机械原理考试试题及答案详解 (1)

机械原理模拟试卷
一单向选择(每小题1分共10分)
1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时，可采用措施来解决。

（A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向）
2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。

（A 基圆 B 分度圆 C 节圆）
3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。

（A 端面 B 法面 C 平面）
4. 加工渐开线齿轮时，刀具分度线与轮坯分度圆不相切，加工出来的齿轮称为齿轮。

（A 标准 B 变位 C 斜齿轮）
5. 若机构具有确定的运动，则其自由度原动件数。

( A 大于 B 小于 C 等于)
6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差，则两轮传动比__ _____。

( A 变大 B 变小 C 不变 )
7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构，应取原机构的_____ __作机架。

( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 )
8. 行星轮系是指自由度。

（ A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系）
9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉，可滚子半径。

( A 增大 B 减小 C 不变)
10.平面连杆机构急回运动的相对程度，通常用来衡量。

( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α)
二、填空题(每空1分共10分)
1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。

2. 图(a)，(b)，（c）中，S为总质心，图中转子需静平衡，图中转子需动平衡。

3.
平面移动副自锁条件是，转动副自锁条件是。

4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。

5. 惰轮对并无影响，但却能改变从动轮的。

6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。

三、简答题(每小题6分共24分)
1. 什么是运动副、低副、高副？试各举一个例子。

平面机构中若引入一个高副将带入几个约束？若引入一个低副将带入几个约束？
2．何谓曲柄？铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么？当以曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置？
3．什么是渐开线齿廓的根切现象？产生根切原因是什么？标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少？
4．如图所示平面四杆机构，试回答：
(1) 该平面四杆机构的名称；
(2) 此机构有无急回运动，为什么？
(3) 此机构有无死点，在什么条件下出现死点；
(4) 构件AB为主动件时，在什么位置有最小传动角。

四、计算题（共36分)
1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构，有箭头标记的为原动件，试判断此机构运动是否确定。

（若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来）（8分）
2. 在电动机驱动的剪床中，作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示，等效驱动力矩I
H
M d 等于常数，电动机的转速为n = 1500r ／min ，系统运转的不均匀系数δ≤0.05。

试求：（1）求出驱动力矩M d ，作功能指示图，求最大盈亏功△W max 。

（2）求安装在电动机轴上的飞轮转动惯量J F 。

（8分）
3．如图所示轮系机构中，Z 1＝Z 3＝16，Z 2＝40，Z 4=80，Z 5＝42，Z 6=Z 7=14，Z 8＝46，试求：
（1）该轮系为何类型轮系； （2）图示轮系是如何组成的； （3）求该轮系的传动比i 18。

（10分）
4. 如图所示为按1:1比例画出的一对正传动齿轮的部分齿形。

已知分度圆压力角α=200
，啮合角α′＝300
，两轮齿数分别为Z 1＝10，Z 2＝15,模数 m = 7。

试求： (1) 计算两齿轮的分度圆半径r 1和r 2、基圆半径r b1和r b2以及节圆半径r ‘
l 和r ’
2； (2) 指出图中齿轮的法节和基节，并说明法节与的基节的关系； (3) 列出法节与的基节的表达式，并计算其值；
(4) 指出这对齿轮的实际啮合线，量出其长度，并据此算出齿轮的重合度εr 。

（比例尺μ=1.4mm ／mm 。

） （10分）
1600
M e (N ·m)
2π
3π/4
π/2
φ
H
五、作图题( 共20分 )
1．图示凸轮机构，要求：
(1) 写出该凸轮机构的名称；
(2) 画出凸轮的基圆、偏置圆；
(3) 画出图示位置推杆的位移S，相对应的凸轮转角φ，B点的压力角；
(4) 画出推杆的行程H。

（8分）
2．如图所示，薄盘上有不平衡质量m1=10kg、m2=20kg，所在半径分别为：r1=200mm，r2=100mm。

试求：（1）在r =100mm半径的圆上，应加的平衡质量m b=？
（2）在图上标出平衡质量m b的方位与OX轴之间的夹角α =？（6分）
3.作出图示机构的全部瞬心。

(6分)
Q2
Q1
r2
O
r1
X
机械原理模拟试卷题解
一 单向选择
1.A ；
2.A ；
3.B ；
4.B ；
5.C ；
6.C ；
7.A ；
8.A ；
9.B ； 10.B 或 A 。

二、 填空题(每空1分 共10分) 1.大；
2.a ； b 、c ；
3.合外力的作用线落在摩擦角以内，或α≤ϕ；合外力的作用线切割于摩擦圆，或h ≤s ；
4.飞轮，调速器；
5.轮系传动比大小的计算，转向；
6.极位夹角不等于零，或θ≠0。

三、 简答题
1. 机构中使两构件相互接触而又允许产生某些相对运动的活动连接称为运动副；两构件为面接触的运动副为低副，如轴和轴承的接触等；两构件为点或线接触的运动副为高副，如凸轮与从动件的接触等；平面机构中若引入一个高副将带入1约束，若引入一个低副将带入2约束。

2．曲柄：能做整周回转运动的连架杆。

铰链四杆机构有曲柄存在的条件是：最短杆和最长杆的杆长之和小于或等于其他两杆杆长之和；最短杆为连架或机架。

曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在曲柄与机架两次供线的位置。

3．用范成法加工标准齿轮时，齿根的渐开线齿廓被切去一部分的现象称为根切现象。

用范成法加工标准齿轮时，如果刀具齿顶线超过了啮合极限点N 时，则被切齿轮将产生根切现象。

标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是17。

4.偏置曲柄滑块机构；有，当以曲柄为主动件时，极位夹角不等于零；有，当以滑块为主动件时；构件AB 在垂直位置时机构具有最小传动角。

四、 计算题
1. F=3n - 2P l - P h ＝3×6 - 2×8 - 1＝l ，(4分)；B 点是局部自由度；H （或I ）为虚约束；
机构确定运动。

2.（1） d M ⨯=-⨯-+⨯ππ
ππ2)2
43(
)2001600(2200 M d =375N ·m
1600
f 1 = (375 - 200)×π/2 = 274.75 N.m f 2 = (1600 - 375)×π/4= - 961.625 N.m
f 1 = (375 - 200)×(2π - 3/4π) = 686.875 N.m
ΔW max = 274.75+686.875 = 961.625Nm 2）2
2
2max 78.0900m kg n W J F ⋅=∆=
δ
π 3. （1）混合轮系；
（2）1、2、3、4组成定轴轮系，5、6、7、8和H 组成周转轮系（行星轮系）； （3） 5.12225
1616804031424114-=-=⨯⨯-=-==
z z z z n n i (1) 23
21
1446421468575885=⨯⨯==--=
z z z z n n n n i H H H
（2）
H n n =4 两式联立求解得：75.14318-=i 。

4．（1）
mm m z r 352710211=⨯=⨯=
mm m z r 5.522
7
15222=⨯=⨯= mm r r b 89.3220cos 011=⨯= mm r r b 33.4920cos 022=⨯=
mm r r b 98.3730
cos 89.32cos 0'1'1===
α mm r r b 96.5630
cos 33.49cos 0
'2'
2===α （2）法节：P n ；基圆齿距：P b ，根据渐开线的性质得知P b ＝P n 。

（3）mm m p p b n 65.2020cos 714.3cos 0=⨯⨯===απ （4）由图求得实际啮合线B 1B 2的实长为20*1.4=28mm ，因此重合度为：
356.165.2028
21===
b p B B ε 五、 作图题
1.
（1）偏置直动滚子盘形凸轮机构； （2）、（3）、（4）见图。

2. 解：W 1=2000kg.mm ；W 2=2000kg.mm ；W=2828.43kg.mm ；
m b =28.2843kg 。

与水平轴顺时针成α = 450。

3. 见图
W 1 W 2 W
α。