2022年2022年《机械原理》试题及答案

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载试题 1一. 挑选题 （每空 2 分,共 10 分）优秀学习资料欢迎下载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. 转动副的自锁条件为驱动力臂摩擦圆半径；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 .平面机构中,从动件的运动规律取决于d；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；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a .从动件的尺寸b.机构组成情形c.原动件运动规律d . 原动件运动规律和机构的组成情形2 .一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm,60mm,80mm ,100mm,当以 30m

2、m的杆为机架时,就该机构为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,当推杆运动规律采纳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 .平面机构的平稳问题中,对“动不平稳”描述正确选项b；a .只要在一个平稳面内增加或出去一个平稳质量即可获得平稳b. 动不平稳只有在转子运转的情形下才能表现出来c.静不平稳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 . 使动不平稳转子的质心与回转轴心重合可实现平稳5 .渐开线齿轮齿廓外形打算于d；a .

3、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；5. 在周转轮系中,依据其自由度的数目进行分类：如其自由度为2 ,就称为差动轮系,如其自由度为1 ,就称其为行星轮系；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. 什么为构件？答：构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲为不行再分的单位体； 2. 何谓四杆机构的“死点”？答：当机构运转时,如显现连杆与从动件共线时,此时=0 ,主动件通过

4、连杆作用于从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,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,显现根切的根本缘由为什么？防止根切的方法有哪些？答：显现根切现象的缘由：刀具的顶线（不计入齿顶比一般齿条高出的一段c*m ）超过了被切齿轮的啮合极限点n 1,就刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去；防止根切的方法： （a ）减小齿顶高系数ha*.b 加大刀具角 .c 变位修正四 . 计 算 题 （45 分 ） 1. 运算如图1 所示机构的自由度,留意事项应说明？（5*2 ）cdeg fc dbbaaab图 1精品学习资料精选学习资料 -

5、- - 欢迎下载优秀学习资料欢迎下载小题 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解：以l=0.0025m/mm作机构的位置简图,如图a 所示；此机构中构件2 和摇块3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载移动副；即n3、pl4、ph0、p'f '0；所以该机构自由度为：组 成 移 动 副 , 且 构 件2作 平 面 一 般 运 动 , 选c （ c2和c3 ） 为 重 合 点 , 就精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载f3n2 plphp' f 'vc3=vc4=0、ac3=ac4=0、3= 2,3

6、= 2 ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载33 （2400） 0i. 速度分析精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1小题 b ：其中a.b.c.g.h 处各有一个转动副,f 处为复合铰链有两个转动副,bvbvc 21l ab10vb0.03vc 2b0.3m/ svc3vc 2 c3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载处 有 一 个 局 部 自 由 度 , d . e处 的 两 个 移 动 副 记 作 一 个 移 动 副 ； 即方向abbc/ bc精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载n7、pl9、ph1、p '0, f '1；所以该机

7、构自由度为：大小？0？精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载f3n2 plphp'f '取v =0.005m·s-1 /mm作上式的速度图（图b ）,再依据速度影像原理得点d精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载37 （21910） 1及 e ；pd0.00545.20.23m / s（沿pd方向）pe0.00534.40.17m/ s（沿pe方向）vdv精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2 . 如图 2 所示机构中, 各尺寸为： l ab=30mm,lac=100mm,lbd=50mm,l de=40mm,vev精品学习资料精选学习资料

8、- - - 欢迎下载曲柄以等角速度1=10 rad/s运动,试用图解法求机构在加速度,以及构件2 的角速度和角加速度； （ 15 分）145时,点 d 和 e 的v bc220.00548.52.00rad / s（瞬时针）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载lbcdbii.加速度分析0.123精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载21 13a1abbaannc 2 b1 l abl222 bc1002.0020.030.1233m / s20.49m / s2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a4kc 2c 3ea23 vc 2c 32aa n20.005at3

9、4.50.69m / s2aa t（方向 de） a r精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载图 2c 2方向大小bbacc2 bbc 2 bc3bc？0c2 c3bcc2 c3/ bc？精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载以a=0.04m·s-2 /mm作加速度图 （图 c ）,再加速度影像原理得点d 和 e ,由图可得：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载adaaeap'd 'p'e'0.040.0465.1471.012.61m / s22.84m/ s2（沿p' d '方向）（沿p'e'

10、;方向）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载atn' c'0.0425.85精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载c 2b2a228.41rad/ s2（顺时针）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载lcblcb0.123精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载ha3.设计一对渐开线外啮合标准齿轮圆柱齿轮机构；已知z1=18 , z2=36 ,模数 m =3 ,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载图 a图 b图 c压力角 与齿顶高系数* 为标准值,试求： （ 10 分）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1) 该圆柱齿轮机构的

11、传动比i12优秀学习资料欢迎下载定轴轮系部分：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2) 两轮的分度圆直径.齿顶圆直径.齿根圆直径.基圆直径.分度圆上齿厚3) 求两轮的中心距i3'53 'z4 z55z3' z4z51z3'（2 ）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答：由图中可知：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a) 该圆柱齿轮机构的传动比i12z2362z1185h又有：33 '（ 3 ）（4 ）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b) 两轮的分度圆直径：由式 1. 2.3 .4 联立可得：精品学习资料精选学

12、习资料 - - - 欢迎下载d1mz131854mmd2mz2336108mmi159精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载齿顶圆直径： z2 h* m1821363mmz2h* m36213117mm2c* m182120.25346.5mm2c* m362120.253100.5mmd a11ad a 22a五. 设计题 （10 分）设计一导杆机构,已知机架长度100mm,行程速比系数k=1.5 ；（要求保留作图轨迹,以及必要的文字说明）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载齿根圆直径：180 k11801.51精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解：导杆机构的极

13、位夹角36精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载ad f 1 z12h*k11.51精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载d f 2z22h*依据导杆机构的特性知：；其中为导杆的摆角作图步骤：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a基圆直径：db1 d b 2d1cosd 2cos54117cos 20cos 2050.74mm109.94 mma) 作mdnb) 作mdn 的角平分线,在该线上取l dad100mm（即机架长度）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载分度圆上齿厚：c) 过 a 点作导杆任一极位的垂线ac1 （或 ac 2 ）,其即为曲柄,故精品

14、学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载sc两轮中心距：m3.143224.71mmad sin/ 2100sin36/ 230.90mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载ad1d2254108281mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4 .在图示轮系中,已知：z1 =22 , z 3=88 , z3 =z 5；试求传动比i15 ；（10 分）答：齿轮1 .2 .3.h 组成行星轮系部分；齿轮 3 .4 .5 组成定轴轮系部分； 其中行星轮系部分的传动比：24h5313精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载ih1h133hz2 z3 z1z2z388z122

15、4（ 1 ）图 3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀学习资料欢迎下载9.回转构件进行动平稳时,应在两个平稳基面上加平稳质量；10 . 当两构件组成兼有滑动和滚动的高副时,其瞬心在过接触点高副元素的公法线处；二.简答题 （每道题 5 分,共 25 分）1.简述构件和零件的区分和联系？答：a) 构件：从运动角度讲为不行再分的单位体；b) 零件：从制造角度讲为不行再分的单位体；c) 构件可以由多个零件通过刚性联结获得；2.什么为当量摩擦系数？答：为了运算摩擦力简便,把运动副元素几何外形对运动副的摩擦力的影响因素计入到摩擦系数中,这种转化后的摩擦系数称为当量摩擦系数； 3. 实现往复移

16、动或往复摇摆的机构有哪些？答：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载一.填空题 （每题 2 分,共 20 分）试题 2（ 1 ）连杆机构（ 2 ）凸轮机构（ 3 ）螺旋机构（ 4 ）齿轮齿条机构精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 .机构具有确定运动的条件：机构自由度数=机构的原动件数；2 .速度影像的相像原理只能应用于同一构件上的各点；3 .对心曲柄滑块机构,如以滑块为机架,就该机构演化为定块机构（或直动导杆机构）；4 .移动副的自锁条件为：驱动力作用在移动副的摩擦角内；5 .凸轮机构推杆的常用运动规律中,一次多项式运动规律有刚性冲击；6 .渐开线的外形取决于基圆的大小；

17、7 .直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件为：模数相等.压力角相等；（ 5 ）组合机构 4. 机械的“平稳”与“调速”都可以减轻机械中的动载荷,但两者有何本质区分？答： 1 机械平稳为通过排除或减小惯性力和惯性力矩来减轻机械中的动载荷；2 调速为使机械的运动躲开其共振区域,从而减小轴的挠度,获得减轻机械中动载荷的目的；5. 简述渐开线圆柱斜齿轮机构主要有哪些优缺点？答：优点：（ 1 ）啮合性能好：逐步啮入,逐步啮出,传动平稳,噪音小；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载8 .有一外槽轮机构,已知槽轮的槽数z运动系数k=0.25；4 ,转盘上装有一个圆销,就该槽轮机构的（ 2 ）重合度大：降

18、低每对齿轮的载荷,提高承载才能；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（3 ）结构紧凑：防止根切的最小齿数小；缺点：运转时有轴向力；三.运算题（共45 分）1 .绘制缝纫机下针机构简图（草图）；5 分dc 3优秀学习资料欢迎下载3p23c2ap13bp121精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载42ba1答： a 点为 p13；b 点为 p12；p23 由三心定理求得,见图；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2 .图示为一内燃机的机构简图,试运算其自由度,并分析组成此机构的基本杆组及机4.在图示导杆机构中,bac90 , l ab60mm, l ac120 mm ,

19、曲柄 ab 以等角精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载构级别；10 分速度130rad / s 转动,试用相对运动图解法求构件3 的角速度和角加速度；15 分精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2答： 见图所示；活动构件n=7 ；低副 pl=10；解：以l=0.001m/mm作机构的位置简图,如图a 所示；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载所以机构的自由度为cdbhlbcl ac2l ab2212060134mma1b2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载f3n 2 plphp' f 'ea

20、速度分析精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3721010001f求 vb2a43精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载以 ab 为原动件：vb 2g机构vb11l ab300.061.8m / s1）（方向垂直ab 转向同精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载cdab级组e级组fh级组可 分 解 成下图； 级机构求 vb 3方向vb 2abvb3bcvb 2 b3c/ ab精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载机架与原动件g因 此 该 机大小1.8？.精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载构为：级机构取v =0.01m·s-1 /mm作上式

21、的速度图（图b ）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3 .试求机构在图示位置的全部瞬心；5 分 vb 3v pb30.0180.360.8m / s（方向见图）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀学习资料欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载vb 2b 3v b2 b30.01161.071.6m / s（方向见图）z160、 z2答：z2 'z3z420、 z5100 ；试求传动比i41 ；（ 10 分）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载vb30.86rad / s逆时针 i h1hz2 z5201005（ 1）精品学习资料精选学

22、习资料 - - - 欢迎下载3l bc313410150hz1z2 '60203精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a) 加速度分析i h1hz2 z3 z420201（ 2）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载ana b 2b 22l1 ab3020.0654m / s2方向 ba）144hz1z2' z360203精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载an2b 33lbc6 20.1344.8m /s方向 bc 由式 1. 2 联立可得：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载akb 2b323vb2 b3261.619.2m / s方向v

23、b 2b 3 i411.5精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载aa na takarb 2b 3四.设计题（10 分）b 2b3b 3b 2b 3b 2 b 3方向babcbcv/ bc如下列图,设已知破裂机的行程速比系数k=1.2 ,颚板长度lcd300mm ,颚板摆精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载大小544.8.19.2？角35 ,曲柄长 60mm；试设计该四杆机构；解：作图步骤：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载以a=1m ·s-2 /mm作加速度图（图c）d由给定的行程速比变化系数k,得曲柄摇精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a

24、tb3ae' b3 '129.0829m / s2（方向见图）杆机构的极位夹角精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a29tb 3216rad / s2180 k11801.2116.36精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3l0.134k11.21精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载bce作出摇杆两个极限位置c1d和 c2d ,使c1 dc235f) 连接 c1 .c2,并作 c1m 垂直于 c1 c2 ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载g) 作 见,c1c2 n90c1 pc29016.3616.36；73.64,n 与 m 相交于

25、 p 点,由图可精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载h利用余弦定理求ac 1（令为 x ）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载cos222l abxx2lc1c 2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2 2l abx x精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载22量得 lc 1c 2180.42mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载代入求得连杆的长度：31x225.44mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载h45.图示轮系中,已知：5i) 以 c1 为圆心, x 为半径作圆,与前述外接圆的交点即为所求的a 点；j) 量得机架长：309

26、.43mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载一.填空题 （每空 2 分,共 20 分）试题 3优秀学习资料欢迎下载2 . 代换前后构件的质心位置不变；3 . 代换前后构件对质心轴的转动惯量不变；其中：动代换需要满意前面三个条件；静代换满意前两个条件便可；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 .机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为原动件；而其余活动构件称为从动件；2 .转动副的自锁条件为：驱动力作用在摩擦圆内；3 .对心曲柄滑块机构,如以曲柄为机架,就该机构演化为导杆机构；4 .机构的压力角为指力与速度所夹锐角；5 .凸轮机构推杆的常用运动规律中,余弦加速度运动规律有

27、柔性冲击；6 .齿轮机构的重合度愈大,说明同时参与啮合的轮齿对数愈多；7 .棘轮机构的主要组成构件有：棘轮.棘爪.止动爪等；4.齿轮传动要匀速.平稳地进行,必需满意哪些条件？ 答：1 ） 对齿廓的要求：齿廓满意定传动比的齿廓啮合基本定律；2 ） 对重合度要求：齿轮啮合的重合度大于1 ；3 ） 对正确啮合要求：满意正确啮合条件；5.有一滚子推杆盘形凸轮机构,在使用中发觉推杆滚子的直径偏小,欲改用较大的滚子,问为否可行？为什么？答：不肯定；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载8 .机器速度波动的类型有：周期性速度波动.非周期性速度波动；令滚子半径为rr ；凸轮理论轮廓线的最小曲率半径为m

28、in精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载9 .设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时,如发觉工作廓线有变尖现象时,就尺寸参数上应实行的措施为：加大基圆半径；10 . 在曲柄摇杆机构中,当曲柄与机架两次共线位置时显现最小传动角；二.简答题 （每道题5 分,共 25 分）当： rr当： rr 也不行行；当： rrmin 时：工作廓线显现交叉,显现失真现象；这时不行行；min 时：工作廓线显现尖点,凸轮轮廓在尖点处易磨损而导致失真；这时min 时：这时也不行行；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 .何谓运动副及运动副元素？答：运动副为指两构件直接接触具有确定的相对运动关系的一种联结；（

29、书本）：两个构件直接接触而组成的可动的联接；运动副元素：参与接触的部分；两构件上能够参与接触而构成运动副的表面；2 . 列举 5 种能实现连续回转运动的机构；答：三.运算题（共45 分）1.绘制唧筒机构简图（草图）；（ 5 分）bc232 .图示为一内燃4试运算其自由度；d时 分 析 组 成 此 机1机的机构简图, 以 eg 为原动件精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1） ） 摩擦传动机构：如带传动.摩擦轮等2） ） 啮合传动机构：如齿轮传动.蜗杆传动.链传动等3） ） 连杆机构：如双曲柄机构.平行四边形机构等；3 . 简述进行质量代换需要满意的三个条件？动代换和静代换各应满意什么

30、条件？答：质量代换法需满意三个条件：1 . 代换前后构件的质量不变；低副 pl=10；所以机构的自由度为ac构 的 基 本 杆 组 及d机构级别；（ 10 分）bh e答：活动构件n=7 ；f ag精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载f3n 2 plphp' f '优秀学习资料欢迎下载2）为双曲柄机构有两种情形：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3721010001.满意“杆长条件” ；最短杆为机架； ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载以 ab 为元动件：机构可分解成下图；为级机构.满意平行四边形机构条件；（当 bc 为最长杆时：l bcl

31、ad排除 ）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载由“杆长条件”知：l adl bcl abl cd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载h即：l abl adl bclcd30503545mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载cdebf当 ab 为最长杆时：由“杆长条件”知：l adl abl bcl cd精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载级组机架与原动件级组g即： l abl bcl cdl ad50353055mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载a所以 l ab 的最小值为： 45mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3

32、.试求机构在图示位置的全部瞬心；（5 分） 答： a 点为 p12 ；bp133）为摇杆机构有两种情形：.满意“杆长条件” ； bc 为最短杆（.不满意“杆长条件”当 ad 为最短杆时：l bcl cd排除 ）；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b 点为 p23 ；c 点为 p34 ；p233要求：l adlbcl abl cd； l ab50 得： 45l ab50精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载d 点为 p14 ；2p34c4或l adl abl bclcd； l ab50 得：l ab55精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载p13 由三心定理求得为b

33、点,见图；adp24当 ab 为最长杆时：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载p24 由三心定理求得为d 点,见图；p121p14要求：lbcl abl adl cd； l ab30 得： 15l ab30精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4 . 图 示 铰 链 四 杆 机 构 中 , 已 知5 .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；又移动双联齿精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载l bc50mm、 lcd35mm、 l ad30 mm、 ad 为机架,（15 分）轮b使齿轮5和6啮合；已知各轮的齿数为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 1 ）如此机构为曲柄摇杆机构,且ab 为曲柄,求l ab 的最大值；z142、 z258、 z3 '38、 z4 '42、 z5 '50、 z6 '48精品学习资料精选学习