1机械原理试题及答案

1、 传动角越大，则机构传力性能越 好 。

2、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为：

212121n n n n m m ααββ==-=，， 。

二、简答题（每小题5分，共25分）

1、何谓三心定理？

答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上 。

2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？ 答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。

3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动，这与机构的自锁

现象是否相同？试加以说明？ 答：（1）不同。

（2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。 死点本质：驱动力不产生转矩。

机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。

自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力 大于等于 驱动力的有效分力。

4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动，但在具体的使用选择上，又

有什么不同？

答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平稳，但转角不能改变。 5、 简述齿廓啮合基本定律。

答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。

三、计算题（共45分） 1、机构自由度。（10分）

其中A 、B 、C 处各有一个转动副；A 处有一个移动副；即

0',

0,4,

3====F p p n h l ；所以该机构自由度

为：

3

4 B C

1

004233')2(3=-+⨯-⨯=-+-=）（F p p n F h l

3、试求机构在图示位置的全部瞬心。（5分）

见图该机构有构件数n=4；所以瞬心数为：

62

3

424=⨯=

C （1）P 12、P 23 、P 34可直接判断获得，分别在A 、B 、C 点处。

（2）构件1、4组成移动副，所以P 14 在垂直导路的无穷远处。 （3）求P 13？构件1、3非直接接触，采用三心定理。 ● P 13在构件1、2、3形成的三个瞬心构成的

直线上，即直线AB 上

● P 13同时也在构件1、3、4形成的三个瞬心

构成的直线上，即直线c ’c ’’上

● 所以P 13在直线AB 与直线c ’c ’’的交点处，

当AB 垂直BC 时，AB//c ’c ’’，此时，P 13在垂直BC 的无穷远处。

（4）求P24？构件2、4非直接接触，采用三心定理。

● P 24在构件1、2、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线AB 上

● P 24同时也在构件2、3、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线BC 上 ● 所以P 24在直线AB 与直线BC 的交点处，即B 点。 4、 图示的轮系中，已知各轮齿数为32,64,36',34,3243221=====z z z z z ，

24,1765==z z 。若轴A 按图示方向以1250r/min 的转速回转，轴B 按图示方向以600r/min

的转速回转，试确定轴C 的转速大小和方向。（15分） 答：

齿轮1、2、2’、3、4组成行星轮系部分；

齿轮4、5、6组成定轴轮系部分； 其中行星轮系部分的传动比：

9

17

36326434'21323113-=⨯⨯-=-=--=

z z z z n n n n i H H H （1）

定轴轮系部分：

A P 12

B C

P 34 P 24 P 23

1

2

3 1

4 P 14

∞

c’

c'’

3

4243256454664====

z z z z n n i （2）

由图中可知：

H n n =4 （3）

由式1、2、3式联立可得：

m in /303r n =（方向同1、6）

四、设计题（10分）

试设计一曲柄滑块机构，已知滑块行程速比系数K=1.5，滑块的行程H=60mm ，偏距25mm 。 解：

曲柄滑块机构的极位夹角︒=+-⨯︒=+-⨯︒=361

5.1)

15.1(1801)1(180K K θ

作图步骤：

1） 作mm h C C 6021==

2） 作︒=︒-︒=-︒=∠=∠543690902112θC OC C OC

3） 以交点O 为圆心，过C1、C2作圆。则曲柄的轴心A 应在圆弧21AC C 上。 4） 作一直线与C1C2平行，其间的距离等于偏距e ，则此直线与上述圆弧的交点即为

曲柄轴心A 的位置。

5） 当A 点确定后，曲柄和连杆的长度a 、b 也就确定了

mm AC AC a 62.252

02.3126.82221=-=-=

mm AC AC b 64.56202.3126.82221=+=+=

6）作机构AB ’C ’位置，图中量得︒=27min γ

试题2

1、 压力角越大，则机构传力性能越 差 。

2、 机构处于死点位置时，其传动角为 0 度。