<机械原理>第八版西工大教研室编
第2章
2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的?
答：参考教材5~7页。
2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?
答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用来进行动力分析。
2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况?
答：参考教材12~13页。
2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。
2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项?
答：参考教材15~17页。
2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?
答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。
2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别?
答：参考教材18~19页。
2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么?
答：参考教材20~21页。
2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上的弹簧合页；4)可调臂台灯机构；5)剥线钳；6)磁带式录放音机功能键操纵机构；7)洗衣机定时器机构；8)轿车挡风玻璃雨刷机构；9)公共汽车自动开闭门机构；10)挖掘机机械臂机构；…。
2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图，并计算其自由度。
2-11图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j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^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。
1)取比例尺绘制机构运动简图
2)分析是否能实现设计意图
解：
f=，可改为
f=?-?-=不合理∵0
332410
2-12图示机构为一凸轮齿轮连杆组合机构，试绘制其机构示意简图并计算自由度。
解：
f=?-?--=
38210211
2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度
（a）
f=?-?-=A为复合铰链
解：342511
（b）
解：（1）图示机构在D处的结构与图2-1所示者一致，经分析知该机构共有7个活动构件，8个低副(注意移动副F与F’，E与E’均只算作一个移动副)，2个高副；因有两个滚子2、4，所以有两个局部自由度，没有虚约束，故机构的自由度为
F=3n- (2p l+p h- p’)- F’=3ⅹ7- (2ⅹ8+2-0)- 2=1
（2）如将D处结构改为如图b所示形式，即仅由两个移动副组成。注意，此时在该处将带来一个虚约束。因为构件3、6和构件5、6均组成移动副，均要限制构件6在图纸平面内转动，这两者是重复的，故其中有一个为虚约束。经分析知这时机构的活动构件数为6，低副数为7，高副数和局部自由度数均为2，虚约束数为1，故机构的自由度为
F=3n- (2p l+p h- p’)- F’=3×6- (2ⅹ7+2-1)- 2=1
上述两种结构的机构虽然自由度均为一，但在性能上却各有千秋：前者的结构较复杂，但没有虚约束，在运动中不易产生卡涩现象；后者则相反，由于有一个虚约束，假如不能保证在运动过程中构件3、5始终垂直，在运动中就会出现卡涩甚至卡死现象，故其对制造精度要求较高。
（c）
解：(1) n=11, p1=17, p h=0, p`=2p1`+p h-3n`=2, F`=0
F=3n-(2p1+p h-p`)-F`=3×11-(2×17+0-2)-0=1
(2) 去掉虚约束后F=3n-(2p l+p h) =3×5-(2×7+0) =1
（d）A、B、C处为复合铰链。自由度为：F=3n-(2p1+p h-p`)-F`=3×6-(2×7+3)-0=1
齿轮3、5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目不同，因为齿轮3、5处只有一个高副，而齿条7与齿轮5在齿的两侧面均保持接触，故为两个高副。
2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。当偏心轮按图示方向连续回转时可将设备中的空气吸入，并将空气从阀5中排出，从而形成真空。(1)试绘制其机构运动简图；(2)计算其自由度。
解(1)取比例尺作机构运动简图如图所示。
(2) F=3n-(2p1+p h-p’)-F’=3×4-(2×4+0-0)-1=1
2-14 图示是为高位截肢的人所设汁的一种假肢膝关节机构。该机构能保持人行走的稳定性。若以胫骨1为机架，试绘制其机构运动简图和计一算其自由度，并作出大腿弯曲时的机构运动简图。
解把胫骨l相对固定作为机架．假肢膝关节机构的机构运动简图如图
所示, 大腿弯曲90。时的机构运动简图，如图中虚线所示。其自由度为：
F=3n-(2p l+p h-p’)-F’=3×5-(2×7+0-0)-0=1
2-15试绘制图n所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手掌8作为相对固定的机架)，井计算自由度。
（1)取比倒尺肌作机构运动简图
（2)计算自由度
解：
f=?-?=
372101
2-18图示为一刹车机构。刹车时，操作杆j向右拉，通过构件2、3、4、5、6使两闸瓦刹住车轮。试计算机构的自由度，并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。(注；车轮不属于刹车机构中的构件。
（1)未刹车时，刹车机构的自由度
2)闸瓦G、J之一剃紧车轮时．刹车机构的自由度
3)闸瓦G、J同时刹紧车轮时，刹车机构的自由度
f=?-?=
解： 1> 36282
f=?-?=
2> 35271
f=?-?=
3> 34261
2-23图示为一内然机的机构运动简图，试计算自由度t并分析组成此机构的基本杆组。如在该机构中改选EG为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前者有所不同。
f=?-?=
解：372101
2-21图示为一收放式折叠支架机构。该支架中的件1和5分别用木螺钉连接于固定台板1’和括动台板5`上．两者在D处铰接，使活动台板能相对于固定台极转动。又通过件1，2，3，4组成的铰链四杆机构及连杆3上E点处的销子与件5上的连杆曲线槽组成的销槽连接使活动台板实现收放动作。在图示位置时，虽在活动台板上放有较重的重物．活动台板也不会自动收起，必须沿箭头方向推动件2，使铰链B，D重合时．活动台板才可收起(如图中双点划线所示)。现已知机构尺寸l AB=l AD=90 mm；l BC=l CD=25 mm，其余尺寸见图。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。
解：机械运动简图如下：
F=3n-(2p1+p b-p`)-F`=3×5-(2×6+1-0)-1=1
第3章
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
（2分）
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=10×0.06/0.003×78=2.56(rad/s) 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E 的位置,因BC 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E ，由图可得 v E =μl.p 13E ω3=0.003×46.5×2.56=0.357(m/s)
4)定出vc=0时机构的两个位置（图c ）量出
φ1=26.4° φ2=226.6°
（3分）
（3分）
3-8机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度v B(即速度矢量pb)，试作出各机构在图示位置时的速度多边形。
答：
（10分）
（b）
答：
答：
3—11 速度多边形和加速度多边彤有哪些特性?试标出图中的方向。
答速度多边形和加速度多边形特性参见下图，各速度方向在图中用箭头标出。
3-12在图示的机构中，设已知构件的尺寸及原动件1的角速度ω1 (顺时针)，试用图解法求机构在图示位置时C点的速度和加速度。
(a)
答：
（1分）（1分）
V c3=V B+V C3B=V C2+V C3C2 （2分）
a C3=a B+a n C3B+a t C3B=a C2+a k C3C2+a r C3C2 （3分）
V C2=0 a C2=0 （2分）
V C3B=0 ω3=0 a k C3C2=0 （3分）
(b)
答：
（2分）
（2分）
V C2=V B+V C2B=V C3+V c2C3 （2分）
ω3=ω2=0 （1分）
a B+a n C2B+a t C2B=a C3+a k C2C3+a r C2C3 （3分）
(c)
答：
（2分）
V B3=V B2+V B3B2（2分）
V C=V B3+V CB3 （2分）
（1分）
a n B3+a t B3=a B2+a k B3B2+a r B3B2 （3分）
3- 13 试判断在图示的两机构中．B点足否都存在哥氏加速度？又在何位置哥氏加速度为零?怍出相应的机构位置图。并思考下列问题。
(1)什么条件下存在氏加速度?
(2)根椐上一条．请检查一下所有哥氏加速度为零的位置是否已全部找出。
(3)图(a)中，a k B2B3==2ω2v B2B3对吗?为什么。
解1)图(a)存在哥氏加速度，图(b)不存在。
(2)由于a k B2B3==2ω2v B2B3故ω3，v B2B3中只要有一项为零，则哥氏加速度为零。图(a)中B点到达最高和最低点时构件1，3．4重合，此时v B2B3=0，当构件1与构件3相互垂直．即_f=；点到达最左及最右位置时ω2=ω3=0．故在此四个位置无哥氏加速度。图(b)中无论在什么位置都有ω2=ω3=0，故该机构在任何位置哥矢加速度都为零。
(3)对。因为ω3≡ω2。
3-14 在图示的摇块机构中，已知l AB=30mm，l AC=100mm，l BD=50 mm,l DE=40 mm，曲柄以等角速度ωl=40rad／S回转，试用图解法求机构在φ1=45o位置时，点D及E的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。
解(1)以μl作机构运动简图(a)所示。
(2)速度分析：
以C为重合点，有
v C2 = v B + v C2B = v C3 + v C2C3
大小?ω1l AB? 0 ’
方向? ┴AB ┴BC //BC
以μl作速度多边形图(b)，再根据速度影像原理，作△bde∽／△BDE求得d及e，由图可得v D=μv pd=0．23 m／s
v E=μv pe=0.173m/s
ω2=μv bc2/l BC=2 rad/s(顺时针)
(3)加速度分析：
以C为重合点，有
a C2 == a B + a n C2B + a t C2B == a C3 + a k C2C3 + a r C2C3
大小ω12l ABω22l BC? 0 2ω3v C2C3?
方向B—A C—B ┴BC ┴BC //BC
其中a n C2B=ω22l BC=0.49 m／s2，a k C2C3=2ω3v C2C3=0.7m／s2，以μa作加速度多边形如图(c)所示，由图可得
a D=μa p`d`=0.6 4m/S2
a E=μa p`e`=2.8m/s2
α2=a t C2B/l BC=μa n`2C`2/lBC=8.36rad/s2(顺时针) i
3- l5 在图（a）示的机构中，已知l AE=70 mm,；l AB=40mm，l EF=60mm, l DE==35 mm,l CD=75mm,l BC=50mm．原动件以等角速度ω1=10rad/s回转．试以图解法求机构在φ1=50。位置时．点C的速度V c和加速度a c
解：1）速度分析：以F为重合点．有
v F4=v F5=v F1+v F5F1
以μl作速度多边形图如图(b)得，f4(f5)点，再利用速度影像求得b及d点
根据v C=v B+v CB=v D+v CD继续作速度图，矢量pc就代表了v C
2）加速度分析：根据 a F4= a n F4+ a t F4= a F1+ a k F5F1+ a r F5F1
以μa作加速度多边形图(c)，得f`4(f`5)点，再利用加速度影像求得b`及d’点。
根据a C=a B+a n CB+a t CB=a D+a n CD+a t CD
继续作图，则矢量p` c`就代表了a C．则求得
v C=μv pc=0.69 m／s
a C=μa pc=3m／s2
3-16 在图示凸轮机构中，已知凸轮1以等角速度ω1=10 rad／s转动，凸轮为一偏心圆，其半径R=25 mm，l AB=15mm．l AD=50 mm，φ1=90o，试用图解法求构件2的角速度ω2与角加速度α2。
提示：可先将机构进行高副低代，然后对其替代机构进行运动分析。
解(1)以μl作机构运动简图如图(a)所示。
(2)速度分析：先将机构进行高副低代，其替代机构如图(a)所示，并以B为重合点。有
V B2 = v B4 + v B2B4
大小? ω1 l AB?
方向┴ BD ┴ AB //|CD
以μv=0.005 rn／s2作速度多边形图如图(b)，由图可得
ω2=vB2／lBD=μvpb2(μlBD)=2.333 rad／s(逆时针)
(3)加速度分析：
a B2 = a n B2 + a t B2 = a B4 + a k B2B4 + a r B2B4
大小ω22l BD ? ω12l AB 2ω4v B2B4?
方向B-D ┴ BD B-A ┴ CD //CD
其中a n B2=ω22l BD =0.286 m/s2，a k B2B4 =0.746 m／s2．作图(c)得
α= a t B2 /l BD=μa n`2b`2/l BD=9.143 rad／s2：(顺时针)
3-18 在图（a)所示的牛头刨机构中．l AB=200 mnl，l CD=960 mm，l DE=160 mm, 设曲柄以等角速度ω1=5 rad／s．逆时针方向回转．试以图解法求机构在φ1=135o位置时．刨头点的速度v C。
解1）以μl作机构运动简图．如图(a)。
2）利用瞬心多边形图(b)依次定出瞬心P36,P13.P15
v C=v P15=ω1AP15μl=1.24 m/S
3 -19 图示齿轮一连杆组合机构中，MM为固定齿条，齿轮3的直径为齿轮4的2倍．设已知原动件1以等角速度ω1顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时E点的速度v E 以及齿轮3，4的速度影像。
解：(1)以μl作机构运动简图如(a)所示。
(2)速度分斫：
此齿轮连杆机构可看作，ABCD受DCEF两个机构串联而成，则可写出：
v C=v B+v CB
v E=v C+v EC
以μv作速度多边形如图(b)所示．由图得
v E=μv pe m/S
取齿轮3与齿轮4的啮合点为k，根据速度影像原理，作△dck∽△DCK求得k点。然后分别以c，e为圆心，以ck．ek为半径作圆得圆g3和圆g4。圆g3代表齿轮3的速度影像，圆g4代表齿轮4的速度影像。
3-21 图示为一汽车雨刷机构。其构件l绕固定轴心A转动，齿条2与构件1在B点处铰接，并与绕固定轴心D转动的齿轮3啮合(滚子5用来保征两者始终啮合)，固连于轮3上的雨刷3’作往复摆动。设机构的尺寸为l AB=18 mm, 轮3的分度圆半径r3=12 mm，原动件1以等角速
度ω=l rad/s顺时针回转，试以图解法确定雨刷的摆程角和图示位置时雨刷的角速度和角加速度。
解：(1)以μl作机构运动简图(a)。
在图作出齿条2与齿轮3啮合摆动时占据的两个极限位置C’，C”可知摆程角φ如图所示：
(2)速度分析：
将构件6扩大到B点，以B为重合点，有
v B6 = v B2 + v B6B2
大小? ω1l AB?
方向┴BD ┴AB ∥BC
v B2=ωl l AB= 0.01 8 m／s
以μv作速度多边形图(b)，有
ω2=ω6=v B6/l BD=μv pb6/μl BD=0.059rad/s(逆时针)
v B2B6=μv b2b6=0.018 45 rn／s
(3)加速度分析：
a B5 = a n B6+ a t B6 = a n B2 + a k B6B2 + a r B6B2
大小ω26l BD? ω12l AB2ω2v B6B2?
方向B-D ┴BD B-A ┴BC ∥BC
其中，a n B2=ω12l AB=0.08m/s2，a n B6=ω62l BD=0.000 1 8m／s2，a k B2B6=2ω6v B2B6=0.00217m／s2．以μa作速度多边形图(c)。有
α6=a t B6/l BD=μa b6``r`/l BD=1,71 rad／s2(顺时针)
3-22图示为一缝纫机针头及其挑线器机构，设已知机构的尺寸l AB=32mm，l BC=100 mm，，l BE=28mm，l FG=90mm，原动件1以等角速度ω1=5 rad/ s逆时针方向回转．试用图解法求机构在图示位置时缝纫机针头和挑线器摆杆FG上点G的速度及加速度。
解：（1）以μl作机构运动简图如图(a)所示。
(2)速度分析：v C2 = v B2 + v C2B2
大小? ωlAB ?
方向//AC ┴AB ┴BC
以μv作速度多边形图如图(b)，再根据速度影像原理；作△b2c2e2∽△BCE求得e2，即e1。由图得
ω2=v C2B2/l BC=μa c2b2/l BC=0.44 rad／s(逆时针)
以E为重合点v E5=v E4+v E5E4
大小? √ ?
方向┴EF √//EF
继续作图求得vE5，再根据速度影像原理，求得
v G=μv pg=0.077 m/ s
ω5=μv pg／l FG=0.86 rad／s(逆时针)
v E5E4=μv e5e4=0.165 rn／s
(3)加速度分析：
a C2 = a n B2 + a n C2B2 + a t C2B2
大小? ω12l ABω22l BC?
方向//AC B-A C-B ┴BC
其中a n B2=ω12l AB =0.8 m／s2
a n C2B2 =ωa n C2B2=0.02 m／S2
以μa=0,01(rn／s2)／mm作加速度多边形图(c)，再利用加速度影像求得e`2。然后利用重合点E建立方程
a n E5十a t E5=a E4+a k E5E4+a r E5E4
继续作图。则矢量p`d5就代表了a E5。再利用加速度影像求得g’。
a G=μa p`g`=0.53 m／S2
第3章
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。
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 =∴
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。
机构的结构分析 2-1填充题及简答题 （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高副将带入个约束，而引入一个低副将带入个约束。 （3）机构具有确定运动的条件是什么？ （4）何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？ （5）杆组具有什么特点？如何确定机构的级别？选择不同的原动件对机构级别有无影响？ 答案： （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高副将带入1个约束，而引入一个低副将带入2个约束。 （3）机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于零，且自由度数等于原动件数。 （4）复合铰链：在同一点形成两个以上的转动副，这一点为复合铰链。 局部自由度：某个构件的局部运动对输出构件的运动没有影响，这个局部运动的自由度叫局部自由度。 虚约束：起不到真正的约束作用，所引起的约束是虚的、假的。 （5）杆组是自由度为零、不可再拆的运动链。机构的级别是所含杆组的最高级别。选择不 同的原动件使得机构中所含杆组发生变化，可能会导致机构的级别发生变化。 2-2 计算下图机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度，虚约束等情况时必须一一指出， 图中BC、ED、FG分别平行且相等。要使机构有确定运动，请在图上标出原动件。 2-2答案：B点为复合铰链，滚子绕B点的转动为局部自由度，ED及其两个转动副引入虚 约束，I、J两个移动副只能算一个。
11826323=-?-?=--=h L p p n F 根据机构具有确定运动的条件，自由度数等于原动件数，故给凸轮为原动件。 2-3 题图2-3所示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，以AB 为原动件分析组成此机 构的基本杆组。又如在该机构中改选EF 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同，机构的级别怎样？ 2-3答案：110273=?-?=F 。注意其中的C 、F 、D 、Ｈ点并不是复合铰链。 以AB 为原动件时： 此时，机构由三个Ⅱ级基本杆组与原动件、机架构成，机构的级别为二级。 以EF 为原动件时： 机构由1个Ⅱ级基本杆组，1个Ⅲ级基本杆组和机架组成。机构的级别为三级。显然，取不同构件为原动件，机构中所含的杆组发生了变化，此题中，机构的级别也发生了变化。 2-4 图示为一机构的初拟设计方案。试分析：
题目部分，(卷面共有95题,650.0分,各大题标有题量和总分) 一、填空题(18小题,共42.0分) 1．(2分)在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得双摇杆机构。 2．(2分)盘形凸轮的基圆半径是理论轮廓曲线上距凸轮转动中心的最小向径。 3．(2分)刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用动平衡方法平衡。其平衡条件为ΣM = O ；ΣF = 0 。 4．(2分)h a *, ==? 120 α的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为17 。 5．(2分)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。 6．(2分)平面机构中传动角 γ和压力角α之和等于90 。 7．(2分)在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率 η后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是 η≤0。 8．(2分)速度比例尺的定义是图上单位长度(mm)所代表的实际速度值(m/s)，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。9．(2分)在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是高副。 10．(2分)对静不平衡的回转构件施以平衡措施的过程称为__静平衡___过程。 11．(2分)连杆机构的急回特性用行程速比系数K 表达。 12．(2分)圆锥齿轮用于传递两轴线相交的运动，蜗杆传动用于传递两轴线交错的运动。13．(2分)标准直齿轮的基本参数是Z、m 、α、h*a 、c*。 14．(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角的数值与分度圆上的压力角总是相等。15．(4分)在移动副摩擦中，总反力是正压力和摩擦力的合力。 16(4分)写出两种实现间歇运动的机构名称__棘轮机构__ 、槽轮机构。17．(4分)在用齿条形刀具加工直齿圆柱变位齿轮时，刀具远离轮坯中心的变位方式叫_正变位___；刀具移近轮坯中心的变位方式叫___负变位_______。 18．(2分)在拟定机械传动系统方案时，采用尽可能短的运链。 二、选择题(26小题,共51.0分) 1．(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在D的场合。 A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少 2．(2分)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。 3．(2分)计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会B。 A、增多； B、减少； C、不变。 4．(2分)压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的C 方向所夹的锐角。 A、法线； B、速度； C、加速度； D、切线 5．(2分)齿轮渐开线在 D 上的压力角最小。 A、齿根圆； B、齿顶圆； C、分度圆； D、基圆 6．(2分)在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，轮廓曲线出现尖顶或交叉是因为滚子半径 D 该位置理论廓线的曲率半径。 A、大于； B、小于； C、等于。 D、大于或等于
914 机械原理与设计（专）《机械原理》（第 7 版）孙桓陈作模主编北京：高教出版社 2006 年 《机械原理教程》申永胜主编北京：清华大学出版社 2000 年 《机械设计》（第 8 版）濮良贵主编北京：高等教育出版社 2006 年 915 电子技术与控制工程（专）《电子技术基础》（模拟部分）（第 5 版）康华光主编高等教育出版社 2008 年 2 月 《电子技术基础》（数字部分）（第 5 版）康华光主编高等教育出版社 2006 年 1 月 《机械控制工程基础》朱骥北主编北京：机械工业出版社 2005 年 《机械工程控制基础》陈康宁主编西安：西安交通大学出版社 2005 年 916 机械设计（专）《机械设计》（第 9 版）濮良贵主编北京高等教育出版社 2006 年 《机械设计学习指导》傅燕鸣编著上海科学技术出版社 2015 年 《机械设计试题集》（第 2 版）傅燕鸣编著上海大学出版社 2012 年 《机械设计课程设计手册》傅燕鸣主编上海科学技术出版社 2013 年 917 控制工程基础（专）《机械控制工程基础》朱骥北机械工业出版社2005 年 《机械工程控制基础》陈康宁西安交通大学出版社2005 年 918 电路（专）《电路》 ( 第 4 版 ) 邱关源高等教育出版社1999 年 《电路分析基础》（第 3 版）李瀚荪编高等教育出版社 919 自动控制理论（含经典和现代）（专）《自动控制原理》（第 5 版）胡寿松北京：科学出版社 2007 年 《自动控制原理习题精解与考研指导》徐薇莉上海：上海交通大学出版社 2009 年
920 模拟与数字电路（专）《电子技术基础》（模拟部分）（第 5 版）康华光主编高等教育出版社 2008 年 2 月 《电子技术基础》（数字部分）（第 5 版）康华光主编高等教育出版社 2006 年 1 月
1) 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于基圆的大小。 2) 平面运动链中，两构件通过 面 接触组成的运动副称为低副。 3) 传递两相交轴之间转动的齿轮传动是 锥齿轮的传动。 4) 机械运转出现周期性速度波动的原因是 瞬时的盈功阻力功不相等。 5) 行星 轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。 6) 当交错角等于90度时蜗杆的轴向力等于 蜗轮的圆周力。 7) 在平面连杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，该机构一定是双摇杆机构。 8) 在凸轮机构的从动件选用等加速、等减速运动规律时，其从动件的运动将受到柔性冲击。 9) 达到静平衡的回转件不一定是动平衡的。 10)在以曲柄为原动件的曲柄摇杆机构中，最小传动角出现在主动曲柄与机架两次共线的位置。 11) 双曲柄机构中，用原机架对面的构件作为机架后一定得到双摇杆机构。 12) 减小基圆半径，直动从动件盘形回转凸轮机构的压力角增大。 13) 凸轮机构滚子半径必须小于外凸理论轮廓线的最小曲率半径 14) 设计棘轮机构时，棘齿的倾斜角应大于摩擦角。 15) 单销内槽轮机构的运动系数总是大于0.5。 16) 使用飞轮可以调解机械的周期性速度波动。 17) 用范成法加工齿轮时，为了避免根切，通常将刀具向被加工齿轮转动中心远离轴线方向移动。 18) 回转件动平衡必须在两个校正平面施加平衡质量。 19) 在平面内用高副联接的两构件共有5个自由度。 20) 行星轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。 21) 两轴线交角为α的单万向铰链机构，主动轴以1ω的等角速度旋转，从动铀角速度2ω的波动范围是 1ωCOS α≦2ω≦1ω/COS α 22) 若要求螺旋机构具有大的减速比，这时宜选用小导程角的单头螺纹。 23) 平面四杆机构中，是否存在死点．取决于从动曲柄是否与连杆共线． 24) 双摇杆机构中，用原机架对面的构件作为机架后不能得到双曲柄机构。 25) 减小基圆半径，直动从动件盘形回转凸轮轮廓曲线的曲率半径减小。 26) 速度有限值的突变引起的冲击称为刚性冲击； 27) 设计棘轮机构时，为使棘爪受力最小．应使棘轮齿顶和棘爪的摆动中心的连线与该齿尖的半径线交角为 90° 28) 单销槽轮机构槽轮的径向槽数应该大于或等于3。 29) 斜齿轮端面模数大于法面模数。 30) 齿轮变位后齿顶圆发生改变； 31) 调节机械的非周期性速度波动必须用调速器。 32) 在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动将产生刚性冲击。 33) 机械在盈功阶段运转速度增加。 34) 斜齿轮分度圆螺旋角为β，齿数为Z ，其当量齿数v Z = Z /cos 3β。 35) 若要求螺旋机构传递大的功率，这时宜选用大导程角的多头螺纹。 36) 行星轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。 37) 一般情况下，螺旋机构将旋转运动转换成直线运动。 38) 在平面连杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，该机构一定是双摇杆机构。 39) 双摇杆机构中，用原机架对面的构件作为机架后不能得到双曲柄机构。
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
第二章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，也可用来进行动力分析。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况? 答：参考教材12~13页。 2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。 2-6 在图2-22所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。
2-11 如图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上下运动以达到冲压目的。试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解：1）取比例尺绘制机构运动简图。 2）分析其是否可实现设计意图。 F=3n-( 2P l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0 此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。 3）修改方案。 为了使此机构运动，应增加一个自由度。办法是：增加一个活动构件，一个低副。修改方案很多，现提供两种。 ※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连
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 _____________ 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__________ 。 4、传动角越大，贝U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： _________________________________ 1 2，m n1 m n2，n1 n2 __________________________________________________ 。 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点处的公法线所分成的两段成反比。 三、计算题（共45分） 1、绘制偏心轮机构简图（草图），并求机构自由度。（10分）
《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。
机械原理课程设计说明书 设计题目： _______ 包装机械________ 系： _______________ 机械___________ 专业： ______ 班级： _____________________________ 设计者： __________________________ 指导老师： _________________________ 2015年7月2日
目录 一、课程设计目的 (1) 二、课程设计意义 (2) 三、课程设计任务 (2) 四、课程设计的内容及要求 (3) 五、课程设计进度安排 (3) 六、课程设计地点及时间安排 (3) 七、答辩与评分标准 (3) 八、准备工作 (4) 九、机械结构方案设计 (4) 十、尺寸设计与计算 (7) 十一、运动曲线 (8) 十二、运动循环图 (11) 十三、结果讨论 (12) 十四、课程设计总结 (12) 十五、参考书目 (13) 十六、教师评价 (14) 附录15
《机械原理与设计I》课程设计任务书 专业班级：____ 学号： ______ 姓名： _______ 指导教师：____ 一、课程设计目的 (1) 通过课程设计，学会将理论知识运用于实际问题，并对以已学知识较全面 的进行一次加深、巩固和整理。 (2) 培养创新能力、独立分析和解决问题的能力。 (3) 通过对一个简单的机械系统的机构类型的选择、机构间的连接配合、尺 寸参数的确定以及运动参数的计算和确定，使学生对机构的分析设计过程有一定认识。 (4) 加强学生对知识的运用能力，对资料查阅和工具书的运用能力以及，对 于应用软件编程帮助分析运动参数的能力。 (5) 提高学生绘图能力，使学生养成严谨的绘图习惯。 二、课程设计意义 由于生产技术的不断提高和社会的不断发展，机械生产的产品种类日益增多，对产品的机械自动化水平也越来越高。因此需要运用创新设计来优化改进和设计更多机械运动方案。此次课程设计能够使学生能初步得到拟定机械运动方案的一些简单基本的经验，并能对方案中的某些机构进行分析和设计，对某些较简单的工艺动作过程的机器进行机构运动简图设计。对于机械类的学生有重要的实际意义。 三、课程设计题目 某包装机械有一工艺过程，需要将包装物品夹紧固定，然后冲压。其工艺过程为：推入物品夹紧冲压松夹四个过程。要求设计执行机构满足此工艺过程 (物品尺寸a x b = 80 x 80,单位：mr)。 执行头位移曲线如下： 冲头运动曲线推头运动曲线 分组情况(供参考)
. 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B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、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于B是否与连杆共线。 A ．主动件B．从动件 C ．机架D．摇杆 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 。 A．大于 1B．小于 1C．等于1D．等于 2 4、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° 5、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是B。 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 6、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是A。 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 7、C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 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D。 A．偏置比对心大B．对心比偏置大C．一样大D．不一定 9、下述几种运动规律中，B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） 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 A 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
题目部分，(卷面共有90题,505.0分,各大题标有题量和总分) 一、填空题(11小题,共22.0分) 1．(2分)在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率η后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是。 2．(2分) 所谓静力分析是指的一种力分析方法，它一般适用于情况。3．(2分) 所谓动态静力分析是指的一种力分析方法，它一般适用于情况。4．(2分) 对机构进行力分析的目的是：(1) ；(2) 。5．(2分) 绕通过质心并垂直于运动平面的轴线作等速转动的平面运动构件，其惯性力P I=，在运动平面中的惯性力偶矩 M=。 I 6．(2分)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 。7．(2分)机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是。 8．(2分)设机器中的实际驱动力为P，在同样的工作阻力和不考虑摩擦时的理想驱动力为 P，则机器效率的计算式是η = 。 9．(2分) 设机器中的实际生产阻力为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 Q, 则机器效率的计算式
是 η= 。 10．(2分) 在 认 为 摩 擦 力 达 极 限 值 条 件 下 计 算 出 机 构 效 率η 后， 则 从 这 种 效 率 观 点 考 虑， 机 器 发 生 自 锁 的 条 件 是 。 11．(2分) 设 螺 纹 的 升 角为λ， 接 触 面 的 当 量 摩 擦 系 数 为v f ，则 螺 旋 副 自 锁 的 条 件 是 。 二、选择题(30小题,共60.0分) 1．(1分).右图所示平面接触移动副，r Q 为法向作用力，滑块在r P 力作用下沿v 方向运动， 则固定件给滑块的总反力应是图中 所示的作用线和方向。 2．(2分)具有自锁性的机构是______运动的。 A 、 不能； B 、 可以 3．(2分) 在 由 若 干 机 器 并 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 中 单 机 效 率 相 等 均 为η0， 则 机 组 的 总 效 率η 必 有 如 下 关 系： 。 A 、 0;ηη> B 、 0;ηη< C 、 0;ηη= D 、 0n ηη= (n 为 单 机 台 数)。 4．(2分) 在 由 若 干 机 器 串 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 的 单 机 效 率 均 不 相 同， 其 中 最 高 效 率 和 最 低 效 率 分 别 为max η 和min η ，则 机 组 的 总 效 率η 必 有 如 下 关 系： 。 A 、 min;ηη< B 、 max ;ηη>
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
2.2.1 在平面机构中，两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它引入1个约束，保留了2个自由度。 2.2.2平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为一级副，引入两个约束的运动副为二级副。 2.2.3构成机构的要素是构件和运动副；构件是机构中独立运动的单元体。 2.2.4在平面机构中，一个运动副引入约束的变化范围是1—2。 2.2.5以下几种常见的运动副中，其中（C）是高副。 A．滑动轴承B。移动副C。齿轮副D。螺旋副 2.2.6运动副中，凡是以点或线接触的，称为高副，而低副则是以面接触的。 2.2.7 构件是机械中独立的制造单元。（错） 2.2.8 B是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元 A.机器 B.零件 C.构件 D.机构 2.2.9两构件组成运动副的必要条件是两构件（A） A.直接接触且具有相对运动B。直接接触但无相对运动 C.虽然不接触但有相对运动 D.既不接触也无相对运动 2.2.10平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。（错） 2.2.11用平面低副连接的两构件间，具有相对运动的数目是3_ ？ 2.2.12具有一个自由度的运动副称为I级副。（错） 2.2.13 何为运动副？按接触形式分为几种？其自由度、约束数如何？ 答案：由两构件直接接触而组成的可动的连接；可分为高副和低副； 2.3机构自由度的计算 2.31机构组成原理是什么？答案：任何机构都是可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上构成的。 2.3.2机构具有确定运动的条件是？答案：原动件的数目应等于该机构的自由度的数目 2.3.3计算机构自由度时，若记入虚约束，则机构自由度的数目将（C） A.增大 B.不变 C.减少 D.以上都有可能 2.3.4机构中原动件数应等于机构的自由度数（对） 2.3.5机构的自由度就是构件的自由度（错） 2.3.6既然虚约束对机构的运动实际上不起约束作用，为什么在实际机械中又常常存在虚约束？答案：为了保证连杆运动的连续性 2.3.7只有自由度为1的机构才具有确定的运动（对） 2.3.8由M个构件组成的复合铰链应包括（M-1）个运动副 2.3.9门与门框通常有两个以上的铰链，这是复合铰链的典型例子。（错） 第3章平面机构的运动分析 3.1.1 某机构有6个构件，该机构的全部瞬心数目是（15）个 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6速度瞬心是构件上速度为零的点。（错） 3.1.7下列说法正确的是B A.在机构中，某一瞬时，两构件上的重合点的速度大小相同，则该点为两构件的瞬心。 B. 在机构中，某一瞬时，一可动构件上的某点的速度为零，则该点为可动构件与机架的瞬心 C. 在机构中，某一瞬时，两可动构件上的重合点的速度相同，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。 3.1.8 相对瞬心和绝对瞬心的相同点是（速度相同），不同点是（绝对瞬心的速度为0，而相
（机械制造行业）机械原 理考试大纲
机械原理考试大纲 1、绪论 ⑴内容 ①机械原理的研究对象及基本概念 ②机械原理课程的内容及在教学中的地位、任务和作用 ③机械原理学科的的发展趋势 ⑵基本要求 ①明确本课程的研究对象和内容。 ②明确本课程的地位、任务和作用。 ③对本学科的发展趋势有所了解。 ⑶重点、难点 本章重点是“本课程研究的对象和内容”。对零件、构件、机器、机构、机械等名词和概念要弄得很清楚，对机器与机构的特征和区别要清楚。比如：零件与构件的不同之处在于零件是机器有制造单元而构件是机器的运动单元，这些都应熟练掌握。 2、平面机构的结构分析 ⑴内容 ①研究机构结构的目的 ②运动副、运动链和机构 ③平面机构运动简图 ④平面机构的组成原理和结构分析 ⑵基本要求 ①能计算平面运动链的自由度并判断其具有确定运动的条件。 ②能绘制机构运动简图。 ③能进行机构的组成原理和结构分析。 ⑶重点、难点 何谓约束？约束数与自由度数的关系如何？平面低副（转动副和移动副）和高副各具有几个约束，其自由度为多少？ 平面机构自由度F=。要注意式中n为活动构件数而不是所有构件数，为平面低副数，为平面高副数。为使F计算正确，必须正确判断n、、的数目，因此要注意该机构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束等。对于复合铰链，只要注意到，
计算运动副数目时不弄错就行了；局部自由度常出现在有滚子的部分；而虚约束的出现较难掌握，应认真领会课堂讲解中所列可能出现虚约束的几种情况。 能正确分析机构的组成原理，平面连杆机构的高副低代，杆组级别判断。 3、平面机构的运动分析 ⑴内容 ①研究机构运动分析的目的和方法 ②用相对运动图解法求机构的速度和加速度 ③用解析法机构的位置、速度和加速度 ⑵基本要求 ①能用图解法对机构进行运动分析。 ②能用解析法对机构进行运动分析。 ⑶重点、难点 相对运动图解法（又称向量多边形法）为本章的重点内容。所讨论的问题有两类。一类是在同一构件上两点间的速度和加速度的关系；一类是组成移动副两构件的重合点间的速度和加速度的关系。这两类问题都可以通过建立矢量方程式，作速度多边形和加速度多边形来解题。要注意一个矢量方程只能解两个未知数，若超过两个则要通过与其它点之间新的矢量方程式来联立求解。在解题时要充分利用速度、加速度影像原理，以期达到简捷、准确的目的。 关于后一类问题，是否存在哥氏加速度是其中的关键，判断方法如下： 1）两构件组成移动副，但只有相对移动，而无共同转动时，重合点间加速度关系中无哥氏加速度。 2）若两构件组成移动副，即有相对移动又有共同转动时，重合点间加速度关系中必存在哥氏加速度。 4、平面机构的力分析和机器的机械效率 ⑴内容 ①研究机构力分析的目的和方法 ②构件惯性力的确定 ③运动副中摩擦力的确定
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