机械原理作业册(黑体字)

第二章机构的结构分析

一、是非、填空与选择题

1、机器中每一个独立的运动单元称为,每一个独立的制造单元称为。

A、零件B、构件C、部件

2、运动副是指的联接。

3、平面机构中两构件通过面接触而构成的运动副为,通过点、线接触构成的运动副

为。它们各引入的约束个数为与o

4、运动链与机构的区别在于。

5、机构具有确定运动的条件是；如果不能满足这一条件则

会导致的后果。

6、任何机构的从动件系统的自由度数目都等于零。()

7、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度等于1。()

8、由m个构件所组成的复合钱链包含的转动副个数为。

9、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和。

10、根据机构的组成原理，任T几构都可看作由、和三部分组成。

11、由2个构件和3个低副组成的基本杆组称为,由4个构件和6个1氐副组成的基本杆

且称为。

A、II级杆组B、III级杆组C、IV级杆组

12、某平面基本杆组有6个低副，其构件数为。

A、2B、3C、4

13、对平面高副机构进行高副低代时_____。

A、用一个低副代替一个高副。

B、用一个虚拟构件和一牝氐副来代替一个高副。

C、用一个虚拟构件和两个低副来代替一个高副。

二、绘制机构运动简图

1、图示为一小型压力机。图中齿轮1与偏心轮1'为同一构件，绕固定轴心。连续转动。在齿轮

5上开有凸轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C轴上下摆动；同时，又通

过偏心轮1'、连杆2、滑杆3使C轴上下移动；最后，通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和钱链G

使冲头8实现冲压运动。取会制其机构运动简图，并计算其自由度。

2、图示为一机构模型，请画出其对应的机构运动简图。

3、试绘制图示液压泵的机构运动简图。

4、下图所示的机构，原动件1上有一圆弧槽，圆心在2点。在圆弧槽内嵌一弧形滑块2,滑块2

套在平动滑块3凸起的圆柱体上，而滑块3在机架4上的滑槽内。试绘制其机构简图。

三、机构自由度计算

试计算下图所示各运动链的自由度，相旨出局部自由度、复合钱链和虚约束，最后判断此机

注：图示机构中的几何条件为AB//CD//EF

e)

g)h)

i)

四、试计算下图所示机构的自由度，并作出它们仅含低副的替代机构。

五、计算下图所示机构的自由度，并通过结构分析确定当构件1、,5分别为原动件时机构的级另IJ。

<zsS?5

2

3

笫三章平面机构的运动分析

一、选择与填空题

1、速度瞬心^。

A、两构件的速度中心B、平面运动的两构件瞬时速度相等的重合点

C、两构件瞬时重合点D、两构件在任意时刻相对速度相等的重合点

2、组成高副的两元素有相对滑动时，其速度瞬心位于。

A、过接触点处的公法线上B、过接触点处的公切线上

C、接触点处D、无穷远处

3、机榭勾件上任意点的缈口在其■图上为o

A、极点处的速度B、通过极点的速度向量

C、不通过极点的速度向量D、由极点指向该点的速度向量

4、两构件组成移动副，其牵连运动为转动时。

A、不存在哥氏加速度

B、加速度为相对加速度与牵连加速度的矢量和

C、哥氏加速度方向是牵连速度绕牵连角速度转动90°

D、哥氏加速度方向是相对速度绕牵连角速度转动90°

5、速度影像法只能用于。

A、两个不同构件上B、整个机构上

C、三个构件上D、同一构件上

6、由三心定理可知，三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于

7、由N个构件（含机架）组成的机构，其瞬心总数仁.

二、分析、计算题

1、^求下图所示各机构在图示位置时全部瞬心的位置。.

2、下图所示的凸轮机构，已知凸轮轮廓的曲率半径尸0.05m,4=0.025m,4R.08m,凸轮以等

角速度。尸10rad/s逆时针转动。(用矢量方程图解法)

(1)试用瞬心法求从动摆杆2的角速度必

(2)试用高副低代法和矢量方程图解法求从动摆杆2的角速度“、角加速度海

3、试判断在图示两机构中，

(1)B点是否都存在科氏加速度?⑵找出科氏加速度为零的所有位置;

(3)标出图a中的SS2B3O

C

4、下图所示的正切机构中，如果30.1m,斤1.36m/s,四31.Zn/s?方向如图所示，试用相对运

动图解法求构件1的角速度和角加速度。（用矢量方程图解法）

5、已知机构各构件的长度心、&，原动件1以等角速度3逆日愉转动，用矢量方程图解法求图

示位置构件2、构件3的角速度“、"和角加速度必、a（列出相关的速度和加速度矢量方程

式；作出速度图和加速度图）。

6、下图所示的摇杆机构中，如果盘=0.03m,4,0=0.1m,4=0.05m,£*=0.04m,曲柄1以等角速度

«FWrad/s回转,试用相对运动图解法求构件2上£点的速度和加速度以及构件2的角速度和角

加速度0

7、图示为一汽车雨刷器机构。其构件1绕固定轴心4转动，齿条2与构件1在8点处钱接，并与

绕固定轴心。转动的齿轮3啮合（滚子5用来保证两者始终啮合），固连于轮3的雨刷3'作往复

摆动。设机构的尺寸为轮3的分度圆半径2m,原动件1以等角速度®二1rad/s

顺时针转动，试用图解法确定雨刷的摆程角和图示位置时雨刷的角速度和角加速度。

y

8、如图所示已知曲柄的长度人转角必、等角速度。汲中心距0要求确定导杆的转角必、角

速度例和角加速度磁，以及滑块在导杆上的位置s、滑动速度.及加速度a-（用复数矢量法,

推导出方程式即可）

第四章平面机构的力分析

一、是非、填空与选择题

1、按照力对运动的影响，可将力分为和两大类。

2、当量摩擦系数£的引入意味着实际摩擦系数式的改变。（）

3、在构件1,2组成的转动副中，确定构件1对构件2的反力片2的方法是

__________________________________________________________________________________________________________________________O

4、在考虑摩擦的转动副中，总反力作用线永远切于摩擦圆。~）

5、凡是驱使机械产生运动的力称为；其特点是。

凡是阻止机械产生运动的力称为:其特点是_____________________。

1

6、作平面移动的构件，其惯性力为;惯性力偶矩为o

7、绕定轴（通过质心）变速转动的构件，其惯性力为;惯性力偶矩

为O

8、构件组的静定条件为。

9、下列阻抗力不是工作阻力的是。

A、起重机的起重力B、轧钢机的轧制力C、齿轮传动中的摩擦力

10、下列阻抗力是工作阻力的是。

A、带传动中的摩擦力B、齿轮传动中的摩擦力C、轴承中的摩擦阻力

11、如果作用在径向轴颈上的外力加大，那么轴颈上摩擦圆。

A、变大B、变小C、不变D、变大或不变

二、分析、计算题

1、在图示摆动导杆机构中，已知&=300而，曲=90°,好30°,加于导杆的力矩腐=60厮。求

图示位置各运动副中的反力和应加于曲柄1上的平衡力矩必。

4

2、如图一曲柄滑块机构。已知各构件的尺寸、摩擦圆、摩擦角，作用在滑块3上的水平阻力国

驱动力为作用在构件1上8点处且垂直于48的A。试确定：

(1)哪个构件为二力平衡构件，哪些构件为三力平彳新构件；

(2)构件4对构件1的运动副反力的方向是向上还是向下；

(3)标出各运动副反力的方向；

(4)求机构的各运动副反力及构件1上的驱动力A。

///////v

3、图示为一手压机，已矢出乍用在构件1上的主动力E500N,简图中转动副处的大圆为摩擦圆,

摩擦角的大小示于右侧。要求在图示位置：

(1)画出各构件上的作用力(画在该简图上)；

(2)用〃p=10N/nrn,画出力多边形图，求出压紧力。的大小。

4=10°

4、如图所示为凸轮机构，凸轮1为原动件，且以角速度3逆时针匀速转动。已知机构的位置和

各构件的尺寸、作用于构件2上的生产阻力万以及各运动副之间的摩擦角0及摩擦圆半径

不计惯性力和重力，试求各运动副反力以及作用在凸轮上的平衡力矩优

5、如图所示为双滑块机构。已知各构件的尺寸及各运动副之间的摩擦角W、摩擦圆半径。，滑

块4为原动件，等速向右移动，滑块2上受到阻力。的作用。若不计构件的惯性力和重力，试求

图示位置时的平衡力A。

6、图示楔块机构，已知：片为驱动力，片为生产阻力，式为各接触平面间的滑动摩擦系数。试求:

楔块2的两个摩擦面上所受到的全反力昂2,届。

7、下图所示的正切机构中，已知/F500nm,o>FWrad/s（为常数），构件3的重量65=10N,重心

在其轴线上，生产阻力/?=100N,其余构件的重力和惯性力均略去不计。试求当公=60。时，需

加在构件1上的平衡力矩眼。

£

t

第五章机械的效率和自锁

一、选择与填空题

1、在机械运转过程中，考虑摩擦的转动副，总反力作用线总于摩擦圆。

2、在机械运动中总是有摩擦力存在，因此，机械的效率总是__________。

3、具有自锁性的机构其正行?呈运动，反彳谯运动。

4、下列式子中不是机械效率表达式的是_______。

A、用/窗B、Pf/R,C、FJFD、网M

5、三角螺纹的摩擦力矩(1)方牙螺纹的摩擦力矩，因此，它多用于⑵。

(1)A、小于B、等于C、大于

(2)A、传递动力B、紧固联接

二、分析、计算题

1、下图所示机组中，电动机经带传动和减速器减速后，带动两个工作机［和II工作。已知两个工

作机的输出功率和效率分别为月=2kW,〃Q.8,0u=3kW,7,每对齿轮传动的效率5=0.95,

每个支承的效率"2=0.98,带传动的效率773=0.9。求电动机的功率和机组的效率。

2、有一楔形滑块沿倾斜V形导路滑动，见图，已知，牛35°,〃=60。，摩擦系数月).13,载

荷31000N,试求滑块等速上升和下降时的户和〃、效率〃和力及反行程自锁条件。

e.

3、图示两种结构，/,.4已知，推杆1与机架2之间的摩擦系数为八试求：

1)图(a)、⑹的推杆1在力尸作用下欲在机架2中移动，若发生自锁，求心、应多大?

2)两种结构中，哪一种易自锁？为什么？聿

(a)

4、在图示焊接用的楔形夹具中，夹具把两块要焊接的工件1及1'预先夹妥，以便焊接。图中2

为夹具体，3为楔块。如已知各接触面间的摩擦系数均为f,试确定夹具夹紧后；楔块3不会自动

松脱的条件。

5、图示螺旋起升机构中，转动手轮H,通过螺杆2使楔块3向右移动以提升滑块4上的重物4

已知R30kN,楔块倾角方15°,各接触面间摩擦系数丹匀为。15,螺杆的螺旋升角1=8.687°,

不计凸缘处摩擦。求提起重物。时，需加在手轮上的力矩及该机构的效率。

6、图示钱链四杆机构，设构件1为主动件，次驱动力，B、C、〃处的摩擦圆为虚线圆，试确

定机构在图示位置时，运动副员C、冲的总反力；并判断在外力〃乍用下，该机构能否运动？

4

7、图示为一超越离合器，当星轮1沿顺时针方向转动时，滚柱2将被楔紧在楔形间隙中，从而

带动外圈3也沿顺时针方向转动。设已知摩擦系数五=0.08,e50而，/MOrrmo为保证机构能

正常工作，试确定滚柱直径d的合适范围。提示：在解此题时，要用到4题的结论。（答：

9.424nrnWdW10mm。）

8、如图所示的摩擦停止机构中，已知外二29所，%=150^,Q=5000N,f=0.16,求楔紧角£

及构件I与2之间的正压力M。

0

第六章机械的平衡

一、选择与填空题

1、平面机构的平衡问题，主要是讨论机构惯性力和惯性力矩对（）的书就。

A、曲柄B、连杆C、机座D、从动件

2、转子的许用不平衡可用质径积和偏心距两种表示方法，前者（）。

A、便于比较平衡的检测精度B、与转子的质量无关C、便于平衡操作

3、试通过计算确定图6-1所示刚性转子中有（）是动平衡的。

图6T

A、1个B、2个3、三个

4、下图所示两个转子，已知小八=他小转子（a）是_____不平衡的，转子（b）是______不平衡

图6-2

5、机械平衡的目的是o

6、刚性转子的平彳酎设计可分为两类：一类是,其质量分布特点是

_____________________，平篌亍条件是___________________________________________________

:另一类是,其质量分布特点是

，平衡条件是O

7、静平衡的刚性转子是动平衡的，动平衡的刚性转子是静平衡的。

8、作转子的静平衡实验时，至少选个校正平面（平衡平面）；作动平衡实验时至少

选个校正平面（平篌亍平面）。

9、刚性转子静平衡的力学条件是：：常见的仅需要作静平衡的刚性转子

有①，②O

10、在实际生产中，需要做动平衡实验的刚性转子有①,②；仅需要做静

平衡实验的刚性转子有①,②。

二、分析、计算题

1、有四个回转质量m=3kg,析6kg,析7kg,/nF9kg,它们位于同一回转平面/内，矢径分别为

八二20mm,rFl2im,rFlOmm,々=8mm,其间夹角依次互为90°如图所示，今要求在回转半径%=1ftm

处加一平衡质量雁，试求倔及其矢径外与外

2、卜图所小的两根曲轴结构中,已知：nrr-nirr^nff-nrr-mf；又/F/F/F/且曲柄位于过回转轴

线的同一平面内，试分析其平衡状态（不平衡、静平衡、动平衡）；如/尸/3#/2,则它们的平衡状

态有何变化？请具体说明理由“

第七章机械的运转及其速度波动的^节

一、选择与填空题

1、机器等效质量的大小是机器的函数。

A、位置B、速度C、力口速度D、动能

2、为了减小机械运转中周期度波动的程度，应在机械中安装。

A.调速器B.变速装置C.减速器D.飞轮

3、安装飞轮不能达到调节机械非周期性速度波动目的的原因是o

A.飞轮的作用只是“吸收”能量B.飞轮的作用只是“释放”能量

C.它既不能创造出能量，也不能消耗能量

D.飞轮的作用只是“吸收”和“释放”能量

4、等玄处专动惯量的值。

A、一定是常数B、一定不是常数

C、可能小于零D、一定大于零

5、在建立机器的等效力学模型时，等效力或等效力矩所作之功与机器上所有外力和外力矩所作之

功相等，其中的外力和外力矩。

A、包括惯性力和惯性力矩B不包括惯性力和惯性力矩

C、包括惯性力，惯性力矩和重力

6,有三个机械系统，它们主轴的。皿和。"加分别如下，其中运转最不均匀的是，运转

最均匀的是o

A,1025rad/s,975rad/sB、512.5rad/s,487.5rad/s

C、525rad/s,475rad/s

7、机器运转的三个阶段分别为①___________(2)(3)。

8、建立机械的等效力学模型时，按___________的原则来计算等效力矩，按____________的原则

来计算等辘动惯量。

9、建立机器的等效动力学侬的等效原则是______________________________。

10、某机械主轴的实际转速在其平均转速的±3%范围内变化，则其速度不均匀系数6=。

11、某机器主轴的平均角速度。有100rad/s,机器运转的速度不均匀系数6=0.05,则该机器的

最大角速度0皿=rad/s,最小角速度3加“=rad/so

二、分析、计算题

1、图示车床主轴箱系统中，带轮半径/&20而1,3120™,各齿轮的齿数为z/=Z2'=20,ZFZ3=40,

各轮转动惯量为H=&'=0.01kgm2,JFJFG.04kgni2,JpO.02kgm2,U=0.08kgm2,作用在主轴HI

上的阻力矩加=60厮。当取轴1为等效构件时，试求机构的等效转动惯量J和阻力矩的等效力矩

2、图示为对心对称曲柄滑块机构，已知曲柄04=曲'十，曲柄对。轴的转动惯量为4滑块8及

夕的质量为纵连杆质量不计，工作阻力尸二尸，现以曲柄为等效力构件，分别求出当0=90°

时的等效转动惯量和等效阻力矩

4

图7-2

3、在图示的行星轮系中，已知各轮的齿数为z=a=20,马=60,各构件的质心均在期目对回转

轴线上,它们的转动惯量分别为d=4=0.01kg•m2,4=0.16kg•n?,行星轮2的质量n=2kg,

模数折10加，作用在系杆//上的力矩眼=40N・rn,方向与系杆的转向相反。求以构件1为等效

构件时的等效转动惯量”和眼的等效力矩优。

第八章平面连杆机构及其设计

一、选择与填空题

1、平行四边形机构的极位夹角夕=,它的行程速比系数e。

2、具有急回运动的曲柄摇杆机构，其原动件曲柄通常作转动，且一定存在极位夹角,

其行程速比襁（必然大于。

3、在曲柄摇杆机构中当与两次共线位置之一时出现最小传动角。

4、在曲柄摇杆机构中当与两次共线时则机构出现死点位置。

5、钱链四杆机构演化成其他形式的四杆机构有，—

等四种方法。

如图所示的四个钱链四杆机构，E同—是双曲柄机构。

A、aB、bC>cD、d

J

sa

2、在如图所示校链四杆机构中，已知ZaF50nni,“F35nmzA>=30mm。试问:

⑴若此机构为曲柄摇杆机构，且AB杆为曲柄，心的最大值为多少？

⑵若此机构为双曲柄机构，&的最小值为多少？

⑶若此机构为双摇杆机构，心的值应为多少？

3、图示钱链四杆机构中，各杆的长度为/_F28m,右52m,6=50™,£,=72nm..试求：

(1)当取杆4为机架时，该机构的极位夹角0、杆3的最大摆角也最小传动角心”和行程速

度变化系数左

(2)当取杆1为机架时，将演化成厮中类型的机构？为什么？并说明这时心。两用专动副是周

转副还是摆转副；

⑶当取杆3为机架时,又将演化成何种机构？为什么？这时48两个转动副是否仍为周转副？

1

,D

4

4、设计一摆动导杆机构。如图所示，已知金02=451而，行程速比系数偿1.4,求曲柄6M的长度。

（注：严格按比例绘制，作图过程无需说明，但应保留作图线。）

5、如图所示，现欲设计一校链四杆机构，设已知摇杆刃的长度为％75面!，行程速度变化系数,

信1.5,机架川的长度为3100m,摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为片45°。试求曲柄

的长度人和连杆的长度心（有两组解）。

6、试设计一织机推梭框机构（如下图所示），已知从动滑块的行程G385nm,连杆两个位置角

@=3=6°及摇杆固定较链中心4（0,0）,滑块中心的位置G（164,132）o

7、设计一曲柄摇杆机构，已知其摇杆长度3290™,摇杆摆角0=32°,行程速比系数偿1.25。

若已知连杆的长度3260™,求曲柄的长度人和机架的长度小，并验算最小传动角人,。是否在

允许范围内。

8、设计一曲柄摇杆机构，已知其摇杆长度3300m,摇杆摆角0=35°,行程速比系数偿12

若已知曲柄的长度380rrm,求连杆的长度&和机架的长度品，并验算最小传动角为。是否在允

许范围内。

第九章凸轮机构及其设计

一、是非、选择与填空题

1、在凸轮机构从动件几种常用运动规律中，运动规律有刚性冲击；

和运动规律有柔性冲击；运动规律没有冲击。

2、凸轮机构运动规律中，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，则机构将性冲击。

3、组合运动规律曲线在过渡点应,同时在这些过渡处的

______________________要相等。

4、滚子从动件盘形凸轮机构中,凸轮实际轮廓线是轮廓线的曲线。

5、在设计滚子推杆盘形凸轮机构时，若发现凸轮实际廓线有变尖现象，为了克^变尖现象，可采

取的措施有或。

6、对于运动规律确定的偏置直动尖底推杆盘形凸轮机构，与机构的压力角有关的主要参数

是、。

7、若将同T仑廓曲线的凸轮分别与直动尖底从动件、滚子从动件、平底从动件配合1吏用，则从动

件的运动规律。

A相同B不同0不一定

8、滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的基圆半径是指。

A凸轮的转动中心到理论廓线的最小半径B凸轮的转动中心到实际廓线的最小半径

9、盘形凸轮机构中，从动件运动规律不变，当基圆半径增大时，其对应点的压力角o

A增大B减小C不变

10、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是O

A可实现各种预期的运动规律B便于润滑

C制造方便，易获得较高的精度D从动件的行程可较大

11、外凸凸轮为了保证有正确的理论轮廓曲线,其滚子半径应_______理论轮廓的最小曲率半径。

A小于B大于C等于D大于等于

12、尖顶从动件盘形凸轮机构中，基圆上至少有一点是廓线上的点。（）

13、等加速等减速运动规律是指从动件在推程中按等加速运动，在回程中按等减速运动。（）

14、要使凸轮机构受力情况良好可采用减小凸轮基圆半径的方法。（）

15、在平底从动件凸轮机构中，不允许凸轮有内凹形轮廓。（）

二、分析、作图题

1、如图所示为对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其中朋和宓段都是以。为圆心的圆弧。试在

图中标出：（1）凸轮理论廓线、实际廓线及基圆半径出（2）推程运动角名、远休止角苑、回

程运动角6。'、近休止角%

2、在图示凸轮机构中，圆弧底摆动推杆与凸轮在8点*锹虬当凸轮从图示位置逆时针转过90。

时，试用图解法标出：

(1)推杆在凸轮上的接触点；

(2)推杆1立移角的大小；

(3)凸轮机构的压力角。

3、用作图法求图(a)、(b)、(c)、(d)中的凸轮从图示位置转过45°后的压力角。

4、图示的凸轮机构，其凸轮轮廓为一偏心圆盘，试作图并标出:

⑴凸轮的理论轮廓，基圆；

(2)凸轮与滚子从动件从小。点接触时，凸轮的转角机

(3)从动件在。点接触时，凸轮机构的压力角3；

⑷从动件在。点接触时，滚子从动件的位移总

5、试设计偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构凸轮的理论轮廓曲线和工作轮廓曲线。已知凸轮轴心置

于推杆轴线右侧，偏距户1。而，基圆半径房35m,滚子半径彳=15向。凸轮以等角速度沿顺时针

方向回转，在凸轮转过角力=150°的过程中，推杆按等速运动规律上升左32皿；凸轮继续转过

330。时，推杆保持不动；其后，凸轮再回转角度SK20°时，推杆又按等加速等减速运动规

律下降至起始位置；凸轮转过一周的其余角度时，推杆又静止不动。

第十章齿轮机构及其设计

一、选择与填空题

1、渐开线直齿圆柱齿轮机构的可分性是指不受中心距变化的影响。

A、节圆半径B、传动比C、啮合角

2、齿轮轮齿的渐开线形状取决于它的_______直径。

A、分度圆B、基圆C、齿顶圆D、齿根圆

3、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮树隹安装时指o

A、节圆保持纯滚动B、中心距等于两节圆半径之和

C、两齿轮的模数相等D、分度圆与节圆重合

4、现要加工两个正常齿制渐开线直齿圆柱外齿轮。齿轮1：m=2mm,z=50；齿轮2：mpArm,左25。

这两只齿轮加工。

A、可用同一把铳刀B、可用同一把滚刀C不能用同一把刀具

5、用仿形法加工渐开线齿轮产生根切现象。

A、会B、不会C、不一定

6、若两齿轮的变位系数为＞0,至=0,则该对齿轮传动中的轮2为齿轮。

A、正变位B、负变位C、非标准D、标准齿轮

7、下列蜗杆传动比计算公式中，错误的公式是o

A、1-（0\/ttkB、i-di/d\C、i-zs/z\D、t-rh/rk

8、蜗杆的分度圆直径。

A、可自由选择B、已标准化

9、用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的与轮坯的_______圆之间做纯滚动：

加工变位齿轮时，其刀具的与轮坯的_______圆之间做纯滚动。

10、正变位齿轮与标准齿轮相匕取其分度圆齿厚,齿槽宽,齿顶高,齿根

图«

11、在斜齿轮传动中，除了用变位的方法来凑中心距外，还可以用凑中心距。

12、一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合时，最多只有对轮齿在同时啮合。当安装时的实际中心

距大于标准中心距时，啮合角变,重合度变,传动比o

13、斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在面。

14、阿基米德螂干标准模数和标力角在面，螂仑标准模数和精版力角在面。

15、直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算通常都以为基准。

16、已知标准普通圆枉蜗杆的2=3,牛HO,则蜗杆分度圆的直径d=mm,蜗

杆齿顶圆直径&=E1。

二、分析、计算题

1、试判断下述说法是否正确？为什么？

1）一个圆柱齿轮上齿厚等于齿槽宽的圆称为分度圆。

2）模数、齿数、压力角相同的标准齿轮与变位齿轮相比分度圆、基圆、分度圆齿距和基圆齿距

的大小都发生了变化。

3）当齿轮齿条非标准安装时，齿轮的节圆不郁口分度圆重合。

2、某项技术革新中需要采用一对齿轮传动，其中心距为144e,传动比为2。现在零件库房中存

有四种现成的齿轮，已知它们都是国产的正常渐开线标准齿轮，压力角都是20%这四种齿轮的

齿数和齿顶圆直径分别为z=24,&=104nm；2F47,ofc=196mm；疔48,4=250rnn；z1=48,&=200

皿试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮来？

3,一对外啮合圆柱标准直齿轮，z,-^=20,/7F5nm,a=20°,/i=1,3=0.25。

1）在标准安装中心距a进行啮合时，求44、&、&、a。

2）这对标准齿轮在安装中心距a'=K2情况下啮合时，求啮合角"、节圆半径/、传动比

友、顶隙c及啮合齿廓在节点时的渐开线曲率半径（列出计算公式，计算出题目所要求解的

有关参数）。

4、图示为一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，轮1为主动轮，转动方向如图所示，试:

1）画出理论啮合线；2）画出实际啮合线；3）标出啮合角及节圆压力角；

4）写出该对齿轮传动重合度的表达式，若£=1.64画出单齿啮合及双齿啮合区。

5、一对齿轮的渐开线轮廓如图所示，两渐开线啮合于点K。1）用作图法求齿轮1渐开线上与点a?

和从相共扼的点a,和b,,同样求齿轮2渐开线上与点C,相共扼的点2）标出这两条渐开线齿廓

的齿廓工作段。3）画出这对渐开线的节圆，节圆压力角，啮合角与节圆压力角的关系如何？

6、用齿条刀具加工一直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度©=5rad/s,刀具移动速度

为0.375m/s,刀具的模数炉10m,压力角/20°。

⑴求被加工齿轮的齿数4;

⑵若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为77E,求被加工齿轮的分度圆齿厚：

⑶若已知该齿轮与大齿轮2相啮合时的传动比/,否4,当无齿侧间隙的准确安装时,中心距炉377rmi,

求这两个齿轮的节圆半径八,、及其啮合角〃。

第十一章齿轮系及其设计

一、选择题与是非题

1、下图所示轮系的4个传动比计算式，其中.为正确的。

A/|2^—(0H)/(-OR);zjZ\B(3|-0。/(3r6>H)=25/Z\

C=(W2-6;H)/(a>3-WH)-Z2/&Dh3=(«1-^H)/((^>s---&/ZY

2、在轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的位置都固定的轮系称为。

A周转轮系B定轴轮系C复合轮系D行星轮系

3、既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分或由几个基本周转轮系组成的轮系称为。

A周转轮系B定轴轮系C复合轮系D差动轮系

4、可用公式/i-。上(/(<ob-o>H)=±齿轮a到齿轮b所有从动齿轮齿数连乘积/齿轮

a到齿轮b所有主动齿轮齿数连乘积，计算由锥齿轮组^的周转轮系中行星轮的角速度。

5、乂是周转轮系中a、。两轮的传动比。

二、分析、计算题

1、图示电动三爪卡盘传动轮系。已知各轮齿数为z=6,ZFZI=25,疔57,木56,求传动比法

--

2、图示万能刀具磨床工作台的进给装置中，运动经手柄输入，由丝杠输出，已知单头丝杠螺距

45所，试计算手柄转动一周时工作台的进给量s（单头丝杠转一周，工作台前进一个螺距P）。

3、图示为组合机床分度工作台驱动系统中的行星轮系，已知z=2（右旋）、ZF46、中8、k28、

4=18、26=28,求福及齿轮6的转向。

4、图示汽车自动变速器中的预选式行星变速器。I轴为主动轴，II轴为从动轴，S、P为制动带。

其传动有两种情况：（1）S压紧齿轮3,P处于松开状态：（2）P压紧齿轮6,S处于松开状态。

已知各轮齿数z=30,^=30,空劣=90,zp40,京25。试求两种情况下的传动比八

5、下图所示轮系中，已知各轮齿数为：苕=34,=24,zz=40,马'=30,马=18,马'=38,z）=36,

引=22。试求该轮系的传动比温并说明轴A与轴H的转向是否相同。

6、在图示的脚踏车里程表的机构中，C为车轮轴，已知各轮齿数为z=20,2F100,ZF120,木12,

Zt'=30,乃=100。当"-15r/min时，要求：1）划分基本轮系：2）分别列出基本轮系传动比

的计算公式；3）求表上的禄十P的转速加

一、判断题（正确打“J”，错误打“X”）（15分）

1、根据渐开线性质，基圆之内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计得比基圆大些。

（）

2、一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，模数越大，重合度也越大。（）

3、标准齿轮就是模数、压力角及齿顶高系数均为标准值的齿轮。（）

4、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。（）

5、和斜齿轮相似，蜗轮的齿向也有螺旋角B,因此，虫鼠的法向模数也应为标准值。（）

6,在斜齿轮传动中，为满足给定的中心距，只能采用变位齿轮传动。（）

7、正变位齿轮与标准齿轮相h啜，其基圆半径加大了。（）

8、机器的等效质量等于组成该机器的各构件质量之和。（）

9、平面四杆机构有无急回导等性取决于极位夹角是否大于零。（）

10、在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件，最小传动角可能出现在曲柄与机架两个共线位置之

一处。（）

11、经过平衡i殳计后的回转体，可以不进行平衡试验。（）

12、任何平面四杆机构出现止点都是不利的，因此应设法避免。（）

13、在考虑摩擦的转动副中，总反力作用线永远切于摩擦圆。（）

14、蜗杆传动的中心距等于〃（3+㈤/2。（）

15、具有局部自由度和虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应首先除去局部自由度和虚约束,

在机构的结构设计时也应尽量避免采用虚约束。（）

二、选择题（每空只有一个选项正确，请将对应字母添在横线上方）（15分）

1、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.等加速等减速运动C.正弦加速度运动

2、在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线时，发现压力角超过了许用值，且廓线出现变

尖现象，此时应采用的措施是。

A.减小滚子半径B.加大基圆半径C.减小基圆半径

3、当凸轮基圆半径相同时，为了改善机构的受力情况，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.增大c.保持原有值

4、三角螺纹的摩擦力距①方牙螺纹的摩擦力距，因此它多用于②。

①A.小于B.等于C.大于

②A.传递动力B.紧固联接

5、凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时，将日①冲击,它适用于励跆。

①A.刚性B.柔性C.无刚性无柔性

②A.低速B.中速C.高速

6、压力角是在不考虑摩擦情况下从动件所受作用力和受力点_____方向之间的夹角。

A.法线B.速度C加速度D.切线

7、在平面被链四杆机构中，有可能出现止点的机构是①，而且它们出现止点的条件是当—

一②为主动件时。

①A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构

②A.曲柄B.摇杆

8、为了减，J晰器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装_____①，并且应安装在______

②上。

①A.调速器B.飞轮C.变速装置

②A.高速轴B」氐速轴

9、用飞轮调速是因为它能①能量,安装飞轮以后，机器的速度波动可以一②.

①A.切B.消耗C.存储^释放

②A.消除B.减小C.增大

10、在研究单自由度机械系统动力学问题时，常采用等效力（或力矩）来代替作用在系统中的所

有外力，它是按的原则确定的。

A.作功相等B.动能相等

11、渐开线齿廓的形状完全取决于o

A.压力角B.齿数C.基圆半径

12、设计齿轮传动时，若发现重合度小于1的情况，则修改设计的措施应是。

A.加大模数B.减小齿数C.重选变位系数D.改用短齿制

13、阿基米德蜗杆的标准模数和标准压力角是在它的中规定的。

A.端面B.法面C.轴面

14、重合度〜=1.6,表示实际啮合线上有长度属于双齿对啮合区。

A.60%B.40%C.75%

15、蜗杆直径系数Q。

A.可自由选择B.已标准化

三、问答题（20分）

1、下图位置时（ABLBC）,有无哥氏加速度？为什么？（3分）

2、直齿圆柱齿轮咸速器中有一只嫡轮，为：zp18,ZF114,在8mm,父=1,c=0.25,所20,

中心距炉528m；现因小齿轮严重磨损拟报废，大齿轮准备修复使用，箱体不更换。经测量，大

齿轮重切修复后公法线长度比原来减小2.736m,试回答下列问题：

（1）原齿轮传动属于何种传动？

（2）新设计小齿轮应采用厮中变位？

（3）修复后的齿轮传动属于何种类型？（3分）

3、在下图所示白第交链四杆机构中，已知：生45m,/F55nm,而另外两杆长度之和为：K片125mn,

要求构成一曲柄摇杆机构，问：c、d的长度应为多少？（6分）

4、有四种刚性转子，质量分布如下图，回答:

⑴哪些是静平衡的?（2）哪些是静不平衡的?

（3）哪些是动平衡的?（4）哪些是动不平彳新的?（8分）

四、图解题（20分）

1、下图为干草压缩机运动简图，已知：3Fl0rad/s（常数），试用相对运动图解法求归fto（10

分）

2、下图所示为一手动压力机，已知机构的尺寸和作用在构件1上的主动力6简图中转动副处的

大圆为摩擦圆，摩擦角的大小示于右侧。要求在图示位置：

（1）画出各构件的真实受力（画在该简图上）；

（2）求出该机构的效率；（10分）

五、计算题（30分）

1、计算下图机构的自由度。若有复合钱链、局部自由度、虚约束应明确指出，并说明所给原动件

（画有箭头者）数目是否足够。（8分）

2、下图所示轮系中，已知各轮齿数为：zi=15,ZF30,马'=不30,W4O,W20,^=1440r/min

（其转向如图中箭头所示），试求轮6的转速n的大小与方向（方向用箭头表示在图上）。（10分）

3、已知一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，方5rrm,CF20°,A*=1,c=O.25,z,=20,左40。计

算：

（1）两齿轮的分度圆半径外、0和它们的基圆齿距今、短；

（2）小齿轮的齿顶圆半径2和大齿轮的齿根圆半径fn-,

（3）这对齿轮正确安装时的啮合角浮和中心距a；

（4）若中心距a加大5mm,求此时的啮合角a'及两轮的节圆半径八'、。（12分）

1999级《机械原理》试题（附答案）

一、选择题（每小题