西华大学研究生复试试题机械原理2答案
西华大学机械设计基础习题部分答案
第二章1. 解：等效机构运动简图如下：根据等效图，=n 7，=L P 9，=H P 1。
故21927323=+⨯-⨯=+-=）（）（H l P P n F 因为自由度数与原动件同数相，所以该机构具有确定的运动。
2.（c ）n = 6 ，p l = 7 ，p h = 313726323=-⨯-⨯=--=h l P P n F3. (a)解：机构的运动简图如下：根据根据等效图，=n 4，=L P 5，=H P 1。
故11524323=+⨯-⨯=+-=）（）（H l P P n F 第三章1. （a ）解：全部瞬心的位置如图所示。
其中 P 14 与P 24 ，P 23 与P 13重合。
e.c.2. 解：由相对瞬心13P 的定义可知：L O L O P P P P μωμω∙=∙13331311 所以130313113/P P P P O ∙=ωω方向为逆时针转向，（如图所示）。
3. 解：（1）把B 点分解为B 2和B 3两点，运用相对运动原理列出速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小如下：2323B B B B v v v +=方向 ⊥AB ⊥AB 向下 //BC大小 ? ω1⨯l AB ? r B B k B B B t C B n C B a a a a a 2323233++=+方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC 向下 ∥BC大小 ω32⨯l BC ? ω12⨯l AB 2ω3⨯v B3B2 ?（2）标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向如下：第四章3. 解：（1）当最大压力角为最小值时，转向合理，所以曲柄逆时针转动时为合理。
（2）如图所示，急位夹角θ为C 1AB 1与C 2B 2A 所夹的锐角；机构传动角最小位置（曲柄B 点离滑块导轨最远位置，即B ′点），并量得γmin ≈60°。
（3）如图所示，当机构以滑块为原动件时会出现两个死点位置（曲柄与连杆共线时），即C 1AB 1及C 2B 2A 两个位置。
西华大学机械原理习题答案
三、计算题
解：建立平衡的矢量方程如下
W1 W2 Wb m1r1 m2 r2 mb r 0
45 W2
W1
作力矢量图： 量出 Wb 的大小，即 Wb =15kg.cm，则
mb Wb 14 1.07 kg，
Wb
相位在左上方，与竖直方向夹角 43.3 。
第七章 机械的运转及其速度速度的调节 一、填空题
n = 4 ，pl = 5 ，ph = 1
F 3n 2Pl Ph 3 4 2 5 1 1
此时机构的自由度数等于原动件数，故机构具有确定的运动。
第三章 平面机构的运动分析 一、综合题
1、解：
3
2、 由相对பைடு நூலகம்心 P13 的定义可知：
1 PO1 P13 L 3 PO3 P13 L
4． （a）n = 5 ，pl = 7 ，ph = 0
F 3n 2Pl Ph 3 5 2 7 0 1
Ⅱ级组
Ⅱ级组
因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅱ级机构。
1
（c）n = 5 ，pl = 7 ，ph = 0
F 3n 2Pl Ph 3 5 2 7 0 1
Ⅲ级组 因为该机构是由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅲ级机构。 5． n = 7 ，pl =10 ，ph = 0
F 3n 2Pl Ph 3 7 2 10 0 1
Ⅱ级组 当以构件 AB 为原动件时，该机构为Ⅲ级机构。
Ⅲ级组
Ⅱ级组
Ⅱ级组
Ⅱ级组
当以构件 FG 为原动件时，该机构为Ⅱ级机构。 可见同一机构，若所取的原动件不同，则有可能成为不同级别的机构。
西华大学研究生复试试题机械原理2
西华大学研究生复试考试试题卷 ( 2卷)试卷编号课程名称： 机械原理 试卷总分： 100 分 考试形式： 闭卷 学生自带普通计算器: 允许题号一 二 三 四 五 六 七 八 总分得分评卷 教师一、计算图示机构的自由度。
如有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指明所在之处。
（本题10分）ADECHGF IBK123456789二、已知图示机构各构件的尺寸，构件1以匀角速度ω1转动，机构在图示位置时的速度和加速度多边形如图b)、c) 所示。
（1）分别写出其速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小，（2）试在图b)、c) 上分别标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向。
（本题15分）年级专业： 教学班号： 学号： 姓名： 装 订 线三、在图示机构中，已知各转动副中摩擦圆和移动副中的摩擦角φ如图所示，P 为驱动力，Q 为阻抗力，试在图上作出各运动副的总反作用力的方位。
（本题10分）四、在某机器中，设取其主轴为等效构件，已知其在一个稳定运动循环（π2）中的等效阻力矩er M 如图所示，又已知其等效驱动力矩ed M 为常数。
若不计机器中各构件的等效转动惯量。
试求为保证机器主轴在1500r /min 的转速下运转，且运转不均匀系数δ=0.05时，应在主轴上加装的飞轮的转动惯量F J 及主轴的最大和最小角速度max ω、min ω。
（本题15分）1600)(m N M e ⋅er M20五、如图所示，设已知四杆机构各构件的长度为a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。
试问：1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？2）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？3）若a、b、c 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，求d的取值范围。
（本题15分）六、设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD的行程速比系数K=1，摇杆的长度LCD=150mm，摇杆的极限位置与机架所成角度φ’=30o和φ”=90o。
机械原理试题库及答案
机械原理试题库及答案1. 问题：什么是机械原理？答案：机械原理是研究机械运动和力学性质的基本规律的科学。
它涉及到力学、材料学、电气学等多个学科的知识。
2. 问题：什么是力学？答案：力学是研究物体运动、力的作用和物体相互作用的科学。
它主要包括静力学、动力学和变形力学等分支。
3. 问题：什么是力？答案：力是使物体发生运动、改变速度或形状的作用。
它是一个矢量量，有大小和方向。
4. 问题：什么是力的平衡条件？答案：力的平衡条件是指在一个物体上作用的合力为零时，物体处于力的平衡状态。
它可以分为力的平衡和力的矩的平衡两个条件。
5. 问题：什么是摩擦力？答案：摩擦力是两个物体相互接触，并阻碍其相对运动的力。
它有静摩擦力和动摩擦力两种形式。
6. 问题：什么是杠杆原理？答案：杠杆原理是指在平衡条件下，杠杆两边所受到的力和力臂的乘积相等。
它描述了杠杆的力学性质。
7. 问题：什么是滑轮原理？答案：滑轮原理是指通过改变力的方向和大小来实现力的传递或减小的原理。
滑轮可以改变力的方向，同时根据滑轮的个数可以改变力的大小。
8. 问题：什么是齿轮原理？答案：齿轮原理是指通过两个或多个齿轮的啮合，实现力的传递和传动的原理。
齿轮可以改变力的方向、速度和扭矩。
9. 问题：什么是机械传动？答案：机械传动是指通过齿轮、皮带、链条等传动装置，将动力传递到机械系统中的过程。
它可以改变力的大小、方向和转速。
10. 问题：什么是弹簧原理？答案：弹簧原理是指在受到外力作用时，弹簧会发生弹性变形，并反向作用力的原理。
弹簧具有储存和释放能量的功能。
机械原理习题及解答.pdf
5-4 何谓重合度 ?重合度的大小与齿数 z 、模数 m、压力角 α 、齿顶高系数 ha* 、顶隙系数 c*
及中心距 a 之间有何关系 ?
答 通常把一对齿轮的实际啮合线长度与齿轮的法向齿距
pb 的比值 ε α。称为齿轮传动的重
合度。重合度的表达式为：
εα =[z 1(tan α al — tan α ’ ) ± z2(tan α a2-tan α’ )/2 π
解：
题图 2-7
1)分析 该机构包括 6 个活动构件，其中导杆与扇形齿轮固联在一起组成构件 联在一起组成构件 6。
2)计算自由度
5，齿轮与指针固
活动构件数为 n 6 ，机构中低副数 PL 8 ，高副数 PH 1 于是求得机构的自由度为：
F 3n 2PL PH 3 6 2 8 1 1
故该机构具有确定的运动。
5-5 齿轮齿条啮合传动有何特点 ?为什么说无论齿条是否为标准安装， 啮合线的位置都不会
改变 ?
答 由于不论齿条在任何位置， 其齿廓总与原始位置的齿廓平行． 而啮合线垂直于齿廓， 因
此，不论齿轮与齿条是否按标准安装，其啮合线的位置总是不变的，节点位置确定，齿轮的
节圆确定； 当齿轮与齿条按标准安装时， 齿轮的分度圆应与齿条的分度线相切。 这时齿轮的
由重合度的计算公式可见， 重合度 ε α与模数 m无关． 随着齿数 z 的增多而加大， 对于
按标准中心距安装的标准齿轮传动， 当两轮的齿数趋于无穷大时的极限重合度 ε α=1.981 此
外重合度还随啮合角 α ’的减小和齿顶高系数 ha* 的增大而增大。 重合度与中心距 a 有关 ( 涉
及啮合角 α’ ) ，与压力角 α、顶隙系数 c* 无关。
节圆与其分度圆重合，齿条的常节线也与其分度线重合。
机械原理课后习题答案.pdf
[解]
（1）取μι作机构运动简图；
μl
=
0.002
m mm
C3
lBC =
l
2 AB
+
l
2 AC
−
l AB
⋅ lAB
⋅ cos135
= 302 + 1002 − 30 ×100 × cos135 = 123 (mm)
B
D
2
1 ω1
A
ϕ1
4
E
（2）速度分析 取C为重合点：C( C2, C3)
vB → vC 2 → vD ,vE → ω2
p(c3)
ω2
2
D
c2
2) 求aC2
aC 2 = aB
+ aCn 2B
+
at C 2B
=
aC 3
+
aCk
2C 3
+ aCr 2C 3
方向： B→A C→B ⊥CB
0 ⊥CБайду номын сангаас向下 ∥BC e
大小： √ √
?
0√
?
E
d
b
其中:
an C 2B
= ω2 2
lBC
=
2.02
4
C P34
1
A P12
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
b) P13
P34 B
3
P 23 →∞
2
P12
A
4
C P14→∞
P24
1
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
c)
P13 P14 C
4
→∞ P 34
M
vM
机械原理习题及答案修订版
机械原理习题及答案修订版IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】第二章 平面机构的结构分析2-1 绘制图示机构的运动简图。
2-3 计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
解：(a) C 处为复合铰链。
7,n =p h =0，p l =10。
自由度 323721001W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(b) B 处为局部自由度，应消除。
3n =， p h =2，p l =2自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。
(c) B 、D 处为局部自由度，应消除。
3n =， p h =2，p l =2。
自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。
(d) CH 或DG 、J 处为虚约束，B 处为局部自由度，应消除。
6n =，p h =1，p l =8。
自由度 32362811W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(e) 由于采用对称结构，其中一边的双联齿轮构成虚约束，在连接的轴颈处，外壳与支架处的连接构成一个虚约束转动副,双联齿轮与外壳一边构成虚约束。
其中的一边为复合铰链。
其中4n =，p h =2，p l =4。
自由度 32342422W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(f) 其中，8n =，p h =0，p l =11。
自由度 323821102W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(g) ① 当未刹车时，6n =，p h =0，p l =8，刹车机构自由度为② 当闸瓦之一刹紧车轮时，5n =，p h =0，p l =7，刹车机构自由度为③ 当两个闸瓦同时刹紧车轮时，4n =，p h =0，p l =6，刹车机构自由度为2-3 判断图示机构是否有确定的运动，若否，提出修改方案。
分析 (a) 要分析其运动是否实现设计意图，就要计算机构自由度，不难求出该机构自由度为零，即机构不能动。
机械原理考试题及答案
机械原理考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 机械运动的基本形式包括哪些？A. 平移和旋转B. 平移和振动C. 旋转和摆动D. 平移、旋转和摆动2. 以下哪个不是机械原理中的基本概念？A. 机构B. 运动链C. 机械系统D. 电子元件3. 机械效率的定义是什么？A. 有用功与总功之比B. 总功与有用功之比C. 总功与额外功之比D. 额外功与有用功之比4. 以下哪个是平面四杆机构的基本类型？A. 双摇杆机构B. 曲柄滑块机构C. 曲柄连杆机构D. 所有选项都是5. 曲柄连杆机构中，曲柄的作用是什么？A. 将转动运动转换为直线运动B. 将直线运动转换为转动运动C. 将转动运动转换为摆动运动D. 将摆动运动转换为转动运动6. 以下哪个不是机械传动的特点？A. 传动效率高B. 结构简单C. 传动比大D. 需要复杂的控制7. 机械的工作原理是什么？A. 利用机械能转换和传递能量B. 利用电能转换和传递能量C. 利用热能转换和传递能量D. 利用光能转换和传递能量8. 机械运动的三个基本要素是什么？A. 速度、加速度和方向B. 速度、力和方向C. 力、加速度和时间D. 速度、力和时间9. 以下哪个不是机械设计中考虑的因素？A. 材料选择B. 制造成本C. 维护方便D. 外观颜色10. 机械运动的分类有哪些？A. 平面运动和空间运动B. 直线运动和曲线运动C. 旋转运动和摆动运动D. 所有选项都是二、填空题（每空2分，共20分）1. 机械运动中，______是最基本的运动形式。
2. 机械原理中，______是指由两个或两个以上的构件通过运动副连接而成的组合体。
3. 在机械效率的计算中，______是衡量机械性能好坏的重要指标。
4. 平面四杆机构中，______机构可以实现曲柄的连续旋转。
5. 曲柄连杆机构中，______是实现往复运动转换为旋转运动的关键部件。
6. 机械传动中，______是实现能量传递和转换的基本方式。
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西华大学研究生复试考试试题卷 ( 2卷) 考试科目： 机械原理 试卷总分： 100 分
一、本题10分，参考求解过程及评分要点如下：
D 、
E 处分别为复合铰链（2个铰链的复合）；B 处滚子的运动为局部自由度；构件
F 、
G 及其联接用的转动副会带来虚约束。
（3分）
n = 8 ，p l = 11 ，p h = 1 （2分）
111128323=-⨯-⨯=--=h l P P n F （5分）
二、本题15分，参考求解过程及评分要点如下：
解：（1）把B 点分解为B 2和B 3两点，运用相对运动原理列出速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小如下：
2323B B B B v v v += （3分）
方向 ⊥AB ⊥AB 向下 //BC
大小 ? ω1⨯l AB ? r B B k B B B t C B n C B a a a a a 2323233++=+（4分）
方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC 向下 ∥BC
大小 ω32⨯l BC ? ω12⨯l AB 2ω3⨯v B3B2 ?
（2）标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向如下：（8分）
三、本题10分，参考求解过程及评分要点如下：
四、本题15分，参考求解过程及评分要点如下：
（1）m N 5.2172243)201600(220⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-+⨯=π
πππed M （5分） （2）由30002min max ==+m n n n 及05.0min max ==-δm
n n n 可得、 rpm 5.1537max =n ，rpm 5.1462
min =n （5分） （3）()J 81.10855.21716004max =-⨯=∆π
W
[]22222max 88.005
.0150081.1085900900kgm n W J m F =⨯⨯⨯=∆≥πδπ（5分）
五、本题15分，参考求解过程及评分要点如下：
a=240㎜，b=600㎜，c=400㎜，d=500㎜， a+ b < d +c 满足杆长条件。
（3分）1）当杆4为机架，最段杆1为连架杆，机构有曲柄存在；（4分）
2）要使此机构成为双曲柄机构，则应取杆1为机架；要使此机构成为双摇杆机构，则应取杆3为机架。
（4分）
3）若a、b、c三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为440＜d＜760。
（4分）
六、本题13分，参考求解过程及评分要点如下：
1）机构的极位夹角，θ=180°K-1
K+1
=180°
1-1
1+1
=0°（3分）
因此连杆在两极位时共线，如图所示：在∆DC
1C
2
中因DC
1
= DC
2
，∠C
1
DC
2
=60°故∆DC
1
C
2
为
等边三角形，在直角∆ADC2中∠DAC2=30°，因此∆C1DA为等腰三角形（∠ C1 DA=φ1=30°）因此有 BC-AB=AC1=150mm 和BC+AB=AC2=300mm （3分）
解得：
BC=225mm,AB=75mm 且有AD=2C1Dcos30°=262.5mm,故：
L AB=75mm, L BC=225mm, L CD=150mm（已知）, L AD=262.5mm（3分）
2) 因为L AB+ L AD=75+262.5=337.5＜L BC+ L CD=375,故满足杆长条件;又最短杆AB为一连架杆，所以AB为曲柄。
（4分）
七、本题10分，参考求解过程及评分要点如下：
八、本题12分，参考求解过程及评分要点如下：
由定轴轮系i12 =n1
n2
= - -
z2
z1
得n2 =-n×z1
z2
=-120×
20
40
=-60r/min （4分）
将轮1除去后的轮系为一周转轮系
i 2
34
=
n3 -n2
n4 -n2
=-
z4
z3
（3分）
故有n3 -(-60)
0-(-60)
=-
60
15
得n3 =-300r/min （3分）
故轮3的转速大小n3 =300r/min, 转向与轮1相反。
（2分）。