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。
《机械原理》习题卡 齿轮机构：习题1 专业： 学号： 姓名： 一、 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。 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°° 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 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 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。 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 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 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 ． 9．正变位齿轮的分度圆齿厚 标准齿轮的分度圆齿厚。 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。 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 12．在蜗杆传动中，用来计算传动比i 12是错误的。 A ．i 12=ω1/ω212=d 1/d 2 C ．i 12=z 1/z 2 D ．i 12=n 1/n 2 二、 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。
1 例2-10 在例2-10图所示中，已知各构件的尺寸及机构的位置，各转动副处的摩擦圆如图中虚线圆，移动副及凸轮高副处的摩擦角为?，凸轮顺时针转动，作用在构件4上的工作阻力为Q 。试求该图示位置： 1． 各运动副的反力（各构件的重力和惯性力均忽略不计）； 2． 需施加于凸轮1上的驱动力矩1M ； 3 ． 机构在图示位置的机械效率η。 例2-10 解题要点： 考虑摩擦时进行机构力的分析，关键是确定运动副中总反力的方向。为了确定总反力的方向，应先分析各运动副元素之间的相对运动，并标出它们相对运动的方向；然后再进行各构件的受力分析，先从二力构件开始，在分析三力构件。 解：选取长度比例尺l μ(m/mm)作机构运动简图。 1． 确定各运动副中总反力的方向。如例2-10(a)图，根据机构的运动情况和力的平衡条件，先确定凸轮高副处的总反力12R 的方向，该力方向与接触点B 处的相对速度21B B v 的方向成090?+角。再由51R 应切于运动副A 处的摩擦圆，且对A 之矩的方向与1ω方向相反，同时与12R 组成一力偶与1M 平衡，由此定出51R 的方向；由于连杆3为二力构件，其在D ，E 两转动副受两力23R 及43R 应切于该两处摩擦圆，且大小相等方向相反并共线，可确定出23R 及43R 的作用线，也即已知32R 及34R 的方向线；总反力52R ，应切于运动副C 处的摩擦圆，且对C 之矩的方向应与25ω方向相反，同时构件2受到12R ，52R 及32R 三个力，且应汇交于一点，由此可确定出52R 的方向线；滑块4所受总反力54R 应与45v 的方向成090?+角，同时又受到34R ，54R 及Q 三个力，也应汇交于一点，由此可确定出54R 的方向线。 2． 求各运动副中总反力的大小。 分别取构件2，4为分离体，列出力平衡方程式 构件2 1232520R R R ++= 构件4 34540R R Q ++=
机械原理习题卡补充 第二章 三、计算题 1. 试计算图1所示凸轮——连杆组合机构的自由度。 解由图1a可知，F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×5 – (2×7+0 – 0) –0=1 由图1b可知，F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×4 – (2×6+0 – 0) –0=0 由图1c可知，F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×3 – (2×4+0 – 0) –0=1 a b c 图1 5. 试计算图2所示的压床机构的自由度。 解由图2可知，该机构存在重复结构部分，故存在虚约束。实际上，从传递运动的独立性来看，有机构ABCDE就可以了，而其余部分为重复部分，则引入了虚约束。 直接由图2知，n=14，p l=22（其中C，C”，C’均为复合铰链），p h=0，p’=3，F’=0，由式（1.2）得 F=3n –（2p l + p h–p’）–F’ = 3×14 – (2×22+0 – 3) – 0=1 这里重复部分所引入的虚约束数目p’可根据该重复部分中的构件数目n’、低副数目p l’和高副数目p h’来确定，即 P’=2p l’ + p h’ –3n’ =2×15 – 0 – 3×9=3 计算机构中的虚约束的数目在实际工程中是很有意义的，但就计算机构自由度而言，此类型题用前一种解法显得更省事。
图2 6计算图6所示平面机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度及虚约束，在进行高副低代后，分析机构级别。 解G处的滚子转动为局部自由度，即F’=1；而虚约束p’=0，则n=10，p l=13（D处为复合铰链），p h=2，于是由式（1.2）得 F=3n –（2p l + p h–p’）–F’= 3×10 – (2×13+2 – 0) –1=1 Ⅱ级机构 图6
§4 机构力分析 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. 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 。 4. 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。 5. 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 6. 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 。 选择题： 1. 在车床刀架驱动机构中，丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动，则丝杠与 螺母之间的摩擦力矩属于 。 A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。 2. 风力发电机中的叶轮受到流动空气的作用力，此力在机械中属于 。 A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。 3. 在空气压缩机工作过程中，气缸中往复运动的活塞受到压缩空气的压力，此 压力属于 。 A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。 4. 在外圆磨床中，砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是属于 。
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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
考研机械原理复习试题（含答案）1 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。
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。
姓名 ： 报考专业： 准考证号码： 密封线内不要写题 2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：机械原理（■A 卷□B 卷）科目代码：819 考试时间：3小时 满分 150 分 可使用的常用工具：□无 √计算器 √直尺 √圆规（请在使用工具前打√） 注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。 一、单项选择题（本大题10小题，每题2分，共20分，错选、多选均无分） 1．对于机构，下面说法错误的是_____。 A. 由一系列人为的运动单元组成 B. 各单元之间有确定的相对运动 C. 是由构件组成的系统 D. 可以完成机械功或机械能转换 2．平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角的关系为_____。 A ．互余 B ．互补 C ．相等 D ．没关系 3．一对齿轮啮合过程中，下面关于节圆的说法错误的是 。 A ．始终相切 B ．始终通过节点 C ．始终和分度圆重合 D ．随中心距增大而增大 4．生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为按照正玄规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是 。 A ．齿轮齿条机构 B.直动滚子从动件盘形凸轮机构 C.偏置曲柄滑块机构 D.摆动导杆机构 5．图1示转动副在驱动力矩M d 的作用下等速转动，Q 为径向载荷，ρ为摩擦圆半径，则运动副全反力R 21应是图中 所示作用线。 图1 M d Q A B C D R 21 ρ 1 2
p n p p = ．一对平行轴斜齿轮传动，其传动比 。 21v v z z B ．ω1a r D ．
）判断在用齿条型刀具加工这 0.013779 0.014904 0.016092 0.017345 0.018665 0.020054
姓名： 报考专业： 准考证号码： 密封线内不要写题 2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：机械原理（■A 卷□B 卷）科目代码：819 考试时间：3小时 满分 150 分 可使用的常用工具：□无 √计算器 √直尺 √圆规（请在使用工具前打√） 注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。 一、单项选择题（本大题10小题，每题2分，共20分，错选、多选均无分） 1．对于机构，下面说法错误的是_____。 A. 由一系列人为的运动单元组成 B. 各单元之间有确定的相对运动 C. 是由构件组成的系统 D. 可以完成机械功或机械能转换 2．平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角的关系为_____。 A ．互余 B ．互补 C ．相等 D ．没关系 3．一对齿轮啮合过程中，下面关于节圆的说法错误的是 。 A ．始终相切 B ．始终通过节点 C ．始终和分度圆重合 D ．随中心距增大而增大 4．生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为按照正玄规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是 。 A ．齿轮齿条机构 B.直动滚子从动件盘形凸轮机构 C.偏置曲柄滑块机构 D.摆动导杆机构 5．图1示转动副在驱动力矩M d 的作用下等速转动，Q 为径向载荷，为摩擦圆半径，则运动副全反力R 21应是图中 所示作用线。 图1 M d Q A B C D R 21 1 2
6．渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p ，法向齿距n p ，基圆齿距b p 三者之间的关系为： 。 A ．b n p p p =p B ．b n p p p p p C.b n p p p f f D ．b n p p p =f 7．一对平行轴斜齿轮传动，其传动比12i 等于 。 A ．21v v z z B ．21ωω C ．21a a r r D ．21f f r r 8．在蜗杆传动中，引入特性系数q 的目的是 。 A ．便于蜗杆尺寸参数的计算 B ．容易实现蜗杆传动中心距的标准化 C ．提高蜗杆传动的 D ．减少蜗轮滚刀的数量，有利于刀具的标准化 9．平衡的目的在于确定 。 A.不平衡质量的大小和方位 B.不平衡质径积 C.不平衡偏心距 D.转子的质心 10．在机器稳定运转的一个运动循环中，应有 A.惯性力和重力所作的功均为零 B.惯性力所做之功为零，重力所做之功不为零 C.惯性力和重力所做之功均不为零 D.惯性力所做之功不为零，重力所做之功为零 二、判断题（本大题10小题，每题2分，共20分。正确的打√，错误的打。） 1、机构的级别是由机构中包含最多的杆组的级别决定的。 ( ) 2、四杆铰链机构中最短杆与最长杆之和<(或=)其它两杆之和时,一定有曲柄。( ) 3、为减小直动尖顶从动件盘状凸轮机构压力角,凸轮的偏心距与推程时凸轮、推杆间的相对瞬心应位于凸轮转轴的异侧。 ( ) 4、 组成正传动的齿轮应该是正变位齿轮。 ( ) 5、直动平底从动件盘状凸轮机构压力角,与凸轮机构的基圆半径无关。 ( ) 6、两直齿圆柱齿轮的齿数和模数各不相等时，其渐开线的形状不一定不一样。( ) 7、直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆总是重合的。 ( ) 8、理论上讲,可采用飞轮把周期性速度波动的机器的速度调节为匀速运动。 ( ) 9、 斜齿轮的当量齿数大于实际齿轮的齿数。 ( ) 10、静平衡的刚性转子不一定是动平衡的，但是动平衡的刚性转子一定是静平衡的 。
武汉理工大学考研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。
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
硕士研究生入学考试机械原理模拟试题（一） 一、简答题（25分，每题5分） 1、何为三心定理？ 2、铰链四杆机构中曲柄摇杆机构的条件是什么？ 3、在凸轮机构中从动件常用运动规律有哪些？各有何冲击？ 4、渐开线斜齿圆柱齿轮当量齿数齿轮Z V的用途是什么？ 5、刚性回转件的平衡有哪些？其平衡条件是什么？ 二、完成下列各题（共５３分） １．（８分）计算如图所示发动机配气机构的自由度。若有复合铰链，虚约束，局部自由度，直接在题图中标出． ２．（９分）计算如图所示机构的瞬心数，并在图在找出所有的瞬心．
３．（１０分）图示薄盘钢制凸轮，已知重量为8N，重心S与回转轴心0点之距e=2mm，凸轮厚度δ=10mm，钢的重度γ=7.8×10-5N/mm3，拟在R=30mm 的圆周上钻三个半径相同的孔(位置如图所示)使凸轮轴平衡，试求所钻孔的直径d。 ４．（９分）一对外啮合的斜齿圆柱齿轮传动(正常齿制)，已知：m=4mm，z1=24，z2=48， a=150 mm。试求： （１）螺旋角β； （２）两轮的分度圆直径d1，d2； （３）两轮的齿顶圆直径d a1，d a2；
５．（９分）如图所示铰链四杆机构中，已知L AB =30，L BC =110，L CD =80，L AD =120，构件1(AB)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ψ max ; （3）用作图法求出最小传动角γ min ； （4）当分别固定构件a ，b ，c ，d 时，各获得何种机构？ ６．（８分）图示为某机械以主轴为等效构件时，其等效驱动力矩在一个工作周期中的变化规律。设主轴转速n =1500r/min ，等效阻力矩M r 为常数，要求系统的速度波动系数为δ≤0.05，忽略机械中其余构件的等效转动惯量，试确定系统的最大盈亏功?Ｗmax ，并计算安装在主轴上的飞轮转动惯量。 5000 500 D
得。＾ 口o X X大学2012年硕士学位研究生招生考试试题 科目名称：机械原理 答题要求：1. 答题一律做在答题纸上，做在本试卷上无效 2.考试时间180分钟 3.本试卷不得带出考场，违者作零分处理 (20分）填空题 (1)运动副与一般的刚性连接的根本区别在于 (2)从约束数目看，个平面高副相当于一个平面低副。 (3)某构件若已知某两点的速度和加速度，则其余点的速度和加速度可利用法求 (4)在一个六杆机构中，绝对瞬心有个。 (5)某连杆机构极位夹角为30°'若输出件工作行程需时7s,则空回行程需时 s。 (6)在凸轮机构从动件常用的多项式运动规律中，规律存在柔性冲击。 (7)在滑块行程较的曲柄滑块机构中，往往将曲柄做成偏心轮。 (8)棘轮机构能将主动件的运动变换成从动件的单向间歇运动。 (9)凡是反行程能够自锁的蜗杆蜗轮机构，其正行程的啃合效率必定较 (10)在曲柄摇杆机构的四个杆件中，必定是最短杆。 二、(10分）选择题 (l)一对渐开线齿轮实际啃合线的长度与两齿轮的（）大小直接有关。 A齿根圆 B. 节圆C齿顶圆 (2)一对斜齿圆柱齿轮的重合度等于5.3, 则表明该对齿轮传动中有（ A. 3 -4 B. 4 -5 C. 5 -6 (3)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其中心距（）两节圆半径之和。 A不一定等于B一定等于C不等于 (4)减少渐开线斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数的措施之一是()。 A增大模数B增大螺旋角C.增大齿顶高系数 (5)提高渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度的措施之一是()。 A.增大模数B增大齿数C.增大咽合角 。 ）齿同时啃
度。 第12章 考研真题试卷II ?竺L _、(15分）是非题（正确的用"../"'错误的用"X"表示） (I )零件是机械中的最小运动单元。（ ）(2)连杆机构的死点是压力角等于90°的位置。（） (3)自由度为零的构件组称为基本杆组。（）(4)机构中的虚约束在制造精度达不到要求时会成为实约束，使机构卡死。( )(5)一个模数、齿数都和标准齿轮相同的变位齿轮，其分度圆直径和标准齿轮不同。 ） (6)轮系分为定轴轮系和行星轮系两大类。（ ）(7)内齿轮的齿顶圆直径比分度圆直径小。() (8)齿条的齿廓是各点曲率半径为无穷大的渐开线。( )(9)速度瞬心是两构件绝对速度等于零的重合点。（ (IO)减小凸轮机构的滚子半径有利于减小机构压力角。( (I I )按标准中心距安装的齿轮称为标准齿轮。（） (12)双摇杆机构中不存在周转副。()(13)机构如果发生自锁，无论驱动力的值如何增大，机构都无法运动。（）(14)渐开线齿廓上各点的压力角都等于20°。() (15)凸轮从动件以等速运动规律运动时，存在无穷大的加速度。（ 四、(10分）计算图1所示机构的自由度。如有复合较链、局部自由度、虚约束需说明。 DE ff F e f!l-fl 图1 五、(IO 分）将图2所示杆组组合成两种形式的六杆机构（画出机构简图），并计算自由? ＼一 图2六、(15分）已知－摆动导杆机构（图3)'已知L .8== 100mm, l 8c == 60mm, AB连线为铅垂线，曲柄以匀角速度顺时针方向转动。 (])以长度比例尺Jl,1=2(二）作该机构的极限位置图，并求极位夹角0。
简答题： 1.分别写出机器在起动阶段、稳定运转阶段和停车阶段的功能关系的表达式，并说明原动件角速度的变化情况。 M?和等效阻力矩 2. 图示为某机器的等效驱动力矩() () M?的线图，其等效转动惯量为常数，该机器在主轴位 r ω,在主轴位 置角?等于时，主轴角速度达到 max ω。 置角?等于时，主轴角速度达到 min 3.机器等效动力学模型中，等效质量的等效条件是什么？试写出求等效质量的一般表达式。不知道机构的真实的运动，能否求得其等效质量？为什么？ 机器等效动力学模型中，等效力的等效条件是什么？试写出求等效力的一般表达式。不知道机器的真实运动，能否求出等效力？为什么？ 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，作变速稳定运转的条件 是。 2.机器中安装飞轮的原因，一般是为了，同时还可获得的
效果。 3. 某机器主轴的最大角速度ωm a x rad /s =200，最小角速度ωmin rad /s =190，则 该机器的主轴平均角速度ωm 等于 rad/s ，机器运转的速度不均匀系数δ等于 。 4. 图示为某机器的等效驱动力矩M d ()?和等效阻力矩M r ()? 的 线 图，其 等 效 转 动 惯 量 为 常 数， 该 机 器 在 主 轴 位 置 角? 等 于 时， 主 轴 角 速 度 达 到ωm ax ， 在 主 轴 位 置 角? 等 于 时， 主 轴 角 速 度 达 到ωm i n 。 5. 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 ， 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 轴上。 6. 机器运转时的速度波动有 速度波动和 速度波动两种，前 者采用 调节,后者采用 进行调节。 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。( ) 综合题1： 如图所示，AB 为一机器的主轴，在机器稳定运转时，一个运动循环对应的转角?p =2π, 等效驱动力矩M d 以及转化转动惯量 J 均为常数，等效阻力矩M r 的 变化如图b 所示。试求： (1)M d 的大小。 (2)当主轴由?00=转至?178=π/时，M d 与M r 所作的盈亏功(剩余功) W =?
安徽工业大学2018年硕士研究生招生专业基础课试卷（A 卷） 科目名称： 机械原理 科目代码：862满分：150分 考生请注意：所有答案必须写在答题纸上，做在试卷纸或者草稿纸上的一律无效！ 一、选择题（每题2分，共20分） 1.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会。 A 增多 B 减少 C 不变 2. 基本杆组的自由度应为。 A 1B1 C 0 3. 在机械中阻力与其作用点速度方向。 A 相同 B 一定相反 C 成锐角 D 相反或成钝角 4. 在车床刀架驱动机构中，丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动，则丝杠与螺母之间的摩擦力矩属于。 A 驱动力 B 生产阻力 C 有害阻力 D 惯性力 5. 自锁机构一般是指的机构。 A 正行程自锁 B 反行程自锁 C 正反行程都自锁 6. 当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角。 A 为00 B 为900 C 与构件尺寸有关 7. 对心曲柄滑块机构，曲柄长为a ，连杆长为b ，则其最小传动角γmin 等于。 Aarccos(b/a) Barcsin(a/b) Carccos(a/b) 8. 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 传动比； C 啮合角 9. 下列机构中，一般难以实现间歇运动的是。 A 棘轮机构 B 凸轮机构 C 槽轮机构 D 曲柄滑块机构 10. 单级蜗杆减速器中，蜗杆1与蜗轮2的传动比不等于。 A 12n n B 21z z C 21 d d 二、填空题（每空2分，共30分） 1. 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，而保留了个自由
度。 2. 机构具有确定的相对运动条件是自由度数目零，且原动件数机构的自由度（填：大于、小于或等于）。 3. 当两个构件组成移动副时，其瞬心位于垂直于移动方向的处。当两构件组成纯滚动的高副时，其瞬心就在点。当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用来求。 4. 一个运动矢量方程只能求解个未知量。 5. 当计入运动副摩擦效应时，转动副中驱动力作用于将发生自锁；移动副中驱动力为单一力且作用于内将发生自锁。 6. 设螺纹的升角为 ，接触面的当量摩擦系数为f v，则螺旋副自锁的条件是。 7.在曲柄摇杆机构中，当为原动件，与构件两次共线时，则机构出现死点位置。 三、简答题（每题5分，共50分） 1. 试简述铰链四杆机构的三种基本类型及运动特点。 2. 试简述平面机构高副低代的含义及高副低代应满足的条件。 3. 试论述渐开线齿轮的运动可分性。 4. 试给出3种凸轮机构从动件运动规律并判断其是否存在刚性或柔性冲击。 5. 试给出3种能将旋转运动转化为直线运动的机构名称。 6. 机器运转时速度波动有哪两种类型？各种速度波动如何调节？ 7. 设计直动推杆盘形凸轮机构时，在推杆运动规律不变的条件下，需减小推程压力角，可采用哪些措施？ 8. 两相对运动的构件在什么条件下存在哥氏加速度？其大小和方向如何确定？ 9. 试论述刚性转子静平衡和动平衡的含义及二者之间的辩证关系。 10. 试给出3种具有急回特性的平面连杆机构。 四、分析题（共50分） 1. 计算图1所示的平面机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度和虚约束请指出，并进一步判断当原动机AB顺时针匀速转动时该机构是否具有确定运动。（8分） 2. 一对正确安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮（正常齿制）。已知模数m=2mm，齿数
第一章绪论 基本要求：明确本课程研究的对象和内容，以及在培养高级技术人才全局中的地位、任务和作用。对机械原理学科的发展趋势有所了解。 重点：介绍本课程研究的对象和内容。 重点：介绍本课程研究的对象和内容。 学时：课堂教学：1学时；实验：机构认识实验，1学时。 §1-1 本课程研究的对象和内容 一、名词解释 1、机器——根据某种使用要求而设计的一种执行机械运动的装 置，可用来变换或传递能量、物料和信息。 2、机构——一种用来传递运动和动力的可动的装置。 3、机械——机器和机构的统称。 二、本课程研究的主要内容： 1、机构结构分析的基本知识。 2、机构的运动分析。 3、机器动力学。 4、常用机构的分析与设计。 5、机构的选型及机械传动系统的设计。 概括为：机械的“分析”和机械的“设计” 机械的“分析”和机械的“综合” §1-2 学习本科程的目的 §1-3 如何进行本科程的学习 §1-4 机械原理学科发展现状简介 第二章平面机构的结构分析 基本要求：了解机构的组成；搞清运动副、运动链、约束和自由度等基本概念；能绘制常用机构的运动简图；能计算平面机构的自由度；对平面机构组成的基本原 理有所了解。 重点：运动副和运动链的概念；机构运动简图的绘制；机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。 难点：在机构自由度的计算中有关虚约束的识别及处理问题。 学时：课堂教学：6学时；实验：机构运动简图测绘，2学时。 §2-1 机构结构分析的内容及目的
1、研究机构的组成及其具有确定运动的条件 2、根据结构特点进行机构的结构分类 3、研究机构的组成原理 4§2-2 1． 构件2． 运动副 2．1 运动副 2．2 2．3 2．4 约束2．5 一、二、 高副：点或线接触 （属Ⅰ级副） 三、 根据构成运动副的两构件的相对运动分： ?? ? 移动副：相对移动）对转动转动副（回转副）：相低副 移动副：相对移动 螺旋副：螺旋运动 球面副：球面运动 四、根据构成运动副的两构件的运动空间分： 平面副：相对运动为平面运动 空间副：相对运动为空间运动
昆明理工大学2010年硕士研究生招生入学考试试题(A卷) 考试科目代码： 810 考试科目名称：机械原理 试题适用招生专业：080201机械制造及其自动化、080202机械电子工程、080203机械设计及理论、080204车辆工程、430102机械工程 考生答题须知 1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。 请考生务必在答题纸上写清题号。 2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。
1、绘制偏心油泵机构简图（草图）。（5分） 2、试求机构在图示位置的全部瞬心。（10分） 3、标出图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过90度后推杆的位移。（10分） A B C 2 3 1 4
四、（15分，所有考生做）计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请指出。 五、计算题 1、在图示的车床变速箱中，移动三联齿轮a 使齿轮3’和4’啮合。又移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为48',50',42',38',58,42654321======z z z z z z ，电动机的转速 m in /14451r n =，求带轮转速的大小和方向。 (10分，所有考生做) 2、已知一渐开线标准外啮合圆柱齿轮机构，其模数mm m 10=，中心距mm a 350=，传动比 5/912=i ，试计算该齿轮机构的几何尺寸（各轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、 齿厚）。（16分，所有考生做）