《机械原理》试题及答案解析

1、出卷人：孙来宁 机械原理试题（A）年级：13级 专业：本科一、填空题(本大题共14小题，每空1分，共20分)1、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。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、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 。5、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 。7、增大模数，齿轮传动的重合度 ；增多齿数，齿轮传动的重合度 。8、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 。9、轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变

2、，这种轮系是 轮系。10、三个彼此作平面运动的构件共有 个速度瞬心，且位于 。11、铰链四杆机构中传动角为，传动效率最大。12、.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 。13、一个齿数为Z，分度圆螺旋角为 的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为 。14、标准直齿轮经过正变位后模数 ，齿厚 。二、判断题(正确的打，错误的打) (本大题共10小题，每小题2分，共20分) 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

3、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。（ ）三、简答题(本大题共6小题，每小题5分，共30分)1、造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？2、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？3、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？4.什么是齿轮

4、的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？5、什么是传动角？它的大小对机构的传力性能有何影响？铰链四杆机构的最小传动角在什么位置？6、渐开线具有的特性有哪些？ 四、计算题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)1、求图示机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。2、已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K1.25，摇杆长lCD=40mm，摇杆摆角=60,机架长lAD=55mm。作图设计此曲柄摇杆机构，求连杆和曲柄的长度。3、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数Z124，Z264，模数m6mm，安装的实际中心距a265mm。试求两轮的啮合角a，节圆半径r1和r2。4、取一机器的主轴为等效构件，已

5、知主轴平均转速nm=1000r/min，在一个稳定运动循环（2）中的等效阻力矩Mer如图所示，等效驱动力矩Med为常数。若不计机器中各构件的转动惯量，试求：当主轴运转不均匀系数0.05时，应在主轴上加装的飞轮的转动惯量JF。5、一正常齿制标准直齿轮m =4, z=30, a=20。，计算其分度圆直径、基圆直径、齿距、齿顶圆直径及齿顶圆上的压力角。机械原理试题（B）年级：13级 专业：本科一、填空题(本大题共12小题，每空1分，共20分)1、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36，则行程速比系数等于 。2、偏心轮机构是通过 由铰链四杆机构演化而来的。3、刚性转子的动平衡的条件是 。4、曲柄摇杆机构中

6、的最小传动角出现在 与 两次共线的位置时。5、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 。 6、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。7、差动轮系是机构自由度等于 的周转轮系。8、平面低副具有 个约束， 个自由度。9、曲柄摇杆机构出现死点，是以 作主动件，此时机构的 角等于零。10、为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有 和 。11、.凸轮从动件作等速运动时在行程始末有 性冲击；当其作 运动时，从动件没有冲击。12、标准齿轮 圆上的压力角为标准值，其大小等于 。二、判断题(正确的打，错误的打) (本大题共10小题，每小题2分，共20分) 1、对心曲柄滑块机构

7、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。（ ）三、简答题(本大题共6小题，每

8、小题5分，共30分)1、飞轮是如何调节周期性速度波动的？2、渐开线齿廓啮合的特点是什么？3、何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？4、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？5、什么是周转轮系？什么是周转轮系的转化轮系？6、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？四、计算题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)1、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数Z124，Z264，模数m6mm，安装的实际中心距a265mm。试求两轮的啮合角a，节圆半径r1和r2。2、已知轮系中各齿轮齿数Z1=20，Z2=40，Z2= Z3=20，Z4=60，n1=800r

9、/min，求系杆转速nH的大小和方向。3、取一机器的主轴为等效构件，已知主轴平均转速nm=1000r/min，在一个稳定运动循环（2）中的等效阻力矩Mer如图所示，等效驱动力矩Med为常数。若不计机器中各构件的转动惯量，试求：当主轴运转不均匀系数0.05时，应在主轴上加装的飞轮的转动惯量JF。4、如图，已知 z1=6， z2=z2, =25， z3=57， z4=56，求i14 ？5、已知一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a=196mm，传动比i=3.48，小齿轮齿数Z1=25。确定这对齿轮的模数m；分度圆直径d1、d2；齿顶圆直径da1、da2；齿根圆直径df1、df2。（10分）

10、机械原理试题（C）一、填空题(本大题共12小题，每空1分，共20分)1、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。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、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 。5、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 。6、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。7、差动轮系是机构自由度等于 的周转轮系。8、平面低副具有 个约束， 个自由度。9、曲柄摇杆机构出现死点，是以 作主动件，此时机构的 角等于零。10、为减小凸轮机构的

11、压力角，可采取的措施有 和 。11、.凸轮从动件作等速运动时在行程始末有 性冲击；当其作 运动时，从动件没有冲击。12、标准齿轮 圆上的压力角为标准值，其大小等于 。二、判断题(正确的打，错误的打) (本大题共10小题，每小题2分，共20分) 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

12、、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。（ ）三、简答题(本大题共6小题，每小题5分，共30分)1、造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？2、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？3、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？4、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？5、什么是周转轮系？什么是周转轮系的转化轮系？6、什么是重合度？其物理意义是什么？增加

13、齿轮的模数对提高重合度有无好处？四、计算题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)1、求图示机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。2、已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K1.25，摇杆长lCD=40mm，摇杆摆角=60,机架长lAD=55mm。作图设计此曲柄摇杆机构，求连杆和曲柄的长度。3、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数Z124，Z264，模数m6mm，安装的实际中心距a265mm。试求两轮的啮合角a，节圆半径r1和r2。4、如图，已知 z1=6， z2=z2, =25， z3=57， z4=56，求i14 ？5、已知一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a=196mm，传动比i=

14、3.48，小齿轮齿数Z1=25。确定这对齿轮的模数m；分度圆直径d1、d2；齿顶圆直径da1、da2；齿根圆直径df1、df2。（10分）机械原理试题（A）答案一、填空题(本大题共12小题，每空1分，共20分)1. 相似于2. 质径积3. 等效转动惯量，等效力矩4. 0，15. 906. 不变；增大7. 相反；相同8. 定轴9. 3；一条直线上10. 90011. 机架；低副12. z/cos3二、判断题(正确的打，错误的打) (本大题共10小题，每小题2分，共20分) 1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.；10.。三、简答题(本大题共6小题，每小题5分，共30分)1、原因：转

15、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。2、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。3、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。4、经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切圆称为节圆。当两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合。5、压力角的余角为传动角，传动角越大，机构传力性能越好。最小传动角出现在曲柄和机架共线的位置。6、1）发生线BK的长度等于基圆上

16、被滚过的圆弧的长度2）渐开线任一点的法线恒与其基圆相切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。四、计算题(本大题共2小题，每小题15分，共30分)1、1/3=P13P34/P13P14=42、=180*（k-1）/(k+1)=2 01)按已知条件作DC1、DC2 ； 2)作直角三角形及其外接圆如图； 3）以D为圆心，55mm为半径作圆交于A点。AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和连杆b的长度。3、a=0.5m(z1+z2)=264 =arcos(264*cos20/265)=20.6 rb1=0.5m*z1cos20=67.66 r

17、b2=0.5m*z2cos20=180.42 r1=rb1/cos=72.3 r2=rb2/cos=192.7564、Md=(300*4/3*1/2)/2=100Nm Wmax=89(用能量指示图确定) JF=900 Wmax/2n2=0.515、d=mz=120 db=dcos200=112.76 P=m=12.56 da=(z+2)m=128cosa=db/da=0.881 a=28.24机械原理试题（B）答案一、填空题(本大题共12小题，每空1分，共20分)1、1.52、扩大转动副半径3、偏心质量产生的惯性力和惯性力矩矢量和为04、曲柄；机架5、余角；差6、标准值；模数7、28、2；19

18、、摇杆；传动角10、增加基圆半径；推杆合理偏置11、刚性；五次多项式或正弦加速度运动12、分度圆；200二、判断题(正确的打，错误的打) (本大题共10小题，每小题2分，共20分) 1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.；10.。三、简答题(本大题共6小题，每小题5分，共30分)1、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。2、1）定传动比2）可分性3）轮齿的正压力方向不变。3、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

19、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。4、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。5、至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线回转的轮系称为周转轮系。在周转轮系中加上公共角速度-H后，行星架相对静止，此时周转轮系转化成定轴轮系，这个假想的定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。6、实际啮合线段与轮齿法向齿距之比为重合度，它反映了一对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少。增加模数对提高重合度没有好处。四、计算题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)1、a=0.5m(z1+z2)=264 =arcos(2

20、64*cos20/265)=20.6 rb1=0.5m*z1cos20=67.66 rb2=0.5m*z2cos20=180.42 r1=rb1/cos=72.3 r2=rb2/cos=192.7562、 齿轮1、2是一对内啮合传动：n1/n2=z2/z1=2 齿轮2-3-4组成一周转轮系，有： (n2-nH)/(n4-nH)=-z4/z2=-3 又因为 n2=n2 n4=0 解得：nH=100 r/min 方向与n1相同。3、Md=(300*4/3*1/2)/2=100Nm Wmax=89(用能量指示图确定) JF=900 Wmax/2n2=0.514、齿轮1-2-3组成一周转轮系，有：(n

21、1-nH)/(n3-nH)= - z3/z1= - 57/6 齿轮1-2-2-4组成另一周转轮系，有：(n1-nH)/(n4-nH)= - z2z4/z1z2= - 56/6=-28/3 从图中得： n3=0求解得：i14=n1/n4= - 5885、z 2=iz1=87 m=196/0.5(25+87)=3.5d1=mz1=87.5 d2=mz2=304.5 da1=m(z1+2)=94.5 da2=m(z2+2)=311.5 df1=m(z1-2.5)=78.75 df2=m(z2-2.5)=295.75 机械原理试题（C）答案一、填空题(本大题共12小题，每空1分，共20分)1、 相似于

22、2、 质径积3、 等效转动惯量，等效力矩4、 0，15、 906、标准值；模数7、28、2；19、摇杆；传动角10、增加基圆半径；推杆合理偏置11、刚性；五次多项式或正弦加速度运动12、分度圆；200二、判断题(正确的打，错误的打) (本大题共10小题，每小题2分，共20分) 1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.；10.。三、简答题(本大题共6小题，每小题5分，共30分)1、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。2、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。3、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。4、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