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机械原理习题及答案 ()

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第1章平面机构的结构分析

1.1解释下列概念

1.运动副;

2.机构自由度;

3.机构运动简图;

4.机构结构分析;

5.高副低代。

1.2验算下列机构能否运动,如果能运动,看运动是否具有确定性,并给出具有确定运动的修改办法。

题1.2图题1.3图

1.3 绘出下列机构的运动简图,并计算其自由度(其中构件9为机架)。

1.4 计算下列机构自由度,并说明注意事项。

1.5计算下列机构的自由度,并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。

题1.4图

题1.5图

第2章平面机构的运动分析2.1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。

题2.1图

2.2在图示机构中,已知各构件尺寸为l AB=180mm , l BC=280mm , l BD=450mm , l CD=250mm ,l AE=120mm ,φ=30o, 构件AB上点E的速度为v E=150 mm /s ,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2。

2.3 在图示的摆动导杆机构中,已知l AB=30mm , l AC=100mm , l BD=50mm ,l DE=40mm ,φ1=45o,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s沿逆时针方向回转。求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度(用相对运动图解法)。

题2.2图

题2.3图

2.4 在图示机构中,已知l AB=50mm , l BC=200mm , x D=120mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=10 rad/s,

角加速度α1=0,试求机构在该位置时构件5的速度和加速度,以及构件2的角速度和角加速度。

题2.4图

2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。

(1)在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。

(2)以给出的速度和加速度矢量为已知条件,用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。

(3)在给出的速度和加速度图中,给出构件2上D 点的速度矢量2pd 和加速度矢量2''d p 。

题2.5图

2.6 在图示机构中,已知机构尺寸l AB =50mm , l BC =100mm, l CD =20mm , 原动件的位置φ1=30o, 角速度ω1=ω4=20 rad/s ,试用相对运动矢量方程图解法求图示位置时构件2的角速度ω2和角加速度α2的大小和方向。

题2.6图

2.7 在图示机构构件1等速转动,已知机构尺寸l AB =100mm ,角速度为ω1= 20 rad/s ,原动件的位置φ1= 30o,分别用相对运动图解法和解析法求构件3上D 点的速度和加速度。

题2.7图题2.8图

2.8 在图示导杆机构中,已知原动件1的长度为l1 、位置角为φ1 ,中心距为l4 ,试写出机构的矢量方程和在x、y轴上的投影方程(机构的矢量三角形及坐标系见图)。

2.9 在图示正弦机构中,已知原动件1的长度为l1=100mm、位置角为φ1= 45o、角速度ω1= 20rad/s,试用解析法求出机构在该位置时构件3的速度和加速度。

2.10 在图示牛头刨床机构中,已知机构尺寸及原动件曲柄1的等角速度ω1,试求图示位置滑枕的速度v C 。

题2.9图题2.10图

2.11 在图示平锻机中的六杆机构中,已知各构件的尺寸为:l AB =120 mm ,l BC=460 mm,l BD=240 mm ,l

=200 mm ,l EF =260 mm ,β=30°,ω1 = l0 rad/s , x F=500 mm ,y F =180mm 。欲求在一个运动循环中DE

滑块3的位移S C、速度v C和加速度a C 及构件4、5的角速度ω4、ω5和角加速度α4、α5, 试写出求解步骤并画出计算流程图。

题2.11图

第3章平面机构的动力分析

3.1图示楔形机构中,已知γ=β=60°,有效阻力F r=1000N,各接触面的摩擦系数f =0.15。试求所需的驱动力F d。

题3.1图题3.2图

3.2在图示机构中,已知F5 =1000N,l AB=100 mm,l BC =l CD =2l AB,l CE = l ED= l DF,试求各运动副反力和平衡力矩M b。

3.3在图示曲柄滑块机构中,已知各构件的尺寸、转动副轴颈半径r及当量摩擦系数f v,滑块与导路的摩擦系数f。而作用在滑块3上的驱动力为F d。试求在图示位置时,需要作用在曲柄上沿x—x方向的平衡力F b (不计重力和惯性力)。

题3.3图

3.4在图示机构中,已知:x=250mm,y=200mm,l AS2=128mm,F d为驱动力,F r为有效阻力,m1= m3=2.75kg,m

=4.59kg,I s2=0.012kg·mm2,滑块3以等速v=5m/s向上移动,试确定作用在各构件上的惯性力。

2

题3.4图题3.5图

3.5在图示的悬臂起重机中,已知载荷G=5000N,h= 4 m,l=5 m,轴颈直径d=80 mm,径向轴颈和止推

轴颈的摩擦系数均为f =0.1。设它们都是非跑合的,求使力臂转动的力矩M d。

3.6图示机构中,已知x=110mm,y=40mm,φ1=45°,l AB=30 mm,l BC=71 mm,l CD=35.5mm,l DE=28 mm,l

=35.5 mm;ω1=10 rad/s;m2=2 kg,I S2=0.008 kg·mm2。设构件5上作用的有效阻力F r=500 N,l EF=20 mm,ES2

试求各运动副中的反力及需要加于构件1上的平衡力矩M b。

题3.6图

3.7图示为一楔块夹紧机构,其作用是在驱动力F d的作用下,使楔块1夹紧工件2。各摩擦面间的摩擦系

数均为f。试求:1)设F d已知,求夹紧力F r;2)夹紧后撤掉F d,求滑块不会自行退出的几何条件。

3.8如图所示的缓冲器中,若已知各滑块接触面间的摩擦系数f和弹簧的压力Q,试求:1)当楔块2、3被等速推开及等速恢复原位时力P的大小;2)该机构的效率以及此缓冲器不发生自锁的条件。

题3.7图题3.8图

3.9如图所示,在手轮上加力矩M均匀转动螺杆时,使楔块A向右移动并举起滑块B,设楔角α=15°,滑块上B的载荷F v=20kN。螺杆为双头矩形螺纹,平均直径d2=30mm,螺距p=8mm。已知所有接触面的摩擦系数f =0.15。若楔块A两端轴环的摩擦力矩忽略不计,试求所需的力矩M 。

题3.9图题3.10图

3.10图示机组是由一个电动机经带传动和减速器,带动两个工作机A和B。已知两工作机的输出功率和效率分别为:P A=2kW、ηA=0.8,P B=3Kw,ηB =0.7;每对齿轮传动的效率η1=0.95,每个支承的效率η2=0.98,带传动的效率η3=0.9。求电动机的功率和机组的效率。

第4章平面连杆机构及其设计

4.1在铰链四杆机构ABCD中,若AB、BC、CD三杆的长度分别为:a=120mm ,b=280mm , c=360mm,机架

AD的长度d为变量。试求;

(1) 当此机构为曲柄摇杆机构时,d的取值范围;(2) 当此机构为双摇杆机构时, d的取值范围;

(3) 当此机构为双曲柄机构时, d的取值范围。

4.2 如图所示为转动翼板式油泵,由四个四杆机构组成,主动盘绕固定轴A转动,试画出其中一个四杆机构的运动简图(画图时按图上尺寸,并选取比例尺μl = 0.0005 m / mm,即按图上尺寸放大一倍),并说明它们是哪一种四杆机构。

题4.2图题4.3图

4.3试画出图示两个机构的运动简图(画图要求与题4.2相同),并说明它们是哪—种机构。

4.4图示为一偏置曲柄滑块机构,试求杆AB为曲柄的条件。若偏距e = 0,则杆AB为曲柄的条件又如何?

题4.4图题4.5图

4.5在图所示的铰链四杆机构中,各杆的长度为l1=28 mm,l2=52mm,l3=50mm,l4=72 mm,试求:

1) 当取杆4为机架时,该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角Ψ、最小传动角γmin和行程速比系数K;

2) 当取杆1为机架时,将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副;

3) 当取杆3为机架时,又将演化成何种机构?这时A、B两个转动副是否仍为周转副?

4.6设曲柄摇杆机构ABCD中,杆AB、BC、CD、AD的长度分别为:a=80mm,b=160mm,c=280mm,d=250mm,AD为机架。试求:

1) 行程速度变化系数K;2) 检验最小传动角γmin,许用传动角[γ]=40o。

4.7偏置曲柄滑块机构中,设曲柄长度a=120mm,连杆长度b=600mm,偏距e=120mm,曲柄为原动件,试求:

1) 行程速度变化系数K和滑块的行程h;2) 检验最小传动角γmin ,[γ]=40o;

3) 若a与b不变,e = 0时,求此机构的行程速度变化系数K。

4.8插床中的主机构,如图所示,它是由转动导杆机构ACB和曲柄滑块机构ADP组合而成。已知L AB=100mm,L AD=80mm,试求:

1) 当插刀P的行程速度变化系数K=1.4时,曲柄BC的长度L BC及插刀的行程h;

2) 若K=2时,则曲柄BC的长度应调整为多少? 此时插刀P的行程h是否变化?

题4.8图题4.9图

4.9图示两种形式的抽水唧筒机构,图a以构件1为主动手柄,图b以构件2为主动手柄。设两机构尺寸相同,力F垂直于主动手柄,且力F的作用线距点B的距离相等,试从传力条件来比较这两种机构哪一种合理。

4.10图示为脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。铰链中心A、B在铅垂线上,要求踏板DC在水平位置上下各摆动10o,且l DC=500mm,l AD=1000mm 。试求曲柄AB和连杆BC的长度l AB和l BC,并画出机构的死点位置。

题4.10图题4.11图

4.11图示为一实验用小电炉的炉门装置,在关闭时为位置E l,开启时为位置E2,试设计一四杆机构来操作炉门的启闭(各有关尺寸见图)。在开启时炉门应向外开启,炉门与炉体不得发生干涉。而在关闭时,炉门应有一个自动压向炉体的趋势(图中S为炉门质心位置)。B、C为两活动铰链所在位置。

4.12 图示为一双联齿轮变速装置,用拨叉DE操纵双联齿轮移动,现拟设计一个铰链四杆机构ABCD;操纵拨叉DE摆动。已知:l AD=100mm,铰链中心A、D的位置如图所示,拨叉行程为30mm,拨叉尺寸l ED = l DC =40mm,固定轴心D在拨叉滑块行程的垂直平分线上。又在此四杆机构ABCD中,构件AB为手柄,当它在垂

直向上位置AB

1时,拨叉处于位置E

1

,当手柄AB逆时针方向转过θ=90o而处于水平位置AB2时,拨叉处于位置

E

2

。试设计此四杆机构。

题4.12图题4.13图

4.13已知某操纵装置采用一铰链四杆机构,其中l AB=50mm , l AD=72mm,原动件AB与从动件CD上的一标线DE之间的对应角位置关系如图所示。试用图解法设计此四杆机构。

4.14图示为一用于控制装置的摇杆滑块机构,若已知摇杆与滑块的对应位置为:φ1=60o、s1=80 mm,φ2= 90o、s2 = 60mm,φ3=120o、s3= 40mm。偏距e =20mm。试设计该机构。

题4.14图

4.15如图所示的颚式碎矿机,设已知行程速度变化系数K=1.25 ,颚板CD(摇杆)的长度l CD=300mm,颚板摆角ψ=30o,试确定:(1) 当机架AD的长度l AD=280mm时,曲柄AB和连杆BC的长度l AB和l BC;(2) 当曲柄AB的长度l AB=50mm时,机架AD和连杆BC的长度l AD和l BC。并对此两种设计结果,分别检验它们的最小传动角γmin,[γ]=40o。

题4.15图题4.16图

4.16设计一曲柄滑块机构,已知滑块的行程速度变化系数K=1.5,滑块行程h=50mm,偏距e=20mm,如图所示。试求曲柄长度l AB和连杆长度l BC。

4.17在图示牛头刨床的主运动机构中,已知中心距l AC=300mm,刨头的冲程H=450mm,行程速度变化系数K=2,试求曲柄AB和导杆CD的长度l AB和l CD。

4.18试设计一铰链四杆机构,已知摇杆CD的行程速度变化系数K=1.5,其长度l CD=75mm,摇杆右边的一个极限位置与机架之间的夹角ψ=ψ1=45o,如图所示。机架的长度l AD=100mm。试求曲柄AB和连杆BC的长度l

和l BC。

AB

题4.17图题4.18图

4.19图示铰链四杆机构中,已知机架AD的长度l AD =100mm,两连架杆三组对应角为:φ1=60o,ψ1=60o:φ2=105o,ψ2=90o;φ3=150o,ψ3=120o。试用解析法设计此四杆机构。

题4.19图

第5章凸轮机构及其设计

5.1如图所示,B0点为从动件尖顶离凸轮轴心O最近的位置,B′点为凸轮从该位置逆时针方向转过90o后,从动件尖顶上升s时的位置。用图解法求凸轮轮廓上与B′点对应的B点时,应采用图示中的哪一种作法? 并指出其它各作法的错误所在。

题5.1图

5.2在图中所示的三个凸轮机构中,已知R=40 mm,a=20 mm ,e=15 mm,r r=20mm。试用反转法求从动件的位移曲线s—s (δ),并比较之。(要求选用同一比例尺,画在同一坐标系中,均以从动件最低位置为起始点)。

5.3如图所示的两种凸轮机构均为偏心圆盘。圆心为O,半径为R=30mm,偏心距l OA=10mm,偏距e=10mm。试求:

(1) 这两种凸轮机构从动件的行程h和凸轮的基圆半径r 0;

(2) 这两种凸轮机构的最大压力角αmax的数值及发生的位置(均在图上标出)。

题5.2图

题5.3图

5.4在如图所示上标出下列凸轮机构各凸轮从图示位置转过45o后从动件的位移s及轮廓上相应接触点的压力角α。

题5.4图 题5.5图 5.5 如图所示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构,凸轮为一偏心圆,其直径D =32 mm ,滚子半径r r = 5 mm ,偏距e = 6 mm 。根据图示位置画出凸轮的理论轮廓曲线、偏距圆、基圆,求出最大行程h 、推程角及回程角,并回答是否存在运动失真。

5.6 在图所示的凸轮机构中,已知凸轮的部分轮廓曲线,试求:

1.在图上标出滚子与凸轮由接触点D 1到接触点D 2的运动过程中,对应凸轮转过的角度。

2.在图上标出滚子与凸轮在D 2点接触时凸轮机构的压力角α。

题5.6图

5.7 试以作图法设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线。凸轮以等角速度顺时针回转,从动件初始位置如图所示,已知偏距e = l0 mm , 基圆半径r 0=40mm , 滚子半径r r =10mm 。从动件运动规律为:凸轮转角δ= 0o~150o时,从动件等速上升h = 30 mm ;δ=150o~180o时,从动件远休止;δ= 180o~300o时从动件等加速等减速回程30 mm ;δ=300o~360o时从动件近休止。

题5.7图 题5.8图 5.8 试以作图法设计一个对心平底直动从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线。设已知凸轮基圆半径r 0=30mm ,从动件平底与导轨的中心线垂直,凸轮顺时针方向等速转动。当凸轮转过120o 时从动件以等加速等减速运动上升20mm ,再转过150o时,从动件又以余弦加速度运动回到原位,凸轮转过其余90o时,推杆静止不动。这种凸轮机构压力角的变化规律如何? 是否也存在自锁问题? 若有应如何避免?

5.9 在如图所示的凸轮机构中,已知摆杆AB 在起始位置时垂直于OB ,l OB =40mm ,l AB =80mm ,滚子半径r r =10mm ,凸轮以等角速度ω顺时针转动。从动件运动规律如下:当凸轮转过180o 时,从动件以正弦加速度运动规律向上摆动30o;当凸轮再转过150o时,从动件又以余弦加速度运动规律返回原来位置,当凸轮转过其余30o时,从动件停歇不动。

题5.9图 题5.10图 5.10 设计一移动从动件圆柱凸轮机构,凸轮的回转方向和从动件的起始位置如图所示。已知凸轮的平均半径R m =40mm ,滚于半径r r =10mm 。从动件运动规律如下:当凸轮转过180o时,从动件以等加速等减速运动规律上升60 mm ;当凸轮转过其余180o 时,从动件以余弦加速度运动规律返回原处。

5.11 如图所示为书本打包机的推书机构简图。凸轮逆时针转动,通过摆杆滑块机构带动滑块D 左右移动,

完成推书工作。已知滑块行程H= 80mm,凸轮理论廓线的基圆半径r 0=50mm ,l AC=160 mm ,l OD=120 mm ,其它尺寸如图所示。当滑块处于左极限位置时,AC与基圆切于B点;当凸轮转过120o时,滑块以等加速等减速运动规律向右移动80mm ;当凸轮接着转过30o时,滑块在右极限位置静止不动;当凸轮再转过60o时,滑块又以等加速等减速运动向左移动至原处;当凸轮转过一周中最后150o时,滑块在左极限位置静止不动。试设计该凸轮机构。

5.12图示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构,已知R=30mm , l OA=15 mm , l CB=145 mm ,l CA=45 mm , 试根据反转法原理图解求出:凸轮的基圆半径r 0 ,从动件的最大摆角ψmax和凸轮的推程运动角δ0。(r 0、ψmax和δ0请标注在图上,并从图上量出它们的数值)。

5.13在图示的对心直动滚子从动杆盘形凸轮机构中,凸轮的实际轮廓线为一圆,圆心在A点,半径R= 40mm ,凸轮绕轴心逆时针方向转动。l OA=25 mm ,滚子半径r r=10mm 。试问:

(1) 理论轮廓为何种曲线? (2) 凸轮基圆半径r 0 = ?

(3) 从动杆升程h = ? (4) 推程中最大压力角αmax= ?

(5) 若把滚子半径改为15 mm,从动杆的运动有无变化? 为什么?

题5.11图题5.12图

题5.13图 题5.15图 5.14 试用解析法设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的理论轮廓曲线和工作廓线。已知凸轮轴置于从动件轴线右侧,偏距e = 20mm ,基圆半径r 0 = 50mm ,滚子半径r r =10 mm 。凸轮以等角速度沿顺时针方向回转,在凸轮转过角δ1 =120o的过程中,从动件按正弦加速度运动规律上升h = 50mm ;凸轮继续转过δ2 = 30o时,从动件保持不动;其后,凸轮再回转角度δ3 = 60o期间,从动件又按余弦加速度运动规律下降至起始位置;凸轮转过一周的其余角度时,从动件又静止不动。

5.15 如图所示设计一直动平底从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮以等角速度ω顺时针方向转动,基圆半径r 0 =30mm ,平底与导路方向垂直。从动件的运动规律为:凸轮转过180o ,从动件按简谐运动规律上升25mm ;凸轮继续转过180o ,从动件以等加速等减速运动规律回到最低位。(用计算机编程计算时,凸轮转角可隔10o计算。用计算器计算时,可求出凸轮转过60o、240o 的凸轮实际廓线的坐标值。)

5.16 设计一摆动滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。已知凸轮以等角速度ω逆时针方向转动,基圆半径r 0 =30mm ,滚子半径r r =6 mm ,摆杆长l =50mm ,凸轮转动中心O 与摆杆的摆动中心之间的距离为l AB =60 mm 。从动件的运动规律为:凸轮转过180o,从动件按摆线运动规律向远离凸轮中心方向摆动30o ;凸轮再转过180o ,从动件以简谐运动规律回到最低位。(用计算机编程计算时,凸轮转角可隔10o 计算,用计算器计算时,可求出凸轮转过60o 、270o 的凸轮理论廓线和实际廓线的坐标值。)

题5.16图

第六章 齿轮机构及其设计

6.1 在图中,已知基圆半径r b = 50 mm ,现需求:

1) 当r k = 65 mm 时,渐开线的展角θk 、渐开线的压力角αk 和曲率半径ρk 。

2) 当θk =20°时,渐开线的压力角αk 及向径r k 的值。

题6.1图

6.2 当压力角α= 20°的正常齿制渐开线标准外直齿轮,当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时,其齿数z 应为多少 ? 又当齿数大于以上求得的齿数时,试问基圆与齿根圆哪个大 ?

6.3 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮α= 20°、m =5 mm 、z = 40 ,试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。

6.4 在一机床的主轴箱中有一直齿圆柱渐开线标准齿轮,经测量其压力角α= 20°,齿数z = 40 ,齿顶圆直径d a = 84 mm 。现发现该齿轮已经损,需重做一个齿轮代换,试确定这个齿轮的模数。

6.5 已知一对外啮合标准直齿轮传动,其齿数z 1 = 24、z 2 = 110,模数m =3 mm ,压力角α= 20°,正常齿制。试求:1) 两齿轮的分度圆直径d 1、d 2 ;2) 两齿轮的齿顶圆直径d a1 、d a2 ;3) 齿高h ;4) 标准中心距a ; 5) 若实际中心距a ′= 204 mm ,试求两轮的节圆直径d 1′、d 2′。

6.6 用卡尺测量一齿数z 1 = 24的渐开线直齿轮。现测得其齿顶圆直径d a1 = 208 mm , 齿根圆直径d f = 172 mm 。 测量公法线长度W k 时,当跨齿数k = 2时,W k = 3

7.55mm ; k = 3时,W k = 61.83 mm 。试确定该齿轮的模数m 、压力角α、齿顶高系数h a * ;和顶隙系数c * 。

6.7 一对外啮合标准直齿轮,已知两齿轮的齿数z 1 =23、z 2 = 67,模数m =3 mm ,压力角α= 20°,正常

齿制。试求:1) 正确安装时的中心距a 、啮合角α′及重合度αε,并绘出单齿及双齿啮合区;2) 实际中心距

a ′=136 mm 时的啮合角α′和重合度αε。

6.8 设有一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动,已知两轮齿数分别为z 1 =30、z 2 = 40,模数m = 20 mm ,压力角α= 20°,齿顶高系数h a * = 1。试求当实际中心距a ′=702.5 mm 时两轮的啮合角α′和顶隙c 。(实际顶隙就等于标准顶隙加上中心距的变动量)

6.9 某对平行轴斜齿轮传动的齿数z 1 =20、z 2 =37,模数m n =3 mm ,压力角α= 20°,齿宽B 1 = 50 mm 、

B2= 45 mm , 螺旋角β=15°,正常齿制。试求:1) 两齿轮的齿顶圆直径d a1 、d a2 ;2) 标准中心距a;3)总重合度εγ;4)当量齿数z v 1 、z v 2 。

6.10设有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮,其齿数分别为z 1=20、z 2=80,模数m= 4mm,压力角α= 20°,齿顶高系数h a* = 1,要求刚好保持连续传动,求允许的最大中心距误差△a 。

6.11有一齿条刀具,m=2mm、α= 20°、h a*= 1。刀具在切制齿轮时的移动速度v刀=1mm/s。试求:1) 用这把刀具切制z=14的标准齿轮时,刀具中线离轮坯中心的距离L为多少? 轮坯每分钟的转数应为多少 ? 2) 若用这把刀具切制z=14的变位齿轮,其变位系数x=0.5,则刀具中线离轮坯中心的距离L应为多少 ? 轮坯每分钟的转数应为多少 ?

6.12在图中所示机构中,所有齿轮均为直齿圆柱齿轮,模数均为2 mm,z 1=15 、z 2=32、z 3=20、z 4=30 ,要求轮1与轮4同轴线。试问:

1) 齿轮1、2与齿轮3、4应选什么传动类型最好 ? 为什么 ?

2) 若齿轮1、2改为斜齿轮传动来凑中心距,当齿数不变,模数不变时,斜齿轮的螺旋角应为多少 ?

3) 斜齿轮1、2的当量齿数是多少 ?

4)当用范成法(如用滚刀)来加工齿数z 1=15的斜齿轮1时,是否会产身产生根切?

题6.12图题6.13图

6.13图中所示为一对螺旋齿轮机构,其中交错角为45°,小齿轮齿数为36,螺旋角为20°(右旋),大齿轮齿数为48,为右旋螺旋齿轮,法向模数均为2.5mm。试求:1) 大齿轮的螺旋角; 2) 法面齿距;3) 小齿轮端面模数;4) 大齿轮端面模数;5) 中心距;6) 当n2=400 r / min时,齿轮2的圆周速度v p2和滑动速度的大小。

6.14一对阿基米德标准蜗杆蜗轮机构,z 1=2、z 2=50 ,m= 8mm , q=10 ,试求:1) 传动比i12和中心距a;2) 蜗杆蜗轮的几何尺寸。

6.15如图所示在蜗杆蜗轮传动中,蜗杆的螺旋线方向与转动方向如图所示,试画出各个蜗轮的转动方向。

机械原理试题及答案(试卷+答案)

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。

机械原理考试试题及答案详解 (1)

机械原理模拟试卷 一单向选择(每小题1分共10分) 1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时,可采用措施来解决。 (A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向) 2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。 (A 基圆 B 分度圆 C 节圆) 3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。 (A 端面 B 法面 C 平面) 4. 加工渐开线齿轮时,刀具分度线与轮坯分度圆不相切,加工出来的齿轮称为齿轮。 (A 标准 B 变位 C 斜齿轮) 5. 若机构具有确定的运动,则其自由度原动件数。 ( A 大于 B 小于 C 等于) 6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差,则两轮传动比__ _____。 ( A 变大 B 变小 C 不变 ) 7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构,应取原机构的_____ __作机架。 ( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 ) 8. 行星轮系是指自由度。 ( A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系) 9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉,可滚子半径。 ( A 增大 B 减小 C 不变) 10.平面连杆机构急回运动的相对程度,通常用来衡量。 ( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α) 二、填空题(每空1分共10分) 1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 2. 图(a),(b),(c)中,S为总质心,图中转子需静平衡,图中转子需动平衡。

3. 平面移动副自锁条件是,转动副自锁条件是。 4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。 5. 惰轮对并无影响,但却能改变从动轮的。 6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。 三、简答题(每小题6分共24分) 1. 什么是运动副、低副、高副?试各举一个例子。平面机构中若引入一个高副将带入几个约束?若引入一个低副将带入几个约束? 2.何谓曲柄?铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么?当以曲柄为主动件时,曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置? 3.什么是渐开线齿廓的根切现象?产生根切原因是什么?标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少? 4.如图所示平面四杆机构,试回答: (1) 该平面四杆机构的名称; (2) 此机构有无急回运动,为什么? (3) 此机构有无死点,在什么条件下出现死点; (4) 构件AB为主动件时,在什么位置有最小传动角。 四、计算题(共36分) 1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构,有箭头标记的为原动件,试判断此机构运动是否确定。(若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来)(8分) 2. 在电动机驱动的剪床中,作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示,等效驱动力矩I H

机械原理概念题(含答案)

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” ) 1. 在平面机构中一个高副引入二个约束 (X) 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。(V) 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。 (X) 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 (V) 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 (V) 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。(X) 7. 在平面机构中一个高副有两个自由度,引入一个约束 (V) 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。 (X) 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 (V)

10. 平面低副具有2 个自由度,1 个约束。 (X) 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畐通过点、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,称为高畐9,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 ______ o 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 ___ o A. 0 B. 1 C. 2

机械原理试题及答案试卷答案

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 =∴

机械原理复习思考题含答案

1)机构的结构分析包括哪些主要内容?对机构进行结构分析的目的何在? 1)研究机构是怎样组成的,其组成对运动的影响,以及机构具有确定运动的条件。 2)研究机构的组成原理及机构的结构分类 3)学习如何绘制运动简图 2)何谓构件?构件与零件有何区别? 构件是独立运动的单元体,构件是组成机构的基本要素之一。零件是机械制造的单元体。构件可有一个或者多个零件组成。 3)何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数应如何确定? 运动副:两构件组成的相对可动连接称之为运动副。 高副:两构件通过点或者线接触构成的运动副称之为高副。 低负:两构件通过面接触构成的运动副称之为低副。 齿轮副(包括内,外啮合副,齿轮与齿条啮合副):如果两齿轮中心相对位置已经被约束,则算作引入一个约束;如果两齿轮中心相对位置未被约束则算作引入两个约束。 4)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别? 运动链:构件通过运动副联接而构成的相对可动的构件系统称之为运动链。 机构与运动链的区别:机构是具有一个固定构件的运动链。 5)何谓机构运动简图?它与机构示意图有何区别? 机构运动简图:根据机构的运动尺寸按照一定比例尺定出各运动副的位置,并用运动副的代表符号和国家规定的常用机构的简图符号以及简单的线条绘制的表现机构运动情况的简图。 机构示意图:不严格按照比例尺画出。 6)何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时应注意哪些问题? 机构自由度:机构具有确定的运动所必需给定的独立运动参数的数目。 计算时应注意:复合铰链,虚约束,局部自由度

7)机构具有确定运动的条件是说明? 说明机构的自由度数等于原动件。 1)何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何区别? 速度瞬心:两构件绝对速度相等的瞬时重合点。 绝对速度瞬心:绝对速度为零的瞬心点。 2)何谓三心定理?有何用途? 三心定理:彼此作平面相对运动的三个构件的瞬心在一条直线上。 作用:求不直接成副的构件的速度瞬心。 3)速度瞬心法一般适用于什么场合?能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析? 4)何谓速度影像和加速度影像, 有何用途? 5)机构中机架的影像在图中的何处? 1)何谓驱动力?何谓阻抗力?何谓有效阻力?何谓有害阻力? 驱动力:驱使机械运动的力。 阻抗力:阻止机械运动的力。 有效阻力:机械在生产过程中预定要克服的与生产工作直接相关的阻力。 有害阻力:机械在运转过程中除掉生产阻力之外所受到的其他阻力。 2)何谓质量的动代换和静代换?各需满足哪些条件? 质量代换:为了简化构件惯性力的确定,设想把构件的质量按照一定条件集中作用 质量的动代换:满足代换前后构件的质量不变,构件的质心位置不变,构件对质心轴的转动惯量不变。 质量的静代换:满足代换前后构件的质量不变,构件的质心位置不变 3)构件所受的摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反,对吗? 不对,滑动摩擦力的方向总与构件运动的绝对速度方向相反。 4)何谓当量摩擦系数?何谓当量摩擦角?为何要引进当量摩擦的概念?为什么槽面摩擦大于平面摩擦?是否因为槽面摩擦的摩擦系数f大于平面摩擦的摩擦系数所致? 当量摩擦系数:为了简化摩擦力的计算,将接触面的几何形状和实际摩擦系数f对于摩

机械原理思考题(参考答案)

机械原理思考题 一、选择题 1、斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在 B 上,计算几何尺寸需按 A 参数进行计算。 A .端面 B .法面 2、标准齿轮限制最少齿数的原因是 C 。 A .避免尺寸过大 B .避免加工困难 C .避免发生根切 D .避免强度不足 3、与其它机构相比,凸轮机构的最大优点是 A 。 A .容易使从动件得到各种预期的运动规律 B .传动功率大、效率高 C .制造方便,容易获得较高的精度 D .从动件的行程可较大 4、在由若干机器串联构成的机组中,若这些机器的效率均不相同,其中最高效率和最低效率分别为ηmax 和ηmin ,则机组的总效率η必有如下关系: A 。 A .η<ηmin B .η>ηmax C .ηmin ≤η≤ηmax D .ηmin <η<ηmax 。 5、宽径比B/D ≥0.2的刚性转子要在 B 校正面内进行动平衡校正。 A .单个 B .二个 C .三个 6、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 B 。 A. 虚约束 B. 局部自由度 C. 复合铰链 7、单转动副机械自锁的原因是驱动力 B 摩擦圆。 A. 切于 B. 交于 C. 远离 8、对于双摇杆机构,最短杆与最长杆长度之和 B 大于其余两杆长度之和。 A. 一定 B. 不一定 C. 一定不 9、设计凸轮廓线时,若减小凸轮的基圆半径,则凸轮压力角将 A 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 10、在减速蜗杆传动中,用 C 来计算传动比是错误的。 A. 21ω=i B. 12z z i = C. 12d d i = 11、在其他条件相同时,斜齿圆柱齿轮传动比直齿圆柱齿轮传动重合度 C 。 A. 小 B. 相等 C. 大

《机械原理》试题及答案

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

机械原理试题及答案2份

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

机械原理试卷库概念题及答案

第2章机构的结构分析 一、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 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.平面运动副提供约束为 C 。 A.1 B.2 C.1或2 5.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 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 二、填空题 1.机器中每一个制造单元体称为零件。 2.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。 3.机器中每一个独立的运动单元体称为构件。 4.平面运动副的最大约束数为 2 ,最小约束数为 1 。 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。 6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生1 个约束。 三、判断题 1.在平面机构中一个高副有两个自由度,引入一个约束。(√) 2.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。(×) 3.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。(×) 4.六个构件组成同一回转轴线的转动副,则该处共有6个转动副。(×)

5.在平面机构中一个高副引入二个约束。(×) 6.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。(√) 7.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。(√) 8.平面低副具有2个自由度,1个约束。(×) 9.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。(√) 第3章平面机构的运动分析 一、选择题 1.平面六杆机构有共有 A 个瞬心。 A.15 B.12 C.6 二、填空题 1.不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置可借助三心定理来确定。 2. 当两构件以转动副相连接时,两构件的速度瞬心在转动副的中心处。 三、判断题 1.利用瞬心既可以对机构作速度分析,也可对其作加速度分析。(×) 2.速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度为零的点。(√) 第5章机械的效率和自锁 一、填空题 1.从效率的观点来看,机械的自锁条件是效率≤ 0。 2.机械发生自锁时,机械已不能运动,这时它所能克服的生产阻抗力≤ 0。 第7章机械的运转及其速度波动的调节 一、选择题 1.为了减小机械运转中周期性速度波动的程度,应在机械中安装 B 。 A.调速器B.飞轮C.变速装置 2.在最大盈亏功和机器运动不均匀系数不变前提下,将飞轮安装轴的转速提高一倍,则飞轮的转动惯量将等于原飞轮转动惯量的 C 。 A.2 B.1/2 C.1/4

机械原理试卷答案

《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0,而原动件数>F ,则各构件之间不能运动或产生破坏。 3. 下图为一对心曲柄滑块机构,若以滑块3为机架,则该机构转化 为 移动导杆 机构;若以构件2为机架,则该机构转化为曲柄摇块机构。 题一、3小题图 4. 移动副的自锁条件是 驱动力与接触面法线方向的夹角β小于摩 擦角? ;转动副的自锁条件是驱动力的作用线距轴心偏距e 小于摩擦圆半径ρ。 5. 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中,等速运动规律具有刚 性冲击;等加速等减速或余弦加速度运动规律具有柔性冲击; 而 正弦加速度 运动规律无冲击。 6. 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是模数相等 ;

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。

机械原理测试题及答案

一、填空题(10 道小题,20 个空,每空1 分,共20 分) 1.平面运动副的最大约束数为,最小约束数为。 2.移动副的自锁条件是,转动副的自锁条件是。 93.969mm,3.已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其主动轮齿数z1= 20 ,基圆直径d b1= 从动轮齿数z2= 67 ,则从动轮的基圆直径d b2=。 4.正变位齿轮与标准齿轮比较,其分度圆齿厚,齿根高。 5.在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中,运动规律有刚性冲击; 运动规律无冲击。 功之比,它反映了功在机械中的有效利用程6.机械效率等于输入功与 度。 7.刚性转子的动平衡条件是,。 8.在单销四槽外接槽轮机构中,已知主动拨盘的角速度为ω = π / 4 rad/s, 则在主动拨盘运动 一周的时间内,槽轮运动了秒,停歇了秒;槽轮机构的运动系数 为。 9.微动螺旋机构的两段螺纹的旋向应,两导程应。 10.当两构件组成转动副时,其速度瞬心在处,组成移动副时,其瞬心在处。 二、简答题(4 道小题,每道小题5 分,共20 分) 1.何谓急回运动?试列出三种具有急回运动的连杆机构。 2.何谓周期性速度波动和非周期性速度波动?为什么要加以调节?各用什么办法来加以调节? 3.平底推杆凸轮机构的压力角为多少?这种凸轮机构是否存在自锁现象?为什么? 4.设计直动推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓时,若机构的最大压力角超过了许用值,试问可采取 哪几种措施以减小最大压力角? 注:学生必须在答题纸上答题,否则没有成绩。第 1 页共 4 页

= 250mm,cm, 图三、1 ,而其他各杆的长度不变,则当分别以1、2、3 图三、2 分) 所示冲床机构的自由度,若存在局部自由度、复合铰链或虚约束,请指出其 注:学生必须在答题纸上答题,否则没有成绩。第 2 页共 4 页

机械原理概念题(含答案)

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 )。 A 0 B 1 C 2

机械原理复习题带(答案)

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。

机械原理试卷及答案

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. ρr r D. 不确定 9. 一对啮合齿轮的重合度愈大,则对传动的平稳性和承载能力都愈 ( B ) A. 不利 B. 有利 C. 无关 D. 不确定 10. 以下哪项不是轮系的作用 ( D ) A. 实现分路传动 B. 获得较大的传动比 C. 实现变速传动 D. 实现间歇运动 | 二、填空题(每小题1分,共10分) 1. 机构具有确定运动的条件是,机构的原动件数目等于自由度数目。 2. 机构中的构件数目为5时,则其瞬心总数目为__10__。 3. 凸轮轮廓曲线设计所依据的基本原理是 反转法 原理。 4. 一对渐开线齿轮正确啮合的条件是两轮的模数和 压力角 分别相等。 5. 由于在轴端中心部分的压强非常大,极易压溃,故对于载荷较大的轴端常做成 空心 的。

最新机械原理期末考试及答案

《机械原理》试卷参考答案 开课单位:机械工程学院,考试形式:闭卷,允许带 计算器、绘图仪器 入场 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 一、是非题(共10分,每小题2分,对者在括号内打“√”,错者打“×”)得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时,机构将具有确定的相对运动。 2、(√ ) 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面内,分别 适当地加一平衡质量,即可达到动平衡。 3、(× ) 在其他参数不变的前提下,槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大,是因为前者摩擦系数较大。 4、(√ ) 在移动副中,当驱动力作用线在摩擦锥之内,则发生自锁。 5、(√ ) 对于单自由度的机械系统,若选定等效构件为移动件时,其等效质量是按等效前后动能相等的条 件进行计算的。 二、填空题(共10分,每空1分)得分︳ 1、飞轮主要用以调节 周期性 速度波动,若不考虑其他因素,只为了减小飞轮尺寸和重量,应将其安装 在 高速 轴上。 2、刚性转子的静平衡就是要使 惯性力 之和为零;而刚性转子的动平衡则要使 惯性力 之和及 惯性力偶矩 之和均为零。 3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心,且必位于 同一直线 上。 4、在机构运动分析的速度多边形中,机架的速度影像是 极点 。速度影像和加速度影像原理只适用 于 同一构件 。 5、当机械的效率0≤η时,机构则发生 自锁 。 三、(共10分)计算图1所示机构的自由度,并判断机构的运动确定性,如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束,请在图上示出。得分︳ 图1 虚约束 局部自由度 复合铰链 复合铰链 b) a)

机械原理复习题(含答案)及解答

~ 《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 对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角γ为( 90度 )。 5 曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的( 摇杆长度和形状 )而形成的。在曲柄滑块机构中改变( 曲柄 )而形成偏心轮机构。在曲柄滑块机构中以( 曲柄 )作机架而得到回转导杆机构。 6 用飞轮进行调速时,若其他条件不变,则要求的速度不均匀系数越小,飞轮的转动惯量越( 大 ),在满足同样的速度不均匀系数条件下,为了减小飞轮的转动惯量,最好将飞轮安装在机械的( 高速 )轴上。 % 7 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是( 模数和压力角应分别相等且螺旋角相同 ); 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 ( 凸轮 )最小半径。14在设计凸轮机构时,凸轮的基圆半径取得越小,所设计的机构就越紧凑,但是压力角越大,使机构的工作情况变坏。 ? 15在平面机构中,具有两个约束的运动副是(转动)副或(移动)副;具有一个约束的运动副是(平面高)副。 16 一个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较,其(齿顶)圆及(齿根)圆变小了;而(基)圆及(分度)圆有大小则没有变。 17 周转轮系中,若自由度为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。

机械原理考试试题及答案3篇

试题1 一、选择题(每空2分,共10分) 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的杆为机架时,则该机构为 A 机构。 A、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中,当推杆运动规律采用 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 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 B、分度圆上压力角 C、齿数 D、前3项 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。 3、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 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。 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? 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单位体。

机械原理复习题(含答案)及解答

《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

机械原理试卷自测含答案

一、选择题(每题2分,共20分) 1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于()上的力与该力作用点速度所夹的锐角。A.主动件B.从动件C.机架D.连架杆 2、一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合,该串联组合而成的机构的行程变化系数K()。 A.大于1B.小于1C.等于1D.等于2 3、平面四杆机构中,是否存在死点,取决于()是否与连杆共线。 A.主动件B.从动件C.机架D.摇杆 4、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点()方向线之间所夹的锐角。 A.绝对速度 B.相对速度 C.滑动速度 D.牵连速度 5、渐开线标准齿轮是指m、α、h a*、c*均为标准值,且分度圆齿厚()齿槽宽的齿轮。 A.小于 B.大于 C.等于 D.小于且等于 6、机构具有确定运动的条件是()。 A.机构的自由度大于零B.机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数 C.机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数D.前面的答案都不对 7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合,它们的()必须相等。 A.直径B.宽度C.齿数D.模数 8、一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动,法面模数m n=8mm,法面压力角a n=20°,斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°,则斜齿轮上的节圆直径等于()mm。 A.170.27 9、在曲柄摇杆机构中,若曲柄为主动件,且作等速转动时,其从动件摇杆作()。 A.往复等速运动B.往复变速运动C.往复变速摆动D.往复等速摆动 10、两个构件在多处接触构成移动副,各接触处两构件相对移动的方向()时,将引入虚约束。 A.相同、相平行B.不重叠C.相反D.交叉 11、在一个平面六杆机构中,相对瞬心的数目是() A.15B.10C.5D.1 12、滑块机构通过()演化为偏心轮机构。 A.改变构件相对尺寸B.改变构件形状C.改变运动副尺寸D.运动副元素的逆换 二、填空题(每题2分,共20分) 1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2、在转子平衡问题中,偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 3、机械系统的等效力学模型是具有,其上作用有的等效构件。 4、为了减少飞轮的质量和尺寸,应将飞轮安装在轴上。 5、输出功和输入功的比值,通常称为。 6、为减小凸轮机构的压力角,应该凸轮的基圆半径。 7、增大模数,齿轮传动的重合度;增多齿数,齿轮传动的重合度。 8、凸轮机构的运动规律中,如出现速度不连续,则机构将产生冲击;如出现加速度不连续,则机构将产生冲击; 9、具有一个自由度的周转轮系称为轮系,具有两个自由度的周转轮系称为 轮系。 10、移动副的自锁条件是;转动副的自锁条件是。 11、铰链四杆机构中传动角 为,传动效率最大。 12、平面低副具有个约束,个自由度。

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