机械原理思考题参考答案
机械原理思考题参考答案
机械原理思考题0-5
1.何谓机器？何谓机构？何谓机械？何谓构件？何谓零件？
机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。
机器有三个特征：⑴是人为的实物的组合；⑵各部分之间具有确定的相对运动；⑶用来变换或传递能量、物料、信息。
用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。
机构有两个特征：⑴是人为的实物的组合；⑵各部分之间具有确定的相对运动。
机械是机器和机构的总称。构件是运动的单元。一个构件可以包括一个或若干个零件。零件是制造的单元。
2.何谓通用零件？何谓专用零件？
在各种机械中经常用到的零件称为通用零件。只在某些机械中用到的零件称为专用零件。
3.何谓平面机构？何谓空间机构？
所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构。
4.何谓自由度？一个作平面运动的自由构件有几个自由度？
构件相对于参考系的独立运动称为自由度。一个作平面运动的自由构件有3个自由度。
5.何谓运动副？何谓低副？何谓高副？
两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。
两构件通过面接触组成的运动副称为低副。两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
6.何谓机架？何谓原动件？何谓从动件？
7.机架是机构中相对不动的构件。原动件是运动规律已知的活动
构件。在机构运动简图中，通常要用箭头标明原动件的运动方向。从动件是机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件。
8.转动副、移动副、高副各约束几个自由度？保留几个自由度？
转动副约束2个自由度，保留1个自由度。
移动副约束2个自由度，保留1个自由度。
高副约束1个自由度，保留2个自由度。
9.机构具有确定运动的条件是什么？若此条件不满足，将会产生
什么结果？
机构具有确定运动的条件是F＞0，且F等于原动件数。
F＞0时，如原动件数目少于自由度数，则运动不能确定；如原动件数目多于自由度数，则机构不能满足所有原动件的给定运动。
F＝0时，构件之间不可能存在相对运动，是一个刚性桁架。
F＜0时，构件之间所受约束过多，成为超静定桁架。
10.如何计算平面机构的自由度数？计算自由度时应注意哪些问
题？
机构自由度的计算公式是：
F＝3n－2P L－P H
式中 F——机构自由度，又称机构活动度；
n——机构中活动构件数；PL——低副数；P H——高副数。
计算自由度时应注意识别和适当处理复合铰链、局部自由度和虚约束。11.何谓复合铰链？如何处理？
两个以上的构件同时在一处用转动副相连接就构成复合铰链。
当K个构件用复合铰链相连接时，组成的转动副的数目等于（K －1）个。
12.何谓局部自由度？如何处理？
机构中某一构件的自由运动不影响输出构件的运动，称为局部自由度或多余自由度。
局部自由度常见于凸轮机构的滚子从动件及类似的将滑动摩擦变为滚动摩擦的情况中。
处理方法是将滚子和与滚子用转动副连接的构件固结成一个构件，它们之间原来构成的转动副自行消失。
13.何谓虚约束？如何处理？
虚约束是在机构中不产生实际约束效果的重复约束。
存在虚约束的机构，必须满足一定的几何条件；当必要的几何条件不能满足时，虚约束将变成实际约束。
处理方法是将虚约束除去不计。
14.何谓平面连杆机构？何谓平面四杆机构？何谓铰链四杆机构？
平面连杆机构是许多构件用低副（转动副和移动副）连接组成的平面机构，有时也称为低副机构。
由四个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构。
全部四个运动副都是转动副的平面四杆机构，称为铰链四杆机构。
15.平面连杆机构有哪些优缺点？
优点：面接触，承载能力高，耐磨损；制造简便，易于获得较高的制造精度。
缺点：不易精确实现复杂的运动规律；设计较为复杂；构件数和运动副数较多时，效率较低。
16.平面四杆机构有哪些演化途径？
平面四杆机构的演化途径有：用移动副取代转动副、变更杆件长度、改换机架和扩大转动副等。
17.何谓连杆？何谓连架杆？何谓曲柄？何谓摇杆？
不与机架直接连接的构件称为连杆。
与机架用转动副连接的构件称为连架杆。
能绕转动副中心作整周转动的连架杆，称为曲柄。
仅能在小于360°的某一角度内摆动的连架杆，称为摇杆。
18.铰链四杆机构有哪三种基本型式？
曲柄摇杆机构：两个连架杆分别是曲柄和摇杆。
双曲柄机构：两个连架杆都是曲柄。
双摇杆机构：两个连架杆都是摇杆。
19.含有一个移动副的平面四杆机构有哪些类型？
当取不同的构件为机架时，可分别获得：曲柄滑块机构；导杆机构（包括转动导杆机构和摆动导杆机构）；曲柄摇块机构（摆动滑块机构）；移动导杆机构（定块机构）。
20.何谓对心曲柄滑块机构？何谓偏置曲柄滑块机构？
当曲柄摇杆机构的摇杆和机架无限增长时，摇杆和连杆的连接点的运动轨迹变为直线，摇杆的运动变为移动，摇杆转化为滑块，机架转化为导轨，曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构。
在曲柄滑块机构中，导杆为机架。导路中心线通过曲柄转动中心的曲柄滑块机构称为对心曲柄滑块机构；
导路中心线不通过曲柄转动中心的曲柄滑块机构称为偏置曲柄
滑块机构。
21. 何谓转动导杆机构？何谓摆动导杆机构？
在曲柄滑块机构中，如取导杆的相邻杆为机架，就得到导杆机构。
如机架是最短杆，则两个连架杆都能作整周转动，称为转动导杆机构。
如机架不是最短杆，则只有一个连架杆能作整周转动，称为摆动
导杆机构。
22. 何谓摇块机构？何谓定块机构？
在曲柄滑块机构中，如取导杆的相对杆为机架，就得到摇块机
构。在摇块机构中，滑块与机架用转动副C 连接，导杆相对于滑块滑
动，并与滑块一起绕连接点C 摆动。
在曲柄滑块机构中，如取滑块为机架，就得到定块机构。
23. 何谓偏心轮机构？
当曲柄较短时，往往由于工艺、结构和强度等方面的需要，将曲
柄和连杆间的转动副的销子半径扩大到超过曲柄长度，曲柄就转化为
偏心轮，称为偏心轮机构。
24. 平面多杆机构是否都可以看成是由若干个平面四杆机构组合形
成的？
平面连杆机构不一定能分解成四杆机构的组合。
25. 铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？以不同构件为机架时，
各为何种机构？
铰链四杆机构存在曲柄的条件是：
⑴最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；
⑵取最短杆或最短杆相邻杆为机架。
取最短杆为机架时，为双曲柄机构。
取最短杆相邻杆为机架时，为曲柄摇杆机构。
26. 铰链四杆机构不存在曲柄的条件是什么？
铰链四杆机构不存在曲柄的情况有：
⑴最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，此时不论取哪
个杆为机架，都不存在曲柄，都是双摇杆机构；
⑵最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，但取最
短杆相对杆为机架。
27. 在曲柄摇杆机构中，当摇杆处于极限位置时，曲柄与连杆的位
置有什么关系？
在曲柄摇杆机构中，当摇杆处于极限位置时，曲柄与连杆共线。
28. 何谓急回运动特性？何谓行程速比系数Ｋ？何谓极位夹角θ？
它们之间有何关系？
当机构的原动件作连续匀速转动，而输出件作往复运动（摆动或
移动）时，输出件在正行程和反行程中的平均线速度v m 不同，一快
一慢。为了提高机械的生产效率，应使机构慢速运动的行程为工作行
程，而快速运动的行程为空回行程，则输出件的运动具有急回运动特
性。
正、反行程的平均线速度之比称为行程速比系数，用K 表示。
即 K ＝正
反m m V V ＞1 它们之间的关系是：
K ＝θ-?+?180180 （2-4）
θ＝11180+-?K K （2-5） 29. 何谓压力角？何谓传动角？它们的大小对连杆机构工作有何影响？如何在机构简图上标示α角和γ角？ 在不计各杆质量和运动副中的摩擦的情况下，作用在从动件上的驱动力和该力作用点处从动件的绝对速度之间所夹的锐角，称为压力角，用α表示。 压力角的余角，称为传动角，用γ表示。 α越小，γ越大，传动越省力，机构传力性能越好，传动效率越高。反之，α越大，γ越小，传动越费力，机构传力性能越差，传动效率越低，并有可能自锁。 对于连杆机构，连杆和从动件之间所夹的锐角，即为传动角γ。 压力角α可根据定义标示出，且α+γ=90°。 在机构简图上标示α角和γ角的实例见教材图2-23，及习题2-3。 在机构简图上标示α角和γ角时，应特别注意同一机构取不同构件为主动件时，压力角α和传动角γ是不同的。 30. 如何确定曲柄摇杆机构最小传动角的位置？ 当曲柄为主动件时，曲柄转到与机架共线的两个位置时，传动角将出现两次极小值，其中较小者，即为最小传动角γmin 。 当摇杆为主动件时，γmin ＝0。
31. 何谓机构的死点位置？如何求出机构的死点位置？ 当机构从动件上的传动角γ＝0（α＝90°）时，驱动力和从动件受力点的运动方向垂直，其有效分力（力矩）为零，这时的机构位置称为死点位置。 在死点位置，连杆和从动件共线。 32. 按给定的行程速比系数Ｋ和机架长度l 4，如何用解析法设计摆动导杆机构？ 见教材P33和习题2-8。 33. 按给定的行程速比系数Ｋ、滑块行程S 和偏距e ，如何用解析法设计曲柄滑块机构？ 见教材习题2-7。 34. 凸轮机构主要由哪些基本构件组成？ 凸轮机构主要由凸轮、从动件、机架三个基本构件组成。 35. 按凸轮的形状，凸轮机构分为哪几类？ 按凸轮的形状分为 盘形凸轮：绕固定轴线转动且有变化向径的盘形构件。 移动凸轮：具有曲线轮廓、作往复直线移动的构件。 圆柱凸轮：在圆柱面上开有曲线凹槽或在圆柱端面上作出曲线轮廓的圆柱体。 36. 按从动件的型式，凸轮机构分为哪几类？ 按从动件的型式，凸轮机构分为尖顶从动件：端部呈尖点。 滚子从动件：端部装有滚子。 平底从动件：端部为一平底。 37. 比较尖顶、滚子、平底从动件的优缺点？ 各应用于何种场合？ 尖顶从动件结构简单，能与任何形状的凸轮轮廓上各点相接触，因而理论上可实现任意预期的运动规律。但由于尖顶易磨损，故只能用于轻载低速的场合。
由于滚子与凸轮之间可形成滚动摩擦，所以磨损显著减少，能承
受较大载荷。滚子从动件应用较广，但滚子从动件端部重量较大，又不易润滑，故仍不宜用于高速。滚子从动件广泛用于速度不高、载荷较大的场合。
若不计摩擦，凸轮对平底从动件的作用力始终垂直于平底，传力性能良好，且凸轮与平底接触面间易形成润滑油膜，摩擦磨损小、效率高，故可用于高速。缺点是不能用于凸轮轮廓有内凹的情况。
38.凸轮机构有哪些优缺点？
优点：只要正确地设计和制造出凸轮的轮廓曲线，就能把凸轮的回转运动准确可靠地转变为从动件所预期的复杂运动规律的运动，而且设计简单；凸轮机构结构简单、紧凑、运动可靠。
缺点：凸轮与从动件之间为点或线接触，故难以保持良好的润滑，容易磨损；加工制造较复杂。
39.凸轮轮廓曲线是由什么确定的？
凸轮轮廓曲线是由从动件的运动规律确定的，也就是由从动件的位移（角位移）线图确定的。
40.何谓从动件运动规律？从动件运动规律是由什么确定的？
从动件的运动规律是指其位移s、速度v和加速度a（或角位移φ、角速度ω和角加速度ε）等随凸轮转角而变化的规律。
从动件运动规律是由从动件的工作要求确定的。
41.何谓凸轮的基圆？何谓从动件行程？
基圆是以凸轮轮廓的最小向径r0所作的圆，r0称为基圆半径。
对于直动从动件，行程为从动件两极限位置间的移动距离。
对于摆动从动件，行程为从动件两极限位置间的摆动角度。
42.有哪几种常用的从动件运动规律？
常用的从动件运动规律有等速运动规律、简谐运动规律（余弦加速度运动规律）和正弦加速度运动规律（摆线运动规律）。
43.等速运动规律在何时存在何种冲击？应用于何种场合？
等速运动规律在运动开始和终止的瞬时，存在刚性冲击。
等速运动规律只适用于低速轻载的场合。
44.简谐运动规律在何时存在何种冲击？应用于何种场合？
简谐运动规律在运动开始和终止的瞬时，存在柔性冲击。
简谐运动规律适用于中速中载的场合。但若从动件作无停歇的升—降—升型连续运动，则加速度曲线为光滑连续的余弦曲线，消除了“软冲”，可用于高速。
45.正弦加速度运动规律是否存在冲击？应用于何种场合？
正弦加速度运动规律不存在冲击。
正弦加速度运动规律适用于高速凸轮机构。
46.何谓刚性冲击？何谓柔性冲击？
从动件的瞬时加速度理论上为无穷大，因而产生理论上亦为无穷大的惯性力，对机构造成强烈的冲击，这种冲击称为“刚性冲击”或“硬冲”。
从动件的瞬时加速度发生有限值的变化，引起的冲击也是有限的，这种冲击称为“柔性冲击”或“软冲”。
47.何谓凸轮机构的压力角？压力角的大小与凸轮机构的传力性能
有何关系？
压力角是不计摩擦时，凸轮对从动件的作用力（法向力）与从动件上受力点速度方向所夹的锐角。
压力角越小，凸轮机构的传力性能越好。48.何谓自锁？在什么情况下凸轮机构会发生自锁？
如果凸轮机构运动到某一位置的压力角大到使有效分力不足以克服摩擦阻力，不论推力多大，都不能使从动件运动。这种现象称为凸轮机构的自锁。
49.齿轮机构有哪些主要优缺点?
齿轮机构的优点有：使用的圆周速度和功率范围广；效率较高；能保证恒定的传动比；寿命长；工作平稳，可靠性高；能传递任意夹角两轴间的运动。
缺点有：制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；不宜作远距离传动。
50.为什么齿轮传动要保持定角速比？
齿轮传动的基本要求之一是瞬时角速度之比（或称传动比）必须保持不变。
假如这一条件不满足，则当主动轮以等角速度回转时，从动轮的角速度为变数，就会产生惯性力。这种惯性力不仅降低齿轮的寿命，而且还引起机器的振动和噪音，影响其工作精度，甚至造成损坏。
51.要使一对齿轮传动时保持定角速比，则齿廓曲线应满足什么条
件？
欲使两齿轮瞬时角速比恒定不变，则无论齿廓在何处啮合，过接触点所作的齿廓公法线必须与连心线交于一个定点。
52.在机械中常用的齿廓有哪几种？
在机械中常用的齿廓有渐开线齿廓、摆线齿廓和圆弧齿廓。
53.何谓节点？何谓节圆？
过两齿廓接触点所作的齿廓公法线与两轮连心线的交点C称为节点。
以两轮轮心为圆心，过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
一对齿轮传动时，它的一对节圆在作纯滚动。
54.圆的渐开线是怎样形成的？有哪些主要性质？
当一直线在一圆周上纯滚动时，此直线上任意一点的轨迹称为该圆的渐开线。
这个圆称为渐开线的基圆，该直线称为发生线。
渐开线的性质有：
1）发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上相应被滚过的一段弧长。
2）渐开线上任意一点的法线必与基圆相切。
3）渐开线齿廓上各点的压力角不等。离轮心越远，压力角越大。
4）渐开线的形状取决于基圆的大小。
5）基圆内无渐开线。
55.怎样确定渐开线上一点的压力角？渐开线上不同点压力角变化
规律如何？
渐开线上任意一点K的压力角
k
b
k r
r
=
α
cos。
基圆上的压力角为0。向径r k越大，即K点离轮心越远，其压力角越大。
参见P71习题4-4。
56.为什么渐开线齿廓满足定角速比要求？
渐开线齿廓不论在何处啮合，过两轮齿廓啮合点所作的公法线必
为两基圆的一条内公切线。由于两轮的基圆为定圆，在其同一方向的
内共切线只有一条，它与连心线的交点必定是一个定点，因此，渐开线齿廓能满足定角速比要求。
57.渐开线齿轮有哪些传动特性？
1）渐开线齿廓满足定角速比要求。
2）渐开线齿轮传动啮合角不变，正压力的大小和方向也不变，传动过程比较平稳。
3）渐开线齿廓具有中心距的可分性。
58.何谓渐开线齿轮传动的中心距可分性？其意义如何？
渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比，为一常数。安装时若中心距略有变化不会改变传动比大小，此特性称为中心距可分性。
制造安装误差或轴承磨损，常常导致中心距的微小改变，由于渐开线齿轮传动具有可分性，仍能保持良好的传动性能。此外，根据渐开线齿轮传动的可分性还可以设计变位齿轮。
59.何谓啮合线？何谓实际啮合线段？何谓理论啮合线段？如何确
定？
齿轮传动时，其齿廓接触点（啮合点）的轨迹称为啮合线。
渐开线齿廓的啮合线是一条直线，即两基圆的内公切线N1N2。
参见p60图4-9。
一对齿廓啮合时，开始啮合点是从动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点A，终止啮合点是主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点E，线段AE 为啮合点的实际轨迹，称为实际啮合线段。
当两轮齿顶圆加大时，点A和E趋近于N1和N2，线段N1N2为理论上可能的最大啮合线段，称为理论啮合线段。
60.何谓啮合角？渐开线齿轮传动的啮合角有何特点？其意义如
何？
过节点C作两节圆的公切线t—t，它与啮合线N1N2间的夹角称为啮合角α'。
渐开线齿轮传动中啮合角不变。
啮合角不变表示齿廓间正压力的方向不变，传动过程比较平稳，这是渐开线齿轮传动的优点之一。
61.什么叫分度圆？什么叫节圆？两者有何区别？
齿轮上模数和压力角为标准值的圆称为分度圆。
以两轮轮心为圆心，过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
分度圆是单个齿轮所具有的，节圆是两个齿轮相互啮合时才出现的。标准齿轮传动只有在正确安装时，分度圆才与节圆重合。
62.何谓模数？模数的单位是什么？模数与轮齿抗弯能力有什么关
系？
分度圆上的齿距p对π的比值称为模数，用m表示，单位mm。
齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比，m越大，轮齿也越大，轮齿抗弯能力也越强。
63.何谓齿顶高系数？何谓顶隙系数？渐开线正常齿制圆柱齿轮和
短齿制圆柱齿轮的齿顶高系数和顶隙系数各为多少？
齿顶高系数h a﹡是齿顶高h a与模数m的比值，顶隙系数c﹡是顶隙c 与模数m的比值。
国家标准规定，渐开线正常齿制圆柱齿轮h a﹡=1，c﹡=0.25；短齿制圆柱齿轮h a﹡=0.8，c﹡=0.3。
64.何谓标准齿轮？
标准齿轮是分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且齿顶高和齿根高均为标准值的齿轮。65.如何计算正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸？
分度圆直径 d =mz
齿顶高ha =m
齿根高hf =1.25m
全齿高h =2.25m
顶隙 c =0.25m
齿顶圆直径da = d+2ha=m(z+2)
齿根圆直径df = d - 2hf=m(z-2.5)
基圆直径db =mzcosα=mzcos20°
中心距 a = 0.5m(z1+z2)
齿距p =πm
齿厚 e =0.5πm
齿槽宽s =0.5πm
传动比i =ω1/ω2=d2/d1=z2/z1
计算的实例见P71习题4-1。
注意：计算结果尺寸要精确到0.001mm，角度要精确到0.01°。
66.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？
渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。
即α1 = α2 = α；m1 = m2 = m。
67.何谓标准中心距？如何计算？
一对标准齿轮分度圆相切时的中心距称为标准中心距，以a表示。
a = 0.5m(z1+z2)
68.啮合角与压力角是否相同？
压力角是单个齿轮所具有的，啮合角是两个齿轮相互啮合时才出现的。标准齿轮传动只有在分度圆与节圆重合时，压力角与啮合角才相等；否则，压力角与啮合角并不相等。
69.何谓重合度？它对传动有何影响？齿轮连续传动的条件是什
么？
实际啮合线长度与基圆齿距的比值称为重合度，以ε表示。
齿轮连续传动的条件是ε＞1。
70.渐开线齿轮的切齿方法有哪些？各使用什么刀具？哪种刀具切
齿精度最高？哪种刀具切齿精度最低？哪种刀具切齿效率最高？哪种刀具切齿效率最低？
渐开线齿轮的切齿方法有成形法和展成法。
成形法使用铣刀；展成法使用插刀（齿轮插刀、齿条插刀）和滚刀。
齿条插刀切齿精度最高，铣刀切齿精度最低。
滚刀切齿效率最高，铣刀切齿效率最低。
71.什么叫根切？有何危害？
用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近已加工出的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切。
根切使齿轮的抗弯强度削弱、承载能力降低、啮合过程缩短、传动平稳性变差，因此应避免根切。
72.渐开线正常齿制标准齿轮和短齿制标准齿轮不发生根切的最少
齿数各是多少？
渐开线正常齿制标准齿轮不发生根切的最少齿数是17，短齿制标准齿轮不发生根切的最少齿数是14。
73.标准齿轮存在哪些主要缺点？齿轮变位的目的有哪些？
标准齿轮存在下列主要缺点：
⑴齿数不得少于Z min，否则会产生根切，使传动结构不够紧凑。
⑵不适用于实际中心距a′不等于标准中心距a的场合。当a′a时，虽然可以安装，但会产生过大的侧隙而引起冲击振动，影响传动的平稳性。
⑶一对标准齿轮传动时，小齿轮的齿根厚度小，而啮合次数又较多，故小齿轮的强度较低，齿根部分磨损也较严重，因此小齿轮容易损坏，同时也限制了大齿轮的承载能力。
齿轮变位的目的有：制成齿数少于Z min而不根切的齿轮；实现非标准中心距的无侧隙传动；使大小齿轮的抗弯能力比较接近。
74.何谓变位齿轮？何谓变位量？何谓变位系数？何谓正变位？何
谓负变位？
改变刀具与齿轮轮坯相对位置后切制出来的齿轮称为变位齿轮，刀具移动的距离xm称为变位量，x称为变位系数。
刀具远离轮坯中心的变位称为正变位，此时x>0；
刀具趋近轮坯中心的变位称为负变位，此时x<0。
标准齿轮就是变位系数x=0的齿轮。
75.斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面是怎样形成的？
参见图4-16。
当一平面沿圆柱面作纯滚动时，该平面上与轴心线成βb角的斜直线KK的轨迹即为斜齿轮的齿廓曲面，它是一渐开螺旋面。
76.外啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？
1）两斜齿轮的法面模数相等；
2）两斜齿轮的法面压力角相等；
3）两斜齿轮的螺旋角大小相等，方向相反。
即
m n1=m n2=m n
αn1=αn2=αn
β1= -β2
77.何谓斜齿轮的端面？何谓斜齿轮的法面？
垂直于齿轮轴线的平面称为端面，下标用t表示；
垂直于轮齿方向的平面称为法面，下标用n表示。
78.斜齿轮哪个面上的齿廓曲线为渐开线？其标准参数取在哪个面
上？为什么？
斜齿轮端面上的齿廓曲线为渐开线。
斜齿轮的加工一般采用铣刀或滚刀，刀具沿齿向进刀，所以规定斜齿轮的法面参数为标准值。
79.斜齿轮的标准模数定在什么地方？
斜齿轮的标准模数定在法面上。
80.如何计算渐开线正常齿标准斜齿圆柱齿轮的主要几何尺寸？
计算公式见P68表4-4。
计算实例见P71习题4-11。
注意：计算结果尺寸要精确到0.001mm，角度要精确到0.01°。
81.为什么斜齿轮传动的重合度较直齿轮大？
斜齿轮传动时，齿廓接触线是斜线，一对齿是逐渐进入啮合和逐渐脱离啮合的。
斜齿轮传动的重合度ε=εt+εβ。
式中：εt 为端面重合度，即与斜齿轮端面齿廓相同的直齿轮的重合度。
εβ为轴向重合度，εβ=b tgβ/p t。
斜齿轮传动的重合度较同样端面齿廓的直齿轮大，且随齿宽b和螺旋角β的增大而增大，可达到很大的数值。
82.直齿圆柱齿轮传动存在哪些主要缺点？斜齿圆柱齿轮传动有何
优缺点？
直齿圆柱齿轮传动在高速重载的情况下，会出现传动不平稳和承载能力差的情况。
斜齿圆柱齿轮传动运转平稳，噪声小；承载能力较高；不根切最少齿数小于直齿轮。主要缺点是有轴向力。
83.螺旋角β对斜齿轮的传动性能有何影响？其取值范围如何？
螺旋角β对斜齿轮的传动性能影响很大。β较小，优点不突出；β太大，则轴向力太大。设计时一般取β=8°-20°。
84.怎样计算锥齿轮传动的传动比？
i12=ω1/ω2=z2/ z1= r2 / r1= sin δ2 / sin δ1。
当∑=90时，i12= cot δ1 =tan δ2。
85.直齿锥齿轮的标准模数定在什么地方？
直齿锥齿轮的标准模数定在大端。
86.直齿锥齿轮传动的正确啮合条件是什么？
直齿锥齿轮传动的正确啮合条件(δ1+δ2=∑90°)是两轮大端模数相等，两轮压力角相等，两轮外锥距相等。
机械原理思考题9-13
1.何谓失效？何谓工作能力？何谓承载能力？
机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度，称为工作能力。此限度对载荷而言时，通常称为承载能力。
2.机械零件的失效与破坏是否等同？
失效并不简单地等同于零件破坏。例如，靠摩擦力工作零件的打滑，高速旋转零件的振动，失去紧密性的连接等情况都不一定发生零件的破坏，但这些零件已不能正常工作，仍属于零件的失效。
3.机械零件中常见的应力循环特性有哪几种类型？各类型的应力
特点是什么？
⑴静应力：γ=1, σmax= σmin= σm, σa =0
⑵对称循环变应力：γ=-1, σmax= σa =-σmin , σm =0
⑶脉动循环变应力：γ=0, σm = σa =0.5σmax , σmin =0
4.什么叫接触应力？什么叫接触强度？在接触应力下，零件的主要
失效形式是什么？
如两个零件在受载前是点接触，受载后由于变形其接触处为一圆形面积；如受载前是线接触，则受载后为一矩形接触面积。通常接触面积很小，表层局部应力很大，这种应力称为接触应力。
接触应力下的零件强度称为接触强度。
在接触应力下，零件的主要失效形式是疲劳点蚀。
疲劳点蚀使接触面积减小，零件表面质量下降，导致承载能力下降，并引起振动和噪音。
疲劳点蚀是齿轮、滚动轴承等零件的主要失效形式。
5. 什么叫磨损？什么叫耐磨性？磨损有哪些主要类型？
运动副中，摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损。
零件表面抵抗磨损的能力称为耐磨性。
磨损的主要类型有：磨粒磨损：由硬质颗粒或摩擦表面上硬的凸
峰引起。 粘着磨损（胶合）：由高压高温引起。 疲劳磨损（疲劳
点蚀）：由表面接触应力引起。 腐蚀磨损：由周围介质引起。
6. 按螺旋线方向，螺纹可分为哪几种？机械制造中常用的是哪种？
按螺旋线方向，分为右旋螺纹(常用)和左旋螺纹(特殊情况用)。
7. 按母体形状，螺纹可分为哪几种？
按母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。
8. 螺纹的主要参数有哪些？各参数的关系如何？螺距Ｐ与导程Ｓ
有什么不同？
螺纹的主要参数有
大径d ：螺纹的最大直径。在标准中定为公称直径（除管螺纹外）。
小径d 1：螺纹的最小直径。也是外螺纹的危险剖面的直径(强度
直径) 。
中径d 2：轴向剖面内牙厚等于牙间宽度的圆柱直径。
螺距P ：相邻两牙平行侧面间的轴向距离。
导程S ：同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向
距离。S=nP ， n 为螺旋线数。
螺纹升角ψ：在中径d 2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角。2πd n P t a n ψ=。 牙型角α：轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。 牙侧角β：轴向截面内螺纹牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。对称牙型：β= α/2。 9. 如何计算螺旋副的效率？其自锁条件是什么？ 螺旋副的效率
)
tan(tan ρψψη'+=，自锁条件是ψ≤ρ′。
10. 机械制造中常用的螺纹牙型有哪几种？说明各自的主要特点和应用？
机械制造中常用的螺纹牙型有
三角形螺纹：牙型角α=60°，牙侧角β=30°。当量摩擦系数f ′较大，自锁性较好，连接用螺纹多使用三角形螺纹。
梯形螺纹：牙型角α=30°，牙侧角β= 15o。工艺性好，牙根强
度高。用剖分螺母时，可调整间隙。用于传动，应用较广。
锯齿形螺纹：工作面β= 3°，非工作面β= 30°。效率较高，牙根强度高。用于单向受力的传力螺纹。
11. 说明普通螺纹连接中粗牙螺纹和细牙螺纹的特点和应用。
粗牙螺纹耐磨，不易滑扣，应用最广。
细牙螺纹升角小、小径大、自锁性好、强度高。但不耐磨、易滑
扣。常用于薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。
12. 按螺旋线数目的不同，螺纹可分为哪几种？从自锁和效率来比较
不同线数螺纹的特点。
按螺旋线数目的不同，螺纹可分为单线螺纹和多线螺纹。
单线螺纹自锁性较好，多线螺纹效率较高。
13. 螺纹连接有哪些基本类型？各应用于什么场合？
螺栓连接，用于通孔。螺钉连接，用于盲孔，不经常拆装。双
头螺柱连接，用于盲孔，经常拆装。紧定螺钉连接，多用于轴与轴上零件的连接。 14. 键连接的作用是什么？ 键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。有些类型的键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。 15. 普通平键的端部形状有哪三种？如何选用？ 普通平键的端部形状有 圆头（A 型）：应用最广。 方头（B 型）：用于传力较大的场合。 单圆头（C 型）：常用于轴的端部。 16. 半圆键有何优缺点？用于什么场合？ 半圆键定心性好，能在轴槽中摆动以适应轮毂键槽底面的倾斜，装配方便。缺点是键槽较深，对轴的削弱较大。 半圆键用于静连接，起周向固定作用。只适用于轻载连接。锥形轴端用半圆键连接较为方便。 17. 销连接的作用是什么？圆锥销的锥度是多少？ 销连接的作用是定位、连接并传递不大的转矩、安全保护。 常用的圆锥销的锥度为1:50。 18. 按工作条件，齿轮传动分为哪两种？ 按工作条件，齿轮传动分为 闭式齿轮传动：齿轮封闭在箱体内，安装精度高，润滑条件好，使用广泛。
开式齿轮传动：齿轮外露，不能防尘，周期润滑，精度低，齿面易磨损，多用于低速传动。
19. 轮齿的主要失效形式有哪些？开式齿轮和闭式齿轮的主要失效形式有何不同？
轮齿的主要失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。
软齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀。
硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是轮齿疲劳折断。 开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损。 20. 轮齿单侧工作和双侧工作时，
齿根弯曲应力各按什么规律变化？ 轮齿单侧工作时，齿根弯曲应力按脉动循环变化； 轮齿双侧工作时，齿根弯曲应力近似按对称循环变化。
21. 齿面接触应力按什么规律变化？ 齿面接触应力按脉动循环变化。 22. 什么是齿面胶合？在什么情况下，会发生齿面胶合？
两齿面金属直接接触并相互粘连，当两齿面相对滑动时，较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹，此现象称为齿面胶合。 在高速重载传动中，由于相对滑动速度高，齿面间压力大，常因啮合区温度升高而引起润滑失效，可能发生胶合。 在低速重载传动中，齿面间不易形成油膜，也可能发生胶合。 23. 什么是齿面磨损？什么是磨粒磨损？什么是跑合磨损？ 轮齿表面物质不断损失的现象称为磨损。 齿面磨损有磨粒磨损和跑合磨损两种。 磨粒磨损是由于灰尘、砂粒、金属微粒等落入齿面间，使齿面间产生摩擦磨损。齿面严重磨损后齿廓形状破坏，导致严重噪声和振动，最终因轮齿变薄而折断。 磨粒磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。 跑合磨损是在闭式齿轮传动的最初运转期间，由于齿面不够光滑，受载时实际上只有部分峰顶接触，磨损速度和磨损量都较大。磨
损到齿面不平度的高度小于油膜厚度后，磨损过程即放慢，进入正常
磨损阶段。这种磨损称为跑合。
跑合磨损能起抛光作用。
24.在什么情况下，会发生齿面塑性变形？
齿面塑性变形常在低速、过载严重和起动频繁的传动中碰到。
25.什么叫软齿面齿轮？什么叫硬齿面齿轮？各在什么情况下使
用？大小齿轮齿面硬度间应满足什么关系？
软齿面齿轮：齿面硬度≤350HBS的齿轮；常用于对尺寸和重量无严格要求的场合。小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高20一50HBS。传动比大，硬度差也大。
硬齿面齿轮：齿面硬度 >350HBS的齿轮；适用于要求尺寸小和重量轻的场合。小齿轮的齿面硬度应略高，也可和大齿轮相等。
26.在齿轮传动中，相啮合的两个齿轮的齿面接触应力哪个大？为什
么？
在齿轮传动中，相啮合的两个齿轮的齿面接触应力相等。
因为两齿轮间的正压力为一对作用力和反作用力，大小相等，且接触面积相等。
27.在齿轮传动中，相啮合的两个齿轮的齿根弯曲应力哪个大？
在齿轮传动中，小齿轮的齿根弯曲应力较大。
28.齿轮传动的主要功率损耗有哪些？
齿轮传动的主要功率损耗有啮合中的摩擦损耗、搅动润滑油的油阻损耗、轴承中的摩擦损耗。
29.简述带传动的工作原理？
带传动主要由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形传送带组成。当原动机驱动主动轮转动时，由于带和带轮间的摩擦（或啮合），便拖动从动轮一起转动，并传递一定动力。
30.带的剖面形状有哪几种？平带、V带、多楔带各以何面为工作面？
带的剖面形状主要有平带、V带、圆带、多楔带和同步齿形带。
平带的工作面是与轮面相接触的内表面。
V带的工作面是与轮槽相接触的两侧面。
多楔带的工作面是楔的侧面。
31.带传动为什么需要张紧？
带传动是靠带与带轮间的摩擦力工作的，所以，安装时传动带必须以一定的初拉力F0紧套在带轮上。
带工作一段时间后会发生松驰现象，造成初拉力F0减小，传动能力降低。为保证带传动的工作能力，必须及时补充张紧。
32.带传动有何优缺点？
带传动的优点：
1）适用于两轴中心距较大的传动。
2）带有良好的挠性和弹性，能吸收振动，缓和冲击，使传动平稳，噪音小。
3）当传动过载时，带会在带轮上打滑，防止其它零件损坏，起到过载保护作用。
4）结构简单，制造、安装和维护方便，成本低廉。
带传动的缺点：
1）传动外廓尺寸大，结构不够紧凑。
2）带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力，使轴和轴承受力较大。
3）带与带轮之间存在一定的弹性滑动，不能保证恒定的传动比。
4）带的寿命较短，需要经常更换。
5）传动精度和传动效率较低。
6）带传动中的摩擦会产生电火花，不适用于高温、易燃及有腐蚀介质的场合。
33.何谓打滑？有何危害？如何避免？
在一定的初拉力F0作用下，带与带轮接触面间摩擦力的总和有一极限值。
当带所传递的圆周力超过带与带轮接触面间摩擦力的总和的极限值时，带与带轮将发生明显的相对滑动，这种现象称为打滑。
带在大带轮上的包角大于小带轮上的包角，所以打滑总是在小带轮上先开始。
带打滑时从动轮转速急剧下降，造成带的严重磨损，并使带的运动处于不稳定状态而使传动失效。应避免打滑。
打滑是由于过载引起的，避免过载就可以避免打滑。
34.带传动的最大有效拉力和哪些因素有关？
带传动的最大有效拉力F和初拉力F0，包角α1，摩擦系数f，带速v有关。
35.何谓弹性滑动？何谓滑动率？其值一般为多少？
由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。
由于弹性滑动所引起的从动轮圆周速度相对降低率称为带传动的滑动率。
V带传动的滑动率ε=0.01-0.02。
36.简述普通Ｖ带的结构？
V带由抗拉体、顶胶、底胶和包布组成。
包布层采用橡胶帆布，起到耐磨和保护作用。
中层是抗拉体，由帘布或线绳组成，承受基本拉力。帘布结构制造方便，应用较广；线绳结构柔性好，抗弯强度高。抗拉体的材料可采用化学纤维或棉织物，前者的承载能力较高。
上层是顶胶，下层是底胶，采用弹性好的橡胶，承受弯曲拉应力和弯曲压应力。
37.普通Ｖ带有哪几种型号？窄Ｖ带有哪几种型号？
普通V带和窄V带已标准化。
按截面尺寸从小到大普通V带可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。
窄V带有SPZ、SPA、SPB、SPC四种型号。
38.带速应在什么范围内？
一般应使带速 5≤v≤25m/s。带速太高则离心力大，减小带与带轮间的压力，易打滑；带速太低，要求传递的圆周力大，使带根数太多。
39.小带轮的包角应满足什么要求？若不满足，应采取什么措施？
应使小带轮的包角α1≥120°。若不能满足，可增大中心距或设置张紧轮。
40.在Ｖ带传动中，小带轮和大带轮轮槽的槽角那个大？为什么？
V带两侧面夹角为40°，带轮槽角却是32°、34°、36°、38°。
其原因是V带在轮上弯曲时截面形状发生了变化。外边（宽边）受拉而变窄，内边（窄边）受压而变宽，从而使V带的楔角变小。带轮直径越小，这种作用越显著。为使V带侧面和轮槽有较好的接触，应使带轮槽角小于40°，且随轮径减小而减小。
因此，大带轮槽角较大。
机械原理习题附答案整理
第二章 4.在平面机构中,具有两个约束的运动副就是移动副或转动副;具有一个约束的运动副就是高副。 5.组成机构的要素就是构件与转动副;构件就是机构中的_运动_单元体。 6.在平面机构中,一个运动副引入的约束数的变化范围就是1-2。 7.机构具有确定运动的条件就是_(机构的原动件数目等于机构的自由度)。 8.零件与构件的区别在于构件就是运动的单元体,而零件就是制造的单元体。 9.由M个构件组成的复合铰链应包括m-1个转动副。 10.机构中的运动副就是指两构件直接接触所组成的可动联接。 1.三个彼此作平面平行运动的构件共有3个速度瞬心,这几个瞬心必定位于同一直线上。 2.含有六个构件的平面机构,其速度瞬心共有15个,其中有5个就是绝对瞬心,有10个就是相对瞬心。 3.相对瞬心与绝对瞬心的相同点就是两构件相对速度为零的点,即绝对速度相等的点, 不同点就是绝对瞬心点两构件的绝对速度为零,相对瞬心点两构件的绝对速度不为零。 4.在由N个构件所组成的机构中,有(N-1)(N/2-1)个相对瞬心,有N-1个绝对瞬心。 5.速度影像的相似原理只能应用于同一构件上_的各点,而不能应用于机构的不同构件上的各点。 6.当两构件组成转动副时,其瞬心在转动副中心处;组成移动副时,其瞬心在移动方向的垂直无穷远处处;组成纯滚动的高副时,其瞬心在高副接触点处。 7.一个运动矢量方程只能求解____2____个未知量。 8.平面四杆机构的瞬心总数为_6__。 9.当两构件不直接组成运动副时,瞬心位置用三心定理确定。 10.当两构件的相对运动为移动,牵连运动为转动动时,两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为a*kc2c3,方向与将vc2c3沿ω2转90度的方向一致。 1.从受力观点分析,移动副的自锁条件就是驱动力位于摩擦锥之内, 转动副的自锁条件就是驱动力位于摩擦圆之内。 2.从效率的观点来瞧,机械的自锁条件就是η＜0。 3.三角形螺纹的摩擦力矩在同样条件下大于矩形螺纹的摩擦力矩,因此它多用于联接。 4.机械发生自锁的实质就是无论驱动力多大,机械都无法运动。 F方向的方法就是与2构件相5.在构件1、2组成的移动副中,确定构件1对构件2的总反力 12 R 对于1构件的相对速度V12成90度+fai。 6.槽面摩擦力比平面摩擦力大就是因为槽面的法向反力大于平面的法向反力。 7.矩形螺纹与梯形螺纹用于传动,而三角形(普通)螺纹用于联接。 8.机械效率等于输出功与输入功之比,它反映了输入功在机械中的有效利用程度。 9.提高机械效率的途径有尽量简化机械传动系统, 选择合适的运动副形式, 尽量减少构件尺寸, 减少摩擦。 1.机械平衡的方法包括、平面设计与平衡试验,前者的目的就是为了在设计阶段,从结构上保证其产生的惯性力最小,后者的目的就是为了用试验方法消除或减少平衡设计后生产出的转子所存在的不平衡量_。 2.刚性转子的平衡设计可分为两类:一类就是静平衡设计,其质量分布特点就是可近似地瞧做在同一回转平面内,平衡条件就是。∑F=0即总惯性力为零;另一类就是动平衡设计,其质量分布特
机械原理考试试题及答案详解 (1)
机械原理模拟试卷 一单向选择(每小题1分共10分) 1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时，可采用措施来解决。 （A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向） 2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。 （A 基圆 B 分度圆 C 节圆） 3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。 （A 端面 B 法面 C 平面） 4. 加工渐开线齿轮时，刀具分度线与轮坯分度圆不相切，加工出来的齿轮称为齿轮。 （A 标准 B 变位 C 斜齿轮） 5. 若机构具有确定的运动，则其自由度原动件数。 ( A 大于 B 小于 C 等于) 6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差，则两轮传动比__ _____。 ( A 变大 B 变小 C 不变 ) 7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构，应取原机构的_____ __作机架。 ( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 ) 8. 行星轮系是指自由度。 （ A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系） 9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉，可滚子半径。 ( A 增大 B 减小 C 不变) 10.平面连杆机构急回运动的相对程度，通常用来衡量。 ( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α) 二、填空题(每空1分共10分) 1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 2. 图(a)，(b)，（c）中，S为总质心，图中转子需静平衡，图中转子需动平衡。
3. 平面移动副自锁条件是，转动副自锁条件是。 4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。 5. 惰轮对并无影响，但却能改变从动轮的。 6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。 三、简答题(每小题6分共24分) 1. 什么是运动副、低副、高副？试各举一个例子。平面机构中若引入一个高副将带入几个约束？若引入一个低副将带入几个约束？ 2．何谓曲柄？铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么？当以曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置？ 3．什么是渐开线齿廓的根切现象？产生根切原因是什么？标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少？ 4．如图所示平面四杆机构，试回答： (1) 该平面四杆机构的名称； (2) 此机构有无急回运动，为什么？ (3) 此机构有无死点，在什么条件下出现死点； (4) 构件AB为主动件时，在什么位置有最小传动角。 四、计算题（共36分) 1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构，有箭头标记的为原动件，试判断此机构运动是否确定。（若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来）（8分） 2. 在电动机驱动的剪床中，作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示，等效驱动力矩I H
机械原理大作业
机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
机械原理大作业三 课程名称：机械原理 设计题目：齿轮传动设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间： 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数
2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =，输出转速m in /1201r n =，min /1702r n =， min /2303r n ，带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=* a h ，径向间 隙系数25.0=*c ，分度圆压力角020=α，实际中心距mm a 51'=。
机械原理习题及答案
兰州2017年7月4日于家属院复习资料 第2章平面机构的结构分析 1.组成机构的要素是和；构件是机构中的单元体。 2.具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。 3.从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。 4.运动副元素是指。 5.构件的自由度是指；机构的自由度是指。 6.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。 7.机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。 8.在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是。 9.平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。 10.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为，至少为。 11.计算机机构自由度的目的是______。 12.在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。 13.计算平面机构自由度的公式为Ｆ= ，应用此公式时应注意判断：(A) 铰链，(B) 自由度，(C) 约束。 14.机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。 15.划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的级别确定。 16.图示为一机构的初拟设计方案。试： (1〕计算其自由度，分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。 (2)如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。 题16图题17图 17.在图示机构中，若以构件1为主动件，试： (1)计算自由度，说明是否有确定运动。
(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改？说明修改的要点，并用简图表示。18.计算图示机构的自由度，将高副用低副代替，并选择原动件。 19.试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。对图示机构作出仅含低副的替代机 构，进行结构分析并确定机构的级别。 题19图 题20图 20.画出图示机构的运动简图。 21. 画出图示机构简图，并计算该机构的自由 度。构件3为在机器的导轨中作滑移的整体构件，构件2在构件3的导轨中滑移，圆盘1的固定轴位于偏心处。 题21图 题22图 22.对图示机构进行高副低代，并作结构分析，确定机构级别。点21,P P 为在图示位置时，凸轮廓线在接触点处的曲率中心。 第3章 平面机构的运动分析 1.图示机构中尺寸已知(μL =mm ，机构1沿构件4作纯滚动，其上S 点的速度为v S (μV =S/mm)。 (1)在图上作出所有瞬心； (2)用瞬心法求出K 点的速度v K 。
机械原理试题及答案2份
试题1 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、 平面运动副的最大约束数为2个，最小约束数为 1个。 2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在转动副中心处。 3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为曲柄摇块机构。 4、 传动角越大，则机构传力性能越好。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有柔性冲击。 6、 蜗杆机构的标准参数从中间平面中取。 7、 常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在高速轴上。 9、 实现往复移动的机构有：曲柄滑块机构、凸轮机构等。 10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为： 212121n n n n m m ααββ==-=，，。 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、何谓三心定理？ 答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。 2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？ 答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。 3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动，这与机构的自锁 现象是否相同？试加以说明？ 答：（1）不同。 （2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。 死点本质：驱动力不产生转矩。 机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。 自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力大于等于驱动力的有效分力。 4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动，但在具体的使用选择上，又 有什么不同？ 答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平稳，但转角不能改变。 5、 简述齿廓啮合基本定律。 答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触
机械原理习题及课后答案(图文并茂)
机械原理 课后习题及参考答案
机械原理课程组编 武汉科技大学机械自动化学院
习题参考答案 第二章机构的结构分析 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。 4 3 5 1 2 解答：原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0，不合理，改为以下几种结构均可： 2-3 图2-396为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。
O 齿轮及偏心轮ω A 齿轮及凸轮 B E F D C 压头 机架 连杆 滑杆滑块 摆杆滚子 解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3?7-2 ?9-2 = 1 2-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3?7-2 ?9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束 b) n=5; P l =6; P h =2，F=3?5-2 ?6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束
b) a)A E M D F E L K J I F B C C D B A 2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3?4-2 ?5-1=1 A 处存在复合铰链 b) n=6; P l =7; P h =3，F=3?6-2 ?7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链 2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。
机械原理测试题及答案
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。 93.969mm，3．已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其主动轮齿数z1= 20 ，基圆直径d b1= 从动轮齿数z2= 67 ，则从动轮的基圆直径d b2=。 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。 功之比，它反映了功在机械中的有效利用程6．机械效率等于输入功与 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 / 4 rad/s, 则在主动拨盘运动 一周的时间内，槽轮运动了秒，停歇了秒；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？为什么要加以调节？各用什么办法来加以调节? 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：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。第 1 页共 4 页
= 250mm，cm， 图三、1 ，而其他各杆的长度不变，则当分别以1、2、3 图三、2 分） 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 注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。第 2 页共 4 页
机械原理习题及解答
第二章习题及解答 2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。 （a）（b） 题图2-1 解： 1)分析 该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。 2)绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=5，P L=7, P H=0, F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 故该机构具有确定的运动。 2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b） 题图2-2 解： 1)分析 该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。 2) 绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=4，P L=5, P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 故该机构具有确定的运动。 2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。
机械原理作业答案A
第一章绪论 1—1 试说明机器与机构的特征、区别和联系。 解：机器具有如下三个特征： 1、人造的实物组合体 2、各部分具有确定的相对运动 3、代替或减轻人类劳动，完成有用功或实现能量的转换 机构则具有机器的前两个特征。 机器与机构的区别：研究的重点不同： 机构：实现运动的转换和力的传递； 机器：完成能量的转换或作有益的机械功。 机器与机构的联系：机器由机构组成，一部机器包含不同的机构；不同的机器可能包含相同的机构。 1—2 试举出两个机器实例，并说明其组成、功能。 解：车床：由原动部分（电动机）+传动系统（齿轮箱）+执行部分（刀架、卡盘等），其主要功能为切削，代替人作功。 汽车：由原动部分（发动机）+传动系统（变速箱）+执行部分（车轮等），其主要功能为行走、运输，代替人作功。 第二章平面机构的结构分析 2—1 试画出唧筒机构的运动简图，并计算其自由度。 2—2 试画出缝纫机下针机构的运动简图，并计算其自由度。 2—3 试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。 2—4 试画出简易冲床的运动简图，并计算其自由度。 1 4 2 3 3 2 3 4 3 = ? - ? = - - = = = = h l h l p p n F p p n， ， 解： 解： 1 4 2 3 3 2 3 4 3 = ? - ? = - - = = = h l h l p p n F p p n， ， 解： 或1 7 2 5 3 2 3 7 5 = ? - ? = - - = = = = h l h l p p n F p p n， ，
2—5 图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转，而装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的，试绘出其机构运动简图，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。 解：机构简图如下： 机构不能运动。 可修改为： 2—6 计算图示自动送料剪床机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。 2—7 计算图示机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。说明该机构具 有确定运动的条件。 J A B C D E F G H I J 解： 1725323143=-?-?=--====h l h l p p n F p p n ，，或 解1：C 为复合铰链，F 、I 为局部自由度。 解1：C 、F 为复合铰链，I 为局部自由度， EFGC 为虚约束。 解2：C 为复合铰链，I 为局部自由度（焊死）， EFGC 为虚约束（去掉）。 1 310283233108=-?-?=--====h l h l p p n F p p n ，，1 23122103230 231210=--?-?='+'---=='='===p F p p n F p F p p n h l h l ，，，，2：C 为复合铰链，F 、I 为局部自由度（焊死）。
机械原理习题集全答案
平面机构的结构分析 1、如图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。 2）分析其是否能实现设计意图。 图 a ） 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 图 b ） 3）提出修改方案（图c ）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增
给出了其中两种方案）。 图 c1） 图 c2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 图a ） 解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F 图 b ） 解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。
3－1 解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。 3－2 解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度
最新机械原理期末考试及答案
《机械原理》试卷参考答案 开课单位：机械工程学院，考试形式：闭卷，允许带 计算器、绘图仪器 入场 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 一、是非题（共10分，每小题2分，对者在括号内打“√”，错者打“×”）得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时，机构将具有确定的相对运动。 2、(√ ) 不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需在任意选定的两个平面内，分别 适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。 3、(× ) 在其他参数不变的前提下，槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大，是因为前者摩擦系数较大。 4、(√ ) 在移动副中，当驱动力作用线在摩擦锥之内，则发生自锁。 5、(√ ) 对于单自由度的机械系统，若选定等效构件为移动件时，其等效质量是按等效前后动能相等的条 件进行计算的。 二、填空题（共10分，每空1分）得分︳ 1、飞轮主要用以调节 周期性 速度波动，若不考虑其他因素，只为了减小飞轮尺寸和重量，应将其安装 在 高速 轴上。 2、刚性转子的静平衡就是要使 惯性力 之和为零；而刚性转子的动平衡则要使 惯性力 之和及 惯性力偶矩 之和均为零。 3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心，且必位于 同一直线 上。 4、在机构运动分析的速度多边形中，机架的速度影像是 极点 。速度影像和加速度影像原理只适用 于 同一构件 。 5、当机械的效率0≤η时，机构则发生 自锁 。 三、（共10分）计算图1所示机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。得分︳ 图1 虚约束 局部自由度 复合铰链 复合铰链 b) a)
机械原理课后全部习题答案
机械原理课后全部习题答案 目录 第1章绪论 (1) 第2章平面机构的结构分析 (3) 第3章平面连杆机构 (8) 第4章凸轮机构及其设计 (15) 第5章齿轮机构 (19) 第6章轮系及其设计 (26) 第8章机械运动力学方程 (32) 第9章平面机构的平衡 (39)
第一章绪论 一、补充题 1、复习思考题 1)、机器应具有什么特征机器通常由哪三部分组成各部分的功能是什么 2）、机器与机构有什么异同点 3）、什么叫构件什么叫零件什么叫通用零件和专用零件试各举二个实例。 4）、设计机器时应满足哪些基本要求试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。 2、填空题 1)、机器或机构，都是由组合而成的。 2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。 3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。 4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。 5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。 6）、构件是机器的单元。零件是机器的单元。 7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。 8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。 9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。 3、判断题 1)、构件都是可动的。（） 2）、机器的传动部分都是机构。（） 3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。（） 4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。（） 6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。（）
7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。（） 2 填空题答案 1）、构件2）、构件3）、代替机械功4）、相对运动5）、传递转换6）、运动制造7）、预定终端8）、中间环节9）、确定有用构件 3判断题答案 1）、√2）、√3）、√4）、√5）、×6）、√7）、√
机械原理习题附答案整理
第二章 4．在平面机构中，具有两个约束的运动副是移动副或转动副；具有一个约束的运动副是高副。 5．组成机构的要素是构件和转动副；构件是机构中的_运动_单元体。 6．在平面机构中，一个运动副引入的约束数的变化范围是1-2。 7．机构具有确定运动的条件是_（机构的原动件数目等于机构的自由度）。 8．零件与构件的区别在于构件是运动的单元体，而零件是制造的单元体。 9．由M个构件组成的复合铰链应包括m-1个转动副。 10．机构中的运动副是指两构件直接接触所组成的可动联接。 1．三个彼此作平面平行运动的构件共有3个速度瞬心，这几个瞬心必定位于同一直线上。 2．含有六个构件的平面机构，其速度瞬心共有15个，其中有5个是绝对瞬心，有10个是相对瞬心。3．相对瞬心和绝对瞬心的相同点是两构件相对速度为零的点，即绝对速度相等的点， 不同点是绝对瞬心点两构件的绝对速度为零，相对瞬心点两构件的绝对速度不为零。 4．在由N个构件所组成的机构中，有(N-1)(N/2-1)个相对瞬心，有N-1个绝对瞬心。 5．速度影像的相似原理只能应用于同一构件上_的各点，而不能应用于机构的不同构件上的各点。6．当两构件组成转动副时，其瞬心在转动副中心处；组成移动副时，其瞬心在移动方向的垂直无穷远处处；组成纯滚动的高副时，其瞬心在高副接触点处。 7．一个运动矢量方程只能求解____2____个未知量。 8．平面四杆机构的瞬心总数为_6__。 9．当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用三心定理确定。 10．当两构件的相对运动为移动，牵连运动为转动动时，两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为a*kc2c3，方向与将vc2c3沿ω2转90度的方向一致。 1．从受力观点分析，移动副的自锁条件是驱动力位于摩擦锥之内， 转动副的自锁条件是驱动力位于摩擦圆之内。 2．从效率的观点来看，机械的自锁条件是η＜0。 3．三角形螺纹的摩擦力矩在同样条件下大于矩形螺纹的摩擦力矩，因此它多用于联接。 4．机械发生自锁的实质是无论驱动力多大，机械都无法运动。 F方向的方法是与2构件相对于1 5．在构件1、2组成的移动副中，确定构件1对构件2的总反力 R 12 构件的相对速度V12成90度+fai。 6．槽面摩擦力比平面摩擦力大是因为槽面的法向反力大于平面的法向反力。 7．矩形螺纹和梯形螺纹用于传动，而三角形（普通）螺纹用于联接。 8．机械效率等于输出功与输入功之比，它反映了输入功在机械中的有效利用程度。 9．提高机械效率的途径有尽量简化机械传动系统，选择合适的运动副形式， 尽量减少构件尺寸，减少摩擦。 1．机械平衡的方法包括、平面设计和平衡试验，前者的目的是为了在设计阶段，从结构上保证其产生的惯性力最小，后者的目的是为了用试验方法消除或减少平衡设计后生产出的转子所存在的不平衡量_。2．刚性转子的平衡设计可分为两类：一类是静平衡设计，其质量分布特点是可近似地看做在同一回转平面内，平衡条件是。∑F=0即总惯性力为零；另一类是动平衡设计，其质量分布特点是不在同一回转平面内，平衡条件是∑F=0，∑M=0。 3．静平衡的刚性转子不一定是动平衡的，动平衡的刚性转子一定是静平衡的。 4．衡量转子平衡优劣的指标有许用偏心距e，许用不平衡质径积Mr。
机械原理考试试题及答案3篇
试题1 一、选择题（每空2分，共10分） 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A、从动件的尺寸 B、机构组成情况 C、原动件运动规律 D、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm，80mm，100mm，当以30mm的杆为机架时，则该机构为 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，当推杆运动规律采用 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、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C、静不平衡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、使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A、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。 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、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 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。 5、在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为2，则称为差动轮系， 若其自由度为1，则称其为行星轮系。 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、什么是构件？ 答： 构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲是不可再分的单位体。
机械原理期末考试试卷(及答案)2017
2016－2017 学年第 二 学期 期末 考试试题 B 卷 第 1 页 共 6 页 考试科目：机械原理 考试时间：120分钟 试卷总分:100分 考试方式： 闭卷 考生院系： 机械工程学院 一、判断题（每题 2 分，共 10 分 1、两构件通过面接触而构成的运动副称为高副。 （ X ） 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、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 （ √ ） 4、渐开线的形状取决于基圆的大小。 （ √ ） 5、斜齿轮传动与直齿轮比较的主要优点是啮合性能好，重合度大，结构紧凑。（ √ ） 二、选择题（每题 2 分，共 10 分） 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A 、 从动件的尺寸 C 、机构组成情况 B 、 原动件运动规律 D 、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm ，80mm ，100mm ，当以30mm 的杆为 机架时，则该机构为 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，当推杆运动规律采用 B 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A 、 一次多项式运动规律 C 、二次多项式运动规律 B 、 正弦加速运动规律 D 、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A 、 只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B 、 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C 、 静不平衡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 、 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A 、 模数 C 、分度圆上压力角 B 、 齿数 D 、前三项 三、简述题（每题 4 分，共 20 分）
机械原理课后答案第8章
第8章作业 8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。 答：转动副成为周转副的条件是： （1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和； （2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。 当其杆AB 与AD 重合时，杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点?为什么? 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为： （1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示， （2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a 为偏心轮式容积泵；图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么? 解 机构运动简图如右图所示，ABCD 是双曲柄机构。 因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动，而各翼板CD 绕固定轴D 转动，所以A 、D 为周转副，杆AB 、CD 都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。 图a 曲柄摇杆机构 图b 为导杆机构。 8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =，600b =mm ,400,500c mm d mm ==。试问: 1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?
机械原理习题-(附答案)
第二章 一、单项选择题： 1 ?两构件组成运动副的必备条件是 A ?直接接触且具有相对运动； C ?不接触但有相对运动； 9.要使机构具有确定的相对运动，其条件是 __________ 。 A .机构的自由度等于1 ； B .机构的自由度数比原动件数多 1； C .机构的自由度数等于原动件数 第三章 一、单项选择题： 1 .下列说法中正确的是 ________ 。 A .在机构中，若某一瞬时，两构件上的重合点的速度大小相等，则该点为两构件的瞬心； B .在机构中，若某一瞬时，一可动构件上某点的速度为零，则该点为可动构件与机架的瞬心; C .在机构中，若某一瞬时，两可动构件上重合点的速度相同，则该点称为它们的绝对瞬心； D .两构件构成高副，则它们的瞬心一定在接触 点上。 2.下列机构中ajcs 不为零的机构是 3 ?下列机构中a CkC 为零的机构是 2 3 2 .当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时，该机构将 A .有； B .没有； C .不一定 3 ?在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为 A ?虚约束； B ?局部自由度； C .复合铰链 4 ?用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有 A . 3； B . 4； C . 5 ； D . 6 5 .杆组是自由度等于 _______ 的运动链。 A . 0； B . 1； C .原动件数 6. 平面运动副所提供的约束为 A . 1； B . 2； C . 3； D . 1 或 2 7. 某机构为川级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是 A .含有一个原动件组； C .至少含有一个n 级杆组； 8 .机构中只有一个 ________ 。 A .闭式运动链； B .原动件； B ?至少含有一个基本杆组； D ?至少含有一个 川级杆组。 C .从动件; 确定的运动。 个自由度。 D .机 架。 _______________________________ O B .直接接触但无相对运动; D .不接触也无相对运动。 A . (a)与(b); (b)与(c); 。
机械原理考试题及答案
机械原理考试题 一、（10分）单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案，每小题1分） 1．由机械原理知识可知，自行车应属于。 A机器B机构C通用零件D专用零件 2．平面运动副按其接触特性，可分成。 A移动副与高副B低副与高副C转动副与高副D转动副与移动副3．铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下作用与上的力与该力作用点速度间所夹的锐角。 A主动件B连架杆C机架D从动件 4．与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是。 A惯性力难于平衡B点、线接触，易磨损C设计较为复杂D不能实现间歇运动 5．盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A摆动尖顶推杆B直动滚子推杆C摆动平底推杆D摆动滚子推杆6．对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用措施来解决。 A增大基圆半径B改变凸轮转向C改用滚子从动件D减小基圆半径7．齿数z=42，压力角α=20°的渐开线标准直齿外齿轮，其齿根圆基圆 A大于B等于C小于D小于且等于 8．渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与的比值。 A齿距B基圆齿距C齿厚D齿槽宽 9．渐开线标准齿轮是指m、α、h a*、c*均为标准值，且分度圆齿厚齿槽宽的齿轮。A大于B等于C小于D小于且等于 10．在单向间歇运动机构中，的间歇回转角在较大的范围内可以调节。 A槽轮机构B不完全齿轮机构C棘轮机构D蜗杆凸轮式间歇运动机构 二、（10分）试计算下列运动的自由度数。（若有复合铰链，局部自由度和虚约束，必须明确指出），打箭头的为原动件，判断该运动链是否成为机构。
三、已知一偏置曲柄滑块机构，主动件曲柄AB顺时钟回转，滑块C向左为工作行程，行程速比系数为K=1.1，滑块形成S=40mm，偏距e=10mm。 1．试合理确定其偏置方位，用图解法设计该机构，求曲柄AB、连杆BC，并画出机构草图。2．试用解析法求其非工作形成时机构的最大压力角αmax。 3．当滑块C为主动件时，画出机构的死点位置。 4．当要求偏置曲柄滑块机构尺寸不变的条件下，试串联一个机构，使输出滑块C的行程有所扩大（不必计算尺寸，用草图画出方案即可）。 四、现需设计一偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构，设已知凸轮以等角速度ω1=1rad/s沿逆时钟方向回转，从动件向上为工作行程，从动件的行程为h=35mm，偏距e=10mm，滚子半径r r=5mm，凸轮的推程运动角φ1=120°，回程运动角φ2=120°，近停运动角φ3=120°，推程段的许用压力角[α]=30°。 =200mm/s，位移S=20mm的条件下，确定凸轮的基圆1．试根据在推程段从动件最大速度V max 半径r 。 b 2．合理确定从动件的偏置方位，用草图画出所设计的凸轮机构。 3．画出凸轮从最低位置转过φ=90°时，机构的压力角α及其位移S。 五、（22分）（一）采用标准齿条刀具加工渐开线直齿圆柱齿轮，已知刀具齿形角α=20°，齿距为4πmm，加工时刀具移动速度v=60mm/s，轮坯转动角速度为1rad/s。 1．试求被加工齿轮的参数：模数m、压力角α、齿数z，分度圆直径d，基圆直径d b；2．如果刀具中心线与齿轮毛坯轴心的距离L=58mm，问这样加工的齿轮是正变位还是负变位齿轮，变位系数是多少？ （二）已知斜 机械原理试卷答案 一、填空及选择（每题1分，共20分）
机械原理作业册答案
第二章机构的结构分析- 一、填空与选择题 1、B、A 2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对运动 3、低副，高副，2，1 4、后者有作为机架的固定构件 5、自由度的数目等于原动件的数目；运动不确定或机构被破坏 6、√ 7、 8、m-1 9、受力情况10、原动件、机架、若干个基本杆组 11、A、B 12、C 13、C 二、绘制机构简图 1、计算自由度n=7, P L=9，P H=2 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-2=1 2、3、 4、 三、自由度计算 (a)E处为局部自由度；F处(或G处)为虚约束 计算自由度n=4，P L=5，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (b)E处(或F处)为虚约束 计算自由度n=5，P L=7，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (c) B处为局部自由度；F处为复合铰链；J处(或K处)为虚约束 计算自由度n=9，P L=12，P H=2 F=3n-2P L-P H=3×9-2×12-2=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (d) B处为局部自由度；C处为复合铰链；G处(或I处)为虚约束 计算自由度n=7，P L=9，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2 自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。
(e) 构件CD(或EF)及其两端的转动副引入一个虚约束 计算自由度n=3，P L=4，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×3-2×4=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (f) C处为复合铰链； 计算自由度n=7，P L=10，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×7-2×10=1 自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。 (g) B处为局部自由度；F处为复合铰链；E处(或D处)为虚约束 计算自由度n=6，P L=8，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×6-2×8-1=1 (h)去掉杆8此处存在虚约束；B和C处为复合铰链 计算自由度n=7，P L=10，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×7-2×10=1 (i) C处为复合铰链 计算自由度n=5，P L =7，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 自由度的数目等于原动件的数目，所以该机构具有确定的运动。 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。 替代机构如下图所示： (1)计算自由度n=4，P L=5，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 (2)计算自由度n=3，P L=3，P H=2 F=3n-2P L-P H=3×3-2×3-2=1 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 的级别。 计算自由度n=5，P L=7，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 机构分析如下图所示。