哈尔滨工业大学《机械原理》期末考试试题与答案

130〃rl〃=ml〃r3〃=m312016030160〃r2〃=0kg・mm

x3x60=33.75kg-mm,m2x4x90=270kg-mm采用图解法分别在I-

I、口-n平面进行平衡，产10kg-mm/mm。选择作图比例尺

|i=10kg-mm/mm作图，求得：

milr=65kg-mm,mIIrII=240kg-mm=rII=100mm,贝（J

mI=0.65kg,mHrlI=2.4kg,相位如下图所示。由于rI

71\m272\m3zr3\mlr〃r3〃、mllrn）m3（左

图的数值分别是ml工

右图数值分别是

八、已知机组在稳定运转时期主轴上的等效阻力矩变化曲线Mr（（p）

如图所示，等效驱动力矩为常数，主轴的平均速度o）m=10rad/s。为

减小主轴的速度波动，现加装一个飞轮，其转动惯量JF=9.8kg-m2,

不计主轴及其他构件的质量和转动惯量。试求：

（1）等效驱动力矩Md。

（2）主轴的最大角速度comax及最小角速度comin,它们发生在

何处（即相应的（P值）。（15分）（3）运动速度不均匀系数，

解：

（1）Mdx2n=12xTixMrmax,因此有:

Md=78.44=19.6Nym

（2）comax发生在B点，（omin发生在C点。

（pB=n2+19.6n78.4xn2=58nr（pC=3n2-19.6n78.4xn2=118n

AWmax=15Yllx（78.4-19.6）x|n-n|=69.27J28人8（4）

8=AWmaxcDJF2m=69.2710x9.82=0.0707

第二篇：大学期末考试机械原理试题及答案

机械原理自测题

（二）一、判断题。（正确的填写〃「，错误的填写〃F〃）

（20分）

1、一对相啮合的标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。

（F）

2、在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。

（T）

3、两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副称为高副，它产

生两个约束，而保留一个自由度。（F）

4、一对直齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大。（F）

5、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（T）

6、对于刚性转子,已满足动平衡者,也必满足静平衡。（T）

7、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径和压力角应在凸轮的理论轮廓

上度量。

（T）

8、在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切

于摩擦圆。（T）

9、当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确

定的相对运动。（T）

10、对于单个标准齿轮来说,节圆半径就等于分度圆半径。（F）

二、填空题；（10分）

1、机器产生速度波动的类型有（周期性）和（非周期性）两种。

2、钱链四杆机构的基本型式有（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双

摇杆机构）三种。

3、从效率观点分析，机械自锁的条件是（效率小于零）。

4、凸轮的形状是由（从动件运动规律和基圆半径）决定的。5当

两机构组成转动副时，其瞬心与（转动副中心）重合。

三、选择题（10分）

1、为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装

（B）。A）调速器；B）飞轮；C）变速装置。

2、重合度Ea=1.6表示在实际啮合线上有（C）长度属于双齿啮

合区。

A）60%;B）40%;C）75%0

3、渐开线齿轮形状完全取决于（C）。A）压力角；B）齿数；C）

基圆半径。

3、在从动件运动规律不变的情况下，对于直动从动件盘形凸轮机

构,若缩小凸轮的基圆半径,则压力角（B）。

A）保持不变；B）增大；C）减小。

5、在计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度数（B）。

A）增多；B）减小；C）不变。

四、计算作图题

（共60分）

（注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接在试卷上作图，保

留所有作图线。）

1、计算下列机构的自由度（10分）

HMBCDEGNFHAEDACFGB图4-la）图4-lb）

F=3x6-2x8-1=1F=3x5-2x6-2=1

2、瞬心法图解图4-2所示凸轮机构从动件的线速度。（10分）

8P23解：：过凸轮与平底的接触点作法线n-no由〃三心定

理〃，P13、P23和P12共线，得P12点。2v3nlooP23图4-

2由瞬心定义：

P13P12n

V=VP12=（DP12P13MI

3、由图4-3所示直动盘形凸轮的轮廓曲线，在图上画出此凸轮的

基圆半径rb、各运动角即升程角①、远休止角①S、回程角①'、和①5

近休止角及从动件升程h。（10分）

S（p（pRbS（p'图4-3

cp'S4、已知如图4-4所示轮系各齿轮的齿数Z1=60、Z2=20、

Z21=

25、Z3=

45、nl=50转/分、n5=50转/分，方向如图示，求nH的大小

和方向。（10分）321nl3H2n3图4-4解：此轮系是一差动轮系。

nl-nHZ2Z320x453il3==-=-

n3-nHZlZ2z60x255nl=n3nHnH-nHnHnHnHnl=n3nHnH-l=—

135

5nl+3n35x50+3x（-30）35/.nH=nH转向与nl相同。8845、

如图4-5所示，已知机架AD=50mm,摇杆CD离机架最近极限位

置的夹角0=45。，CD=40mme该机构为曲柄摇杆机构,K=1.4O

求曲柄AB和连杆BC的长度。（10分）

解：求出极位夹角

e=180°xK-l=30°K+lC0AB2ipDC2W:作图步骤如下：1）连接

AC,作NCAC2=82）以D为圆心，CD为半径作弧与AC2交于C2O

3）AB=（AC2-AC）/2;BC=（AC2+AC）/2;图4-5B1

6、标准正常齿圆柱齿轮与一齿形角为20。的标准齿条无侧隙啮合,

已知Z1=20,m=6mmo用图解法求实际啮合线长度及重合度。

（10分）

mZl*r==60mmr=r+hl解:

allam=66mm2作图步骤：1）2）3）作直线CO1=rl,过C

点作水平线即齿条中线。过01点作倾斜线即啮合线的垂线。

作齿顶圆交啮合线于B1点，作距中线齿顶高度的平行线即齿顶线

与啮合线于B2点。BlB2即为实际啮合线长度。4）重合度为

ea=（BlB2）g7tmcosa

Olral*amhrCBlB2中线题6图

第三篇：机械原理试题及答案

机械原理自测题

判断题（正确的填写〃「，错误的填写〃F〃）

（20分）

1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆

必须设计比基圆大。

(F)

2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。

(T)

3、在平面机构中,一个高副引入二个约束。

(F)

4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大

基圆半径,则压力角将减小

(T)

5、在钱链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲

柄存在。

(F)

6、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。

(T)

7、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。

(T)

8、件可机构的从动件系统的自由度都等于零。

(T)

9、一对直齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大。

(F)

10、在钱链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点

位置。(F)

二、填空题。

(10分)

1、机器周期性速度波动采用(飞轮)调节，非周期性速度波动

采用(调速器)调节。

2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于(0)所以(没有)急回特

性。

3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或等于

l）o

4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀

具齿顶线超过极限啮合点Nl）o

5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（联接），

矩形螺纹多用于（传递运动和动力）。

三、选择题

（10分）

1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。

A）齿根圆；

B）齿顶圆；

C）分度圆；

D）基圆。

2、静平衡的转子（①）是动平衡的。动平衡的转子（②）是静平

衡的。

①A）一定；

B）不一定；

C）一定不。②A）一定；

B）不一定：

C）一定不。

3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时,

他们的渐开线齿形是（）。A）相同的；

B）不相同的。

4、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）等加等减速运动；

C）摆线运动。

5、机械自锁的效率条件是（）。

A）效率为无穷大：

B）效率大于等于1；

C）效率小于零。

四、计算作图题：（共60分）

注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接卷上作图，保留所有

作图线。

1、计算下列机构的自由度。

（10分）

EBCADHGFEABCDMNOFMNGCDAB图4-la）图4-lb）

F=3x8-2x11=2

F=3x8-2x11-1=1

2、在图4-2所示机构中，AB=AC,用瞬心法说明当构件1以等

角速度转动时,构件3与机架夹角中为多大时，构件3的33与31

相等。（10分）

P13A4P14ipl2BP123CP340col（o3=P13P34P13Pl

4.-.（01=003时P13P34=P13P14.-.P13P34=P13P14

当中二90。时，P13趋于无穷远处，在图4-3所示凸轮机构中,

已知偏心圆盘为凸轮实际轮廓，其余如图。试求：

（pl=0.001m/mm）

（10分）

OABaR图4-3

1）基圆半任R;

2）图示位置凸轮机构的压力角a;

3）凸轮由图示位置转90。后，推杆移动距离S。

4、已知图4-4所示车床尾架套筒的微动进给机构中Zl=Z2=Z4

=16

Z3=48,丝杆的螺距t=4mm。慢速给时齿轮1和齿轮2啮合;

快速退回时齿轮1插入内齿轮4。求慢速进给过程中和快速退回过程中

手轮回转一

S3周时，套筒移动的距离各为多少？

（10分）

321H手柄4解：慢进时：1-2-3-H为行星轮系

ilH=l-iH13=l-（-z3zl）=l+4816=4

nH=nl4=l移动是巨离

S=nHL=14x4=lmm

快进时：

1、4为一整体。nH=n4=nl=l

S=nHL=lx4=4mm

5、设计一钱链四杆机构，已知其摇杆CD的行程速比系数K=1,

摇杆长CD=50mmz摇杆极限位置与机架AD所成的角度=30。，

（p2=90。如图4-5所示。求曲柄AB、连杆BC和机架AD的长度。

（10分）（0=180°（K-l）/（K+l））

C2因为K=1,极位夹角6=0。ACLAC2应在一条直线上。

9OC1°AB=（AC2-AC1）/2BC=（AC2+AC1）/2AAD=

CD/tan30030°D图4・5

6、图4-6所示为一对互相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮。已知n-n

为两齿廓接触点的公法线，试在该图上

⑴标出节点P⑵画出啮合角8⑶画出理论啮合线N1N2⑷画出

实际啮合线BlB2⑸在轮2齿廓上标出与轮1齿廓上A1点相啮合的

A2点。（10分）

a,NlB2AlK01P02BlN2图4-65

第四篇：机械原理试题及答案

4.（8分）图示传动，蜗杆主动。如要求n轴所受轴向力为最小。

①试确定蜗杆的螺旋方向；

②在图上标出蜗轮的螺旋线方向；③说明轴n的转向；

④画出蜗轮2和小齿轮3所受轴向力的方向。ln42II

32II35.作出下列机构图示位置压力角（6分）

六、计算题（20分）

1.（5分）计算图示机构的自由度。

3.（9分）图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数

zl=z2=20,z3=60,z4=2,z5=40,轮1转向如图所示，卷筒直径

D=136mm。试求此时重物是上升还是下降。

答案

4.（8分）图示传动，蜗杆主动。如要求□轴所受轴向力为最小。

①试确定蜗杆的螺旋方向；

答：蜗杆左旋

（2分）

②在图上标出蜗轮的螺旋线方向；

答：蜗轮左旋

（2分）③说明轴n的转向；（2分）

④画出蜗轮2和小齿轮3所受轴向力的方向。（2分）

lnnII24Fa2Fa3IIII23

35作出下列机构图示位置压力角（6分）

六、计算题（20分）

1.计算图示两机构的自由度（各5分，共10分）。

n=6PL=8PH=ln=3x6-2x8-l=l

3.（9分）分析：传动装置由蜗轮蜗杆机构与一行星轮系组成。蜗

杆4与行星轮系中的系杆转速相同。

Hil3=znl-n4=-3=-3

n3-n4zlzl=20zz3=60n3=0

=>nl-n4=-3=>nl=4n4

0n4说明轮1与系杆转向相同，可以确定蜗杆4的转动方向。蜗

杆右旋，用右手螺旋法则可以确定蜗轮的转向。此时重物将上升。

第五篇：机械原理试题及答案

L在如图所示的齿轮一凸轮轴系中，轴4称为（）A.零件B.机构

C.构件D.部件

2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副

为（）A.转动副B.移动副

C.球面副

D.螺旋副3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）A.分度圆

B.齿顶圆

C.齿根圆

D.基圆4.机构具有确定相对运动的条件是（）A.机构的自由度数

目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由

度数目小于主动件数目

D.机构的自由度数目大于等于主动件数目5.一般转速的滚动轴承

计算准则为（）A.进行静强度计算

B.进行极限转速计算C.进行疲劳寿命计算

D.进行热平衡计算6.柴油机曲轴中部的轴承应采用（）A.整体式

滑动轴承

B.部分式滑动轴承C.深沟球轴承

D.圆锥滚子轴承7.螺纹联接的自锁条件为（）A.螺纹升角4当量摩

擦角

B.螺纹升角〉摩擦角

C.螺纹升角之摩擦角

D.螺纹升角2当量摩擦角

8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参

数，其表达式为（）9.钱链四杆机构的死点位置发生在（）A.从动件

与连杆共线位置

B.从动件与机架共线位置C.主动件与连杆共线位置

D.主动件与机架共线位置10.当轴的转速较低,且只承受较大的径

向载荷时，宜选用（）A.深沟球轴承

B.推力球轴承C.圆柱滚子轴承

D.圆推滚子轴承11,作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是

（）A.对称循环

B.脉动循环C.恒定不变

D.非对称循环

12.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用（）A.

圆型带传动

B.同步带传动C.V型带传动

D.平型带传动

13.钱链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长

度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（）A.最短杆

B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆

D.任何一杆

14.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装

拆时，宜采用（）A.螺栓联接

B.双头螺柱联接C.螺钉联接

D.紧定螺钉联接

15.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（）

A.将产生刚性冲击

B.将产生柔性冲击

C.没有冲击

D.既有刚性冲击又有柔性冲击16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮

形系数YFS值有关的参数是（）A.工作齿宽b

B.模数mC.齿数z

D.压力角a17.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（）

A.齿根部分

B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分

D.靠近节线处的齿顶部分18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是

（）A.mtl=ma2,atl=aa2,y=p

B.mal=mt2/aal=at2,y邛

C.mtl=ma2,atl=aa2zy=-p

D.mal=ma2zaal=at2,y=-p

（注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）

19.下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是（）

A.凸缘联轴器

B.齿式联轴器C.万向联轴器

D.弹性柱销联轴器20.带传动的主要失效形式是带的（）A.疲劳拉

断和打滑

B.磨损和胶合C.胶合和打滑

D.磨损和疲劳点蚀

二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）21.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o22.对于动

不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为。23.摆动导杆

机构的极位夹角与导杆摆角的关系为一相等24.在内啮合槽轮

机构中,主动拨盘与从动槽轮的转向.相同o25.普通平键的剖

面尺寸（bxh）,一般应根据_轴_径__按标准选择。

26.链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的，所

以应属于」齿合______传动。

27.在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是

oHl_=_oH2o

28.蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是一轮齿啮合

时的摩擦损耗效率。29.滑动轴承的转速越高,所选用的润滑油

粘度越大O

30.联轴器型号是根据计算转矩、转速和一轴径从标准中选

取的。

三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）32.试分析只

受预紧力F作用的单个螺栓联接的应力情况，写出其强度计算公式，

并指出公式中每个参数的物理意义。

四、计算题（本大题共4小题,每小题6分，共24分）34.已知一对

外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比il2=3,

小齿轮的齿数zl=18。试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮

的分度圆直径、齿顶圆直径。35.在图示传动装置中，已知各轮齿数为：

zl=20,z2=40zz3=20zz4=30zz5=80,运动从I轴输入，n轴输出,

nI=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴II的转速nil及转动

方向。36.某轴用一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边相对安装，已知两

轴承所承受的径向载荷分别为FrI=9000N/Frn=5000N,其内部轴

向力分别为FSI=2430N,FSH=1350N,传动件作用于轴上的轴向力

FA=1000N,判断系数e=0.32,当Fa/FrWe时，X=l,Y=0,当Fa/Fr>e时,

X=0.4zY=1.88O试分别计算出轴承的当量动载荷。

五、设计题（本大题共2小题,每小题7分，共14分）37.图示为一

偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件尖底与凸轮廓线在

B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出：⑴当凸轮从初始位

置转过二90°时,从动件走过的位移S1;

（2）当从动件尖底与凸轮廓线在B