[整理]《机械原理》复习题及答案.

1、计算图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度或虚约束，应在图上标出）。图b中，C、F的导路在图示位置相互平行。

2、试分析下图所示的系统，计算其自由度，说明是否能运动？若要使其能动，并具有确定运动，应如何办？在计算中，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，应说明。图中箭头表示原动件。图b中各圆为齿轮。

3,计算下列机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须注明。图b中两圆为齿轮，导路F垂直于AE。

4,计算图示机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须指出。（已知AB=CD，且相互平行。）

5,直动从动件盘形凸轮机构中，当推程为等速运动规律时，最大压力角发生在行程。

(A)起点；(B)中点；(C)终点。

6,图示为一凸轮机构从动件推程位移曲线，OA//BC，AB平行横坐标轴。试分析该凸轮机构在何处有最大压力角，并扼要说明理由。

7,有一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，直线AC⊥BD，O1O=

1

2

OA，圆盘半径R=60mm。

（1）根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角α

C

和D点接触

时的位移h

D

、压力角αD。

（2）若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将从动件由尖顶改为滚子，见图b，滚子

半径r

r =10mm。试问上述参数r

?、h、α

C

和h

D

、α

D

有否改变？如认为没有改变

需明确回答，但可不必计算数值；如有改变也需明确回答，并计算其数值。

a) b)

8,图示凸轮机构中，已知凸轮廓线AB段为渐开线，形成AB段渐开线的基圆圆心为O，OA=r0，试确定对应AB段廓线的以下问题：

（1）从动件的运动规律；

（2）当凸轮为主动件时，机构的最大压力角与最小压力角；

（3）当原从动件主动时，机构的最大压力角出现在哪一点？

（4）当以凸轮为主动件时，机构的优缺点是什么？如何改进？

9,试求图示机构的全部瞬心，并说明哪些是绝对瞬心。

10在图示四杆机构中，已知l l AB BC ==20mm ，l CD =40mm ，∠α=∠β=90?，

ω1100

=rad/s 。试用速度瞬心法求C 点速度v C 大小和方向。

11,下图是四种机构在某一瞬时的位置图。在图示位置哥氏加速度不为零的机构为 。

12,已知铰链四杆机构的位置(图a)及其加速度矢量多边形(图b)，试根据图b 写出构件2与构件3的角加速度α2、α3的表达式，并在图a 上标出它们的方向。

13,图示为按比例尺绘制的牛头刨床机构运动简图和速度矢量多边形。试由图中的比例尺计算导杆3的角速度ω3和滑块2的角速度ω2，并指出其方向。(提示：S 3为构件3上特殊点，据S B CD 3⊥、S D v D 3⊥求得，作题时不必去研究v S 3如何求得。)

(取μl =0005.m/mm ，μv =0003.(m/s)/mm 。)

14,试画出图示机构的传动角γ和压力角α，并判断哪些机构在图示位置正处于“死点”？

15,在铰链四杆机构中，已知l AB =30mm ，l BC =110mm ，l CD =80mm ，l AD =120mm ，构件1为原动件。

（1）判断构件1能否成为曲柄；

（2）用作图法求出构件3的最大摆角ψmax ； （3）用作图法求出最小传动角γmin ；

（4）当分别固定构件1、2、3、4时，各获得何种机构？

m/mm

16,已知一对渐开线直齿圆柱齿轮，其m a h c z =====*

*5201025201 mm,

,,.,a ，z 240=，试计算：

（1）求两个齿轮的分度圆半径r 1、r 2和基圆齿距p b1、p b2； （2）求小齿轮的齿顶圆半径r a1和大齿轮的齿根圆半径r f 2； （3）求这对齿轮正确安装时的啮合角α'和中心距a ； （4）将上述中心距a 加大5 mm ，求此时的啮合角α'及此时两轮的节圆半径'r 1、'r 2。

17,一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，已知i z m 1212201020====,,, mm α

，

h c a ,.**==1025。

（1）分别计算两轮的分度圆半径、基圆半径、节圆半径、顶圆半径、标准中心距、无侧隙啮合角、分度圆齿距和基圆齿距，并用作图法确定实际啮合线长，由此计算重合度。

（2）若中心距加大，回答下列问题（把不对的划去）

1）节圆半径'r （变大，变小，不变） 2）分度圆半径r （变大，变小，不变） 3）啮合角α'（变大，变小，不变） 4）传动比i 12（变大，变小，不变） 5）齿侧间隙（有，没有）

6）节圆压力角（等于，大于，小于）啮合角。

18,在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n 11440= r/min ,转动方向如图示，其余各轮齿数为：40 2=z ，z 220'=，z 330=，z 318'=，54 4=z ，试： （1）说明轮系属于何种类型； （2）计算齿轮4的转速n 4；

（3）在图中标出齿轮4的转动方向。

19,在图示轮系中，所有齿轮均为标准齿轮，又知齿数z 130=，68 4=z 。试问： （1）? 2=z ，z 3=?

（2）该轮系属于何种轮系？

20,在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向。

21，在图示轮系中，轮2、轮4同时和轮3啮合。已知各轮的齿数为z 119=, z 1'=z 2=z 4=20，z 360=， 求 i AB 。

22、在图示轮系中，已知z z z z 13462288

===,, ，试求： （1）传动比i 16；

（2）该机构的自由度F ，并指明虚约束、复合铰链和局部自由度。

23,图示螺旋机构中，已知螺旋副A 为右旋，导程L A 28.mm ；螺旋副B 为左旋，导程L B 为3mm ，C 为移动副。试问螺杆1转多少转时才使螺母2相对构件3移动10.6mm 。

24,图示杠杆机构。A 、B 处细线圆为摩擦圆。试用图解法画出在驱动力作用下提

起重物W 时，约束总反力21R 、31R

的作用线。

25,在图示铰链机构中，铰链处各细线圆为摩擦圆，d M 为驱动力矩，r P 为生产阻

力。在图上画出下列约束反力的方向与作用位置：12R 、32R 、43R

、41R 。

26,图示为一鼓轮，上有重块A 、B ，已知它们的质量m A =4

kg ，m B =2 kg ，今欲在平面Ⅰ、Ⅱ上分别加一平衡质量m b '和m b ''

，它们分布在φ1200 mm 的圆周上，使

鼓轮达到完全平衡。试求m b '、m b ''

的大小，并在图中画出它的安放位置。

27,某转子由两个互相错开90?的偏心轮组成，每一偏心轮的质量均为m ，偏心距均为r ，拟在平衡平面A 、B 上半径为2r 处添加平衡质量，使其满足动平衡条件，试求平衡质量A m )(b 和B m )(b 的大小和方向。

28,单缸四冲程发动机近似的等效输出转矩d M 如图示。主轴为等效构件，其平均转速m in r/ 1000m =n ，等效阻力矩r M 为常数。飞轮安装在主轴上，除飞轮以外构件的质量不计。试求：

（1）等效阻力矩r M 的大小和发动机的平均功率；

（2）稳定运转时max ω和min ω的位置；

（3）最大盈亏功max W ?；

（4）欲使运转速度不均匀系数δ =005.，在主轴上安装的飞轮的转动惯量J F ；

（5）欲使飞轮的转动惯量减小1

2

，仍保持原有的δ值，应采取什么措施？

29,某机械系统以其主轴为等效构件。已知主轴稳定运转一个周期的等效阻力矩变化规律如图所示。等效转动惯量J =05. kg ?m 2，平均角速度ωm

=40

rad/s ，等效驱动力矩为常数。试求：

（1）等效驱动力矩M d ；

（2）最大盈亏功?W max ；

（3）ωmax 与ωmin 的位置和大小； （4）运转速度不均匀系数δ。