机械原理测试题及答案

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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。3．已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其主动轮齿数z=20，基圆直径d1

1

b

=

93.969mm，

从动轮齿数z=67，则从动轮的基圆直径d2。

2

b

=

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。

6．机械效率等于输入功与

功之比，它反映了功在机械中的有效利用程

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/4rad/s,则在主动拨盘运动

一周的时间内，槽轮运动了秒，停顿了秒；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？为什么要加以调理？各用什么方法来加以调理?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：学生必需在答题纸上答题，否则没有成绩。

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094机械原理三、分析题（2道小题，每道小题10分，共20分）b=600，c=400mm1．如图三、1所示，设已知四杆机构各构件的a=250mm，，cm长度d=500mm，试分析：1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？若有曲柄，问哪个杆为曲柄？此时该机构为什么机构？2）要使此机构成为双曲柄机构，则应取哪个杆为机架？3）要使此机构成为双摇杆机构，则应取哪个杆为机架？其长度的允许变动范围为图三、1多少？4）如将杆4的长度改为d=400mm，而其他各杆的长度不变，则当分别以1、2、3杆为机架时，所获得的机构为什么机构？2．在图三、2所示凸轮机构中,已知凸轮为一偏心圆盘。要求:1）给出此凸轮机构的名称；2)画出此凸轮机构的基圆(其半径以r表示)和凸轮的理论轮廓曲线；03）标出图示位置时推杆的位移s；4)标出凸轮机构在图示位置时的压力角α；图三、2四、计算题（3道小题，每道小题10分，共30分）1．试计算图四、1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，请指出其位置；判定该机构是否具有确定的运动。

注：学生必需在答题纸上答题，否则没有成绩。

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094机械原理图四、12．在图四、2所示的周转轮系中，已z=60，z=40，z′=z=20，试求传动比iH。12231知112图四、23．有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知小轮的齿z=26，两轮的传动比i=5，模数数m=3mm，压力角α=20。为了改善齿轮传动的平稳性，要求在不降低强度、不改变中心

0距和传动比的条件下，将直齿轮传动改为斜齿轮传动，并希望将斜齿轮的分度圆螺旋角β限制在8～20之内，试确定该对斜齿轮的模数、齿数、分度圆直径和中心距。oo五、设计题（1道小题，10分）1．如图五所示，已知连杆两位置MC、MC（C为活动铰链点）及固定铰链点A。要求活动铰1122链点B在MC线上，当以AB为原动件时，铰链C点处压力角为30，用作图法设计该铰链四杆

0

2

注：学生必需在答题纸上答题，否则没有成绩。

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0ABCD（不写作图步骤，保存所有作图线）。100机构

分值2020203010一、填空题（10道小题，20个空，每空1分，共20分）1．2，12．驱动力的作用线在摩擦角之内，驱动力的作用线在摩擦圆之内3．314.796mm4．增大，减小5．等速运动规律，正弦加速度运动规律6．输出，输入7．∑P=0，∑M=08．2，6，0.259．一致，接近10．转动副中心，垂直道路的无穷远处二、简答题（4道小题，每道小题5分，共20分）1．答：回程速度大于工作行程速度，曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构和摇摆导杆机构。（5分）2．答：在机器的运转过程中，由于作用在机构上的驱动力矩和阻抗力矩作周期性的变化，故使机器主轴的速度发生周期性的波动，这种速度波动叫周期性速度波动。若等效力矩的变化是非周期性的，则机械运转的速度将出现非周期性的速度波动。假使对速度波动不加以调理，将导致运动副中产生附加的动压力，引起机械的振动，从而降低机械的寿命、机械效率和工作质量。周期性速度波动可以用加飞轮的方法加以调理；非周期性的速度波动一般用调速器来调理。（5分）3．答：平底推杆凸轮机构的压力角为始终为零，故这种凸轮机构不存在自锁问题。（5分）4．答：可以通过增大凸轮基圆半径、改变偏距或改变推杆运动规律等措施来减小最大压力角。（5分）三、分析题（2道小题，每道小题10分，共20分）1．解：1）当取杆4为机架时，有曲柄存在。杆1为曲柄，此时该机构为曲柄摇杆机构；（3分）2）要使此机构成为双曲柄机构，则应取杆1为机架；（2分）3）要使此机构成为双摇杆机构，则应取杆3为机架，且其长度的允许变动范围为150~1350mm；

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（3分）4）如将杆4的长度改为d=400mm，而其他各杆的长度不变，则当分别以1、2、3杆为机架时，所获得的机构为双摇杆机构。（2分）图三、12．解：1）该凸轮机构的名称：对心直动滚子推杆盘形凸轮机构；（1分）2）、3）、4）见图三、2。（各3分）图三、2四、计算题（3道小题，每道小题10分，共30分）1．F=3n－2p－p=3×9－2×12－1×2=1.（4分）机构具有确定的运动。B处为局部自由度（2分），J处为复合铰链（2分），G、F、H处为虚约束，lh算一个移动副。（2分）2．解：此轮系为行星轮系。（2分）?ni=HzznH1=?23=?4020×6020×2=?（5分）313?nn3Hz′z21因n=03=?1

故：iHi

1

13

H

2=1+=1.67（3分）

3

3．解：不降低

强度的状况下，

该对斜齿轮的模数不变，应为

m=3mm；

n

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11小齿轮的分度圆直径不变，应d=mz=78mm；（2分）为原传动中心距：a=d3+1(112=×i)26220=(1+5)234mm，改为斜齿轮后传动中心距不s变，由此可求β=8时，z=25.75，当β=20时，z=24.43，故取得z=26coβ。当0111z=25，z=125；（5分）12螺旋角：β=mznarccos2a1(1325+i)arc