2014浙江工业大学机械原理习题卡
第二章机构的机构分析
一、填空题
1. 平面运动副的最大约束数为____2_____，最小约束数为_____1_____。
2.平面机构中若引入一个高副将带入_____1____个约束，而引入一个低副将带入
_____2____个约束。平面机构中约束数与自由度数的关系是_约束数+自由度数=3_。
3. 在机器中，零件是最小制造的单元，构件是最小运动的单元。
4. 点或线接触的运动副称为高副，如齿轮副、凸轮副等。5．机器中的构件可以是单一的零件，也可以是由多个零件装配成的刚性结构。6．两个构件相互接触形成的具有确定相对运动的一种联接称为运动副。7．面接触的运动副称为低副，如转动副、移动副等。8．把两个以上的构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为是运动链，若运动链的各构件构成了首末封闭的系统称为闭链，若运动链的构件未构成首末封闭的系统称为开链。
9．平面机构是指组成机构的各个构件均在同一平面内运动。10．在平面机构中，平面低副提供 2 个约束，平面高副提供 1 个约束。
11．机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。
12．机构具有确定运动的条件是机构的原动件数等于自由度数。
二、简答题
1. 机构具有确定运动的条件是什么？
答：1.要有原动件；2.自由度大于0；3.原动件个数等于自由度数。
2. 何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？在计算机构自由度时应如何处理？
答：复合铰链是三个或更多个构件组成两个或更多个共轴线的转动副。
在有些机构中, 其某些构件所能产生的局部运动并不影响其他构件的运动, 我们把这些构件所能产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度。
虚约束是在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束。
在计算机构自由度时, K个构件汇交而成的复合铰链应具有（K-1）个转动副，同时应将机构中的局部自由度、虚约束除去不计。
第三章平面机构的运动分析
3－１填空题：
1．速度瞬心是两刚体上瞬时速度相等的重合点。
2．若瞬心的绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心；
若瞬心的绝对速度不为零，则该瞬心称为相对瞬心。
3．当两个构件组成移动副时，其瞬心位于垂直于导路方向的无穷远处。当两构件组成高副时，两个高副元素作纯滚动，则其瞬心就在接触点处；若两个高副元素间有相对滑动时，则其瞬心在过接触点两高副元素的公法线上。
4．当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用三心定理来求。
5．3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一条直线上。
6．机构瞬心的数目K与机构的构件数N的关系是K＝N(N－1)/2 。
7．铰链四杆机构共有6个速度瞬心，其中3个是绝对瞬心。
8．速度比例尺μν表示图上每单位长度所代表的速度大小，单位为：(m/s)/mm 。
加速度比例尺μa表示图上每单位长度所代表的加速度大小，单位为(m/s2)/mm。9．速度影像的相似原理只能应用于构件，而不能应用于整个机构。
10．在摆动导杆机构中，当导杆和滑块的相对运动为平动，牵连运动为转动时（以上两空格填转动或平动），两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为2×相对速度×牵连角速度；方向为相对速度沿牵连角速度的方向转过90°之后的方向。
第四章机构力分析
一、填空题：
1. 作用在机械上的力分为驱动力和阻抗力两大类。
2．对机构进行力分析的目的是：
(1) 确定运动副中的反力；(2) 确定机械上的平衡力或平衡力矩。
3．确定构件惯性力的一般性方法中，对作平面移动的物体，其惯性力为 -ma ；
对绕定轴转动的构件，若转动轴线不通过质心，则其惯性力为 -ma ，而惯性力偶矩为 -J α；若转动轴线通过质心，则只存在 -Jα。
4.质量代换法是指把构件质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替。假想的集中质量称为代换质量，其所在的位置称为代换点。
5.质量代换应满足三个基本条件：
①代换前后构件的质量不变；
②代换前后构件的质心位置不变；
③代换前后构件对质心轴的转动惯量不变。
6.质量代换中，动代换是指满足质量不变、质心位置不变以及对质心轴的转动惯量不变；而静代换则是指只满足构件的质量不变和质心位置不变。
7. 在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是槽面摩擦的当量摩擦系数为θ
sin f f =?，明显大于f ，因此，机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛，而联接用的螺纹更多地采用三角形为螺纹牙型。
4．考虑摩擦的移动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 大
于摩擦角 ，当发生匀速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 等于摩擦
角 ，当发生减速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 小于摩擦角 。
4．考虑摩擦的转动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线 在摩擦圆之外 ，当发生
匀速运动时，说明外力的作用线 与摩擦圆相切 ，当发生减速运动时，说明外力的作用
线 与摩擦圆相割 。
1. 凡是驱动机械产生运动的力统称为 力，其特征是该力与其作用点的速度方向 或
成 ，其所作的功为 。
A ．驱动；
B ．平衡；
C ．阻抗；
D ．消耗功；
E ．正功；
F ．相同；
G ．相反；
H ．锐角；
I ．钝角；
J ．负功
答：AFHE
2. 简述进行质量代换需要满足的三个条件？动代换和静代换各应满足什么条件？
答：质量代换法需满足三个条件：
1、 代换前后构件的质量不变；
2、 代换前后构件的质心位置不变；
3、 代换前后构件对质心轴的转动惯量不变；
其中：动代换需要满足前面三个条件；静代换满足前两个条件便可。
3. 什么是当量摩擦系数？分述几种情况下的当量摩擦系数数值。
答：为了计算摩擦力简便，把运动副元素几何形状（接触面形状）对运动副的摩擦力的影响
因素计入到摩擦系数中，这种转化后的摩擦系数称为当量摩擦系数。
对单一平面 f f V =；槽角为θ2时θ
sin f f v =；半圆柱面接触时kf f V =，2/~1π=k
4．移动副中总反力的方位如何确定？
答：1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角2）总反力的偏斜方向与相对运动方向相反。
5. 移动副的自锁条件是 驱动力作用在移动副的摩擦角内 。
6. 转动副的自锁条件是 驱动力臂≤摩擦圆半径 。
7. 判定机械自锁的条件有哪些？
答：1)驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内；
2）机械效率小于或等于0
3）能克服的工作阻力小于或等于0
8.判断对错，在括号中打上 √ 或 ×：
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。 （√ ）
第五章 机械效率
一、填空题：
1．设机器中的实际驱动力为r P ，在同样的工作阻力和不考虑摩擦时的理想驱动力为r P 0，则
机器效率的计算式是η = r P 0/r P 。
2．设机器中的实际生产阻力为r
Q ，在同样的驱动力作用下不考虑摩擦时能克服的理 想生产阻力为r Q 0,则机器效率的计算式是 η= r Q /r Q 0 。
3．假设某机器由两个机构串联而成，其传动效率分别为1η和2η，则该机器的传动效率为
1η*2η 。
4．假设某机器由两个机构并联而成，其传动效率分别为1η和2η，则该机器的传动效率为
（P 1*η1+ P 2*η2）/(P 1+P 2) 。
5. 从受力观点分析，移动副的自锁条件是 外力的作用线与运动方向法线的夹角小于等于摩
擦角 ；转动副的自锁条件是 外力的作用线与摩擦圆相切或相割 ；从效率观点来分析，
机械自锁的条件是 效率小于等于零 。
第六章 机械的平衡
一、填空题：
1.研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的 惯性力和惯性力偶矩 ，减少或消除在机
构各运动副中所引起的 附加动压 力，减轻有害的机械振动，改善机械工作性能和延长使用寿命。
2.回转构件的直径D 和轴向宽度b 之比/D b 符合5≤条件或有重要作用的回转构件，必须满足动平衡
条件方能平稳地运转。如不平衡，必须至少在 2 个校正平面上各自适当地加上或去除平衡质量，方能获得
平衡。
3.只使刚性转子的 惯性力 得到平衡称静平衡，此时只需在 1个 平衡平面中增减平衡质量；使 惯性力和
惯性力偶矩 同时达到平衡称动平衡，此时至少要在 2 个选定的平衡平面中增减平衡质量，方能解决转子
的不平衡问题。
4. 刚性转子静平衡的力学条件是 质径积向量和等于零 ，而动平衡的力学条件是 质径积向量和等于零，
离心力引起的合力矩等于零 。
5.符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在 回转轴线上 。静不平衡的回转构件，由于重力矩的作用，
必定在 质心最低处 位置静止，由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。
6. 图a 、b 、c 中，S 为总质心，图 a, b 中的转子具有静不平衡，图 c 中的转子是动不平衡。
7.机构总惯性力在机架上平衡的条件是 机构的总质心静止不动 。
8.在图示a 、b 、c 三根曲轴中，已知11223344m r m r m r m r ===，并作轴向等间隔布置，并且各曲拐
都在同一轴平面内，则其中 a, b, c 轴已达静平衡， c 轴已达动平衡。
1. 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。
答：质径积
2. 刚性转子的动平衡的条件是 。
答：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩矢量和为0
3.转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？
答：静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡
动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡
4．造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？
答：原因：转子质心与其回转中心存在偏距；
平衡目的：使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。
5. 造成转子动不平衡的原因是什么？如何平衡？
答：转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡；
平衡方法：增加或减小配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。
6. 回转构件进行动平衡时，应在 两 个平衡基面上加平衡质量。
7. 质量分布在同一平面内的回转体，经静平衡后_______________（一定、不一定、一定不）
满足动平衡，经动平衡后___________（一定、不一定、一定不）满足静平衡；质量分布于
不同平回转面内的回转体，经静平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，
经动平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足静平衡。
答：一定 一定 不一定 一定
8. 机构的完全平衡是使机构的总惯性力恒为零，为此需使机构的质心恒固定不动。
9. 平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。
A只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡
B动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来
C静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b与其直径D之比b/D<0.2）
D使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡
10.平面机构的平衡问题，主要是讨论机构惯性力和惯性力矩对的平衡。
A. 曲柄
B. 连杆
C. 机座
答：C
11.判断对错，在括号中打上√或×：
①经过动平衡校正的刚性转子，任一回转面内仍可能存在偏心质量。( √ )
②若刚性转子满足动平衡条件，这时我们可以说该转子也满足静平衡条件。( √ )
③设计形体不对称的回转构件，虽已进行精确的平衡计算，但在制造过程中仍需安排平衡校正工序。( √ )④不论刚性回转体上有多少个平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。( ×)
⑤通常提到连杆机构惯性力平衡是指使连杆机构与机架相联接的各个运
动副内动反力全为零，从而减小或消除机架的振动。
( ×)
⑥作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使
它的惯性力在构件内部得到平衡。
( √ )
⑦若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，则不论如何调整质
量分布仍不可能消除运动副中的动压力。( √ )
⑧绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件，可在其上加减平衡质量来达到惯性力系平衡的目的。( √ )
⑨为了完全平衡四杆铰链机构ABCD的总惯性力，可以采用在原机构上附加另一四杆铰链机构AB’C’D来达到。条件是l AB=l AB’，l BC=l BC’l CD=l CD’，各杆件质量分布和大小相同。( ×)
⑩为了完全平衡四杆铰链机构的总惯性力，可以采用在AB杆和CD杆上各自加上平衡质量m'和m''来达到。平衡质量的位置和大小应通过计算求得。( √ )
12.在图示a 、b 、c 三根曲轴中，已知44332211r m r m r m r m ===，并作轴向等间隔布置，
且都在曲轴的同一含轴平面内，则其中 轴已达静平衡， 轴已达动平衡。
答：（a ）、（b ）、（c ）；（c ）
第7章 机械的运转及其速度波动的调节
一、填空题
1. 设某机器的等效转动惯量为常数，则该机器作匀速稳定运转的条件 在每一瞬时,驱动功率等于阻抗功
率 ， 作变速稳定运转的条件是 在一个运动周期中，驱动功等于阻抗功 。
2. 机器中安装飞轮的原因，一般是为了 调节周期性速度波动 ，同时还可获 降低原动机功率 的效果。
3. 在机器的稳定运转时期，机器主轴的转速可有两种不同情况， 即 等速 稳定运转和 变速 稳定运转，
在前一种情况，机器主轴速度是 常数 ，在后一种情况，机器主轴速度是 作周期性波动 。
4．机器中安装飞轮的目的是 降低速度波动，降低电动机功率 。
5．某机器的主轴平均角速度100/m rad s ω=， 机器运转的速度不均匀系数005.δ=，则该机器的
最大角速度max ω= 102.5 rad/s ，最小角速度min ω= 97.5 rad/s 。
6．机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据 动能相等(等效质量的动能等于机器所有运动构件
的动能之和) 原则进行转化的，因而它的数值除了与各构件本身的质量（转动惯量)有关外，还与 各构件
质心处速度、构件角速度与等效点的速度之比的平方 有关。
7．机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据 瞬时功率相等 原则进行转化的， 因而它的数值除了与原作
用力(矩)的大小有关外，还与 外力作用点与等效点的速度之比 有关。
8．若机器处于起动(开车)阶段，则机器的功能关系应是 输入功大于输出功和损失功之和，系统动能增加 ，
机器主轴转速的变化情况将是 机器主轴的转速大于它的初速，由零点逐步增加到正常值 。
9．若机器处于停车阶段， 则机器的功能关系应是 输入功小于输出功和损失功之和，系统动能减少 ，机
器主轴转速的变化情况将是 机器主轴的转速，由正常速度逐步减小到零 。
10．用飞轮进行调速时，若其它条件不变，则要求的速度不均匀系数越小， 飞轮的转动惯量将越 大 ， 在
满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，应将飞轮安装在 高速 轴上。
11．当机器运转时，由于负荷发生变化使机器原来的能量平衡关系遭到破坏，引起机器运转速度的变化，
称为 非周期性速度波动 。为了重新达到稳定运转，需要采用 调速器 来调节。513
12．在机器稳定运转的一个运动循环中，运动构件的重力作功等于 零 ，因为 运动构件重心的位置没有
改变 。
13．机器运转时的速度波动有 周期性 速度波动和 非周期性 速度波动两种，前者采用 安装飞轮 调节,
后者采用 安装调速器 进行调节。
14．若机器处于变速稳定运转时期，机器的功能特征应有 一个运动循环内输入功于等于输出功与损失功之
和 ， 它的运动特征是 每一个运动循环的初速度和末速度相等 。
15．当机器中仅包含 定传动比 机构时，等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是常量， 若机器中包
含 变传动比 机构时，等 效质量(转动惯量)是机构位置的函数。
16．图示为某机器的等效驱动力矩()d M ?和等效阻力矩()r M ?的
线图，其等效转动惯量为常数，该机器在主轴位置角?等于/2π
时，主轴角速度达到max ω,在主轴位置角?等于2π时，主轴角速度达到
min ω。
二、判断题
1．为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。(×)
2.机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。(×)
3.为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。(√)
4.机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动。(×)
5. 机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。(×)
6. 机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它的大小等于原机器中各运
动构件的质量(转动惯量)之和。(×)
7. 机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它不是原机器中各运动构件
的质量(转动惯量)之和，而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。(√)
8. 机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它的大小等于原机器所有作用外力的矢量和。
(×)
9.机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它不是原机器中所有外力(矩)的合力，而是根
据瞬时功率相等的原则转化后算出的。(√
) /2π 2π
10.机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据瞬时功率相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真
实运动前是无法计算的。(×)
三、选择题
1．在机械稳定运转的一个运动循环中，应有 A
(A)惯性力和重力所作之功均为零；
(B)惯性力所作之功为零，重力所作之功不为零；
(C)惯性力和重力所作之功均不为零；
(D)惯性力所作之功不为零，重力所作之功为零。
2．机器运转出现周期性速度波动的原因是 C 。
(A)机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡；
(B)机器中各回转构件的质量分布不均匀；
(C)在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期；
(D)机器中各运动副的位置布置不合理。
3．机器中安装飞轮的一个原因是为了 C 。
(A)消除速度波动；
(B)达到稳定运转；
(C)减小速度波动；
(D)使惯性力得到平衡，减小机器振动。
4. 设机器的等效转动惯量为常数，其等效驱动力矩和等效阻
抗力矩的变化如图示，可判断该机器的运转情况应是 B 。
(A)匀速稳定运转；
(B)变速稳定运转；
(C)加速过程；
(D)减速过程。
5. 在图7-3-5传动系统中，已知120Z =,260Z =,320Z =,
480Z =。如以齿轮4为等效构件，则齿轮1的等效转动惯量将是
它自身转动惯量的 B 。
(A)12倍；
(B)144倍；
(C)1/12;
(D)1/144。
5. 在图7-3-5传动系统中，已知120Z =,260Z =,320Z =, 480Z =。如以齿轮1为等效构件，则
作用于齿轮4的力矩4M 的等效力矩等于 C 4M 。
(A)12倍；
(B)144倍；
(C)1/12;
(D)1/144。
6．如果不改变机器主轴的平均角速度，也不改变等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化规律，拟将机器运转速度不均匀系数从0.10降到0.01，则飞轮的转动惯量'F I将近似等于 A F I。(F I为原飞轮转动惯量为原飞轮转动惯量)
(A) 10；
(B) 100；
(C) 1/10
(D) 1/100
7. 将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上，求得的等效力矩和机构动态静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩，两者的关系应是 B 。
(A)数值相同，方向一致；
(B)数值相同，方向相反；
(C)数值不同，方向一致；
(D)数值不同，方向相反。
1.等效构件的等效质量或等效转动惯量具有的动能等于原机械系统的总动能；等
的函数，只与位置有关，而与机器效质量（或等效转动惯量）的值是
的运动无关。按功率等效的原则来计算等效力矩，按动能等效的原则来计算转动惯量。
2.机器产生速度波动的主要原因是输入功不等于输出功。
3. 速度波动的类型有周期性和非周期性两种。
4. 什么是机械系统的等效动力学模型?
具有等效质量或等效转动惯量，其上作用有等效力或等效力矩的等效构件称为原机械系统的等效动力学模型。
5. 等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生
的瞬时功率之和。
6. 试论述飞轮在机械中的作用。
答案：
飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能器。
当外力对系统作盈功时，它以动能形式把多余的能量储存起来，使机械速度上升的幅度减小；当外力对系统作亏功时，它又释放储存的能量，使机械速度下降的幅度减小。
另外还有一种应用，渡过死点
7. 飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能器。
8. 机器周期性速度波动的调节方法一般是加装 飞轮___，非周期性速度波动调节方法是除
机器本身有自调性的外一般加装 调速器 。
9. 机器安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时 D 。
A.一样
B.大
C.小
D. A 、C 的可能性都存在
10.机器运转出现周期性速度波动的原因是 C 。
A ．机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡；
B.机器中各回转构件的质量分布不均匀；
C.在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且
有公共周期；
D.机器中各运动副的位置布置不合理。
11.采用飞轮进行机器运转速度波动的调节，它可调节 B 速度波动。
A ．非周期性；
B ．周期性；
C ．周期性与非周期性；
D ．前面的答案都不对
12.机器等效动力学模型中，等效力的等效条件是什么？不知道机器的真实运动，能否求出
等效力？为什么？
答：等效力的等效条件：作用在等效构件上的外力所做之功，等于作用在整个机械系统中的
所有外力所做之功的总和。不知道机器的真实运动，可以求出等效力，因为等效力只与机构
的位置有关，与机器的真实运动无关。
13.机器产生周期性速度波动的原因是什么？
答：1）ed M 和er M 的变化是具有规律地周而复始，Je 为常数或有规律地变化
2）在一个周期内，能量既没有增加也没有减少。
14.判断对错，在括号中打上 √ 或 ×：
①机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。 ( × )
②为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。 ( √ )
③机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动。 ( × )
④机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。 ( × )
⑤机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它的大小等于
原机器中各运动构件的质量(转动惯量)之和。 ( × )
⑥机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它的大小等于原机器所有作用外
力的矢量和。( ×) ⑦机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据瞬时功率相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。( ×) ⑧机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据动能相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。( ×) ⑨为了调节机器运转的速度波动，在一台机器中可能需要既安装飞轮，又安装调速器。( ×) ⑩为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。( ×)
第八章平面连杆机构及其设计
一、填空题：
1．平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的。
2．平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连接组成的。
3．在铰链四杆机构中，运动副全部是转动副。
4．在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。
5．在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。
6．在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。
7．某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。8．对心曲柄滑快机构无急回特性。
8．偏置曲柄滑快机构有急回特性。
10．对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复运动的连杆机构，是否有急回特性，取决于机构的极位夹角是否大于零。
11．机构处于死点时，其传动角等于０。
12．机构的压力角越小对传动越有利。
13．曲柄滑块机构，当取滑块为原动件时，可能有死点。
14．机构处在死点时，其压力角等于９０o。
15．平面连杆机构，至少需要４个构件。
二、判断题：
1．平面连杆机构中，至少有一个连杆。（√）2．平面连杆机构中，最少需要三个构件。（×）3．平面连杆机构可利用急回特性，缩短非生产时间，提高生产率。（√）4．平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。（√）5．有死点的机构不能产生运动。（×）6．机构的压力角越大，传力越费劲，传动效率越低。（√）7．曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。（√）8．双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（×）9．平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（√）10．平面连杆机构中，压力角的余角称为传动角。（√）11．机构运转时，压力角是变化的。（√）
三、选择题：
1．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。
A <=；
B >=；
C > 。
2．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取 A 为机架。
A 最短杆或最短杆相邻边；
B 最长杆；
C 最短杆的对边。
3．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以B 为机架时，有两个曲柄。
A 最短杆相邻边；
B 最短杆；
C 最短杆对边。
4．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 A 为机架时，有一个曲柄。
A 最短杆相邻边；
B 最短杆；
C 最短杆对边。
5．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 C 为机架时，无曲柄。
A 最短杆相邻边；
B 最短杆；
C 最短杆对边。
6．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和 B 其余两杆长度之和，就一定是双摇杆机构。
A <；
B >；
C = 。
7．一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当 C 为原动件时，称为机构的死点位置。
A 曲柄；
B 连杆；
C 摇杆。
8．一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当 A 为原动件时，称为机构的极限位置。
A 曲柄；
B 连杆；
C 摇杆。
9．当极位夹角θ B 时，机构就具有急回特性。
A <0；
B >0；
C =0。
10．当行程速度变化系数k B 时，机构就具有急回特性。
A <1；
B >1；
C =1。
11．在死点位置时，机构的压力角α=C
A 0 o；
B 45o；
C 90o。
12．若以 B 为目的，死点位置是一个缺陷，应设法通过。
A 夹紧和增力；B传动。
13．若以 A 为目的，则机构的死点位置可以加以利用。
A 夹紧和增力；B传动。
14．判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能，可以 A 的大小为依据。
A 传动角；
B 摆角；
C 极位夹角。
15．压力角与传动角的关系是α+γ= C 。
A 180o；
B 45o；
C 90o。
四、简答题：
1．什么叫连杆、连架杆、连杆机构？
答：不与机架组成运动副的构件称为“连杆”。
与机架组成运动副的构件称为“连架杆”。
由若干刚性构件用低副连接而成的机构称为“连杆机构”。
2．什么叫连杆机构的急回特性？它用什么来表达？
答：对于原动件作匀速定轴转动、从动件相对机架作往复运动的连杆机构，从动件正行程和
反行程的平均速度不相等的现象称为机构的急回特性。
机构的急回特性用从动件行程速度变化系数来表达。
3．什么叫极位夹角？它与机构的急回特性有什么关系？
答：从动件处于两个极限位置时对应的原动件（曲柄）位置所夹的角，称为极位夹角。
从动件速度行程变化系数：K＝（１８０＋θ）/（１８０－θ），其中θ为极位夹角。
4．什么叫死点？它与机构的自由度F<=0有什么区别？
答：四杆机构中，当连杆运动至与转动从动件共线或与移动从动件移动导路垂直时，机构的
传动角为０的位置称为死点位置。
死点与自由度F<=0的运动链不同，自由度F<=0的运动链无法运动，而具有死点的机
构是可以运动的，只是需要避免在死点位置开始运动，同时采取措施使机构在运动过程中能
顺利通过死点位置并使从动件按预期方向运动。
5．什么叫连杆机构的压力角、传动角？研究传动角的意义是什么？
答：连杆对从动件的作用力方向与力作用点的速度方向的夹角称为连杆机构的压力角。
压力角的余角称为传动角。
由于传动角有时可以从平面连杆机构的运动简图上直接观察其大小，因此，在平面连杆
机构设计中常采用传动角来衡量机构的传动质量。
一、填空题：
1.平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的。
2.在铰链四杆机构中，运动副全部是低副。
3.在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。
4.在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。
5.在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。
6.某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。
7.对心曲柄滑块机构无急回特性。
8.平行四边形机构的极位夹角θ=00，行程速比系数K= 1 。
9.对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复直线运动的连杆机构，是否有急回
特性，取决于机构的极位夹角是否为零。
10.机构处于死点时，其传动角等于0?。
11.在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，该机构的压力角α=00。
12.曲柄滑块机构，当以滑块为原动件时，可能存在死点。
13.组成平面连杆机构至少需要 4 个构件。
二、判断题：
14.平面连杆机构中，至少有一个连杆。（√）
15.在曲柄滑块机构中，只要以滑块为原动件，机构必然存在死点。（√）
16.平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。（√）
17.有死点的机构不能产生运动。（×）
18.曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。（√）
19.双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（×）
20.平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（√）
21.在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，则机构的极位夹角与导杆的最大摆角相等。
（√）
22.机构运转时，压力角是变化的。（√）
三、选择题：
23.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。
A ≤
B ≥
C >
24.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而
充分条件是取 A 为机架。
A 最短杆或最短杆相邻边
B 最长杆
C 最短杆的对边。
25.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 B 为机架时，
有两个曲柄。
A 最短杆相邻边
B 最短杆
C 最短杆对边。
26.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 A 为机架时，
有一个曲柄。
A 最短杆相邻边
B 最短杆
C 最短杆对边。
27.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 C 为机架时，
无曲柄。
A 最短杆相邻边
B 最短杆
C 最短杆对边。
28.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和 B 其余两杆长度之和，就一定是双摇杆
机构。
A <
B >
C =
29.对曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置，当 C 为原动件时，此时机构处在死点位
置。
A 曲柄
B 连杆
C 摇杆
30.对曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置，当 A 为原动件时，此时为机构的极限
位置。
A 曲柄
B 连杆
C 摇杆
31.对曲柄摇杆机构，当以曲柄为原动件且极位夹角θ B 时，机构就具有急回特性。
A <0
B >0
C =0
32.对曲柄摇杆机构，当以曲柄为原动件且行程速度变化系数K B 时，机构就具有急
回特性。
A <1
B >1
C =1
33.在死点位置时，机构的压力角α= C 。
A 0 o
B 45o
C 90o
34.若以 B 为目的，死点位置是一个缺陷，应设法通过。
A 夹紧和增力B传动
35.若以 A 为目的，则机构的死点位置可以加以利用。
A 夹紧和增力；B传动。
36.判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能，可以 A 的大小为依据。
A 传动角
B 摆角
C 极位夹角
37.压力角与传动角的关系是αγ+= C 。
A 180o
B 45o
C 90o
38.要将一个曲柄摇杆机构转化为双摇杆机构，可用机架转换法将原机构的 C 。
A曲柄作为机架B连杆作为机架C摇杆作为机架
39.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角为 C 。
A 30?
B 45?
C 90?
D 0?
四、简答题：
40.什么叫连杆、连架杆？
不与机架连接的构件称为“连杆”
与机架相连接的构件称为“连架杆”
41.什么叫连杆机构的急回特性？它用什么来表达？
原动件作等速定轴转动、从动件相对机架作往复运动的连杆机构，从动件正、反行程平均速度不相等的现象称为“连杆机构的急回特性”，它用行程速度变化系数来表达。
42.什么叫极位夹角？它与机构的急回特性有什么关系？
从动件处于两个极限位置时对应的原动件(曲柄)位置所夹的角度，称为“极位夹角”，用θ表示。
机构的急回特性用行程速度变化系数K来衡量，而
180
180
K
θ
θ
?+
=
?-
。
43.什么叫死点？它与运动链的自由度0
F≤有什么区别？
机构的传动角为0
γ=?的位置，称为“死点”。
运动链的自由度0
F≤意味着运动链不能成为机构，无法运动。而具有死点的机构能运动并且构件间的相对运动规律确定，即使机构处在死点位置，也可以通过一定的方式(如运用飞轮的惯性
等)使机构克服死点位置而实现从动件预期的运动规律。
44.什么叫连杆机构的压力角、传动角？研究传动角的意义是什么？
在不计摩擦时，主动件曲柄通过连杆作用在从动件上力的方向与该点速度方向之间所夹的锐角称为机构在此位置的压力角；压力角的余角称为“传动角”。
常用传动角来衡量机构传动性能的好坏，传动角越大，机构的传动效率就越高。
第九章凸轮机构
一. 单项选择题
1．与连杆相比，凸轮机构的最大的缺点是。
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
2．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
3．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
4．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
5．下述几种运动规律中，即不会产生柔性冲击也不会产生刚性，可用于调整场合。
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)
6．对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用压力角许用值时，可采用措施来解决。
A．增大基圆半径 B．改用滚子推杆
C．改变凸轮转向 D．改为偏置直动尖顶推杆
二. 填空题
1．在凸轮机构几种常用的推杆运动规律中，等速运动规律只宜用于低速；等加速、等减速运动规律和余弦加速度运动规律不宜用于高速；而正弦加速度运动规律和五次多项式运动规律都可在高速下应用。
2．滚子推杆盘形凸轮的基圆半径是从凸轮回转中心到凸轮理论廓线的最短距离。
3．平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于 0 。
4．在凸轮机构推杆的常用运动规律中，等速运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律有柔性冲击；正弦加速度运动规律和五次多项式运动规律无冲击。
5．凸轮机构推杆运动规律的选择原则为：①满足机器工作的需要；②考虑机器工作的平稳性；③考虑凸轮实际廓线便于加工。
6．凸轮机构中，使凸轮与从动件保持接触的方法有力封闭法和几何封闭法两种。
7．凸轮的基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越大，而凸轮机构的尺寸越紧凑。
8．用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时，常采用反转法法。即假设凸轮
静止不动，从动件作作绕凸轮轴线的反向转动（-ω方向转动）和沿从动件导路方向的往复移动的复合运动。
9．设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的理论廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为实际廓线。
三. 简答题
1．何谓凸轮机构的压力角？它在凸轮机构的设计中有何重要意义？
(1) 凸轮施加给从动件的正压力方向与从动件受力点处的速度方向所夹锐角。
(2) 压力角的大小可影响凸轮机构尺寸和凸轮机构的传力效果。
2．直动从动件盘形凸轮机构压力角的大小与该机构的哪些因素有关？
(1) 与基圆半径有关； (2) 与偏距大小、方向有关；(3) 与从动件类型有关；
(4)与运动规律的选择有关。
3．
在直动从动件盘形凸轮机构中，若凸轮作顺时针方向转动，从动件向上移动为工作行程，则凸轮的轴心应相对从动件导路向左偏置还是向右偏置为好？为什么？若偏置得太多会有什么问题产生？
(1) 向右偏置好。
(2) 向右偏置，可使工作行程中的压力角减小。
(3)偏置过多，会使行程始末点附近的压力角增大过多。若偏距超出基圆半径，会导致
从动件与凸轮脱离接触。
4.在直动从动件盘形凸轮机构中，试问同一凸轮采用不同端部形状的从动件时，其从
动件运动规律是否相同？为什么？
(1)不相同。
(2)凸轮的实际廓线相同，而从动件端部形状不同时，该凸轮的理论廓线不相同，故从动件的运动规律不相同。
5.图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本
运动规律组合而成？并指出有无冲击。若有冲击，哪些位置
上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。
(1) 由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。
(2) 有冲击。
(3) ABCD 处有柔性冲击。
第十章 齿轮机构
单项选择题
1．渐开线上某点的压力角是指该点所受正压力的方向与该点 方向线之
间所夹的锐角。 A ．绝对速度 B ．相对速度 C ．滑动速度 D ．牵连速度
2．渐开线在基圆上的压力角为 。
A ．20°
B ．0°
C ．15°
D ．25°
3．渐开线标准齿轮是指**a
c h m 、、、α均为标准值，且分度圆齿厚 齿槽宽的齿轮。 A ．小于 B ．大于 C ．等于 D ．小于且等于
4．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的 必须相等。
A ．直径
B ．宽度
C ．齿数
D ．模数
5．齿数大于42，压力角α=20°的正常齿渐开线标准直齿外齿轮，其齿根
圆 基圆。 A ．大于 B ．等于 C ．小于 D ．小于且等于
6．渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与 的比值。 A ．齿距 B ．基圆齿距 C ．齿厚 D ．齿槽宽
7．渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮上 的压力
角。 A ．基圆 B ．齿顶圆 C ．分度圆 D ．齿根圆
8．用标准齿条型刀具加工1h 20*a ==、 α的渐开线标准直齿轮时，不发生根
切的最少齿数为 。 A ．14 B ．15 C ．16 D ．17
9．正变位齿轮的分度圆齿厚 标准齿轮的分度圆齿厚。 A ．大于 B ．等于 C ．小于 D ．小于且等于
10．负变位齿轮的分度圆齿槽宽 标准齿轮的分度圆齿槽宽。 A ．大于 B ．等于 C ．小于 D ．小于且等于
11．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在 上。 A ．端面 B ．轴面 C ．主平面 D ．法面
12．在蜗杆传动中，用来计算传动比i 12是错误的。
A ．i 12=ω1/ω2
B ．i 12=d 1/d 2
C ．i 12=z 1/z 2
D ．i 12=n 1/n 2
一、 填空题
1．渐开线离基圆愈远的点，其压力角 愈大 。
2．渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的，它在 基圆 上
的压力角为零，在 齿顶圆 上的压力角最大；在 分度圆 上的压力角则
取为标准值。
3．用标准齿条型刀具加工的标准齿轮时，刀具的 中 线与轮坯的 分度 圆
之间作纯滚动。
一、填空题 1. 平面运动副的最大约束数为____2_____，最小约束数为_____1_____。 2.平面机构中若引入一个高副将带入_____1____个约束，而引入一个低副将带入 _____2____个约束。平面机构中约束数与自由度数的关系是_约束数+自由度数=3_。 3. 在机器中，零件是最小制造的单元，构件是最小运动的单元。 4. 点或线接触的运动副称为高副，如齿轮副、凸轮副等。 5．机器中的构件可以是单一的零件，也可以是由多个零件装配成的刚性结构。 6．两个构件相互接触形成的具有确定相对运动的一种联接称为运动副。 7．面接触的运动副称为低副，如转动副、移动副等。 8．把两个以上的构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为是运动链，若运动链的各构件构成了首末封闭的系统称为闭链，若 运动链的构件未构成首末封闭的系统称为开链。 9．平面机构是指组成机构的各个构件均在同一平面内运动。 10．在平面机构中，平面低副提供 2 个约束，平面高副提供 1 个约束。11．机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。12．机构具有确定运动的条件是机构的原动件数等于自由度数。 二、简答题 1. 机构具有确定运动的条件是什么？ 答：1.要有原动件；2.自由度大于0；3.原动件个数等于自由度数。 2. 何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？在计算机构自由度时应如何处理？ 答：复合铰链是三个或更多个构件组成两个或更多个共轴线的转动副。 在有些机构中, 其某些构件所能产生的局部运动并不影响其他构件的运动, 我们把这些构件所能产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度。 虚约束是在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束。 在计算机构自由度时, K个构件汇交而成的复合铰链应具有（K-1）个转动副，同时应将机构中的局部自由度、虚约束除去不计。
2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“ ”，错误的填写“ ”） （ 分） 、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。 （ ） 、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数 一定等于一。 （ ） 、在平面机构中，一个高副引入二个约束。 （ ） 、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 （ ） 、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。 （ ） 、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。 （ ） 、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。 （ ） 、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。 （ ） 、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ ） 、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。。
（ ） 二、填空题。 （ 分） 、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。 、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ ）所以（没有 ）急回特性。 、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 ）。 、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 ）。 、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 （ 分） 、齿轮渐开线在（ ）上的压力角最小。 ） 齿根圆 ； ）齿顶圆； ）分度圆； ）基圆。 、静平衡的转子（ ① ）是动平衡的。动平衡的转子（ ②）是静平衡的 。 ① ）一定 ； ）不一定 ； ）一定不。 ② ）一定 ； ）不一定： ）一定不。
一、是非题，判断下列各题,对的画“√”，错的画“×”（每题2分，共10分） 1、Ⅱ级机构的自由度不能大于2； 2、铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。 3、当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现自锁现象。 4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高； 5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构。 二、单项选择题（每小题2分，共10分） 1、在铰链四杆机构中，取（ ）杆作为机架，则可得到双摇杆机构。 A ．最短杆； B ．最短杆的对边； C ．最长杆； D ．连杆 2、下列为空间齿轮机构的是（ ）机构。 A ．圆锥齿轮； B ．人字齿轮； C ．平行轴斜齿圆柱齿轮； D ．直齿圆柱齿轮 3、表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为（ ）。 A ．轴面； B ．端面； C ．中间平面； D ．法面 4、在机构中原动件数目（ ）机构自由度时，该机构具有确定的运动。 A ．小于； B ．等于； C ．大于； D ．大于等于 5、 作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是（ ）。 A ．0=v ，0=a ； B ．0≠v ，0=a ； C ．0=v ，0≠a ； D ．0≠v ，0≠a 。 三、填空题（每小题2分，共10分） 1、为使凸轮机构结构紧凑，应选择较小的基圆半径，但会导致压力角_______ 。 2、构件是________的单元，而零件是制造的单元。 3、在摆动导杆机构中，导杆摆角 30ψ=，其行程速度变化系数K 的值为_______。 4、在周转轮系中，兼有_______的齿轮称为行星轮。 5、平面定轴轮系传动比的大小等于_______ 。 四、分析简答题（40分） 1、（10分）计算图示机构的自由度。确定机构所含杆组的数目和级别，并判定机构的级别。机构中的原动件如图所示。 B A C 4 F E D H G ω
机械原理试题及答案试 卷答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
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。 A ） 齿根圆 ； B ）齿顶圆； C ）分度圆； D ）基圆。 2、静平衡的转子（ ① ）是动平衡的。动平衡的转子（ ②）是静平衡的 。 ①A ）一定 ； B ）不一定 ； C ）一定不。 ②A ）一定 ； B ）不一定： C ）一定不。 3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时，他们的渐开线齿形是（ ）。 A ）相同的； B ）不相同的。 4、对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（ ）的运动规律。 A ）等速运动； B ）等加等减速运动 ； C ）摆线运动。 5、机械自锁的效率条件是（ ）。 A ）效率为无穷大： B ）效率大于等于1； C ）效率小于零。 四、计算作图题： （共60分） 注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接卷上作图，保留所有作图线。 1、计算下列机构的自由度。 （10分） F = 3×8－2×11 = 2 F = 3×8－2×11 － 1 = 1 2、在图4-2所示机构中，AB = AC ，用瞬心法说明当构件1以等角速度转动时，构件3与机架夹角Ψ为多大时，构件3的 ω3 与ω1 相等。 （10分） 当ψ = 90°时，P13趋于无穷远处， 14 133413P P P P =∴
试题 1 3、 转动副的自锁条件是 驱动力臂≤摩擦圆半径 。 一、选择题（每空 2 分，共 10 分） 4、 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点： 啮合性能好，重合度大，结构紧凑 。 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A 、从动件的尺寸 B 、 机构组成情况 C 、 原动件运动规律 D 、 原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm ，80mm ，100mm ，当以 30mm 5、 在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为 2，则称为 差动轮 系 ，若其自由度为 1，则称其为 行星轮系 。 6、 装有行星轮的构件称为 行星架（转臂或系杆） 。 7、 棘轮机构的典型结构中的组成有： 摇杆 、 棘爪 、 棘轮 等。 三、简答题（15 分） 1、 什么是构件？ 的杆为机架时，则该机构为 A 机构。 答：构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲是不可再分的 A 、双摇杆 B 、 双曲柄 C 、曲柄摇杆 单位体。 2、 何谓四杆机构的“死点”？ 答：当机构运转时，若出现连杆与从动件共线时，此时γ=0，主动件通过连杆作用于从 D 、 不能构成四杆机构 动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件的有效分力为零，从动件就不能运动， 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 C 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A 、一次多项式运动规律 B 、 二次多项式运动规律 C 、正弦加速运动规律 D 、 余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A 、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B 、 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 机构的这种传动角为零的位置称为死点。 3、 用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪 些？ 答：出现根切现象的原因：刀具的顶线（不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m ）超过 了被切齿轮的啮合极限点 N 1，则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。 避免根切的方法：（a ）减小齿顶高系数 ha*.(b)加大刀具角α.(c)变位修正 四、计算题（45 分） 1、 计算如图 1 所示机构的自由度，注意事项应说明？（5*2） C 、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度 b 与其直径 D 之比 b/D<0.2） D 、 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A 、模数 C D E C D B B F G B 、 分度圆上压力角 A A C 、齿数 D 、 前 3 项 a b 二、填空题（每空 2 分，共 20 分） 1、 两构件通过面接触而构成的运动副称为 低副 。 2、 作相对运动的三个构件的三个瞬心必 在同一条直线上 。 图 1 小题 a ：其中 A 、B 处各有一个转动副，B 处有一个移动副，C 、D 处的移动副记作一个 1 《机械原理》试题及答案
《机械原理》复习题A 一、选择题 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于。 A、从动件的尺寸 B、机构组成情况 C、原动件运动规律 D、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm，80mm，100mm，当以30mm的杆为机架时，则该机构为机构。 A、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A、一次多项式运动规律 B、二次多项式运动规律 C、正弦加速运动规律 D、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是。 A、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b与其直径D之比b/D<0.2） D、使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于。 A、模数 B、分度圆上压力角 C、齿数 D、前3项 二、填空题 1. 两构件通过面接触而构成的运动副称为。 2. 作相对运动的三个构件的三个瞬心必。 3. 转动副的自锁条件是。 4. 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点：，，。 5. 在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为2，则称为， 若其自由度为1，则称其为。 6. 装有行星轮的构件称为。 7. 棘轮机构的典型结构中的组成有：，，等。 三、简答题 1. 什么是构件？ 2.何谓四杆机构的“死点”？ 3. 用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪些？ 四、计算题 1、计算如图1所示机构的自由度，注意事项应说明？ 1
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。
第二章 机构的结构分析 一、试画出图示平面机构的机构示意图，并计算自由度（步骤：1）列出完整公式，2）带入数据，3）写出结果）。 图a ) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下，当使用者来回摆动手 柄2时，活塞3将上下移动，从而汲出井水。 n= 3 p L = 4 p H = 0 p '= 0 F '= 0 F=3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′ = 3×3－（2×4＋0－0）－0 = 1 图b ) 缝纫机针杆机构 原动件1绕铰链A 作整周转动，使得滑块2沿滑槽滑动，同时针杆作 上下移动，完成缝线动作。 解： 自由度计算： 画出机构示意图： n= 3 p L = 4 p H = 0 p '= 0 F '= 0 F=3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′ = 3×3－(2×4＋0－0)－0 = 1 图c ）所示为一具有急回作用的冲床。图中绕固定轴心A 转动的菱形盘1为原 动件，其与滑块2在B 点铰接，通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C 转动，而拨叉3与圆盘4为同一构件。当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。 观察方向 3 2 4 1 4 3 2 1
解：1) 选取适当比例尺μl ，绘制机构运动简图(见图b) 2) 分析机构是否具有确定运动 n= 5 p L = 7 p H = 0 p '= 0 F '= 0 F =3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′= 3×5－(2×7＋0－0)－0 ＝ 1 机构原动件数目＝ 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 想一想 1．如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件？它们能为同一构件吗? 2 为了使冲头6得到上下运动，只要有机构CDE 即可，为什还要引入机构ABC ？(可在学过第三章后再来想想) 二、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），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。 解 1) 选取适当比例尺μl ，绘制机构运动简图(见图b) 2) 分析是否能实现设计意图 n= 3 p L = 4 p H = 1 p '= 0 F '= 0 b ) μl = 1 mm/mm 5 3 (4) 2 1 6 7
《机械原理与设计》（一）（答案） 班级： 姓名： 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 一、填空题（共25分，每一空1分） 1． 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 2H P 个约束，而引入L P 个 低副将引入 L 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32L H F n P P =--。 2． 机构具有确定运动的条件是: 机构的原动件数等于机构的自由度 数；若机构自由度Ｆ>0，而原动件数
压力角相等 ； 螺旋角大小相等且旋向相同 。 7． 能实现间歇运动的机构有棘轮机构 ;槽轮机构;不完全齿轮机构。 8．当原动件为整周转动时，使执行构件能作往复摆动的机构有 曲柄摇杆机构 ；摆动从动件圆柱凸轮机构；摆动从动件空间凸轮机构或多杆机构或组合机构等 。 9．等效质量和等效转动惯量可根据等效原则：等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确定。 10．刚性转子静平衡条件是 不平衡质量所产生的惯性力的矢量和等 于零 ；而动平衡条件是不平衡质量所产生的惯性力和惯性力矩的矢量都等于零 。 二、 （5分）题二图所示，已知： BC //DE //GF ，且分别相等，计算平面机构的自由度。若存在复合铰链、局部自由度及虚约束，请指出。 题二图 n= 6 P L = 8 P H =1 3236281L H F n P P =--=?-?-＝1 三、（10分）在图示铰链四杆机构中，已知：l BC =50mm ，l CD =35mm ， l AD =30mm ，AD 为机架，若将此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。
湖州师范学院 2012 — 2013学年第 二 学期 《 机械原理 》期中考试试卷 适用班级 考试时间 100 分钟 学院 班级 学号 姓名 成绩 一、填空（每空1分，共10分） 1、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用 质径积 相 对地表示。 2、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 90度 。 3、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于 1.5 。 4、刚性转子的动平衡的条件是 ∑F=0，∑M=0 。 5、曲柄摇杆机构出现死点，是以摇杆作主动件，此时机构的 传动 角等于零。 6、机器产生速度波动的类型有 周期性和非周期性 两种。 7、在曲柄摇杆机构中，如果将 最短杆 作为机架，则与机架相连的两杆都可以作 整周回转 运动，即得到双曲柄机构。 8、三个彼此作平面运动的构件共有 三 个速度瞬心，且位于 同一直线上 。 二、选择题（每题1分，共10分） 1、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γmin ＿B ＿。 A ．尽可能小一些 B ．尽可能大一些 C ．为0° D ．45° 2、机器运转出现周期性速度波动的原因是＿C ＿＿。 A ．机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡；
B．机器中各回转构件的质量分布不均匀； C．在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期； D．机器中各运动副的位置布置不合理。 3、有一四杆机构，其行程速比系数K=1，该机构＿A＿急回作用。 A．没有；B．有；C．不一定有 4、机构具有确定运动的条件是＿B＿。 A．机构的自由度大于零； B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数； C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数； D．前面的答案都不对 5、采用飞轮进行机器运转速度波动的调节，它可调节＿B＿速度波动。 A．非周期性；B．周期性； C．周期性与非周期性；D．前面的答案都不对 6、从平衡条件可知，静平衡转子＿B＿动平衡的。 A．一定是；B．不一定是；C．一定不是 7、若两刚体都是运动的，则其速度瞬心称为 C 。 A . 牵连瞬心； B . 绝对瞬心； C . 相对瞬心 8、机械自锁的效率条件是 C A. 效率为无穷大 B. 效率大于等于1 C. 效率小于零 9、曲柄滑块机构通过 B 可演化成偏心轮机构 A.改变构件相对尺寸 B.改变运动副尺寸 C.改变构件形状 10、回转构件经过静平衡后可使机构的＿A＿＿代数和为零。 A．离心惯性力；B．离心惯性力偶；C．轴向力
1．图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成？并指出有无冲击。如果有冲击，哪些位置上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。 2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，为改善从动件尖端的磨损情况，将其尖端改为滚子，仍使用原来的凸轮，这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化？简述理由。 3. 在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60?时从动件的位置及从动件的位移s。 4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置，标出从动件行程h，说明推程运动角和回程运动角的大小。
5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角Φ=?时是渐开线，从动件行程h=30 mm，要求： （1）画出推程时从动件的位移线图s-?； （2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？ - ==20mm，∠AOB＝60 ； 6. 在图示凸轮机构中，已知：AO BO COD60 ；且A B(、CD(为圆弧；滚子半径r r=10mm，从动件的推程和CO=DO=40mm,∠= 回程运动规律均为等速运动规律。 （1）求凸轮的基圆半径； （2）画出从动件的位移线图。
7.图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心圆盘。在图中试： （1）确定基圆半径，并画出基圆； （2）画出凸轮的理论轮廓曲线； （3）画出从动件的行程h； 8. 设计一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮顺时针方向转动，基
圆半径r0=25mm，从动件行程h=25mm。其运动规律如下：凸轮转角为0 ~120 时，从动件等速上升到最高点；凸轮转角为120 ~180 时，从动件在最高位停止不动；凸轮转角为180 ~300 时，从动件等速下降到最低点；凸轮转角为300 ~360 时，从动件在最低位停止不动。 9. 试画出图示凸轮机构中凸轮1的理论廓线，并标出凸轮基圆半径 r、从动件2的行程。 10. 按图示的位移线图设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮的部分廓线。已知凸轮基圆半 ＝25mm，滚子半径r r=5mm，偏距e=10mm，凸轮以等角速度ω逆时针方向转动。设径r =0.001m/mm 。 计时可取凸轮转角?＝0 ，30 ，60 ，90 ，120 ，μ l 11.图示凸轮机构，偏距e=10mm，基圆半径r =20mm，凸轮以等角速ω逆时针转动，从 动件按等加速等减速运动规律运动，图中B点是在加速运动段终了时从动件滚子中心所处 90，试画出凸轮推程时的理论廓线（除从动件在最低、最的位置，已知推程运动角Φ=? 高和图示位置这三个点之外，可不必精确作图），并在图上标出从动件的行程h。
XX 大学学年第二学期考试卷（A 卷） 课程名称： 机械原理 课程类别： 必修 考试方式： 闭卷 注意事项：1、本试卷满分100分。 2、考试时间 120分钟。 : 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确 答案，并将正确答案的选项填在题后的括号内。每小题2分，共20分） 1. 以移动副相连接的两构件的瞬心在 ( B ) / A ．转动副中心处 B. 垂直于导路方向的无穷远处 C. 接触点处 D. 过接触点两高副元素的公法线上 2. 有一四杆机构，其极位夹角为11°，则行程速比系数K 为 ( D ) A. 0 B. C. 1 D. 3. 以下哪种情况不会发生机械自锁 ( D ) A. 效率小于等于零 B. 作用在移动副上的驱动力在摩擦角之内 C. 生产阻抗力小于等于零 D. 轴颈上的驱动力作用在摩擦圆之外 4. 有一四杆机构，杆长分别为17mm ，38mm ，42.5mm ，44.5mm ，长度为17mm 的杆为连架杆，长度为44.5mm 的杆为机架，则此四杆机构为 ( A ) A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 ^ C. 双摇杆机构 D. 无法确认 5. 下列凸轮推杆运动规律中既无刚性冲击也无柔性冲击的是 ( C ) 系（部） ： 专业 班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题
A. 一次多项式 B. 二次多项式 C. 五次多项式 D. 余弦加速度 6. 直齿圆柱齿轮的齿数为19，模数为5mm ，* a h =1，则齿顶圆半径为 ( C ) A. 47.5 mm B. 50 mm C. 52.5 mm D. 55 mm 7. 连杆机构的传动角愈大，对机构的传力愈 ( B ) A. 不利 B. 有利 C. 无关 D. 不确定 （ 8. 当凸轮轮廓出现失真现象时，凸轮理论廓线的曲率半径ρ与滚子半径r r 满足以下关系 ( A ) A. ρ
机械原理试卷 一、填空及选择题（每空1分，共20分） 1．机器的制造单元是______，运动单元是__________；机构具有确定运动的条件是其自由度数等于_________数。 2．曲柄摇杆机构有死点位置时，__________是主动件，此时_______与__________共线。 3．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是_____________。 4．斜齿轮的模数和压力角在__________（法面、端面、轴面）取标准值；锥齿轮当量齿数Z V=______________。 5．蜗杆机构传动的主动件是__________（蜗杆、蜗轮、蜗杆蜗轮皆可）。 6．移动副中驱动力作用于______将发生自锁；传动副中驱动力为一单力且作用于_______将发生自锁。 7．质量分布在同一平面的回转体，经静平衡后_______________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后___________（一定、不一定、一定不）满足静平衡；质量分布于不同平回转面的回转体，经静平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足静平衡。 8．机器周期性速度波动的调节方法一般是加装________________，非周期性速度波动调节方法是除机器本身有自调性的外一般加装____________。 9. 说出两种变回转运动为直线运动的机构：______，_______。 1.零件、构件、原动件-------------------------------------------------------------------3分 2.摇杆连杆从动曲柄----------------------------------------------------------------3分 3.模数相等，压力角相等----------------------------------------------------------------1分 4.法面Z / cosδ------------------------------------------------------------------------1分 5.蜗杆蜗轮皆可----------------------------------------------------------------------------1分 6.摩擦角摩擦圆------------------------------------------------------------------------2分 7.一定一定不一定一定----------------------------------------------------------1分 8.飞轮调速器----------------------------------------------------------------------------2分 9.曲柄滑块齿轮齿条----------------------------------------------------------------2分 二、计算图示机构的自由度（5分）
选择填空： （1）当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将（ B ）确定运动。 A.有； B.没有； C.不一定； （2）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 ）。 A.虚约束； B.局部自由度； C.复合铰链； （3）机构具有确定运动的条件是（B ）。 A.机构自由度数小于原动件数；机构自由度数大于原动件数； B.机构自由度数等于原动件数； （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（ B ）个自由度。 A.3； B.4； C.5； D.6； （5）杆组是自由度等于（ A ）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（ D ）。 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（ D ）。 A.含有一个原动件组； B.原动件； 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（D ）。 A.闭式运动链； B.原动件； C.从动件； D.机架。 （9）具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（ C ）。 A.至少应有2个； B.最多有2个； C.只有2个； D. 不受限制。 （10）在加速度多边形中，连接极点至任一点的矢量，代表构件上相应点的____B__加速度；而其它任意两点间矢量，则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 （11）在速度多边形中，极点代表该构件上_____A_为零的点。
A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 （12）机械出现自锁是由于（ A ）。 A. 机械效率小于零； B. 驱动力太小； C. 阻力太大； D. 约束反力太大； （13）当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角＿B ＿。 A. 为0 0； B. 为090； C. 与构件尺寸有关； （14）四杆机构的急回特性是针对主动件＿D ＿而言的。 D. 等速运动； E. 等速移动； F. 变速转动或变速移动； （15）对于双摇杆机构，最短构件与最长构件之和＿H ＿大于其余两构件长度之和。 G. 一定； H. 不一定； I. 一定不； （16）当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和，此时，当取与最短杆向邻的构件为机架时，机构为＿K ＿；当取最短杆为机架时，机构为＿L ＿；当取最短杆的对边杆为机架，机构为＿J ＿。 J. 双摇杆机构； K. 曲柄摇杆机构； L. 双曲柄机构； M. 导杆机构； （17）若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可将＿N ＿。 N. 原机构曲柄为机架； O. 原机构连杆为机架； P. 原机构摇杆为机架； （18）平面两杆机构的行程速比系数K 值的可能取值范围是＿S ＿。 Q. 10≤≤K ； R. 20≤≤K ； S. 31≤≤K ； D ．21≤≤K ； （19）曲柄摇杆机构处于死点位置时＿U ＿等于零度。 T. 压力角； U. 传动角； V. 极位夹角。 （20）摆动导杆机构，当导杆处于极限位置时，导杆＿A ＿与曲柄垂直。 A. 一定； B. 不一定；
机械原理课程期末模拟试题 三、 m in /8001r n =解：1 齿轮1
齿轮2’，3，4和H 构成周转轮系；（2分） 2 定轴轮系的传动比： 21 22112-=-== Z Z n n i （2分） 3 周转轮系的传动比： 在转化机构中两中心轮的传动比为： ()330 90124324314242-=-=-=-=--= ''''Z Z Z Z Z Z n n n n i H H H （6分） 由于n 4＝0，所以有： 8422121-=?-=='H H i i i （2分） 4 齿轮6的转速： min /100880011r i n n H H -=-== （2分） 25.15 6 6556===Z Z n n i （2分） min /8056 5656r i n i n n H === （2分） 齿轮6的转向如图所示 （2分） 四、图示为某机械系统的等效驱动力矩d M 对转角φ的变化曲线，等效阻力矩r M 为常数。各块面积为m N S .801=，m N S m N S m N S .70,.110,.140432=== ，m N S .505=，m N S .306= ，平均转速 min /600r n =，希望机械的速度波动控制在最大转速m in /610max r n =和最小转速m in /592min r n =之 间，求飞轮的转动惯量F J （δ π2 2max 900 n W J F ?=，其余构件的转动惯量忽略不计）。 解：根据阻力矩和驱动力矩的作用绘制系统动能 变化曲线， （5） 找到最大、最小动能点； (2) 求最大盈亏功 Nm S E E W 1402min max max ==-=? (4) 运动不均匀系数： n n n min max -= δ (3) 03.0600 592 610=-= (2)
机械原理课后题答案 Prepared on 22 November 2020
选择填空：（1）当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将（ B ）确定运动。 A.有； B.没有； C.不一定； （2）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 ）。 A.虚约束； B.局部自由度； C.复合铰链； （3）机构具有确定运动的条件是（B ）。 A.机构自由度数小于原动件数；机构自由度数大于原动件数； B.机构自由度数等于原动件数； （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（ B ）个自由度。 A.3； B.4； C.5； D.6； （5）杆组是自由度等于（ A ）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（ D ）。 ； 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（ D ）。 A.含有一个原动件组； B.原动件； 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（D ）。 A.闭式运动链； B.原动件； C.从动件； D.机架。 （9）具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（ C ）。 A.至少应有2个； B.最多有2个； C.只有2个； D. 不受限制。 （10）在加速度多边形中，连接极点至任一点的矢量，代表构件上相应点的____B__加速度；而其它任意两点间矢量，则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 （11）在速度多边形中，极点代表该构件上_____A_为零的点。 A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 （12）机械出现自锁是由于（ A ）。
第二章机构的结构分析 一、试画出图示平面机构的机构示意图，并计算自由度（步骤：1）列出完整公式，2）带入数据，3）写出结果）。 图a) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下，当使用者来回摆动手柄2时，活塞3将上下移动，从而汲出井水。 n= 3 p L = 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′ = 3×3－（2×4＋0－0）－0 = 1 图b) 缝纫机针杆机构原动件1绕铰链A作整周转动，使得滑块2沿滑槽滑动，同时针杆作上下移动，完成缝线动作。 解：自由度计算：画出机构示意图： n= 3 p L= 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n－(2p l＋p h－p′)－F′= 3×3－(2×4＋0－0)－0 = 1 观察方向3 2 4 1 4 3 2 1
图c ）所示为一具有急回作用的冲床。图中绕固定轴心A 转动的菱形盘1为原动件，其与滑块2在B 点铰接，通过滑块2推动拨叉3绕固定轴心C 转动，而拨叉3与圆盘4为同一构件。当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。 解：1) 选取适当比例尺μl ，绘制机构运动简图(见图b) 2) 分析机构是否具有确定运动 n= 5 p L = 7 p H = 0 p '= 0 F '= 0 F =3n －(2p l ＋p h －p ′)－F ′= 3×5－(2×7＋0－0)－0 ＝ 1 机构原动件数目＝ 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 想一想 1．如何判断菱形盘1和滑块是否为同一构件？它们能为同一构件吗? 2 为了使冲头6得到上下运动，只要有机构CDE 即可，为什还要引入机构ABC ？(可在学过第三章后再来想想) b ) μl = 1 mm/mm 5 3 (4) 2 1 6 7
一、选择题（每题2分，共20分） 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 2、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1B．小于1C．等于1D．等于2 3、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 4、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点（）方向线之间所夹的锐角。 A.绝对速度 B.相对速度 C.滑动速度 D.牵连速度 5、渐开线标准齿轮是指m、α、h a*、c*均为标准值，且分度圆齿厚（）齿槽宽的齿轮。 A.小于 B.大于 C.等于 D.小于且等于 6、机构具有确定运动的条件是（）。 A．机构的自由度大于零B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数 C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数D．前面的答案都不对 7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等。 A．直径B．宽度C.齿数D.模数 8、一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动，法面模数m n＝8mm，法面压力角a n=20°，斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°，则斜齿轮上的节圆直径等于（）mm。 A.170.27 9、在曲柄摇杆机构中，若曲柄为主动件，且作等速转动时，其从动件摇杆作（）。 A．往复等速运动B．往复变速运动C．往复变速摆动D．往复等速摆动 10、两个构件在多处接触构成移动副，各接触处两构件相对移动的方向（）时，将引入虚约束。 A．相同、相平行B．不重叠C．相反D．交叉 11、在一个平面六杆机构中，相对瞬心的数目是（） A．15B．10C．5D．1 12、滑块机构通过（）演化为偏心轮机构。 A．改变构件相对尺寸B．改变构件形状C．改变运动副尺寸D．运动副元素的逆换 二、填空题（每题2分，共20分） 1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2、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。 3、机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 4、为了减少飞轮的质量和尺寸，应将飞轮安装在轴上。 5、输出功和输入功的比值，通常称为。 6、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 7、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 8、凸轮机构的运动规律中，如出现速度不连续，则机构将产生冲击；如出现加速度不连续，则机构将产生冲击； 9、具有一个自由度的周转轮系称为轮系，具有两个自由度的周转轮系称为 轮系。 10、移动副的自锁条件是；转动副的自锁条件是。 11、铰链四杆机构中传动角 为，传动效率最大。 12、平面低副具有个约束，个自由度。