机械原理练习
第七章轮系及其设计习题
7-1如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均为已知，试求传动比15i ,并指出当提升重物时手柄的转向。
解：由图可知，该轮系为空间定轴轮系。
其传动比为
151515i =轮至轮间所有从动轮齿数连乘积
轮至轮间所有主动轮齿数连乘积 =2345
1234z z z z z z z z '''
=50304052
201519??????
=577.8
当提升重物时，手柄的转向如图所示。
7-2如图所示的轮系中，已知各轮齿数分别为 128z =，215z =，215z '=,335z =,51z '= , 6100z = ,被切蜗轮的齿数660z '=,滚刀为单头。试确定齿数比35/z z '及滚刀的旋向。（说明：滚刀切蜗轮相当于蜗杆蜗轮传动）。
解：由图可知，该轮系为空间定轴轮系。
且该轮系可分成2-1-滚刀-6'和2'-3-3'-4-5-5'-6两部分。
由2'-3-3'-4-5-5'-6这部分定轴轮系得
345655
2266234533351007001513z z z z z z n i n z z z z z z '''''''
??====?? （1）
由2-1-滚刀-6'这部分定轴轮系得
162
26622860112151
z z n
i n z z '''?====?刀 （2）
由图知 22n n '=，66n n '= （3）
由（1）、（2）、（3）解得
35/175/84z z '=
各轮的转向如图。
通过分析可知滚刀的旋向为左旋。
7-3如图所示的外圆磨床进给机构中，已知各轮的齿数分别为
128z =，2z =56，3z =38，4z =57，手轮与齿轮1固连，横
向丝杠与齿轮4固连，其丝杠导程L=3mm ，试求当手轮转动
1/100转时，砂轮架的横向进给量S 。
解：由图可知，该轮系为平面定轴轮系。
1414(1)1m i =-轮至轮间所有从动轮齿数连乘积轮至4轮间所有主动轮齿数连乘积
=21244135657(1)32838
n z z n z z ?=-==? 故 41111133100300
n n =
=?= 所以 4130.01300S Ln mm ==?= 7-4如图所示的车床尾座进给机构中，已知各轮的齿数为 124z z z ===16，3z =48，丝杠的导程L=4mm 。慢速进给时，齿轮1和齿轮2啮合，快速退回时，齿轮1和齿轮4啮合。求慢速进给和快速退回时，手轮回转一周尾座套筒移动的距离各为多少？
解：1）慢进给时：齿轮1-2-3-H 组成周转轮系
故 31111331
13H H H H H H z n n n n n i n n n n z --===-=-=--- 所以 14H
n n = 则 114
H n n = 所以慢进给时，手轮回转一周套筒移动的距离为11114144S n L mm =
=??= 2）快进给是：齿轮1-4组成一定周轮系
故 141441
1n z i n z ==-=- 所以快进给时，手轮回转一周套筒移动的距离为1144S n L mm ==?=
7-5如图所示的轮系中，已知各轮的齿数分别为1z =15，2z =25，2z '=20, 3z =60,又1n =200r/min, 3n =50r/min,试求行星架H 的转速H n 的大小和方向：
（1）当1n 、3n 转向相同时；
（2）当1n 、3n 转向相反时。
解：由图可知，该轮系是一周转轮系。
则 23113312256051520
H H H z z n n i n n z z '-?==-=-=--?
（1）当1n 、3n 转向相同时
13200550H H H H
n n n n n n --==--- 解得 75/min H n r =其转速为正，说明其转向与1n 、3n 转向相同。
（2）当1n 、3n 转向相反时，设1n 为正，则3n =-50/min r 。
13200550H H H H
n n n n n n --==---- 解得 8.33/min H n r =-转速为负，说明其转向与1n 转向相反。
7-6如图所示的手动起重葫芦中，已知各轮齿数1z =10，2z =20，2z ' =10, 3z =40。求手动链轮A 和起重链轮B 的传动比AB i 。若传动总效率η=0.9,为提升Q=1000kg 的重物，必须施加于链轮A 上的圆周力P 。
解：由图可知，该轮系是一周转轮系。
则 23111133122040181010
H H H H H H z z n n n n n i n n n n z z '--?===-=-=-=---? 由图可知 4H
B n n n ==，A n n =1 则有 1319H A AB B
n i i n ==-= 传动比为正，说明手动链轮和起重链轮的转向相同。
400.9160B Q A P AB
M Q M Pi ωηω=== 所以 308.64P KN =
7-7如图所示的复合轮系中，已知各轮的齿数1z =36，
2z =60，3z =23，4z =49，4z '=69, 5z =31, 6z =131, 7z
=94, 8z =36, 9z =167,设1n =3549r/min,试求行星架H
的转速H n 。
解：1）分解轮系
7-8-9-H 组成一周转轮系；
4'-5-6-1H （7）组成另一周转轮系；
1-2-3-4组成一空间定轴轮系。
2）分别列个单元的传动比计算式
设1n 为正
由周转轮系7-8-9-H 得
77797997167194
H H H H H H n n n n n z i n n n n z --===-=-=--- 同理，由周转轮系4'-5-6-1H （7）得
1
1111144644664131169
H H H H H H n n n n z n i n n n n z '''''--===-=-=--- 由定轴轮系1-2-3-4得
124144136049245362369
n z z i n z z ?====? 3）找结构关系，联立求解
由图知 17H n n =，4n n '=4
所以 H n =124.9/min r
传动比为正，表明轴I 与轴Ⅲ转向相同。
7-8如图所示的某涡轮螺旋桨发动机主减速器传动机构中，已知各轮齿数分别为1z =35，2z =31，3z =97，1z '=35, 2z ' =31, 3z ' =97,轮1主动。求该减速器的传动比1H i 。
解：1）分解轮系
1-2-3-H 组成一周转轮系；
1'-2'-3'组成一定轴轮系。
2）列各单元传动比计算式
由周转轮系1-2-3-H 得
3113319735
H H H z n n i n n z -==-=-- （1） 由定轴轮系1'-2'-3'得
3113319735
z n i n z ''''''==-=- （2） 3）找结构关系，联立求解
由图知：13n n '
=，3H n n '= 所以 1111.45H H
n i n == 传动比为正，说明轮1与构件H 转向相同。
7-9如图所示的双螺旋桨飞机减速器中，已知各轮齿数分别为1z =36，2z =20，3z =66，4z =30，5z =18，6z =66，且知1n =15000r/min,试求 P n 、Q n 的大小及方向。
解 1）分解轮系
1-2-3-H （P ）组成一周转轮系；
4-5-6-1H （Q ）组成另一周转轮系；
2）分别列个单元的传动比计算式
设1n 为正
由周转轮系1-2-3-H(P)得
311113311116
H H P H P P z n n n n n i n n n n z --===-=-=--- 同理，由周转轮系4-5-6-1H （Q ）得
1
11446446641115
H Q H H Q Q n n n n z n i n n n n z --===-=-=--- 3）找结构关系，联立求解
由图知 4n n =P
所以 P n =5294.12/min r
Q n =1654.41/min r
P n 、Q n 为正，表明其转向与1n 相同。
7-10如图所示的轮系中，已知各轮的齿数分别为1z =20 ，1z ' =50,
2z =30, 2z '=50, 3z =30,3z '=20, 4z =100, 5z =60,试求传动比14i 。
解：1）分解轮系
2'-3-3'-4-H 组成一周转轮系；
1-5组成一定轴轮系；
1-1'-2组成一定轴轮系。
2）列各单元传动比计算式
由周转轮系2'-3-3'-4-H 得
342244233010053020
H H H z z n n i n n z z '''-?==-=-=--? （1） 由定轴轮系1-5得
51155160320
z n i n z ==-=-=- （2） 由定轴轮系1-1'-2得
121221303505
n z i n z '''==-=-=- （3） 3）找结构关系，联立求解
由图知：11n n '=，5H n n = ，22n n '=
1144
15n i n ==- 传动比为负，说明轮1与轮4转向相反。
7-11如图所示的轮系中，已知各轮的齿数分别为1z =1（右旋），2z =99，2z '=4z ，4z '=100，5z =1（右旋），5z '=100，1z '=101，蜗杆1的转速1n =100r/min(转向如图所示)，试求行星架H 的转速H n 。 解：1）分解轮系
2'-3-4-H 组成一周转轮系；
1-2组成一定轴轮系；
1'-5'-5-4'组成一定轴轮系。
2）列各单元传动比计算式
由周转轮系2'-3-4-H 得
2424421H H H n n z i n n z '''
-==-=-- （1） 由定轴轮系1-2得
12122199991
n z i n z ==== （2） 由定轴轮系1'-5'-5-4'得
54114415100100100001011101
z z n i n z z '''''''?====? （3） 3）找结构关系，联立求解
由图知：11n n '=，55n n '= ，44n n '=22n n '=
1.01/min H n r =
转速为正，说明杆H 与轮1转向相同。
7-12如图所示的电动三爪自定心卡盘传动轮系中，已知各轮齿数分别为1z =6，2z =2z '=25，3z =57，4z =56，试求传动比14i 。
解：1）分解轮系
1-2-3-H 组成一周转轮系；
1-2'-4-H 组成一周转轮系。
2）列各单元传动比计算式
由周转轮系1-2-3-H 得
311113315716
H H H H H H z n n n n n i n n n n z --===-=-=--- （1） 由周转轮系1-2'-4-H 得
12414412566
H H H n n z z i n n z z '-==-=-- （2） 3）找结构关系，联立求解
由图知：22n n '=
1144
588n i n ==- 传动比为负，说明轮1与轮4转向相反。
7-13如图所示轮系中，已知1z =22，3z =88，=5z ，求传动比15i 。
解：1）分解轮系
1-2-3-H 组成一周转轮系；
3'-4-5组成一定轴轮系。
2）列各单元传动比计算式
由周转轮系1-2-3-H 得
31133188422
H H H z n n i n n z -==-=-=-- （1） 由定轴轮系3'-4-5得
3535531n z i n z '''
==-=- （2） 3）找结构关系，联立求解
由图知：33n n '=，5H n n =
1155
9n i n == 传动比为正，说明轮1与轮5轴转向相同。
7-14如图所示轮系中，已知轴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，各轮齿数如图中所示。试确定轴C 的转速大小及方向。
解：1）分解轮系
1-2（2'）-3-H （4）组成一周转轮系；
4-5-6组成一定轴轮系。
2）列各单元传动比计算式
设A 轴转速为正
由周转轮系1-2（2'）-3-H （4）得
2311331234641732369
H H
H z z n n i n n z z '-?==-=-=--?
（1）
由定轴轮系4-5-6得
64466434
z
n i n z ===
（
2） 3）找结构关系，联立求解
由图知：3C n n =，4H n n =，1A n n =，6B n n =
26.47/min C n r =
C 轴转速为正，说明其转向与A 轴转向相同。
第六章齿轮及其设计习题
6-1已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距160a mm =，齿数1z =20，2z =60，求模数和分度圆直径。 解：由121()2
a m z z =+得 1160(2060)2
m =+ 4m mm =
则 1142080d mz mm ==?=
22460240d mz mm ==?=
6-2已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮20α= ，5m mm =，z =40，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。
解：由渐开线的形成及性质得，渐开线上任一点的曲率半径sin k
k k r ρα= 1154010022
r mz mm ==??= 正常齿制标准直齿圆柱齿轮1a h *=
10010015105a a a r r h h m mm *=+=+=+?=
cos 100cos2093.97b r r mm α==?= 由渐开线的方程cos b k k
r r α=得 arccos 0b b b
r r α== arccos
26.5b a a r r α== 则 sin 100sin 2034.2r mm ρα==?=
sin 100sin00b b b r mm ρα==?=
sin 46.85a a a r mm ρα==
6-3如果两个标准齿轮的有关参数是：5m mm =，1z =20，120α= 和4m mm =，2z =25，220α= ，它们的齿廓形状是否相同？它们能否配对啮合？
解：1111cos cos20520cos20100cos20b d d mz α===?=
2222cos cos20425cos20100cos20b d d mz α===?=
由渐开线的性质可知，渐开线齿廓形状取决于基圆的大小，由于二者的基圆半径相同，故齿廓形状相同。
直齿轮正确啮合的条件是两轮的模数和压力角分别相等，但由于本题两轮的模数不相等，故不能配对啮合。
6-4当20α= 的正常齿制渐开线标准直齿轮的齿根圆和基圆重合时其齿数应为多少？又如齿数大于该数值时，基圆和齿根圆哪个大些？
解：设齿数为z 时齿根圆和基圆重合 则由(22)2
f f a m r r h z h c **=-=-- 正常齿制渐开线标准直齿轮 a h *=1，c *=0.25 得(22)(2120.25)( 2.5)222
f a m m m r z h c z z **=--=-?-?=- 由题意f b r r =得
cos cos ( 2.5)22b m m r r z z αα==
=- 解之得z =41.45
即z ≤41时，其f b r r =
当z ≥42时，f b r r ＞
6-5已知C6150车床主轴箱内一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，其齿数1z =21，2z =66，模数
5m mm =，压力角20α= 。若将其安装成250a mm '=的齿轮传动，问能否实现无侧隙啮合？
为什么？此时的顶隙c 是多少？ 解：由121()2
a m z z =
+得 1211()5(2166)217.522
a m z z mm =+=??+= 故a a '＞ 所以，不能实现无侧隙啮合。
正常齿制渐开线标准直齿轮c *
=0.25 250217.50.25533.75c a a c m mm *'=-+=-+?=
6-6某标准直齿圆柱齿轮，已知齿距12.566p mm =，齿数z =25，正常齿制。求该齿轮的分度
圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿高及齿厚。
解：由p m π= 得4m mm =
正常齿制渐开线标准直齿轮 a h *=1，c *=0.25
则425100d mz mm ==?=
2108a
a d d h mm =+= 290f f d d h mm =-=
cos 93.97b d d mm α==
9a f h h h mm =+=
6.2832
p s mm == 6-7已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径77.5a d mm =，齿数z =29。现要求设计一个大齿轮与其相啮合，传动的中心距145a mm =，试计算这对齿轮的主要参数及大齿轮的主要尺寸。
解：标准渐开线直齿轮 a h *=1，c *
=0.25
由 2277.5a a a d d h mz h m *=+=+= 得 2.5m mm = 由121()2
a m z z =+得 2z =87
1172.5d mz mm ==
22217.5d mz mm ==
7.85p m mm π==
6-8已知一对正常齿标准外啮合直齿圆柱齿轮的传动比12i =1.5，中心距a =100mm,模数m =2mm ，压力角α=20
，式计算这对齿轮的几何尺寸。 解：由 12121
n z i n z == 121()1002
a m z z =+= 得1z =40
则 2z =60
所以 11d mz ==80mm
22d mz ==120mm
正常齿制渐开线标准直齿轮 a h *=1，c *
=0.25
a a h h m *==2mm ()f a h h c m **=+=2.5mm
112a a d d h =+=84mm
222a a d d h =+=124mm
1
12f f d d h =-=75mm 222f f d d h =-=119mm
6-9有一标准直齿圆柱齿轮，齿数z =21，模数m =2.25mm ，分度圆压力角α=20 ，齿顶高系数
a
h *=1，试用计算法求该齿轮的公法线长度k W 及跨测齿数k 。 解：由0.1110.5k z =+ 得3k ≈
[2.9521(0.5)0.014]k W m k z =-+=17.27 mm
6-10一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知1z =19，2z =52，α=20 ，m =5mm ，a h *=1，其安装中心距为标准中心距。
1）计算这对齿轮传动的重合度ε；
2）画出这对齿轮的啮合区图并说明其意义。
解：1）由渐开线方程cos b k k
r r α=得 cos cos arccos
arccos arccos 2b a a a a r r z r r h z h ααα*===++ 则 111cos tan tan(arccos )0.6192a a
z z h αα*==+ 222cos tan tan(arccos )0.472a a
z z h αα*==+
标准安装 αα'= 故11221[(tan tan )(tan tan )]2a a z z εααααπ
''=-+-=1.649 2）略。
6-12一对平行轴斜齿圆柱标准齿轮的齿数分别为1z =21，2z =37，法向模数n m =3.5mm 。若要求两轮的中心距a =105mm ，试求其螺旋角β。 解：由12()2cos n m a z z β
=+ 得 12()cos 2n m z z a
β+==0.9667 所以β=14.835
6-13已知一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮的模数n m =3mm ，齿数分别为1z =23，2z =76，分度圆螺旋角β=8634'''
。试求其中心距、端面压力角、当量齿数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。 解：12()2cos n m a z z β
=+=150 正常齿制渐开线标准斜齿轮 an h *=1，n c *=0.25，n α=20
则 t a n t a n c o s n t ααβ
==0.378 t α=20.186
113cos v z z β
==23.7 223cos v z z β==78.33 11cos n m z d β
==69.7 22cos n m z d β=
=230.3 a an n h h m *==3mm
()f an n h h c m **=+=3.75mm
112a a d d h =+=75.7
112a a d d h =+=236.3
112f f d d h =-=62.2
222f f d d h =-=222.8
6-14一对平行轴斜齿圆柱齿轮传动的参数为：1z =20，2z =40，n m =8mm ，n α=20 ，an h *
=1，
n c *=0.25，β=30 ，齿宽b =30mm 。试求其法向齿距n p 和端面齿距t p ，分度圆半径1r 和2r ，中心距a ，纵向重合度βε及当量齿数1v z 和2v z 。 解：n n p m π==25.13
cos n t p p β==29.02 112cos n m z r β
==92.38 222cos n m z r β=
=184.75 12a r r =+=277.13
sin n
b m ββεπ==0.597 113cos v z z β
==30.79 223cos v z z β=
=61.58 6-15一单头蜗杆q =10与齿数2z =40、分度圆直径2d =252 mm 的蜗轮相啮合。试求：
（1）蜗轮的端面模数和蜗杆的轴面模数。
（2）蜗杆的分度圆直径和导程角。
（3）蜗杆传动的中心距。
解：（1）由 22d mz = 得 m =6.3mm
（2）1d mq ==63 mm
11tan mz d γ=
=0.1 所以 5.71γ=
（3）21()2a m q z =
+=157.5 mm 6-16一对蜗杆蜗轮传动，蜗杆1z =2，q =8，蜗轮2z =46，模数m =8mm 。试求：
（1）传动比。
（2）中心距。
（3）蜗杆和蜗轮的主要尺寸。 解：（1）2121
z i z ==23 （2）21()2a m q z =
+=216 mm （3）1
d mq ==64 mm 22d mz ==368 mm
11
tan mz d γ==0.25 a a h h m *==8mm
()f a h h c m **=+=10mm
112a a d d h =+=80mm 222a a d d h =+=384mm 1
12f f d d h =-=44mm 2
22f f d d h =-=348mm
机械原理复习思考题含答案
1)机构的结构分析包括哪些主要内容?对机构进行结构分析的目的何在? 1）研究机构是怎样组成的，其组成对运动的影响，以及机构具有确定运动的条件。 2）研究机构的组成原理及机构的结构分类 3）学习如何绘制运动简图 2)何谓构件?构件与零件有何区别? 构件是独立运动的单元体，构件是组成机构的基本要素之一。零件是机械制造的单元体。构件可有一个或者多个零件组成。 3)何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数应如何确定? 运动副：两构件组成的相对可动连接称之为运动副。 高副：两构件通过点或者线接触构成的运动副称之为高副。 低负：两构件通过面接触构成的运动副称之为低副。 齿轮副（包括内，外啮合副，齿轮与齿条啮合副）：如果两齿轮中心相对位置已经被约束，则算作引入一个约束；如果两齿轮中心相对位置未被约束则算作引入两个约束。 4)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别? 运动链：构件通过运动副联接而构成的相对可动的构件系统称之为运动链。 机构与运动链的区别：机构是具有一个固定构件的运动链。 5)何谓机构运动简图?它与机构示意图有何区别? 机构运动简图：根据机构的运动尺寸按照一定比例尺定出各运动副的位置，并用运动副的代表符号和国家规定的常用机构的简图符号以及简单的线条绘制的表现机构运动情况的简图。 机构示意图：不严格按照比例尺画出。 6)何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时应注意哪些问题? 机构自由度：机构具有确定的运动所必需给定的独立运动参数的数目。 计算时应注意：复合铰链，虚约束，局部自由度
7)机构具有确定运动的条件是说明？ 说明机构的自由度数等于原动件。 1)何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何区别? 速度瞬心：两构件绝对速度相等的瞬时重合点。 绝对速度瞬心：绝对速度为零的瞬心点。 2)何谓三心定理?有何用途？ 三心定理：彼此作平面相对运动的三个构件的瞬心在一条直线上。 作用：求不直接成副的构件的速度瞬心。 3)速度瞬心法一般适用于什么场合?能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析? 4)何谓速度影像和加速度影像, 有何用途？ 5)机构中机架的影像在图中的何处? 1)何谓驱动力?何谓阻抗力?何谓有效阻力?何谓有害阻力? 驱动力：驱使机械运动的力。 阻抗力：阻止机械运动的力。 有效阻力：机械在生产过程中预定要克服的与生产工作直接相关的阻力。 有害阻力：机械在运转过程中除掉生产阻力之外所受到的其他阻力。 2)何谓质量的动代换和静代换?各需满足哪些条件? 质量代换：为了简化构件惯性力的确定，设想把构件的质量按照一定条件集中作用 质量的动代换：满足代换前后构件的质量不变，构件的质心位置不变，构件对质心轴的转动惯量不变。 质量的静代换：满足代换前后构件的质量不变，构件的质心位置不变 3）构件所受的摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反,对吗? 不对，滑动摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反。 4)何谓当量摩擦系数?何谓当量摩擦角?为何要引进当量摩擦的概念?为什么槽面摩擦大于平面摩擦?是否因为槽面摩擦的摩擦系数f大于平面摩擦的摩擦系数所致? 当量摩擦系数：为了简化摩擦力的计算，将接触面的几何形状和实际摩擦系数f对于摩
机械原理课后答案-高等教育出版社
机械原理作业 第一章结构分析作业 1.2 解： F = 3n－2P L－P H = 3×3－2×4－1= 0 该机构不能运动，修改方案如下图： 1.2 解： （a）F = 3n－2P L－P H = 3×4－2×5－1= 1 A点为复合铰链。（b）F = 3n－2P L－P H = 3×5－2×6－2= 1 B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。
（c）F = 3n－2P L－P H = 3×5－2×7－0= 1 FIJKLM为虚约束。1.3 解： F = 3n－2P L－P H = 3×7－2×10－0= 1 1）以构件2为原动件，则结构由8－7、6－5、4－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图a)。 2）以构件4为原动件，则结构由8－7、6－5、2－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图b)。 3）以构件8为原动件，则结构由2－3－4－5一个Ⅲ级杆组和6－7一个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅲ级机构(图c)。 (a) (b) (c)
第二章 运动分析作业 2.1 解：机构的瞬心如图所示。 2.2 解：取mm mm l /5=μ作机构位置图如下图所示。 1.求D 点的速度V D 13P D V V =
而 25241314==P P AE V V E D ，所以 s mm V V E D /14425241502524=?== 2. 求ω1 s r a d l V AE E /25.11201501===ω 3. 求ω2 因 98382412141212==P P P P ωω ，所以s rad /46.0983825.1983812=?==ωω 4. 求C 点的速度V C s mm C P V l C /2.10154446.0242=??=??=μω 2.3 解：取mm mm l /1=μ作机构位置图如下图a 所示。 1. 求B 2点的速度V B2 V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B 3点的速度V B3 V B3 ＝ V B2 ＋ V B3B2 大小 ？ ω1×L AB ？ 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取mm s mm v /10=μ作速度多边形如下图b 所示，由图量得： mm pb 223= ，所以 s mm pb V v B /270102733=?=?=μ 由图a 量得：BC=123 mm , 则 mm BC l l BC 1231123=?=?=μ 3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E 利用速度影像在速度多边形，过p 点作⊥CE ，过b 3点作⊥BE ，得到e 点；过e 点作⊥pb 3，得到d 点 , 由图量得： mm pd 15=，mm pe 17=， 所以 s mm pd V v D /1501015=?=?=μ ， s mm pe V v E /1701017=?=?=μ；
机械原理习题集全答案
平面机构的结构分析 1、如图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。 2）分析其是否能实现设计意图。 图 a ） 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 图 b ） 3）提出修改方案（图c ）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增
给出了其中两种方案）。 图 c1） 图 c2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 图a ） 解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F 图 b ） 解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。
3－1 解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。 3－2 解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度
机械原理练习题
题1 一、填空题（10分） 1．在平面机构中，一个运动副引入的约束m 的变化范围是。 在空间机构中，一个运动副引入的约束数m的变化范围是。2．某机器的主轴平均角速度ωm= 100rad/s, 机器运转的速度不均匀系数δ= 0.05，则该机器的最大角速度ωmax = ，最小角速度ω = 。 min 3．六杆机构有个瞬心。 4．平衡技术中常把远低于机器的一阶固有频率的转子称为。常把接近或超过机器的一阶固有频率的转子称为。 5．齿条型刀具范成切齿时，齿轮的模数由决定。 6．相对瞬心的特点是，绝对瞬心的特点是。 二、选择题（10分） 1．下面说法正确的是：（） A．机构的死点与自锁是一回事；B．机构处于死点α＝０；C．机构处于死点γ＝０；D．机构的死点与摩擦力有关。2．下面说法正确的是：（） A．齿条型刀具范成切齿时，分度圆的半径由齿条模数决定； B．齿条型刀具范成切齿时，齿轮的模数由齿条移动速度和轮坯转动角速度的比值决定； C．齿条型刀具范成切齿时，齿轮是不是标准齿轮由加工终了时齿条与轮坯的相对位置决定；
D．齿轮传动中正传动与齿轮正变位是一回事，只是提法不同 3．下面说法正确的是（） A．虚约束不是实实在在的约束，是没用的，所以等于不存在；B．虚约束是不存在的约束； C．计算机构的自由度时可以去掉虚约束，在实际机构中也可以拆除它； D．虚约束满足一定的条件，若不满足条件它将会变成实际约束。4．下面说法正确的是（） A．矩形螺纹多用于连接；B．三角螺纹多用于连接； C．三角螺纹多用于传动；C．矩形螺纹、三角螺纹均多用于传动。 5．下列关于单万向联轴节叙述正确的是：（） A．不可能等于1 ；B．可能等于1； Ｃ．可以传递成任意角度两轴的运动；Ｄ．不可以传递成任意角度两轴的运动。 三、判断题（5分） 1．运动链选择不同构件作机架，机构的级别不变。（） 2．齿轮与齿条啮合传动分度面与节圆可能不重合。（） 3．齿轮传动中ε=1.3，说明在齿轮转过一个基圆齿距时30% 的时间2对齿啮合。（） 4．只要满足机构的自由度=机构的主动件数，机构就一定有有意义的确定的运动。（）
机械原理试题及答案试卷答案
机械原理试题及答案试卷 答案 Newly compiled on November 23, 2020
2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。（ F ） 2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。（ T ） 3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。（ F ） 4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （ T ） 5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。（ F ） 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ T ）7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。（ T ） 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（ T ） 9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ F ） 10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。。（ F ） 二、填空题。（10分） 1、机器周期性速度波动采用（飞轮）调节，非周期性速度波动采用（调速器）调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 0 ）所以（没有）急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1 ）。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 ）。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（ 联接），矩形螺纹多用于（传递运动和动力）。 三、选择题（10分） 1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。
机械原理习题及答案 ()
第1章 平面机构的结构分析 1.1 解释下列概念 1.运动副； 2.机构自由度； 3.机构运动简图； 4.机构结构分析； 5.高副低代。 1.2 验算下列机构能否运动，如果能运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。 题1.2图 题1.3图 1.3 绘出下列机构的运动简图，并计算其自由度(其中构件9为机架)。 1.4 计算下列机构自由度，并说明注意事项。 1.5 计算下列机构的自由度，并确定杆组及机构的级别(图a 所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。 题1.4图 题1.5图 第2章 平面机构的运动分析 2.1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。 题2.1图 2.2 在图示机构中，已知各构件尺寸为l AB =180mm , l BC =280mm , l BD =450mm , l CD =250mm , l AE =120mm , φ=30o, 构件AB 上点E 的速度为 v E =150 mm /s ,试求该位置时C 、D 两点的速度及连杆2的角速度ω2 。 2.3 在图示的摆动导杆机构中，已知l AB =30mm , l AC =100mm , l BD =50mm , l DE =40mm ,φ1=45o,曲柄1以 等角速度ω1=10 rad/s 沿逆时针方向回转。求D 点和E 点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度（用相对运动图解法）。 题2.2图 题2.3图 2.4 在图示机构中，已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=10 rad/s ，角加速度α1=0，试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。 题2.4图 2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。 （1）在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。 （2）以给出的速度和加速度矢量为已知条件，用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。 （3）在给出的速度和加速度图中，给出构件2上D 点的速度矢量 2pd 和加速度矢量2''d p 。 题2.5图 2.6 在图示机构中，已知机构尺寸l AB =50mm, l BC =100mm, l CD =20mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=ω4=20 rad/s ，试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度ω2和角加速度α 2的大小和方向。 题2.6图 2.7 在图示机构构件1等速转动，已知机构尺寸l AB =100mm ,角速度为ω1= 20 rad/s ，原动件的位置φ1= 30o,分别用相对运动图解法和解析法求构件3上D 点的速度和加速度。
机械原理复习题(含答案)及解答
《机械原理》复习题 一.填空题: 1两构件通过点、线接触而构成的运动副称为( 高副 )；两构件通过面接触构成的运动副称为( 低副 )。 2在其它条件相同时，槽面摩擦大于平面摩擦，其原因是( 正压力分布不均 )。 3设螺纹的升角为λ，接触面的当量摩擦系数为（ fv ）,则螺旋副自锁的条件为（ v arctgf ≤λ ）。 4 度 ）。 5 成的。块机构中以( 6 ( 高速 )轴( 模数和压力角应分 ); 8一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由( 端面重合度，轴向重合度 )两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指( 以法向压力角为压力角，以法向模数为模数作的 )的直齿轮; 9、3个彼此作平面平行运动的构件间共有( 3 )个速度瞬心,这几个瞬心必定位于( 同一条直线上 )上; 10、含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( 15 )个,其中有
( 5 )个是绝对瞬心,有( 10 )个是相对瞬心; 11周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为( 安装飞轮 )和( 使用电动机，使等效的驱动力矩和等效阻力矩彼此相互适应 ); 12 在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中( 一次多项式) 运动规律有刚性冲击, ( 二次多项式 ) 运动规律有柔性冲击; ( 正弦 ) 运动规律无冲击; 13 凸轮的基圆半径是指( 凸轮回转轴心 )至 14 15 而（基）圆及（分 2，则称其为（差动轮系），若自由度为1，则称其为（行星轮系）。 18 一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为（回转导杆）机构。 19 在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）等。 20 蜗轮蜗杆的正确啮合条件是（蜗杆的轴面模数和压力角分别等于
机械原理习题及课后答案(图文并茂)
机械原理 课后习题及参考答案
机械原理课程组编 武汉科技大学机械自动化学院
习题参考答案 第二章机构的结构分析 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。 4 3 5 1 2 解答：原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0，不合理，改为以下几种结构均可： 2-3 图2-396为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。
O 齿轮及偏心轮ω A 齿轮及凸轮 B E F D C 压头 机架 连杆 滑杆滑块 摆杆滚子 解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3?7-2 ?9-2 = 1 2-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3?7-2 ?9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束 b) n=5; P l =6; P h =2，F=3?5-2 ?6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束
b) a)A E M D F E L K J I F B C C D B A 2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3?4-2 ?5-1=1 A 处存在复合铰链 b) n=6; P l =7; P h =3，F=3?6-2 ?7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链 2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。
机械原理习题及答案
兰州2017年7月4日于家属院复习资料 第2章平面机构的结构分析 1.组成机构的要素是和；构件是机构中的单元体。 2.具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。 3.从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。 4.运动副元素是指。 5.构件的自由度是指；机构的自由度是指。 6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。 7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。 8.在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是。 9.平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。 10.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为，至少为。 11.计算机机构自由度的目的是______。 12.在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。 13.计算平面机构自由度的公式为Ｆ= ，应用此公式时应注意判断：(A) 铰链，(B) 自由度，(C) 约束。 14.机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。 15.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的级别确定。 16.图示为一机构的初拟设计方案。试： (1〕计算其自由度，分析其设计是否合理如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。 (2)如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。 题16图题17图 17.在图示机构中，若以构件1为主动件，试： (1)计算自由度，说明是否有确定运动。
(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改说明修改的要点，并用简图表示。18.计算图示机构的自由度，将高副用低副代替，并选择原动件。 19.试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。对图示机构作出仅含低副的替代机 构，进行结构分析并确定机构的级别。 题19图 题20图 20.画出图示机构的运动简图。 21. 画出图示机构简图，并计算该机构的自由 度。构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件，构件2在构件3的导轨中滑移，圆盘1的固定轴位于偏心处。 题21图 题22图 22.对图示机构进行高副低代，并作结构分析，确定机构级别。点21,P P 为在图示位置时，凸轮廓线在接触点处的曲率中心。 第3章 平面机构的运动分析 1.图示机构中尺寸已知(μL =mm ，机构1沿构件4作纯滚动，其上S 点的速度为v S (μV =S/mm)。 (1)在图上作出所有瞬心； (2)用瞬心法求出K 点的速度v K 。
机械原理试题库(含答案)
机械原理---1 第2章机构的结构分析 一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”） 1.在平面机构中一个高副引入二个约束。（×） 2.任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。（√） 3.运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。（×） 4.平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全 相同。（√） 5.当机构自由度F＞0，且等于原动件数时，该机构具有确定运动。（√） 6.若两个构件之间组成了两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。（×） 7.在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束。（√） 8.在杆组并接时，可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上。（×） 9.任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成。因此基本杆组是自由度为 零的运动链。（√） 10.平面低副具有2个自由度，1个约束。（×） 二、填空题 1.机器中每一个制造单元体称为零件。 2.机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为盈功时，机器处在增速阶段，当外力作功 表现为亏功时，机器处在减速阶段。 3.局部自由度虽不影响机构的运动，却减小了高副元素的磨损，所以机构中常出现局部自由 度。 4.机器中每一个独立的运动单元体称为构件。 5.两构件通过面接触而构成的运动副称为低副；通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 6.平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为 1 。 7.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 2 个约束。 三、选择题 1.机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间 B 产生任何相对运动。 A.可以 B.不能 C.变速转动或变速移动 2.基本杆组的自由度应为 C 。 A.－1 B. +1 C. 0 3.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面 机构，则其自由度等于 B 。 A. 0 B. 1 C. 2 4.一种相同的机构 A 组成不同的机器。 A.可以 B.不能 C.与构件尺寸有关 5.平面运动副提供约束为（ C ）。 A．1 B．2 C．1或2 6.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会（ C ）。 A．不变 B．增多 C．减少 7.由4个构件组成的复合铰链，共有（ B ）个转动副。 A．2 B．3 C．4 8.有两个平面机构的自由度都等1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机 构，则其自由度等于( B )。
机械原理复习试题及答案
机械原理考试复习题及参考答案 一、填空题： 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等 于。 6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运 动，后半程 作运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合 度。 11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是 轮系。
13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。 14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。 15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。 16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率。 18.刚性转子的动平衡的条件 是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位 置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能 越。 22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数 为。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹 配。 24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。 25.平面低副具有个约束，个自由度。 26.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置
机械原理习题答案
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 分析题： 1. 下图所示为偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构，? AFB 、?CD 为圆弧，AD 、BC 为直线，A 、B 为直线与圆弧? AFB 的切点。已知8e mm =，015r mm =，25OC OD mm ==， 30O COD ∠=。试求： （1）从动件的升程h ，凸轮推程运动角01δ、回程运动角01'δ及近休角01'δ；（2）从动件推程最大压力角max α的数值及出现位置。 2.用作图法求出图2所示凸轮机构中，当凸轮从图示位置转过45o 后机构的压力角，并在图上标注出来。 4.在图4所示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60o 时从动件的位置及从动件的位移s 。 5.图5所示凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过90o 时凸轮机构的压力角α。 6.按图6所示的位移线图设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的部分轮廓线。已知凸轮 基圆半径025r mm =，滚子半径5T r mm =，偏距10e mm =，凸轮以等角速度逆时针方向转动。设计时可取凸轮转角000000,30,60,90,120δ=，长度比例尺0.001/l m mm μ=。 7.试画出图7的凸轮机构中凸轮1的理论轮廓线，并标出凸轮基圆半径0r 、从动件2的行程。 8.用作图法求出图8所示两凸轮机构从图示位置转过45o 时的压力角。 9.用作图法作出一摆动平地从动件盘形凸轮机构的凸轮实际轮廓线，有关机构尺寸及从动件位移线如下图所示，取长度比例尺0.001/l m mm μ=（只需画出凸轮转角范围内的轮廓线，不必写步骤，但需保留作图辅助线条）。 图4 图5
机械原理习题-(附标准答案)
第二章 一、单项选择题: 1．两构件组成运动副的必备条件是 。 A ．直接接触且具有相对运动; B.直接接触但无相对运动； C ．不接触但有相对运动； D.不接触也无相对运动。 2．当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将 确定的运动。 A ．有; B.没有； C.不一定 ３．在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为 。 A.虚约束; B.局部自由度； C.复合铰链 4．用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有 个自由度。 A.3； B ．４； C ．5; D ．６ 5.杆组是自由度等于 的运动链。 A ．0; Ｂ．1; Ｃ．原动件数 6．平面运动副所提供的约束为 A ．1; B.2; C ．3; D.1或2 7.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.含有一个原动件组; B.至少含有一个基本杆组; Ｃ．至少含有一个Ⅱ级杆组； Ｄ．至少含有一个Ⅲ级杆组。 8．机构中只有一个 。 A ．闭式运动链； Ｂ.原动件； C.从动件； D.机架。 9.要使机构具有确定的相对运动，其条件是 。 Ａ．机构的自由度等于1; B.机构的自由度数比原动件数多1； Ｃ.机构的自由度数等于原动件数 第三章 一、单项选择题: １.下列说法中正确的是 。 A.在机构中,若某一瞬时,两构件上的重合点的速度大小相等,则该点为两构件的瞬心； Ｂ．在机构中，若某一瞬时，一可动构件上某点的速度为零,则该点为可动构件与机架的瞬心； Ｃ．在机构中，若某一瞬时,两可动构件上重合点的速度相同，则该点称为它们的绝对瞬心； D ．两构件构成高副,则它们的瞬心一定在接触点上。 2．下列机构中k C C a 32 不为零的机构是 。 A ．(a)与(ｂ）； B.(b)与(ｃ); C.(ａ)与(c)； D.(b ）。 3．下列机构中k C C a 32 为零的机构是 。 A ．(a)； Ｂ. (b); C ． (c); D ．(ｂ)与(c)。
机械原理复习习题及答案
第二章 机构的结构分析 一．填空题 1 ．组成机构的基本要素是 和 。机构具有确定运动的条件是： 。 2．在平面机构中，每一个高副引入 个约束，每一个低副引入 个约束，所以平面机构自由度的计算公式为F = 。应用该公式时，应注意的事项是： 。 3．机构中各构件都应有确定的运动，但必须满足的条件是： 。 二．综合题 1．根据图示机构，画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图，并计算机构的自由度。设标有箭头者为原动件，试判断该机构的运动是否确定，为什么？ 2．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。 （a ） （b ） A D E C H G F I B K 1 2 3 4 5 6 78 9
3．计算图示各机构的自由度。 （a）（b） （c）（d） （e）（f）
4．计算机构的自由度，并进行机构的结构分析，将其基本杆组拆分出来，指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。 （a）（b） （c）（d） 5．计算机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如果在该机构中改选FG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。
6．试验算图示机构的运动是否确定。如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。 （a）（b）
第三章平面机构的运动分析 一、综合题 1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号 P直接在图上标出）。 ij 2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。要求画出相应的瞬心，写出ω3的表达式，并标明方向。
3、在图示的齿轮--连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。 4、在图示的四杆机构中，AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ，试用瞬心法求： （1）当?=165°时，点C 的速度c v ； （2）当?=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大 小； （3）当0c v =时，?角之值（有两个解）。 5、如图为一速度多边形，请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向？
机械原理习题答案(一)
习题解答 第六章 6-4 题
解：H=r+b-r0=6mm δ0=BOC=arccos((r0-r)/b)=55.15° δs=0 δ0′=δ0 δs′=360-δ0-δ0′=249.7° αmax =arctan(BD/ r0)=29.9°
6-5 题 解： （1）当凸轮转过δ角，相当于从动件转过-δ角，即 A→A ′,则从动件 的位移为： S=OA′- OA = BO′-OO′cosδ-OA =8(1-cosδ) （2）h=16mm （3）v=ω*s′=8ωsinδ 当δ=90°时，v max =64π 当δ=0°时，amax =512π2 （4）b=16mm ω=8π
6— 8 题 1)当 n=30r/min 时： 等速：
等加速等减速：
余弦：
正弦：
2)当 n=300r/min 时，
增加了 10 倍，
则增加了 100 倍
6— 9 题 解：
（1）理论廓线是以 A 为圆心，半径
的圆，见图（a）；
（2）基圆是以 O 为圆心，以 OB0＝25mm 为半径作的圆。即 r0=25mm； （3）压力角 如图 a 所示，量得 ；
（4）
曲线如图 b，各点数据见下表：
（5）h=30mm，见图 a。
题 6－9 图
6－10 题（略）
6—11 题 解 （1）轴心范围如图阴影线区域。 （2）由于工作行程在从动件移动轨迹线的右侧，所以凸轮为顺时针转动 。 （3）凸轮轴心应偏在右侧好，原因是可减少推程的最大压力角。
题 6－11 图
6-12 题 解
机械原理习题附答案
第二章 一、单项选择题： 1．两构件组成运动副的必备条件是。 A．直接接触且具有相对运动；B．直接接触但无相对运动； C．不接触但有相对运动；D．不接触也无相对运动。 2．当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将确定的运动。 A．有；B．没有；C．不一定 3．在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为。 A．虚约束；B．局部自由度；C．复合铰链 4．用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有个自由度。 A．3；B．4；C．5；D．6 5．杆组是自由度等于的运动链。 A．0；B．1；C．原动件数 6．平面运动副所提供的约束为 A．1；B．2；C．3；D．1或2 7．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．含有一个原动件组；B．至少含有一个基本杆组； C．至少含有一个Ⅱ级杆组；D．至少含有一个Ⅲ级杆组。 8．机构中只有一个。 A．闭式运动链；B．原动件；C．从动件；D．机架。 9．要使机构具有确定的相对运动，其条件是。 A．机构的自由度等于1；B．机构的自由度数比原动件数多1； C．机构的自由度数等于原动件数 二、填空题： 1．平面运动副的最大约束数为_____，最小约束数为______。 2．平面机构中若引入一个高副将带入_______个约束，而引入一个低副将带入_____个约束。 3．两个做平面平行运动的构件之间为_______接触的运动副称为低副，它有_______个约束；而为_______接触的运动副为高副，它有_______个约束。 4．在平面机构中，具有两个约束的运动副是_______副或_______副；具有一个约束的运动副是_______副。 5．组成机构的要素是________和________；构件是机构中的_____单元体。 6．在平面机构中，一个运动副引入的约束数的变化范围是_______。 7．机构具有确定运动的条件是____________________________________________。 8．零件与构件的区别在于构件是的单元体，而零件是的单元体。 9．由M个构件组成的复合铰链应包括个转动副。 10．机构中的运动副是指。 三、判断题： 1．机构的自由度一定是大于或等于1。 2．虚约束是指机构中某些对机构的运动无约束作用的约束。在大多数情况下虚约束用来改善机构的受力状况。 3．局部自由度是指在有些机构中某些构件所产生的、不影响机构其他构件运动的局部运动的自由度。4．只有自由度为1的机构才具有确定的运动。 5．任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。 6．运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度数。
机械原理题库及其答案
机械原理自测题库—单选题（共63 题） 1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于＿＿＿上的力与该力作用点速度所夹的锐角。 A．主动件 B．从动件 C．机架 D．连架杆 答： 2、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于＿＿＿是否与连杆共线。 A．主动件 B．从动件 C．机架 D．摇杆 答： 3、一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K＿＿＿。 A．大于1 B．小于1 C．等于1 D．等于2 答： ＿＿＿。 4、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γ min A．尽可能小一些 B．尽可能大一些 C．为0° D．45° 答： 5、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是＿＿＿。 A．惯性力难以平衡 B．点、线接触，易磨损 C．设计较为复杂 D．不能实现间歇运动
答： 6、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是＿＿＿。 A．可实现各种预期的运动规律 B．便于润滑 C．制造方便，易获得较高的精度 D．从动件的行程可较大 答： 7、＿＿＿盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A．摆动尖顶推杆 B．直动滚子推杆 C．摆动平底推杆 D．摆动滚子推杆 答： 8、对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为＿＿＿。 A．偏置比对心大 B．对心比偏置大 C．一样大 D．不一定 答： 9、下述几种运动规律中，＿＿＿既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。 A．等速运动规律 B．摆线运动规律（正弦加速度运动规律） C．等加速等减速运动规律 D．简谐运动规律（余弦加速度运动规律）答： 10、对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用＿＿＿
机械原理练习题答案(1)
一、填空题和填空题。 1． 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 H P 个约束，而引入L P 个低副 将引入 2L P 个约束，则活动构件数n 、约束数与机构自由度F 的关系是F =3n - 2L P - H P 。 2． 机构具有确定运动的条件是： 机构的自由度大于零，且机构自由度 数等于原动件数 ；若机构自由度Ｆ>0，而原动件数
机械原理复习试题及答案1
一、填空题：
机械原理
1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于
。
2.同一构件上各点的速度多边形必
于对应点位置组成的多边形。
3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用
相对地表示。
4.机械系统的等效力学模型是具有
，其上作用有
的等效构件。
5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于
，行程速比系数等于
。
6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于
。
7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于 36o，则行程速比系数等于
。
8.为减小凸轮机构的压力角，应该
凸轮的基圆半径。
9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作
运动，后半程
作
运动。
10.增大模数，齿轮传动的重合度
；增多齿数，齿轮传动的重合度
。
11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相 ，内啮合的两齿轮转向相 。
12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是
轮系。
13.三个彼此作平面运动的构件共有 个速度瞬心，且位于
。
14.铰链四杆机构中传动角? 为
，传动效率最大。
15.连杆是不直接和
相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为
。
16.偏心轮机构是通过
由铰链四杆机构演化而来的。
17.机械发生自锁时，其机械效率
。
18.刚性转子的动平衡的条件是
。
19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在
与
两次共线的位置时。
20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数 k
1。
21.四杆机构的压力角和传动角互为
，压力角越大，其传力性能越
。
22.一个齿数为 Z，分度圆螺旋角为? 的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为
。
23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取
值，且与其
相匹配。
24.差动轮系是机构自由度等于 的周转轮系。
25.平面低副具有 个约束，
个自由度。
26.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在
。
机械原理 第 1 页 共 19 页
机械原理习题集
二．综合题 1．根据图示机构，画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图，并计算机构的自由度。设标有箭头者为原动件，试判断该机构的运动是否确定，为什么？ 2．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。 （a）（b） 3．计算图示各机构的自由度。 （a）（b） C 2 1 A B E D F 3 4 5 6 7 8 9 10 11 G H I J K L A D E C H G F I B K 1 2 3 4 5 6 7 8 9
（c）（d） （e） （f） 4．计算机构的自由度，并进行机构的结构分析，将其基本杆组拆分出来，指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。 （a）（b）
（c）（d） 5．计算机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如果在该机构中改选FG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。 6．试验算图示机构的运动是否确定。如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。 （a）（b）
第三章平面机构的运动分析 一、综合题 1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号 P直接在图上标出）。 ij 2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。要求画出相应的瞬心，写出ω3的表达式，并标明方向。
3、在图示的齿轮--连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。 4、在图示的四杆机构中，AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ，试用瞬心法求： （1）当?=165°时，点C 的速度c v ； （2）当?=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大 小； （3）当0c v =u u u v 时，?角之值（有两个解）。 5、如图为一速度多边形，请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向？