机械原理习题(附解析)
第二章
一、单项选择题：
1．两构件组成运动副的必备条件是。
A．直接接触且具有相对运动； B．直接接触但无相对运动；
C．不接触但有相对运动； D．不接触也无相对运动。
2．当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将确定的运动。
A．有； B．没有； C．不一定
3．在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为。
A．虚约束； B．局部自由度； C．复合铰链
4．用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有个自由度。
A．3； B．4； C．5； D．6
5．杆组是自由度等于的运动链。
A．0； B．1； C．原动件数
6．平面运动副所提供的约束为
A．1； B．2； C．3； D．1或2
7．某机构为Ⅲ级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是。
A．含有一个原动件组； B．至少含有一个基本杆组；
C．至少含有一个Ⅱ级杆组； D．至少含有一个Ⅲ级杆组。
8．机构中只有一个。
A．闭式运动链； B．原动件； C．从动件； D．机架。
9．要使机构具有确定的相对运动，其条件是。
A．机构的自由度等于1； B．机构的自由度数比原动件数多1；
C．机构的自由度数等于原动件数
二、填空题：
1．平面运动副的最大约束数为_____，最小约束数为______。
2．平面机构中若引入一个高副将带入_______个约束，而引入一个低副将带入_____个约束。3．两个做平面平行运动的构件之间为_______接触的运动副称为低副，它有_______个约束；而为_______接触的运动副为高副，它有_______个约束。
4．在平面机构中，具有两个约束的运动副是_______副或_______副；具有一个约束的运动副是_______副。
5．组成机构的要素是________和________；构件是机构中的_____单元体。
6．在平面机构中，一个运动副引入的约束数的变化范围是_______。
7．机构具有确定运动的条件是____________________________________________。
8．零件与构件的区别在于构件是的单元体，而零件是的单元体。
9．由M个构件组成的复合铰链应包括个转动副。
10．机构中的运动副是指。
三、判断题：
1．机构的自由度一定是大于或等于1。
2．虚约束是指机构中某些对机构的运动无约束作用的约束。在大多数情况下虚约束用来改善机构的受力状况。
3．局部自由度是指在有些机构中某些构件所产生的、不影响机构其他构件运动的局部运动的自
由度。
4．只有自由度为1的机构才具有确定的运动。
5．任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。
6．运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度数。
7．任何机构都是由机架加原动件，再加自由度为零的杆组组成的。因此杆组是自由度为零的运动链。
四、名词解释及简答题：1．机构具有确定运动的条件 2．运动副 3．自由度
第三章
一、单项选择题：
1
．下列说法中正确的是
。
A ．在机构中，若某一瞬时，两构件上的重合点的速度大小相等，则该点为两构件的瞬心；
B ．在机构中，若某一瞬时，一可动构件上某点的速度为零，则该点为可动构件与机架的瞬心；
C ．在机构中，若某一瞬时，两可动构件上重合点的速度相同，则该点称为它们的绝对瞬心；
D ．两构件构成高副，则它们的瞬心一定在接触点上。
2．下列机构中k
C C a 32 不为零的机构是 。
A ．(a)与(b)；
B ．(b)与(c)；
C ．(a)与(c)；
D ．(b)。
3．下列机构中k
C C a 32 为零的机构是 。
A ．(a)；
B ． (b)；
C ． (c)；
D ．(b)与(c)。
二、填空题：
1．三个彼此作平面平行运动的构件共有_____个速度瞬心，这几个瞬心必定位于__________上。
2．含有六个构件的平面机构，其速度瞬心共有_____个，其中有_____个是绝对瞬心，有_____ 个是相对瞬心。
3．相对瞬心和绝对瞬心的相同点是________________________________________， 不同点是_________________________________________________________。
4．在由N 个构件所组成的机构中，有_____个相对瞬心，有_____个绝对瞬心。
5．速度影像的相似原理只能应用于________________的各点，而不能应用于机构的____________的各点。
6．当两构件组成转动副时，其瞬心在____________处；组成移动副时，其瞬心在____________处；组成纯滚动的高副时，其瞬心在____________处。
7．一个运动矢量方程只能求解________个未知量。
8．平面四杆机构的瞬心总数为_________。
9．当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用确定。
10．当两构件的相对运动为动，牵连运动为动时，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，方向与的方向一致。
三、判断题：
1．瞬心是作平面运动的两构件上瞬时相对速度为零的重合点，也就是绝对速度相等的点。2．作平面运动的三个构件之间共有三个速度瞬心，它们不一定位于同一直线上。
3．在平面机构中，有n个活动构件，则该机构的瞬心总数为
2)1
(
n
n
。
4．速度瞬心是两刚体上相对速度为零的重合点。
5．当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用三心定理来确定。
6．速度瞬心是指两构件相对运动时相对速度相等的点。
四、名词解释及简答题：
1．速度瞬心 2．三心定理 3．机构在什么条件下才有哥氏加速度存在？其大小如何计算？
第四、五章
一、单项选择题：
1．传动用丝杠的螺纹牙形选。
A．三角形牙； B．矩形牙； C．三角形牙和矩形牙均可。
2．单运动副机械自锁的原因是驱动力摩擦锥（圆）。
A．切于； B．交于； C．分离。
3．如果作用在径向轴颈上的外力加大，那么轴颈上摩擦圆。
A．变大； B．变小； C．不变； D．变大或不变。
4．机械出现自锁是由于。
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。
5．两运动副的材料一定时，当量摩擦系数取决于。
A．运动副元素的几何形状； B．运动副元素间的相对运动速度大小；
C．运动副元素间作用力的大小； D．运动副元素间温差的大小。
二、填空题：
1．从受力观点分析，移动副的自锁条件是__________________________________________，转动副的自锁条件是______________________________________________。
2．从效率的观点来看，机械的自锁条件是____________________。
3．三角形螺纹的摩擦力矩在同样条件下________________矩形螺纹的摩擦力矩，因此它多用于____________。
4．机械发生自锁的实质是____________________________________________________。
5．在构件1、2组成的移动副中，确定构件1对构件2的总反力
12
R
F方向的方法是________________________________________________________。
6．槽面摩擦力比平面摩擦力大是因为_____________________________________________。
7．矩形螺纹和梯形螺纹用于，而三角形（普通）螺纹用于。
8．机械效率等于功与功之比，它反映了功在机械中的有效利用程度。
9．提高机械效率的途径有，，
，。
三、判断题：
1．三角螺纹比矩形螺纹的摩擦大，故三角螺纹多用应于联接，矩形螺纹多应用于传动。
2．提高机械效率的途径有：尽量简化机械传动系统、选择合适的运动副形式、尽量减少构件尺寸、减少摩擦。
3．平面摩擦的自锁条件是压力角大于摩擦角。
4．平面摩擦的总反力方向恒与运动方向成一钝角。
5．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。
6．在外载荷和接触表面状况相同的条件下，三角螺纹的摩擦力要比矩形螺纹的大，是因为摩擦面上的法向反力更大。
7．当机械的效率 0时，机械发生自锁。当 <0时，它已没有一般效率的意义，其绝对值越大，则表明机械自锁越可靠。
四、名词解释及简答题：1．自锁 2．机械效率
第六章
一、单项选择题：
1．转子的许用不平衡量可用质径积[mr]和偏心距[e]两种表示方法，前者。
A．便于比较平衡的检测精度； B．与转子质量无关； C．便于平衡操作。
2．刚性转子的动平衡是使。
A．惯性力合力为零； B．惯性力合力偶矩为零；
C．惯性力合力为零，同时惯性力合力偶矩也为零。
3．达到静平衡的刚性回转件，其质心位于回转轴线上。
A．一定； B．不一定； C．一定不。
4．对于结构尺寸为b/D<0.2的不平衡刚性转子，需进行。
A．静平衡； B．动平衡； C．不用平衡。
5．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； D．从动件。
6．机械平衡研究的内容是。
A．驱动力与阻力间的平衡； B．各构件作用力间的平衡；
C．惯性力系间的平衡； D．输入功率与输出功率间的平衡。
二、填空题：
1．机械平衡的方法包括________________、________________，前者的目的是为了_______________________________________________________________，后者的目的是为了_________________________________________________________________。
2．刚性转子的平衡设计可分为两类：一类是_________________，其质量分布特点是_______________________________________________，平衡条件是__________________；另一类是_____________________，其质量分布特点是______________________________________，平衡条件是__________________。
3．静平衡的刚性转子________是动平衡的，动平衡的刚性转子_______是静平衡的。
4．衡量转子平衡优劣的指标有，。
三、判断题：
1．不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需在任意选定的两个平衡平面内，分别适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。
2．经过平衡设计后的刚性转子，可以不进行平衡试验。
3．刚性转子的许用不平衡量可用质径积或偏心距表示。
4．绕过质心轴定轴等速转动的构件既无惯性力也无惯性力矩。
5．经过动平衡的转子不需要再进行静平衡。
6．只有作加速运动的转子才需要进行动平衡，因为这时转子将产生惯性力矩。
四、名词解释及简答题：1．静平衡 2．动平衡 3．回转件静平衡的条件
4．回转件动平衡的条件 5．机械平衡的目的
第七章
一、单项选择题：
1．对于存在周期性速度波动的机器，安装飞轮主要是为了在阶段进行速度调节。
A．起动； B．停车； C．稳定运动。
2．利用飞轮进行调速的原因是它能能量。
A．产生； B．消耗； C．储存和放出。
3．在周期性速度波动中，一个周期内等效驱动力做功W d与等效阻力做功W r的量值关系是。 A．W d>W r B．W d 4．等效力矩的值。 A．一定大于零； B．一定不小于零； C．可以等于零； D．一定不等于零。 5．有三个机构系统，它们主轴的 max和 min分别是：A．1025rad/s，975 rad/s；B．512.5 rad/s，487.5 rad/s；C．525 rad/s，475 rad/s。其中运转最不均匀的是，运转最均匀的是。6．下列说法中正确的是。 A．在进行飞轮转动惯量计算时，由于忽略了机械系统本身的转动惯量，所以往往使机械运动速度的调节达不到要求； B．在飞轮设计时，飞轮的直径选得越大越好，因为这样可以节省材料； C．在飞轮设计时，飞轮的直径不宜选得过大； D．飞轮设计时，由于只考虑轮缘部分的转动惯量，所以使机械运转速度的调节达不到要求。7．下列说法中正确的是。 A．机械的运转速度不均匀系数的许用值[ ]选得越小越好，因为这样可以使机械的速度波动较小； B．在结构允许的条件下，飞轮一般装在高速轴上； C．在结构允许的条件下，飞轮一般装在低速轴上； D．装飞轮是为了增加机械的重量，从而使机械运转均匀。 8．机器中安装飞轮后，可以。 A．使驱动力和阻力保持平衡； B．增大机器的转速； C．调节周期性速度波动； D．调节非周期性速度波动。 二、填空题： 1．机械中安装飞轮的目的是____________________________________________。 2．某机器的主轴平均角速度 m=100rad/s，机器运转的速度不均匀系数 =0.05，则该机器的最大角速度 max等于____________rad/s，最小角速度 min等于___________rad/s。 3．最大盈亏功是指机械系统在一个运动循环中________变化的最大差值。 4．某机械主轴实际转速在其平均转速的 3%范围内变化，则其速度不均匀系数 =________。5．机械产生速度波动的主要原因是____________________________________，速度波动类型有__________________和__________________两种。 6．周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别是__________________和__________________。 7．为了减少飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在______________轴上。 三、判断题： 1．为了减少飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在低速轴上。 2．非周期性速度波动，对于选用电动机作为原动机的机械，其本身具有自调性。 3．在机械系统中安装飞轮可使其周期性速度波动消除。 4．从减轻飞轮重量上看，飞轮应安装在高速轴上。 5．为了调节机械的非周期性速度波动，需要安装一个适当大小的飞轮。 6．为了调节机械的周期性速度波动，需要安装一个调速器。 四、名词解释及简答题： 1．何谓机器的“平均速度”和运转“不均匀系数”？[ ] 是否选得越小越好？ 第八章 一、单项选择题： 1．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。 2．曲柄摇杆机构处于死点位置时等于零度。 A．压力角； B．传动角； C．极位夹角。 3．摆动导杆机构，当导杆处于极限位置时，导杆与曲柄垂直。 A．一定； B．不一定； C．一定不。 4．曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构，当滑块上的传动角最小时，则。 A．曲柄与导路平行； B．曲柄与导路垂直； C．曲柄与连杆共线； D．曲柄与连杆垂直。5．曲柄滑块机构的死点只能发生在。 A．曲柄主动时； B．滑块主动时； C．曲柄与连杆共线时。 6．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 min等于。 A．arccos(b/a)； B．arcsin(a/b)； C．arccos(a/b)。 7．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。 8．在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角 min。 A．尽可能小一些； B．尽可能大一些； C．为00； D．为450。 二、填空题： 1．铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是_________________________________________。2．在摆动导杆机构中，当以曲柄为原动件时，该机构的压力角为__________度，其传动角为__________度。 3．在对心曲柄滑块机构中，若改选滑块为机架，则将演化成____________________机构。4．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。 5．在曲柄摇杆机构中，当__________与__________两次共线位置时出现最小传动角。 6．右图的铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，则为 ____________________机构；以CD杆为机架时，则为 ____________________机构；而以AD杆为机架时，则为 ____________________机构。 7．机构的压力角是指__________________________________________________，压力角愈大，则机构______________________________。 8．机构处于死点位置时，其传动角 为__________，压力角 为__________。 9．右图所示的运动链中，当_______杆为机架时为双曲柄机构； 选择______杆为机架时为双摇杆机构；选择______杆为机架时 为曲柄摇杆机构。 10．在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有：_____________________、_______________________等。 11．在对心曲柄滑块机构中，若改选曲柄为机架，则将演化成____________________机构。12．铰链四杆机构演化成其它型式的四杆机构有_____种方法，它们是____________________________________，______________________________________，_____________________________________，______________________________________。13．机构倒置是指。倒置以后运动不变，其原因是。三、判断题： 1．一铰链四杆机构，两连架杆的长度分别为20mm和30mm，固定构件（即机架）长25mm，则连杆的长度L不论如何变化，不可能得到双曲柄机构。 2．一个铰链四杆机构若为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和一定大于其它两杆长度之和。3．考虑四杆机构的传动性能时，应使压力角越大越好。 4．在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件时，最小传动角可能出现在曲柄与机架的两个共线位置之一处。 5．在铰链四杆机构中，若以最短杆为原动件，则该机构即为曲柄摇杆机构。 6．对心曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件，则滑块的行程速比系数一定等于1。 7．从传力效果看，传动角越大越好，压力角越小越好。 四、名词解释及简答题： 1．死点 2．压力角 3．急回运动 4．行程速比系数K 5．极位夹角 第九章 一、单项选择题： 1．当凸轮机构的从动件推程按等加速等减速规律运动时，推程开始和结束位置。 A．存在刚性冲击； B．存在柔性冲击； C．不存在冲击。 2．为使凸轮机构的结构紧凑和受力条件好，设计时应满足。 A． [ ]，r b [r b]； B． >[ ]，r b<[r b]； C． [ ]，r b<[r b]； D． >[ ]，r b>[r b]。3．若增大凸轮机构的推程压力角 ，则该凸轮机构的凸轮基圆半径，从动件上所受的有害分力将。 A．增大； B．减小； C．不变。 4．设计凸轮廓线时，若减小凸轮的基圆半径，则廓线曲率半径将。 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） 作图（略）最短杆邻边AB和CD。 2．判定机械自锁的条件有哪些？ 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）工作阻力小于或等于0 3．转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？ 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．飞轮是如何调节周期性速度波动的？ 飞轮实质是一个能量储存器。当机械出现盈功速度上升时，飞轮轴的角速度只作微小上升，它将多余的能量储存起来；当机械出现亏功速度下降时，它将能量释放出来，飞轮轴的角速度只作微小下降。 5．造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？ 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。 6．凸轮实际工作廓线为什么会出现变尖现象？设计中如何避免？ 变尖原因：滚子半径与凸轮理论轮廓的曲率半径相等，使实际轮廓的曲率半径为0。避免措施：在满足滚子强度条件下，减小其半径的大小。 7．渐开线齿廓啮合的特点是什么？ 1）定传动比2）可分性3）轮齿的正压力方向不变。 8．何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？ 基本杆组：不能拆分的最简单的自由度为0的构件组。机构组成原理：任何机构都可看成是有若干基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。 9．速度瞬心法一般用在什么场合？能否利用它进行加速度分析？ 简单机构的速度分析；不能。 10．移动副中总反力的方位如何确定？ 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。 11．什么是机械的自锁？移动副和转动副自锁的条件分别是什么？ 自锁：无论驱动力多大，机构都不能运动的现象。移动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦锥里；转动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦圆内。 12．凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么？如何选择推杆滚子的半径？ 1）反转法原理 2）在满足强度条件下，保证凸轮实际轮廓曲线不出现尖点和“失真”，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。 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---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“ V,错误的画“X” ） 在平面机构中一个高副引入二个约束。 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。 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。 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。 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。 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。 在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束。 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。 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。 平面低副具有2个自由度，1个约束。 1. 2. 3. 4 5. 6. 7. 8. 9. 10. 二、填空题 1. 2. 3. 4. 5 . (X) (“ (X) (“ (X) (V) (X) (V (X) 机器中每一个制造单元体称为 零件 O 机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为 表现为 亏功 时，机器处在减速阶段。 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。 机器中每一个独立的运动单元体称为 构件O 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。 平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为 1 O 两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为 高畐y,它产生2 个约束。 盈功 时，机器处在增速阶段，当外力作功 6. 7. 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 3. 有两个平面机构的自由度都等于 机构，则其自由度等于 _B _____ O A. 0 B. 1 4. 一种相同的机构_A _________ : A.可以 B.不能 5. 平面运动副提供约束为（C A. 1 B 6. C. 0 1,现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面 C. 2 组成不同的机器。 C.与构件尺寸有关 ； ）o 7. .2 计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会（ A.不变 B .增多 由4个构件组成的复合铰链，共有（ A. 2 B . 3 有两个平面机构的自由度都等 1 , .1或2 C ）O C .减少 B ）个转动副。 C . 4 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 ） O 一、单项选择题（每项1分，共11分） 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（）。 A)增大；B)不变；C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度（）基圆齿距。 A)等于；B)小于；C)大于。 3．槽轮机构所实现的运动变换是（）。 A)变等速连续转动为不等速连续转动 B)变转动为移动 C)变等速连续转动为间歇转动 D)变转动为摆动 4．压力角是在不考虑摩擦情况下，作用力与作用点的（）方向的夹角。 A)法线；B)速度；C)加速度；D)切线； 5．理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮，其推杆的运动规律是（）。 A)相同的；B)不相同的；C)不一定的。 6．飞轮调速是因为它能（①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（②）。 ①A)生产；B)消耗；C)储存和放出。 ②A)消除；B)减小；C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（）。 A)是重合的；B)不在同一条直线上；C)在一条直线上的。 8．渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是 （）。 A)相交的；B)分离的；C)相切的。 9．齿轮根切的现象发生在（）的场合。 A) 模数较大；B)模数较小；C)齿数较多；D)齿数较少 10．直齿圆柱齿轮重合度εα=1.6 表示单齿啮合的时间在齿轮转过一个基圆齿距的时间内占（）。 A) 40%；B) 60%；C) 25% 二、填空题（19分）[每空1分] 1．机构中的速度瞬心是两构件上（）为零的重合点，它用于平面机构（）分析。 2．下列机构中，若给定各杆长度，以最长杆为连架杆时，第一组为（）机构；第二组为（）机构。 第七章齿轮机构及其设计 一、选择题 1.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 2.一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 3.渐开线齿轮的标准压力角可以通过测量_______求得。 A.分度圆齿厚 B.齿距 C.公法线长度 D.齿顶高 4.在范成法加工常用的刀具中，________能连续切削,生产效率更高。 A.齿轮插刀 B.齿条插刀 C.齿轮滚刀 D.成形铣刀 5.已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25,齿顶高系数h a*=1，齿顶圆直径D a=135mm,则其模数大 小应为________。 A.2mm B.4mm C.5mm D.6mm 6.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__________。 A.相切 B.相割 C.相离 D.重合 7.渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角__________法面压力角。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 8.斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角βb与分度圆上的螺旋角β相比_________。 A.βb >β B.βb =β C.βb <β D. βb =>β 9.用齿条型刀具加工，αn=20°,h a*n =1,β=30°的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少数是_________。 A.17 B.14 C.12 D.26 10.渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数z v=__________。 A.z/cosβ B.z/cos2β C.z/cos3β D.z/cos4β 11.斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的_________。 A.端截面中 B.法截面中 C.轴截面中 D.分度面中 12.在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，齿廓接触处所受的法向作用力方_________。 A.不断增大 B.不断减小 C.保持不变 D.不能确定 13.渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角_____。 A.加大 B.不变 C.减小 D.不能确定 14.一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 15.一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 16在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了轮齿的大小及齿轮的承载能力。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 17.在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了齿廓的形状和齿轮的啮合性能。 A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数h a* 18和标准齿轮相比，以下变位齿轮的四个参数中________已经发生了改变。 A.齿距p B.模数m C.压力角α D.分度圆齿厚 二、判断题 1.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱，其啮合角一定是20°。（） 机械原理考试复习题及参考答案 一、填空题： 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等 于。 6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运 动，后半程 作运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合 度。 11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是 轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。 14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。 15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。 16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率。 18.刚性转子的动平衡的条件 是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位 置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能 越。 22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数 为。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹 配。 24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。 25.平面低副具有个约束，个自由度。 26.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置 机械原理期末题库（本科类） 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。 机械原理试题及答案试卷 答案 Newly compiled on November 23, 2020 2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。（ F ） 2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。（ T ） 3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。（ F ） 4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （ T ） 5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。（ F ） 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ T ）7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。（ T ） 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（ T ） 9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ F ） 10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。。（ F ） 二、填空题。（10分） 1、机器周期性速度波动采用（飞轮）调节，非周期性速度波动采用（调速器）调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 0 ）所以（没有）急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1 ）。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 ）。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（ 联接），矩形螺纹多用于（传递运动和动力）。 三、选择题（10分） 1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。 第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件； ②绕通过质心轴转动的构件； 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 1、何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？ 基本杆组：不能拆分的最简单的自由度为0 的构件组。 机构组成原理：任何机构都可看成是由若干基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成。 2、针对下面内燃机的结构图，分析其工作过程，由哪些基本机构组成，有何作用？ 1）工作过程：活塞下行，进气阀开启，混合气体进入气缸；活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩，在顶部点火燃烧；高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；活塞上行，排气阀开启，废气体被排出气缸。 2）曲柄滑块机构：活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的连续转动； 3）凸轮机构：凸轮和顶杆启闭进气阀和排气阀； 4）齿轮机构：两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作。 3、机构运动分析当中的速度多边形具有哪些特点？ 1）极点P的速度为零； 2）由极点向外放射的矢量代表该点在机构中的绝对速度； 3）连接两绝对速度矢端的矢量代表该两点的相对速度； 4）速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边形。 4、机构运动分析当中的加速度多边形具有哪些特点？ 1）极点P’的加速度为零； 2）由极点向外放射的矢量代表绝对加速度； 3）连接两绝对加速度矢端的矢量代表该两点的相对加速度； 4）加速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边形。 5、根据不同的场合，应用不同的机械自锁判断条件有哪些？ 1）判断运动副的自锁条件是驱动力落在摩擦锥或摩擦圆内； 2）机械的效率小于或等于零，机械自锁； 3）机械的生产阻力小于或等于零，机械自锁； 4）作用在构件上的驱动力在产生有效分力Pt的同时，也产生摩擦力F，当其有效分力总是小于或等于由其引起的最大摩擦力，机械自锁。 6、在设计一对心凸轮机构设计时，当出现α≥[α] 的情况，在不改变运动规律的前提下，可采取哪些措施来进行改进？并分析这些因素对压力角的影响？1）加大基圆半径r0，r0↑→α↓； 2)将对心改为偏置，e↑→α↓； 3)采用平底从动件，α=0。 7、渐开线具有的特性有哪些？ 1）发生线的长度等于基圆上被滚过的圆弧长度 2）渐开线任一点的法线恒与基圆相切 3）发生线与基圆的切点是渐开线的曲率中心 4）渐开线的形状取决于基圆的大小 5）基圆内无渐开线 8、什么是重合度？其物理意义是什么？增加齿轮的模数对提高重合度有无好处？ 1）实际啮合线段与轮齿法向齿距之比为重合度； 2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项？ 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？ 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？ P24 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？ 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？ 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？ P43 3-1 何谓速度瞬心？相对瞬心和绝对瞬心有何异同点？ 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？ P45 3-13 试判断在图示的两机构中，B 点是否都存在科氏加速度？又在何位置时其科氏加速度为零？作出相应的机构位置图。并思考下列问题： 1）在什么条件下存在科氏加速度？ 2）根据上一条，请检查一下所有科氏加速度为零的位置是否已全部找出？ 3）图a 中，322322B B k B B a υω=对吗？为什么？ P63 4-4 构件组的静定条件是什么？基本杆组都是静定杆组吗？ 4-5 采用当量摩擦系数V f 及当量摩擦角V ?的意义何在？当量摩擦系数V f 与实际摩擦系数f 不同，是因为两物体接触面几何形状改变，从而引起摩擦系数改变的结果，对吗？ 4-6 在转动副中，无论什么情况，总反力始终应与摩擦圆相切的论断正确否？为什么？ P87 6-1 什么是静平衡？什么是动平衡？各至少需要几个平衡平面？静平衡、动平衡的力学条件各是什么？ 6-2 动平衡的构件一定是静平衡的，反之亦然，对吗？为什么？在图示两根曲轴中，设各曲拐的偏心质径积均相等，且各曲拐均在同一轴平面上。试说明两者各处于何种平衡状态？ Print 机械原理试题及答案(试卷+答案). 仅供测试与学习交流，请下载后24小时内删除。 Array 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。 机械原理自测题库——分析计算题（共88题） 1、试计算图示机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出）。并判断该机构的运动是否确定（标有箭头的机构为原动件）。若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，指出各级杆组的级别、数目 以及机 构 图a 图b) 题 1 图 2、计算图示机构自由度，并判定该机构是否具有确定的运动（标有箭头的构件为原动件）。 图 a) 图 b) 题 2 图 3、计算图示机构自由度，并确定应给原动件的数目 。 图a 图b 题 3 图 4、在图示机构中试分析计算该机构的自由度数，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，则在图上明确指出。 图a 图b 题 4 图 5、计算图示机构的自由度，并作出它们仅含低副的替代机构。 第 1 页共24 页 图 a) 图 b) 题 5 图 6、试计算图示机构的自由度。(若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出。)并指出杆组的数目与级别以及机构级别。 L G I 题 6 图 7、计算下列机构的自由度（有复合铰链、虚约束和局部自由度请指出） 图 a) 图 b) 题 7 图 8、图示的铰链四杆机构中,已知 mm l AB 65 =，mm l CD 90 = ，mm l AD 125 =，s rad mm l BC / 10 , 125 1 = =ω ,顺时针转动,试用瞬心法求: 1)当φ=15°时,点C的速度V C; 2)当φ=15°时,构件BC上(即BC线上或其延长线上)速度最小的一点E 的位置及其速度值。 题 8 图 9、在图示的凸轮机构中，已知凸轮1以等角速度ω1=10rad/s转动。凸轮为一偏心圆，其半径R1=25mm，L AB=15mm，L AD=50mm，φ1=90°，试用瞬心法求机构2的角速度ω2。 第 2 页共24 页 模拟试题八（机械原理 A） 一、判断题（10分）[对者画√，错者画×] 1、对心曲柄滑块机构都具有急回特性。（） 2、渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆与节圆相等。（） 3、当两直齿圆柱齿轮的安装中心距大于标准中心距时，为保证无侧隙啮合，应采用正传 动。（） 4、凸轮机构中当从动件的速度有有限量突变时，存在柔性冲击。（） 5、用飞轮调节周期性速度波动时，可将机械的速度波动调为零。（） 6、动平衡的转子一定满足静平衡条件。（） 7、斜齿圆柱齿轮的法面压力角大于端面压力角。（） 8、加工负变位齿轮时,齿条刀具的分度线应向远离轮坯的方向移动。( ) 9、在铰链四杆机构中，固定最短杆的邻边可得曲柄摇杆机构。（） 10、平底直动从动件盘状凸轮机构的压力角为常数。（） 二、填空题（10分） 1、机构具有确定运动的条件为________________________。 2、平面八杆机构共有_________瞬心。 3、渐开线齿廓上最大压力角在________圆上。 4、当行程速比系数K=1.5时，机构的极位夹角θ=__________。 5、举出两种可实现间歇运动的机构。________________________。 6、偏置滚子（尖顶）直动从动件盘状凸轮机构的压力角表达式tgα=______。 7、渐开线齿轮的齿廓形状与哪些参数有关？_____________。 8、机械中安装飞轮的目的是_____________。 9、直齿圆锥齿轮的当量齿数Zv=__________。 10、在连杆机构中处于死点位置的γ=__________；α=__________。 三、简答题（10分） 1、为了实现定传动比传动，对齿轮轮廓曲线有什么要求？ 2、计算机构自由度时有哪些注意事项？ 3、计算混合轮系传动比有哪些步骤？ 4、铰链四杆机构中存在双曲柄的条件是什么？ 5、机构等效动力学模型中的四个等效量有哪些?分别是根据何种原理求得？ 四、计算如图8.1发动机配气机构的自由度。（8分） 图8.1图8.2 五、在图示8.2的回归轮系中，已知：Z1=20，Z2=48，m1= m2=2mm，Z3=18，Z4=36，m3= m4=2.5mm该两对齿轮均为标准渐开线直齿圆柱齿轮，且安装中心距相等。α=200，h*=1， 机械原理试题及答案(试卷+答案). 仅供测试与学习交流，请下载后24小时内删除。 Array 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，他们的渐开机械原理第 1 页共 32 页 Array 线齿形是（）。 机械是(机器和机构)的总称。 1．构件是机构中的(运动)单元体。 2．在平面机构中若引入一个高副将引入(1)个约束，而引入一个低副将引入(2)个约束。 3．从机构结构观点来看，任何机构都是由机架、原动件和从动件三部分组成。 5．构件的自由度是指(构件的独立运动参数)；机构的自由度是指(机构的独立运动参数)。 6．由两个构件直接接触而组成的(可动联接)称为运动副。 7．两个构件通过(点或线)接触而构成的运动副称为高副。 8．两个构件通过(面)接触而构成的运动副称为低副。 9．运动链是指构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为运动链。10．两个以上的构件在同一处以(转动)副相联接，就构成复合铰链。 11．机构中某些构件所具有的不影响其他构件运动的自由度称为 (局部自由度)。 12．不产生实际约束效果的重复约束称为(虚约束)。 13．当两个构件组成移动副时其瞬心位于(垂直于导路的无穷远处)。14．当两个构件组成转动副时其瞬心位于(转动副的中心)。 15．当两个构件组成纯滚动高副时其瞬心位于接触点处。 16．两互作平面运动的构件上绝对速度相等的瞬时重合点称为(速度瞬心)。 17．求机构的不直接相联接的各构件的瞬心时，可应用三心定理来求。 18．从受力观点分析，移动副的自锁条件是驱动力作用线位于摩擦角内。 转动副的自锁条件是驱动力作用线与摩擦圆相交。 19．槽面摩擦力比平面摩擦力大，是因为当量摩擦系数大。 20．机械中，V带比平带应用广泛，从摩擦角度来看，其主要原因是V带为槽面摩擦。，当量摩擦系数fv 大 21.运动副中法向反力（或正压力）和摩擦力的合力，称为运动副中的总反力。] 22.总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角。 23．驱使机械运动的力称为驱动力阻止机械运动的力称为阻抗力。 24．机械的输出功与输入功之比称为机械效率。 25．速度影象原理和加速度影象原理只能应用于同一构件上的各点。 26．一个运动矢量方程只能求解2个未知量。 27．从效率来分析，机械的自锁条件是η≤0。 28．在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为—连架杆。 29．在平面四杆机构中，作平面复杂运动的构件称为—连杆。 30．在平面四杆机构中，与机架构成整转副的连架杆称为—曲柄，与机架构成摆转副的连架杆称为—摇杆。 31．铰链四杆机构的三基本形式为曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构。 32．对心曲柄滑块机构中若以曲柄为机架，则将演化成—导杆机构33．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他连杆长度之和时，只能得到—双摇杆机构。 34．在曲柄摇杆机构中，若将摇杆的长度增到无穷大就演化为—曲柄滑块机构。 35．凸轮机构的压力角是从动件所受的力与力作用点速度方向所夹的锐角。 36．凸轮机构推杆常用的四种运动规律为：A.等速运动，B.等加等减运动，C.余弦加速度，D.正弦加速度。其中，仅适用于低速运动的运动规律为等速运动规律。有刚性冲击的运动规律为等速运动规律。有柔性冲击的运动规律为等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律。适用于高速运动的运动规律为正弦加速度运动规律。 37．用于平行轴间传动的齿轮机构有直齿；斜齿和人字齿轮机构机械原理简答题
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