机械原理各章练习题

1、机构的结构分析1. 选择题：(每题后给出了若干个供选择的答案，其中只有一个是正确的，请选 出正确答案)(1) 一种相同的机构 组成不同的机器。产生任何相A.可以B.不能C.与构件尺寸有关(2) 机构中的构件是由一个或多个零件所组成 , 这些零件间对运动。A.可以B.不能 C.变速转动或变速移动(3) 有两个平面机构的自由度都等于们串成一个平面机构，则其自由度等于1， 现用一个带有两铰链的运动构件将它A. 0B. 1C.(4) 原动件的自由度应为A. -1B. +1C.(5) 基本杆组的自由度应为A. -1B. +1C.(6) 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机构，其

2、从动件的运动规律A. 相同B. 不相同(7) 滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。A. 大于B. 小于(8) 直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角A.永远等于0度B.等于常数C. 随凸轮转角而变化(9) 设计一直动从动件盘形凸轮，当凸轮转速及从动件运动规律V=V(S)不变时,若最大压力角由 40度减小到 20 度时，则凸轮尺寸会A.增大B. 减小C.不变冲击。(10) 凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生B.A . 刚性B.柔性C. 无刚性也无柔性 2. 正误判断题：(1) 机器中独立运动的单元体，称为零件。(2) 具有局部自由度和虚约束的机构，在计算机构

3、的自由度时，应当首先除去局 部自由度和虚约束。(3) 机构中的虚约束，如果制造、安装精度不够时，会成为真约束。任何具有确定运动的机构中，除机架、原动件及其相连的运动副以外的从动 件系统的自由度都等于零。六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。当机构的自由度F0，且等于原动件数，贝U该机构即具有确定的相对运动。(7) 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。(8) 在平面机构中一个高副引入二个约束。(9) 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。(10) 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

4、成 的。试题参考答案：序号(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)选择题ABBBCABBAB判断题误正正正误正误误正正平面连杆机构1. 选择题：(每题后给出了若干个供选择的答案，其中只有一个是正确的，请选 出正确答案)(1)A.为 0B.为 90C.与构件尺寸有关四杆机构的急回特性是针对主动件作而言的。当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角A.等速转动B.等速移动C.变速转动或变速移动铰链四杆机构中若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，则机 构中A. 一定有曲柄存在 B. 一定无曲柄存在 C. 是否有曲柄存在还要看机大于其它两构件长架是哪一个构件(4) 对于双摇

5、杆机构， 最短构件与最长构件长度之和度之和。A . 一定B. 不一定C. 一定不(5) 如果铰链四杆运动链中有两个构件长度相等且均为最短， 若另外两个构件长度也相等，则当两最短构件相邻时，有整转副。A. 两个B.三个C. 四个(6) 对于 I 型曲柄摇杆机构，摇杆慢行程摆动方向与曲柄转向A. 相同B.相反(7) 对于 II 型曲柄摇杆机构， 最小传动角出现在曲柄与机架共线位置。A. 重叠B. 拉直(8) 曲柄摇杆机构存在急回特性。A . 一定B.不一定C. 一定不(9) 平面四杆机构所含移动副的个数最多为A. 一个B. 两个C. 基圆半径太小(10) 平行四杆机构工作时，其传动角A . 是变化

6、值B.始终保持90度 C.始终是0度2. 正误判断题：(1) 双摇杆机构一定存在整转副。(2) 曲柄摇杆机构的极位夹角一定大于零。(3) 平面四杆机构的压力角大小不仅与机构中主、从动件的选取有关，而且还随 构尺寸及机构所处位置的不同而变化。(4) 对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和一定大于其余两构件长度之和。(5) 摆动导杆机构一定存在急回特性。(6) 如果铰链四杆机构运动链中有两个构件长度相等且均为最短，若另外两个构 件长度也相等，则当两最短构件相对时，有三个整转副。(7) 具有急回特性的四杆机构只有曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构和摆动导杆 机构。(8) 11型曲柄摇杆机构的摇杆慢行

7、程摆动方向一定与曲柄转向相反。(9) 1型曲柄摇杆机构的最小传动角一定出现在曲柄与机架重叠共线位置。(10) 四杆机构处于死点位置时，机构的传动角一定为零。试题参考答案:序号(1)(2)(3)(4)(5)(7)(8)(9)(10)选择题BABBBABBBA判断题误误正误正误正正正正凸轮机构1. 选择题：(每题后给出了若干个供选择的答案，其中只有一个是正确的，请选 出正确答案)(1) 设计偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构时，若推程和回程位移线图对称，则合理设计的凸轮轮廓曲线中，推程廓线比回程廓线 。A.较长B.较短C.两者对称相等(2) 若从动件的运动规律选择为等速运动规律、等加速等减速运动规律、

8、简谐运 动规律或正弦加速度运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的速度是原来倍。A. 1B. 2C. 4A. 1B. 2C. 4倍。(3) 若从动件的运动规律选择为等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加 速度运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的加速度是原来的(4) 对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用运动规律。A.等速B. 等加速等减速C.正弦加速度(5) 当凸轮基圆半径相同时， 采用适当的偏置式从动件可以凸轮机构推程的压力角A. 减小B. 增加C.保持原来(6) 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机构，其 从动件的运动规律A.

9、 相同B. 不相同(7) 滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。B. 小于A. 大于(8) 直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角A.永远等于0度B. 等于常数C. 随凸轮转角而变化(9) 设计一直动从动件盘形凸轮，当凸轮转速及从动件运动规律V=V(S)不变时,若最大压力角由40度减小到20度时，则凸轮尺寸会 B.减小A.增大B.减小C.不变冲击。(10) 凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生A .刚性B.柔性C.无刚性也无柔性2. 正误判断题:(1)偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，其推程运动角等于凸轮对应推程廓 线所对中心 角；其回程运动角等于凸轮对应回程

10、廓线所对中心角。(2) 在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置，是为了同时减小推程压力 角和回程压力角。直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。(4) 当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时，就必然出现自琐现象。(5) 凸轮机构中，滚子从动件使用最多，因为它是三种从动件中的最基本形式。(6) 滚子从动件盘形凸轮机构中，基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来 度量。(7) 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。因此， 只要将理论廓线上各点的向径减去滚子半径， 便可得到实际轮廓曲线上相应点的向径。(8) 从动件按等加速等减速运动规律运动时，推程的始点、中点及终点存

11、在柔性 冲击。因此，这种运动规律只适用于中速重载的凸轮机构中。(9) 在凸轮理论廓线一定的条件下，从动件上的滚子半径越大，则凸轮机构的压 力角越小。(10) 为实现从动件的某种运动规律而设计一对心直动尖顶从动件凸轮机构。当该凸轮制造完后，若改为直动滚子从动件代替原来的直动尖顶从动件 ，仍能实现原 来的运动规律。试题参考答案:序号(1(2)(3)(4)(7)(8)(9)(10)(6)选择题ABCCAABBAB判断题误误正误误误误误误误齿轮机构1.选择题：(每题后给出了若干个供选择的答案，其中只有一个是正确的，请选 出正确答案)(1)已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数25,齿顶高系数为1,顶圆直径

12、135 mm则其模数大小应为mmmmmm(2) 对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮必须满足A.齿形相同B. 模数相等，齿厚等于齿槽宽C.模数相等，压力角相等。(3)渐开线直齿圆柱外齿轮顶圆压力角分度圆压力角。A.大于B.小于C.等于(4)渐开线直齿圆柱标准齿轮是指的齿轮。A.分度圆上模数和压力角为标准值B.节圆等于分度圆C.分度圆上齿厚等于齿槽宽，而且模数、压力角以及齿顶高与模数之比、齿根高 与模数之比均为标准值。(5) 一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于A.两分度圆B.两节圆C.两基圆(6) 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机构，其从动件的运动规律A.相同 B.

13、不相同(7) 渐开线齿轮的齿廓离基圆越远，渐开线压力角就A.越大B. 越小(8) 为保证一对渐开线齿轮可靠地连续定传动比传动，应使实际啮合线长度基节。A. 大于B. 等于C.小于(9) 一对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. 相切的C.分离的(10) 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2. 正误判断题：(1) 一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。20 度。(2) 一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是基圆齿距相等。(3) 一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮

14、合角一定为(4) 一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。(5) 一对相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时 , 其分度圆压力角也随之 加大 。(6) 标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距。(7) 渐开线直齿圆柱齿轮同一基圆的两同向渐开线为等距线。(8) 一个渐开线圆柱外齿轮，当基圆大于齿根圆时，基圆以内部分的齿廓曲线， 都不是渐开线。(9) 对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。(10)根据渐开线性质，基圆之内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设 计比基圆大些。试题参考答案:序号(1)(2)(3)(4)(5)(7)(8)(9)(10)选择题CCACBAAAB

15、B判断题误正误误误误正正误误机械速度波动调节及平衡.选择题：(每题后给出了若干个供选择的答案， 其中只有一个是正确的，请选出正确答案)(1)有三个机械系统，它们主轴的最大角速度和最小角速度分别是：(1)1025转/秒，975转/秒;(2)转/秒，转/秒;(3)525转/秒475转/秒;其中运转最不均匀的A.(1)B.(2)C.(2)在最大盈亏和机器运转速度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 。(3) 设机器的等效转动惯量为常数，其等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化如图示，可判断该机器的运转情况应是A.匀速稳定运转B.变速稳定运转C.加速过程

16、(4) 如果不改变机器主轴的平均角速度，也不改变等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化规律，拟将机器运转速度不均匀系数从降到， 则飞轮的转动惯量将近似等 于原飞轮转动惯量的10(5) 在机械稳定运转的一个运动循环中，应有A.惯性力和重力所作之功均为零B. 惯性力作功为零，重力作之功不为零C. 惯性力和重力所作之功均不为零(6) 机器运转出现周期性速度波动的原因是A. 在等效转动惯量为常数时， 各 瞬时驱动功率和阻抗功率不相等， 但其平均值相等，且有公共周期B. 机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡(7) 机器中安装飞轮的一个原因是为了A .消除速度波动B. 减小速度波动(8) 为了减轻飞轮的重量，

17、飞轮最好安装在上。A.等效构件上B.转速较低的轴上C.转速较高的轴上(9) 将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上，求 得的等效力矩和机构动态静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩， 两者的关系应是A. 数值相同，方向一致B. 数值相同，方向相反C. 数值不同，方向一致(10) 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2. 正误判断题：(1) 为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。机器稳定运转的含义是指原动件(

18、机器主轴)作等速转动。机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。(6) 作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性 力在构件内部得到平衡(7) 若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，则不论如何调整质量分布 仍不可能消除运动副中的动压力。(8) 绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件，可在其上加减平衡质量来达到 惯性力系平衡的目的。(9)设计形体不对称的回转构件，虽已进行精确的平衡计算，但在制造过程中仍 需安排平衡校正工序。(10)不论刚性回转体上有多少个平衡质量， 也不论它们如何分布，只需要在任意 选定两个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。试题

19、参考答案:序号(1)(2)(3)(4)(6)(7)(8)(9)(10)选择题CCBABABCBC判断题误误正误误误正正正正机械原理复习题一.填空题关系的简单图形称为机构运1. 用来表明机构中各个构件间的 动简图。2. 若不考虑其他因素，单从减轻飞轮的重量考虑，飞轮应装在 上。3.4.机器运转的速度波动程度用不均匀系数来表示，其值是速度最大波动量与 之比，不均匀系数 越大表明其速度波动程度 。 周期性速度波动的调节一般用 ，而非周期性速度波动的调节一般用5.在四杆机构中，能实现急回运动的机构有6.7.8.在曲柄摇杆机构中，以曲柄为原动件时， 共线位置。在中间平面内，蜗轮与蜗杆的啮合就相当于 合。

20、在推杆常用的三角函数运动规律中， 性冲击，也不会产生刚性冲击。 增大基圆半径，凸轮机构的压力角 出现在曲柄与机架运动规律既不会产生柔9.10. 正变位直齿圆柱齿轮与标准直齿轮相比，其齿厚将会11. 可以通过改变斜齿轮的螺旋角来改变其传动 12. 斜齿轮不发生根切的最少齿数较直齿轮 13. 利用 轮系可实现运动的合成或分解。14. 以曲柄为原动件时，曲柄滑块机构中，直位置。15. 具有自锁性的蜗杆传动，只能由出现在曲柄与导路垂作主动件。16. 局部自由度虽不影响机构的运动，却减小了 _ 局部自由度。17. 机器中每一个独立的运动单元体称为 18. 机器的 性速度波动可以用飞轮来调节，须用调速器来

21、调节。19. 把具有等效 ，其上作用有等效 等效构件，称为原机械系统的等效动力学模型20. 在推杆常用的多项式运动规律中， 冲击，也不会产生刚性冲击。，所以机构中常出现性速度波动必的绕固定轴转动的运动规律既不会产生柔性21. 由有限值的突变引起的冲击称为柔性冲击。22. 减小基圆半径，凸轮机构的 增大。23. 在曲柄滑块机构中，滑块的 位置出现在曲柄与连杆共线位置。24. 在曲柄摇杆机构中 ，若以摇杆为原动件 ，则曲柄与连杆共 线位 置是位置。25. 的大小决定了渐开线的形状。26. 负变位直齿圆柱齿轮与标准直齿轮相比，其齿厚将会 。27. 圆锥齿轮用来传递 两轴之间的运动和动力的传递。28.

22、 重合度大于 1是齿轮的 条件。29. 渐 开 线 标 准 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 的 正 确 啮 合 条 件 是30. 用范成法加工齿轮，当刀具齿顶线超过啮合极限点时，将会发生 现象。31. 机器中每一个制造单元体称为32. 机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为 时，机器处在增速阶段，当外力作功表现为 时，机器处在减速阶段。33. 在机器中安装飞轮能在一定程度上 量。34. 对于机器运转的周期性速度波动， 同的。35. 在推杆常用的运动规律中， 机器的周期性速度波动一个周期内驱动力与阻力运动规律会产生刚性冲击。36. 由有限值的突变引起的冲击称为刚性冲击。37. 增大基圆半径，

23、凸轮廓线曲率半径 38. 的大小决定了渐开线的形状。39. 齿轮变位不仅 可以消除，而且可以 改变齿轮传动的齿轮来克服这一40. 斜齿轮传动的主要缺点是有轴向力， 可采用 缺点。41. 蜗杆传动用于 两轴之间的运动和动力的传递。42. 在曲 柄 摇杆 机 构中 ， 当为主 动 件， 且 _两次共线时，则机构出现死点位置。43. 行星轮系中必须有一个 是固定不动的。44. 轮系的自由度为 2。是较方便的。45. 实现两轴间的多种速比传动，用、如图示机构，试：（1）计算自由度（若有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出）；(2)(3)高副低代；分析机构的基本杆组并确定机构级别。三、已知一对外啮合

24、直齿圆柱标准齿轮传动，模数m 4mm，压力角20，h； 1，标准中心距a 90mm，传动比d 1.5。（ 1）试求两轮的齿数乙、Z2 ；（2） 试求两轮的分度圆半径1、2，齿顶圆半径ra1、ra2 ；（3）按比例作图，画出这对 齿轮的齿顶圆、实际啮合线段 瓦瓦和理论啮合线段 NN； ；（ 4）从图上量取所需 的尺寸计算重合度。四、一偏置直动尖项从动件盘形凸轮机构如图所示。已知凸轮为一偏心圆盘，圆K盘半径F=30mm几何中心为A,回转中心为0,从动件偏距 0D= e=10mmOA=10mm 凸轮以等角速度 逆时针方向转动。当凸轮在图示位置，即AD CD时，试求：（1） 凸轮的基圆半径ro；（2）

25、图示位置的凸轮机 构压力角；（3）图示位置的凸轮转角 ；（4） 图示位置的从动件2的位移s ；（5）速度瞬 心Pi2的位置，并用它写出求解 BC杆速度的 表达式。五、（1）设计一曲柄滑块机构，已知曲柄长度 Lab= 15mm偏距e= 10mm要求最 小传动角min 60 0 （1）试确定连杆长度Lbc； （2）画出滑块的极限位置；（3）标出极位夹角 及行程H （4）从图上量取所需的数值计算行程速比系数KB（2）现需设计一铰链四杆机构ABCD,已知摇杆CD的长度I cD=150mm摇杆的两 极限位置与机架AD所成的角度戶30。，2 = 90。，机构的行程速比系数 K=1,用作图法画出该铰链四杆机

26、构，写出简单作图步骤，并计算其余三杆的 长度（小数点后保留2位）。六、如图示斜面机构，已知：f （滑块1、2与导槽3相互之间摩擦系数）、入（滑 块1的倾斜角）、F （驱动力，铅重方向），Q （工作阻力，沿水平方向），设不计 两滑块质量，试对该机构反行程进行受力分析并确定其自锁条件。F JQZ2=15，Z3=45，Z4=3O,七、（1）在图示的轮系中，已知各轮齿数为 乙=20,乙=40,Z5=2O。试求传动比i 15,并说明轴1与轴5的转向关系。43H15/I-22/OO5(2)在图示轮系中，已知各轮齿数 乙=40, Z2=Z3=100, Z4=Z5=3O, Z6=2O, Z7=8O,齿轮1转速

27、nA=1000r/min，方向如图。求B轴转速的大小，并在图上用箭头标示各轮和B轴的转动方向。(10分)341A(3) 如图所示的轮系中，各齿轮的参数为：Z1 20，Z2 40，Z2 20，Z460 ,蜗杆Z51，蜗轮Z625。nj 1000r/min，转向如图所示。求蜗轮6转速n6的大小及方向。(102|填空题答案1.2.3.4.5.6.7.8.相对运动 高速 平均速度，越大 飞轮，调速器 曲柄摇杆机构，偏置曲柄滑块机构，导 杆机构 最小传动角 齿轮，齿条 正玄函数 减小40. 人字41. 交错42. 摇杆，曲柄，连杆43. 中心轮（太阳轮）44. 差动45. 定轴轮系9.10. 增大11.

28、 中心距12. 小13. 差动14. 最大压力角（最小传动角）15. 蜗杆16. 摩擦与磨损17. 构件18. 周期性，非周期性19. 转动惯量，力矩20. 五次多项式21. 加速度22. 压力角23. 极限24. 死点25. 基圆26. 减小27. 相交28. 连续传动29. 两齿轮的模数与压力角分别相等30. 根切31. 零件32. 盈功，亏功33. 减小34. 做功35. 等速运动（一次多项式）36. 速度37. 增大38. 基圆39. 根切，中心距二、解：（1） F处复合铰链，B处局部自由度自由度为：F 3n (2r Ph P)(2X 12+ 1 0) 1 = 1高副低代基本杆组分析如

29、下，该机构为川级机构。（n级杆组）10（n级杆组）(12分)解:m /.a(Z1 Z2)i1.5Z190z1解得1Z2r1mz1 /2 418/236mm2mz2/2 427/254mmra1r1ha*m36 14 40mmra22ha*m54 14 58mm1827(3)按比例作出这对齿轮的齿顶圆、实际啮合线段和理论啮合线段N1N2如图所示BiB2(4 )由图量得B1B2 =法向齿距Pbmcos4cos 2011.81mm重合度B1B2Pb(1)roROA30tgAD20BDJ3O2 20OD010cosOB)20sJr2AD2 /2lR3R210四、(12分)解:102(mm/s)0.89,41810.5,6020mmOD0504 mm五、(12 分)解:导路(1)由连杆长度(4)K(2)min 60得最大压力角 max 30Lbg为：Lbg (Lab e)/sin (15 10)/sin3050mm180180解：(2) 利用0= 180 (K-1)/(K+1)，计算出0 = 0,则A必在GG的连线上； 选取适当的 口 1= m/mm任选取一点D