机械原理复习题
一、机构组成
1、机器中各运动单元称为__B_______。
A、零件
B、构件 C 、机件D、部件
2、组成机器的制造单元称为___A______。
A、零件
B、构件 C 、机件D、部件
3、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间A产生相对运动。
A、可以
B、不能
C、不一定能
4、机构中只有一个A。
A、闭式运动链
B、机架
C、从动件
D、原动件
5、通过点、线接触构成的平面运动副称为 C 。
A、转动副
B、移动副
C、高副
6、通过面接触构成的平面运动副称为A。
A、低副
B、高副
C、移动副
7、用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副严格按照比例所绘制的机构图形称为____A______。
A、机构运动简图 B 、机构示意图C、运动线图
8、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
9、基本杆组是自由度等于_________Ａ___的运动链。
A、0
B、 1
C、原动件数
10、机构运动简图完全能表达原机械具有的运动特性。（）
11、虚约束在计算机构自由度时应除去不计，所以虚约束在机构中没有什么作用。（Ｗ）
12、虚约束对机构的运动有限制作用。（Ｗ）
13、在平面内考虑，低副所受的约束数为_１________。
14、在平面内考虑，移动副所受的约束数为_________。
15、在平面内考虑，凸轮运动副所受的约束数为_________。
16、一平面机构由两个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。
17、一平面机构由三个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。
18、曲柄摇杆机构是_____级机构。
19、 如图所示机构，若取杆AB 为原动件，试求：
（1） 计算此机构自由度，并说明该机构是否具有确定的运动；（6分） （2） 分析组成此机构的基本杆组，并判断此机构的级别。（6分）
（1） 活动构件n=5 (1分) 低副数=L P 7 (1分) 高副数=H P 0 (1分)
10725323=-?-?=--=H L P P n F （2分） 有确定运动。 (1分)
（2） 基本杆组如图所示（2级杆组各2分，原动件1分，共5分）。此机构为2级机构（1分）
20、
如图所示机构，若取杆AB 为原动件：
（1） 计算此机构自由度，并说明该机构是否具有确定的运动；（6分） （2） 分析组成此机构的基本杆组，并判断此机构的级别。（6分）
（1） 活动构件n=5 (1分) 低副数=L P 7 (1分) 高副数=H P 0 (1分)
10725323=-?-?=--=H L P P n F （2分） 有确定运动。 (1分)
（2） 基本杆组如图所示（2级杆组各2分，原动件1分，共5分）。此机构为2级机构（1分）
21、 如图所示的机构运动简图，（1） 计算其自由度；（2） 确定其是否有确定的运动。（写出活动件、
低副、高副的数目，有虚约束、局部自由度或复合铰链的地方需指出）
H(或I)-----虚约束 (1分) B-----局部自由度 (1分) 无复合铰链 (1分) 活动构件n=6 (1分) 低副数=L P 8 (1分) 高副数=H P 1 (1分) 11826323=-?-?=--=H L P P n F （3分）
此机构具有确定的运动。(1分)
22、 如图所示齿轮—连杆机构，构件1，2为一对齿轮：
（1） 指出是否含有复合铰链、局部自由度、虚约束，若有则明确指出所在位置； （2） 在去掉局部自由度和虚约束后，指出机构的活动构件数n ，低副数L P ，高副数H P ； （3） 求机构的自由度F 。
无虚约束 (1分) 无局部自由度 (1分) A 为复合铰链 (1分) 活动构件n=4 (1分) 低副数=L P 5 (1分) 高副数=H P 1 (1分) 11524323=-?-?=--=H L P P n F （3分）
三、连杆机构
23、 一曲柄摇杆机构，若取其曲柄为机架，此机构演化为 机构。
A 、曲柄摇杆
B 、双摇杆
C 、双曲柄
D 、曲柄滑块
24、 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和小于其余两杆长度之和，则为了获得双曲柄机构，其机
架应取_________。
A、最短杆
B、最短杆的相邻杆
C、最短杆的相对杆
D、任何一杆
25、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。
26、一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当为原动件时，称为机构的极限位置。
A曲柄； B 连杆； C 摇杆。
27、判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能，可以的大小为依据。
A传动角； B 摆角； C 极位夹角。
28、曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，其最小传动角位置发生在。
A、摇杆与连杆共线位置
B、摇杆与机架共线位置
C、曲柄与连杆共线位置
D、曲柄与机架共线位置
29、一曲柄滑块机构，若其行程速比系数K=2，则此机构的极位夹角为。
A、30o
B、45 o
C、60 o
D、90 o
30、在下列平面四杆机构中，一定无急回性质的机构是_________。
A、曲柄摇杆机构
B、摆动导杆机构
C、对心曲柄滑块机构
D、偏心曲柄滑块机构
31、在死点位置时，机构的压力角α=
A0 o； B 45o； C 90o。
32、一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当为原动件时，称为机构的死点位置。
A曲柄； B 连杆； C 摇杆。
33、铰链四杆机构的死点位置发生在。
A、从动件与机架共线位置
B、主动件与机架共线位置
C、主动件与连杆共线位置
D、从动件与连杆共线位置
34、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。（）
35、双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（）
36、一曲柄摇杆机构，若取其曲柄为机架，此机构演化为________________机构；若取其摇杆为机架，
则演化为_________________机构。
37、在曲柄摇杆机构中，当以摇杆为主动件，__________与__________构件两次共线时，则机构出现死
点位置。
四、凸轮机构
38、等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终止时，加速度值为。
A、无穷大
B、零
C、常量
39、等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终止时，将引起冲击。
A、刚性
B、柔性
C、无
40、凸轮机构中，从动件的运动采用等加速等减速运动规律时，会产生___ __。
A、刚性冲击
B、柔性冲击
C、无冲击
41、凸轮机构中，基圆半径减小，会使机构压力角。
A、增大
B、减小
C、不变
42、凸轮机构中，采用导路偏置法，可使推程压力角减小，同时回程压力角。
A、增大
B、减小
C、不变
43、为防止滚子从动件运动失真，滚子半径必须_______凸轮理论廓线的最小曲率半径。
A、<
B、>
C、>=
44、在其他条件不变的情况下，凸轮机构的基圆越大，其压力角越大。（）
45、凸轮机构的优点是只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律。
（）
46、一偏置滚子推杆盘形凸轮机构，已知凸轮为一半径R＝30mm的圆，凸轮回转中心位于圆心铅垂向
下10mm处，凸轮逆时针转动，滚子半径
r=5mm，偏距e＝5mm。求：
r
（1）要求推杆压力角较小，画出凸轮机构运动简图（自己选择适当的比例尺）；
（2）在机构运动简图上画出凸轮转动δ＝90°时，从动件的位移s和压力角 。（在图上标出即可，不必求出具体数值）
机构简图（2分）偏心圆（1分）基圆（1分）理论轮廓（1分）
反转90度：（1分）位移（2分）压力角（2分）
47、图示偏心直动尖端从动件盘形凸轮机构：
(1) 在图上作出基圆、偏距圆。
（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过450后，从动件的位移，机构的压力角，在图上标注出来。
48、图示凸轮机构，在图上
（1）绘出理论廓线、基圆、偏距园；
（2）标出图示位置从动杆的位移S和压力角α；
（3）标出从动杆由最低位置到图示位置，凸轮已转过的角度δ；
49、图示偏心直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮的轮廓为圆形，圆心为O。
(1) 在图上作出凸轮的基圆、偏距圆；
（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移S和压力角α；
（3）在图上求出从动杆的行程h（即最大位移）。
说明：(1) 不必作文字说明，但必须保留作图线；
(2) 位移S、压力角α和行程h只需在图上标出，不必度量出数值。
基圆：2分偏距圆：2分
位移S：2分压力角α：2分行程h：2分
50、如图所示为一凸轮机构，凸轮的实际廓线为一个圆，圆心为O,，凸轮的转动中心为O。求：
；
（1）画出理论廓线、偏距圆、基圆、标出基圆半径r
（2）利用反转法原理，在图中作出凸轮转过
30时推杆的位移s和压力角α；
说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线；
(2) S、α只需在图上标出，不必度量出数值。
理论廓线2分基圆：2分偏距圆：2分
反转30度：2分位移S：2分压力角α：2分
五、齿轮机构
51、 为了实现两根交错轴之间的传动，可以采用（ ）
A 、蜗轮蜗杆传动
B 、斜齿锥齿轮传动
C 、直齿锥齿轮传动
D 、直齿圆柱齿轮传动
52、 齿轮连续传动的条件为 。
A 、0>αε
B 、1<αε
C 、1≥αε
53、 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和标准压力角定义在轮齿的________。
A 、大端
B 、小端
C 、中间位置
D 、啮合位置 54、 单个渐开线齿轮_________。
A 、分度圆等于节圆
B 、分度圆小于节圆
C 、分度圆大于节圆
D 、没有节圆
55、 渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指 不受中心距变化的影响。
A 、节圆半径
B 、啮合角
C 、传动比 56、 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于_______。
A 、分度圆
B 、齿顶圆
C 、齿根圆
D 、基圆 57、 一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线相切于______。
A.两分度圆
B.两基圆
C.两齿根圆
D.两齿顶圆
58、 一对标准渐开线圆柱齿轮按标准中心距安装传动，其节圆压力角_______。
A 、大于啮合角
B 、等于啮合角
C 、小于啮合角
59、 一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度_______变化的。
A 、由小到大
B 、由大到小
C 、由小到大再到小
D 、保持定值 60、 渐开线在______上的压力角、曲率半径最小。
A.根圆
B.基圆
C.分度圆
D.齿顶圆 61、 渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿数z v =__________。
A.z/cos β
B.z/cos 2β
C.z/cos 3β
D.z/cos 4β
62、 一对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压力角__________。
A.一定相等
B.一定不相等
C.一般不相等
D.无法判断 63、 蜗杆蜗轮机构中，该蜗轮是右旋蜗轮，则蜗杆是左旋蜗杆。 （ ） 64、 标准斜齿轮不发生根切的最小齿数小于标准直齿轮不发生根切的最小齿数。（ ） 65、 一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ ）
66、 一对能够相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时，其分度圆压力角也随之加大。
（ ） 67、 齿轮变位后，其齿距、模数和压力角均发生了改变。 （ ）
68、 对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。 （ ）
69、 用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆相切
（ ） 70、 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为________________________。 71、 齿轮连续传动的条件是_________________。
72、 一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知其模数m=2mm ，压力角α=20o
，齿数
z 1=20，z 2=48，试计算：
（1） 该对齿轮作无侧隙啮合时的中心距a ，啮合角α'，节圆半径1r '；（6分）
（2） 欲使其实际中心距为68.5 mm ，今用一对标准斜齿轮（平行轴）凑中心距，在m n =2mm ，z 1、
z 2不变时，两斜齿轮的螺旋角β应为多少？（2分） （3） 计算“2问”中斜齿轮1的当量齿数z v1=？ （2分）
（1） a= m(z 1+z 2)/2=68mm （2分） α'=200 （2分） 1r '=mz 1/2=20mm （2分） （2） a= m(z1+z2)/2Cos β β=6.930 （2分） （3） zv1= z1/Cos3β=20.44 （2分）
73、 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知其模数mm m 2=，压力角 20=α，齿顶高系数
1=*
a h ，顶隙系数25.0=*
c ，齿数301=z ，582=z ，试计算：
1、齿轮1的分度圆直径1d 、齿顶圆直径1a d 、齿根圆直径1f d 、基圆直径1b d
2、该对齿轮标准啮合时的中心距a 、啮合角α'、节圆直径1d '
3、欲使其实际中心距70='a mm ，今用一对标准斜齿轮凑中心距，在m n =2mm ，z 1、z 2不变时两斜齿轮的螺旋角β应为多少？
mm mz d 6030211=?== （2分）
mm m h d d a a 6421260211=??+=+=*
（2分）
mm m c h d d
a f 552)25.01(260)(211
=?+?-=+-=*
*（2分）
mm d b b 382.5620cos 60cos 11=?==α（2分）
mm z z m a 882/)5830(22/)(21=+?=+= （2分）
20=='αα （2分） mm d d 6011==' （2分）
?+=)cos 2/()(21βz z m a n
73.13)]702/()5830(2arccos[)]2/()(arccos[21=?+?=+=a z z m n β （2分）
74、 试设计一对外啮合圆柱齿轮，已知z 1=23，z 2=34，m n =2，实际中心距为59mm ，问：
（1）该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动，为什么？
（2）若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求，其分度圆螺旋角β、分度圆直径1d ，2d 和节圆直径1d '，2
d '各为多少？（12分）
（1）、直齿轮标准中心距： 572/)3423(22/)(21=+=+=z z m a mm 59≠ mm
所以不能采用标准直齿圆柱齿轮传动。
（2） β
cos 2)(21z z m a n +=
→
96.1459
2)3423(2arccos
2)
(arccos
21=?+=+=a
z z m n β
441.4496.14cos /232cos /11=?==βz m d n 695.6596.14cos /342cos /22=?==βz m d n
441.4411=='d d 695.6522
=='d d 75、 已知一对渐开线直齿标准外啮合直齿圆柱齿轮机构，α=20°，ha *=1, c *
=0.25，m=5mm ，Z 1=20，Z 2=80，
试求：
（1） 齿轮1的分度圆直径1d ，齿顶圆直径1a d ，齿根圆直径1f d ，基圆直径1b d ； （2） 该对齿轮标准安装时的中心距a ，
（3） 若实际安装的中心距为260 mm ，求此时啮合角α'，齿轮1的节圆直径1d '；
（4） 欲使其无侧隙中心距为260mm ，今改用一对平行轴标准斜齿轮凑中心距，在m n =5mm ，z 1、z 2
不变时，两斜齿轮的螺旋角β应为多少？
mm mz d 10020511=?== （1分）
mm m h d d a a 110512100211=??+=+=*
（1分）
mm m c h d d
a f 5.875)25.01(2100)(211
=?+?-=+-=*
*（1分）
mm d b b 97.9320cos 100cos 11=?==α（1分）
mm z z m a 2502/)8020(52/)(21=+?=+= （2分）
371.25)260/20cos 250arccos()/cos arccos(cos cos =='='?''=a a a a αααα （2分）
mm i a d i d d d a 104)41/(2602)1/(22/)1(2/)(112
1=+?=+'='?+'='+'=' （2分） ?+=)cos 2/()(21βz z m a n
94.15)]2602/()8020(5arccos[)]2/()(arccos[21=?+?=+=a z z m n β （3分）
76、 已知渐开线圆柱齿轮传动比4=i ，标准模数为mm 3，标准压力角为
20=α，标准齿顶高系数为
1=*a h ，标准顶隙系数25.0=*
c 。
（1） 用标准直齿圆柱齿轮传动，若标准中心距为mm a 150=，求小齿轮的齿数1z 、分度圆直径1d 、
基圆直径1b d 、齿顶圆直径1a d 。在此基础上，若重新安装实际中心距为mm a 155='，求此时啮合角α'和小齿轮节圆半径1d '。
（2） 采用标准斜齿圆柱齿轮传动，且无侧系安装中心距为mm 155，若基本参数不变，求斜齿轮螺
旋角β。
20)
41(3150
*2)1(21=+=+=i m a z （2分）
mm mz d 6020311=?== （2分）
mm m h d d a a 6631260211=??+=+=*
（2分）
mm d b b 381.5620cos 60cos 11=?==α （2分）
58.24)155/20cos 150arccos()/cos arccos(cos cos =='='?''=a a a a αααα（2分）
mm i a d i d d d a 62)41/(1552)1/(22/)1(2/)(112
1=+?=+'='?+'='+'=' （2分） ?+=)cos 2/()(21βz z m a n
592.14)155/150arccos()]2/()(arccos[21==+=a z z m n β （2分）
六、轮系
77、 差动轮系的自由度为1。 （ ） 78、 行星轮系的自由度为2。 （ ）
79、 基本周转轮系是由行星轮、惰轮和中心轮构成。 （ ）
80、 对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为 轮系 和周转轮系两大类。 81、 图示轮系，已知：,80,30,20,40,20432
21==='==z z z z z 试求传动比H i 1，并说明行星架H 和齿轮1的转向关系。
（1）1-2组成定轴轮系
;2
1;22040121
22
112n n z z n n i -
=∴-=-
=-
==
（3分）
（2） 2，－3－4－H 组成周转轮系
;5;420
800',21
224
2H H
H H
n n z z n n n i =∴-=-
=-=--=， （4分）
1011-==
H
H n n i （2分）
齿轮1与行星架转向相反 （1分）
82、 如图所示的轮系中，轮１的转速为m i n /4001r n =，齿轮的齿数为：
60,40,2052431=====z z z z z 。求：行星架H 的转速H n 及转向。
（1）1-2组成定轴轮系。
rpm n n n z z n n i 200;2
1;220
402121
22
112-=-
=∴-=-
=-
==
（3分）
（2）3-4-5-H 组成周转轮系，
320
2060204
3545335-=??-
=??-
=--=
z z z z n n n n i H
H H
（4分）
4,035=∴
=H
n n n ()m p r n n n H ??-=
-=
==∴502004
14
14
123 （2分）
相反。转向与1n H （1分）
83、 如图所示电动三爪卡盘传动轮系中，已知各齿轮的齿数为：61=z ，2522
=='z z ，573=z ，564=z ，试求传动比14i 。
1-2-3-H 组成基本周转轮系，有：2
196
571
33113-
=-
=-
=--=z z n n n n i H
H H
（4分）
暗含已知条件：03=n （1分）
解得： 21/21n n H = （2分） 1-2-4-H 组成基本周转轮系，有：3
2825
656252
14243114-
=??-
='-
=--=z z z z n n n n i H
H H
（4分）
带入 21/21n n H = 解得： 5884
114-==
n n i （2分）
37、已知以对外啮合斜齿圆柱齿轮的参数为：m n =6mm ，Z 1=30，Z 2=100，试问螺旋角为多少时才能满足标准中心距为400mm ？ 解：β=12.84°
38、已知齿轮1的转速n 1=120r/min ，而Z 1=40，Z 2=20，求： （1）Z 3；
（2）行星架的转速n H =0时齿轮3的转速n 3（大小及方向）。
题 38 图
解：1）求Z 3
2
123r r r r +=-
80
2213=+=z z z
2）当 0=H n 时 ， 2
1
33
113-=-
==
z z n n i
rpm
n 603-= 齿轮3的转向与齿轮1的转向相反。
39、已知轮系中Z 1=60，Z 2=1５，Z ’2=20，各系模数均相同，求Z 3及i 1Ｈ
题 39 图
解：1）由同心条件得：
65
2213'=-+=z z z z
2） 16
311'
213213
1=
??-
=-=z z z z i i H
H
齿轮1的转向与行星架H 的转向相同。
40、求如图所示轮系的传动比i 14.，已知Z 1= Z ’2=25，Z 2= Z 3=20，Z H =100，Z 4=20。
题 40 图
解：1）
25
9)
1(11
21322
1=
??--=Z Z Z Z i H
2）5
144
4-
=-==
H
H H z z n n i
3）
1259
4114-
=?=H H i i i 齿轮1和齿轮4的转向相反。
41、求图示卷扬机减速器的传动比i 1H.。若各轮的齿数为Z 1= 24，Z ’2=30，Z 2=48 ，Z 3=60，Z ’3= 20，Z 4=20 Z ’4=100。
题 41 图
解： 1）定轴轮系的传动比为：
5
'
'3434
'3''4'3-=-
==
=
z z n n n
n i H
2）差动轮系的转化机构的传动比为：
4
'
21323113
-=??-
=--=
Z Z Z Z n n n n i H
H H
3） 由上述两式得： 251=H i 齿轮1与卷扬机筒的转向相同。
42、在如图所示的电动三爪卡盘传动轮系中，已知各轮齿数为Z 1=6，Z 2=Z ’2=25，Z 3=57，Z 4=56，试求传动比i 14。
题 42 图
解:
2
216
571)
1(111
31
13
1=
+
=--=-=Z Z i i H
H
56
125
5657251112
43243
4'-
=??-
=??-
=-=Z Z Z Z i i H
H
588
414
114-=?==
H H i i n n i
43、在图示轮系中，已知各齿轮的齿数分别为Z 1=28，Z 3=78，Z 4=24 ，Z 6=80，若已知n 1=2000r/min 。当分别将轮3或轮6刹住时，试求行星架的转速n H 。
题 43 图
解: 1) 当轮3被刹住时
13
3113
Z Z n n n n i H
H H
-
=--=
(a)
因 0
3=n
得:
2878111
311+
=+==
Z Z n n i H
H
∴ =H n 528.3rpm
2) 当轮6被刹住时
4
63
6313
16
3
46z z n n n n i i -
=--=
= 因
6=n
得: )
1(4
63
1
z z n n += (b)
将(b)式代入(a)式得: =H n 867.9prm
44、在图示的轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 20，Z 2= 25，Z ’2=30，Z 3=20，Z 4=70，n 1=750r/min ，顺时针方向，试求n H 大小及方向。
解：
6
25310453
1030
701)1(114520
25112
44221
212-
=?-
==
=
+
=''--=-=-
=-
=-
=''H
H H
H n n i z z i i z z i
所以
min
/180)25
6750(r n H -=?
-=
H n 的方向与1n 方向相反，为逆时针方向。
45、在图示的轮系中，已知各齿轮齿数为Z 1= Z ’2=20，Z 5= Z 6= Z 7=30，Z 2= Z 3=40 ，Z 4=100，试求传动比i 17。
题 45 图
解：
12
)1(6)2(1
6
51)1(112
20
80575212175
75724
5
424
521
313=-??-=??=-=-
==+='--=-=-=-
=-
=''
''i i i i z z i z z i i z z i
46、在图示的轮系中，已知各齿轮齿数为Z 1= 1，Z 2=40 ，Z ’2=24，Z 3=72 ，Z ’3=18，Z 4=114，蜗
杆左旋，转向如图示，试求轮系的传动比i 1H ，并确定输出杆H 的转向。
题 46 图
解：定轴轮系：40
1
22
112==
=
z z i ωω 周转轮系：
20
1132434
22=??+=-='
'''z z z z i i H
H
复合轮系： 8002121=?='H H i i i H n 的方向如图所示。
47、在图示的轮系中，齿轮均是标准齿轮正确安装，轮1顺时针转动，以知各轮齿数为Z 1=20,Z 2=25, Z 4=25,Z 5=20，试求转动比i 1H 和Ⅱ轴的转向。
题 47 图
解： 先确定齿轮3和6的齿数
3
z 和
6
z ：
65
202257026213=?+==+=z z z z
该轮系由 1---2---3---4及4---5---6---7两个行星轮系组成：
2920
70114
13
14=
+
=-=i i ∏4i
51825
651146
=+
=-=∏
i
2
.165
182
9417=?
=
==∏I ∏i i i
因
17
i 为正，故7与1 转向相同，Ⅱ轴的转向为顺时针方向。
机械原理复习题 一、机构组成 1、机器中各运动单元称为_________。 A 、零件B、构件 C 、机件D、部件 2、组成机器的制造单元称为_________。 A 、零件B、构件 C 、机件D、部件 3、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间产生相对运动。 A、可以 B、不能 C、不一定能 4、机构中只有一个。 A、闭式运动链 B、机架 C、从动件 D、原动件 5、通过点、线接触构成的平面运动副称为。 A、转动副 B、移动副 C、高副 6、通过面接触构成的平面运动副称为。 A、低副 B、高副 C、移动副 7、用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副严格按照比例所绘制的机构图形称为__________。 A 、机构运动简图 B 、机构示意图C、运动线图 8、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 9、基本杆组是自由度等于____________的运动链。 A、0 B、 1 C、原动件数 10、机构运动简图完全能表达原机械具有的运动特性。（） 11、虚约束在计算机构自由度时应除去不计，所以虚约束在机构中没有什么作用。（） 12、虚约束对机构的运动有限制作用。（） 13、在平面内考虑，低副所受的约束数为_________。 14、在平面内考虑，移动副所受的约束数为_________。 15、在平面内考虑，凸轮运动副所受的约束数为_________。 16、一平面机构由两个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。 17、一平面机构由三个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。 18、曲柄摇杆机构是_____级机构。
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 。
第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标，其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力（力矩）与输入力（力矩）之比值，即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机，图b 为一小型压力机，图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 （a ） (b) (c) 解：(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图（a ） 由构件3的力平衡条件有：02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有：04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图（b ）得 θcot ==?d r F F （b ）作压力机的机构运动简图及受力图见（c ） 由滑块5的力平衡条件有：04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有：0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图（d ），得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?
(d) (a) (b)d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中，设已知l AB=0.1m，l BC=0.33m，n1=1500r/min（为常数），活塞及其附件的重量G3=21N，连杆质量G2=25N，J S2=0.0425kg·m2，连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解：1) 选定比例尺, 绘制机构运动简图。(图(a) ) 2(b) 4-1 (c) 3) 确定惯性力 活塞3 连杆2 （顺时针） (图(a) )
西北工业大学网络教育课程考试考前复习 机械原理 一、填空题 1. 铰链四杆机构的基本型式有、、三种。 2. 从效率观点分析，机械自锁的条件是。 3. 凸轮的形状是由和决定的。 4. 机器产生速度波动的类型有和两种。 5. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 6. 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。 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. 三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。 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. 交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是、、。 11. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 12. 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。 13. 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。 14. 平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向，内啮合的两齿轮转向。 15. 平面低副具有个约束，个自由度。 16. 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。 17. 增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 18. 标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。 19. 标准齿轮圆上的压力角为标准值，其大小等于。 参考答案 1．曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 2．效率小于零 3．从动件运动规律、基圆半径 4．周期性、非周期性
5．原动件数目 6．0、1 7．不变、增大 8．3、一条直线 9．行星、差动 10．m t2=m x1=m、αt2=αx1=α、γ1=β2 11．原动件数目 12．等加速、等减速 13．曲柄、机架 14．相反、相同 15．2、1 16．0、1 17．不变、增大 18．不变、增加 19．分度圆、200 二、判断题 1. 对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。（对） 2. 在平面机构中，一个高副引入二个约束。（错） 3. 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。（错） 4. 在机械运动中，总有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。（对） 5. 任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（对） 6. 在曲柄摇杆机构中，若只增大曲柄的长度，则摇杆的摆角将减小。（错） 7. 平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（对） 8. 对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。（对） 9. 在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切于摩擦圆。（对） 10. 当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。（对） 三、选择题
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 )。
第3章课后习题参考答案 3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点? 答：参考教材30~31页。 3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答：参考教材31页。 3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P，，直接标注在图上) (a) (b) 答：
答： （10分） (d) （10分） 3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。
答：1)瞬新的数目： K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=15 2)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置 3） ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK 由构件1、3在K 点的速度方向相同，可知ω3与ω1同向。 3-6在图示的四杆机构中，L AB =60mm ，L CD =90mm,L AD =L BC =120mm, ω2=10rad/s,试用瞬心法求： 1)当φ=165°时，点的速度vc ； 2)当φ=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小； 3)当V C =0时，φ角之值(有两个解)。 解：1）以选定的比例尺μ机械运动简图（图b ） 2）求vc 定出瞬心p12的位置（图b ） 因p 13为构件3的绝对瞬心，则有 ω3=v B /lBp 13=ω2l AB /μl .Bp 13=10×0.06/0.003× v c =μc p 13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s) 3)定出构件3的BC 线上速度最小的点线上速度最小的点必与p13点的距离 最近，故丛p13引BC 线的垂线交于点 v E =μl.p 13E ω3=0.003×46.5×
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 机械原理 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，则它们的瞬心位置在。 27.机械的效率公式为，当机械发生自锁时其效率为。 28.标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。 29.曲柄摇杆机构出现死点，是以作主动件，此时机构的角等于零。 30.为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有和。 31.在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作运动，即得到 双曲柄机构。 32.凸轮从动件作等速运动时在行程始末有性冲击；当其作运动时，从动件没有冲击。 33.标准齿轮圆上的压力角为标准值，其大小等于。 34.标准直齿轮经过正变位后齿距，齿根圆。 35.交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是、、。 36.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。 二、简答题： 1.图示铰链四杆机构中，已知l AB=55mm，l BC=40mm，l CD=50mm，l AD=25mm。试分析以哪个构件为机架可得到 曲柄摇杆机构（画图说明） 2.判定机械自锁的条件有哪些 3.转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同 4.飞轮是如何调节周期性速度波动的 5.造成转子不平衡的原因是什么平衡的目的又是什么
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
第三章 平面机构的运动分析 题3-3 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P ij 直接标注在图上) 解： 1 P 13(P 34)13 ∞ 题3-4 在图示在齿轮-连杆机构中,试用瞬心法求齿轮1与齿轮3 的传动比w1/w3. P 13 P 23 P 36 3 D 6 52 C 4 B P 16A 1 P 12 解：1）计算此机构所有瞬心的数目 152 ) 1(=-=N N K 2）为求传动比31ωω需求出如下三个瞬心16P 、36P 、13P 如图3-2所示。 3）传动比31ω计算公式为： 13 1613 3631P P P P =ωω 题3-6在图a 所示的四杆机构中，l AB =60mm ，l CD =90mm ，l AD =l BC =120mm ，ω2=10rad/s ，试用瞬心法求：
23 1） 当φ=165°时，点C 的速度Vc ； 2） 当φ=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小； 3） 当Vc=0时，φ角之值（有两个解） 解：1) 以选定比例尺,绘制机构运动简图。(图3-3 ) 2）求V C ，定出瞬心P 13的位置。如图3-3（a ） s rad BP l l v l AB AB B 56.213 23=== μωω s m CP v l C 4.0313==ωμ 3）定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置。 因为BC 线上速度最小的点必与P 13点的距离最近，所以过P 13点引BC 线延长线的垂线交于E 点。如图3-3（a ） s m EP v l E 375.0313==ωμ 4）当0=C v 时，P 13与C 点重合，即AB 与BC 共线有两个位置。作出0=C v 的两个位置。 量得 ?=4.261φ ?=6.2262φ 题3-12 在图示的各机构中，设已知各构件的尺寸、原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动。试用图解法求机构在图示位置时构件3上C 点的速度及加速度。
《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
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．组成机构的要素是构件和运动副；构件是机构中的__运动___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两构件直接接触而形成的可动联接 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
机械原理复习试题(附 答案)
◇◆◇◆◇平面机构的运动分析◇◆◇◆◇ 选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。 1、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间_____产生相对运动。可以 不可以不一定能 2、原动件的自由度应为_____。0 1 2 3、在机构中原动件数目_____机构的自由度时，该机构具有确定的运动。大于等于 小于 4、机构具有确定运动的条件是_____。自由度大于零自由度等于原动件数自由度大于1 5、由K 个构件汇交而成的复合铰链应具有_____个转动副。K-1 K K+1 6、一个作平面运动的自由构件有_____个自由度。 1 3 6 7、通过点、线接触构成的平面运动副称为_____。转动副移动副高副 8、通过面接触构成的平面运动副称为_____。低副高副移动副 9、平面运动副的最大约束数是_____。 1 2 3 10、杆组是自由度等于_____的运动链。0 1 原动件数 11、具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。是 否 12、具有虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去虚约束。是否 13、虚约束对运动不起作用，也不能增加构件的刚性。是否 14、若两个构件之间组成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。 是否
15、若两个构件之间组成两个轴线重合的转动副，在计算自由度时应算作两个转动副。 是否 16、六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。是否 17、当机构的自由度F>0，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。是否 18、虚约束对机构的运动有限制作用。是否 19、瞬心是两构件上瞬时相对速度为零的重合点。是否 20、利用瞬心既可以求机构的速度，又可以求加速度。是否 ◇◆◇◆◇平面连杆机构及其设计◇◆◇◆◇ 选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。 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_____其他两杆之和。 <= >= > 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_____为机架。最短杆或最短杆相邻边最长杆最短杆的对边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_____为机架 时，有一个曲柄。最短杆相邻边最短杆最短杆对边 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_____为机架 时，有两个曲柄。最短杆相邻边最短杆最短杆对边 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_____为机架 时，无曲柄。最短杆相邻边最短杆最短杆对边 6、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和_____其余两杆长度之和，就一定是双摇杆机 构。< > = 7、一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当_____为原动件时，称为机构的死点位 置。曲柄连杆摇杆 8、一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当_____为原动件时，称为机构的极限位 置。曲柄连杆摇杆
第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标，其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力（力矩）与输入力（力矩）之比值，即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机，图b 为一小型压力机，图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 （a ） (b) (c) 解：(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图（a ） 由构件3的力平衡条件有：02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有：04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图（b ）得 θcot ==?d r F F （b ）作压力机的机构运动简图及受力图见（c ） 由滑块5的力平衡条件有：04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有：0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图（d ），得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?
(d) (a)(b) d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中，设已知l AB=0.1m，l BC=0.33m，n1=1500r/min（为常数），活塞及其附件的重量G3=21N，连杆质量G2=25N，J S2=0.0425kg·m2，连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解：1) 选定比例尺, mm m l 005 .0 = μ绘制机构运动简图。(图(a) ) 2）运动分析：以比例尺vμ作速度多边形，如图(b) 以比例尺 a μ作加速度多边形如图4-1 (c) 2 44 . 23 s m c p a a C ='' =μ2 2 2 2100 s m s p a a S = '' =μ 2 2 2 1 5150 s BC c n l a l a BC t B C= '' = = μ μ α 3) 确定惯性力 活塞3：) ( 3767 3 3 3 3 N a g G a m F C S I = - = - =方向与c p''相反。 连杆2：) ( 5357 2 2 2 2 32 N a g G a m F S S I = - = - =方向与 2 s p'相反。 ) (8. 218 2 2 2 m N J M S I ? = - =α（顺时针） 总惯性力：) ( 5357 2 2 N F F I I = = ') ( 04 .0 2 2 2 m F M l I I h = =(图(a) )
机械原理自测题（二） 一、判断题。（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、一对相啮合的标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。（ F ） 2、在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。（ T ） 3、两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生两个约 束，而保留一个自由度。（ F） 4、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（F） 5、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（T） 6、对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。（T） 7、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径和压力角应在凸轮的理论轮廓上度量。 （T） 8、在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切于摩擦圆。 （T） 9、当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。（T） 10、对于单个标准齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。（F） 二、填空题；（10分） 1、机器产生速度波动的类型有（周期性）和（非周期性）两种。 2、铰链四杆机构的基本型式有（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）三种。 3、从效率观点分析，机械自锁的条件是（效率小于零）。 4、凸轮的形状是由（从动件运动规律和基圆半径）决定的。 5当两机构组成转动副时，其瞬心与（转动副中心）重合。 三、选择题（10分） 1、为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装（B）。 A）调速器； B）飞轮； C）变速装置。
2、重合度εα = 1.6 表示在实际啮合线上有（C）长度属于双齿啮合区。 A) 60% ； B）40% ； C）75%。 3、渐开线齿轮形状完全取决于（C）。 A）压力角； B）齿数； C）基圆半径。 3、在从动件运动规律不变的情况下，对于直动从动件盘形凸轮机构，若缩小 凸轮的基圆半径，则压力角（B）。 A）保持不变； B）增大； C）减小。 5、在计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度数（B）。 A）增多； B）减小； C）不变。 四、计算作图题（共60分） （注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接在试卷上作图，保留所有作图线。）1、计算下列机构的自由度（10分） A B C D E F G A B C D E F G H M N 图4-1 图4-1 a) b) H F = 3×6－2×8－1=1 F = 3×5－2×6－2 = 1
试题1 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、 平面运动副的最大约束数为2个，最小约束数为 1个。 2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在转动副中心处。 3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为曲柄摇块机构。 4、 传动角越大，则机构传力性能越好。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有柔性冲击。 6、 蜗杆机构的标准参数从中间平面中取。 7、 常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在高速轴上。 9、 实现往复移动的机构有：曲柄滑块机构、凸轮机构等。 10、 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
机械原理复习试题及答案修改版汇总 该机构的原理是 1。填空: 1。机构具有确定运动的条件是机构的自由度等于原始运动部件的数量。2.同一组件上每个点的速度多边形必须类似于由相应点位置组成的多边形 3。曲柄摇杆机构，无急回运动，极角等于0，行程速比等于14.在平面连杆机构中，相同位置的传动角和压力角之和等于90°5.对于曲柄摇杆机构，如果极角等于36o，行程速比系数等于K=(180+36)/(180-36)=1.5 6。为了减小凸轮机构的压力角，应该增加凸轮的基圆半径。7.当凸轮推杆按照等加速度和等减速度的规律运动时，凸轮推杆在运动阶段的前半部分执行等加速度，在后半部分执行等减速度。 8。模数增加，齿轮传动重合度不变；随着齿数的增加，齿轮传动的重合度增加。 9。在平行轴齿轮传动中，外部啮合的两个齿轮的转向相反，而内部啮合的两个齿轮的转向相同。10.当 齿轮系运行时，如果每个齿轮轴的位置相对于机架没有变化，则该齿轮系 是固定轴齿轮系11. 相互在平面内运动的三个分量具有三个瞬时速度中心，并且位于直线
上12.13.铰链四杆机构中的 传动角？90传输效率最高。 连杆不与车架直接连接；平面连杆机构中的运动副是机械原理第1页上的 个低副中的 个14. ★偏心轮机构是由铰链四杆机构将旋转副的半径从 扩大而成15.16. 机械自锁，其机械效率小于或等于零 曲柄摇杆机构的最小传动角出现在曲柄和机架共线 两次时。17.18. 急回曲柄摇杆机构的行程速比系数K大于1四杆机构的压力角和传动角是互补的。压力角越大， 力的传递性能越差。19. a齿数为z，节圆螺旋角为？斜齿圆柱齿轮的当量齿数为 z/cos3β20.设计蜗杆传动时，蜗杆分度圆的直径必须取标准值，并与其 模数相匹配。21.22.23. 差速齿轮系是一种行星齿轮系，其机构自由度等于2平面低副有2个约束和1个自由度。两个分量 形成移动对，那么它们的瞬时中心位置在垂直移动路线的无穷远处的
1—1填空题： 1．机械是机器和机构的总称。 机械原理课程的研究内容是有关机械的基本理论问题。 2．各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动的装置。 如：齿轮机构、连杆机构、凸轮机构等。 3．凡用来完成有用功的机器是工作机。 如：机床、起重机、纺织机等。 凡将其它形式的能量转换为机械能的机器是原动机。 如：电动机、蒸气机、内燃机等。 4．在机器中，零件是制造的单元，构件是运动的单元。 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。 在机械原理课程中，我们将构件作为研究的基本单元。 6．两个构件直接接触形成的可动联接称为运动副。 7．面接触的运动副称为低副，如移动副、转动副等。 点或面接触的运动副称为高副，如凸轮副、齿轮副等。 8．构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统是运动链，若组成运动链的各构件构成首尾封闭的系统称为闭链，若未构成首尾封闭的系统称为开链。 9．在运动链中，如果将其中一个构件固定而成为机架，则该运动链便成为机构。10．平面机构是指组成机构的各个构件均在同一个平面上运动。 11．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。12．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。13．机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目。1—2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）。其中： 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。 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 1—3试绘出图a)所示偏心回转油泵机构的运动简图(各部分尺寸由图中直接量观察方向 3 2 4 1 4 3 2 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
第二章 机构的结构分析 题2-11 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)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-11a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故 3=n 3=l p 1=h p 01423323=-?-?=--=h l p p n F 原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。 分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。 3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。 (1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。 (2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。 (3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。
1 1 (c) 题2-11 (d) 5 4 3 6 4 (a) 5 3 2 5 2 1 5 43 6 4 2 6 (b) 3 2 1 讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。 题2-12 图a 所示为一小型压力机。图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图，并计算自由度。 解：分析机构的组成： 此机构由偏心轮1’（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5