机械原理复习题(第3、4、5、8章)

第3章平面机构的运动分析第4章平面机构的力分析

第5章机械的效率和自锁第8章平面连杆机构及其设计

一、填空题：

α＝，则传动角γ＝___________度，传动角越大，1、铰链四杆机构的压力角0

40

传动效率越___________。

2、下图为一对心曲柄滑块机构，若以滑块3为机架，则该机构转化为

机构；若以构件2为机架，则该机构转化为机构。

3、移动副的自锁条件是；转动副的自锁条件是

。

4、曲柄摇杆机构中，当和共线时出现死点位置。

5、曲柄摇杆机构中，只有取为主动件时，才有可能出现死点位置。处于死点位置时，机构的传动角γ=__________度。

6、平行四边形机构的极位夹角θ=，它的行程速比系数K=。

7、曲柄滑块机构中，若增大曲柄长度，则滑块行程将。

8、如下图所示铰链四杆机构，70mm,150mm,110mm,90mm

====。若以

a b c d

a杆为机架可获得机构，若以b杆为机架可获得机构。

9、如图所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，为机构；以CD杆为机架时，为机构；以AD杆为机架时，为机构。

10、在平面四杆机构中，和为反映机构传力性能的重要指标。

11、在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作运动，即得到双曲柄机构。

12、在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，该机构的压力角为，其传动角为。

13、相对瞬心与绝对瞬心的相同点是，不同点是；在由N个构件组成的机构中，有个相对瞬心，有个绝对瞬心。

二、判断题：

1、对于铰链四杆机构，当机构运动时，传动角是不变的。（）

2、在四杆机构中，若有曲柄存在，则曲柄必为最短杆。（）

3、平面四杆机构的行程速度变化系数K 1，且K值越大，从动件急回越明显。（）

4、曲柄摇杆机构中，若以摇杆为原动件，则当摇杆与连杆共线时，机构处于死点位置。（）

5、曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。（）

6、在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。（）

7、在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。（）

三、选择题：

1、下图所示的铰链四杆机构中，( )是双曲柄机构。

A．图(a) B．图(b) C．图(c) D．图(d)

2、当行程速比系数K为时，曲柄摇杆机构才有急回运动。

A. K<1；

B. K=1；

C. K>0；

D. K>1。

3、平面连杆机构的曲柄为主动件，则机构的传动角是。

A. 摇杆两个极限位置之间的夹角；

B. 连杆与曲柄之间所夹的锐角；

C. 连杆与摇杆之间所夹的锐角；

D. 摇杆与机架之间所夹的锐角。

4、曲柄摇杆机构中，当_______时，摇杆处于极限位置。

A.曲柄与机架共线；

B.摇杆与机架共线；

C.曲柄与连杆共线；

D.摇杆与连杆共线。

5、考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转，其总反力的作用线__________切于摩擦圆。

A) 都不可能；B) 不全是；C) 一定都。

6、平面四杆机构无急回特性时_______，行程速比系数_______

A 压力角α=0

B 传动角β=0

C 极位夹角θ=0

D k＞1

E k＜1

F k=1

7、在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm ，b=150mm ，c=120mm ，则d 杆长度为_______。

A ＜110mm

B 110mm≤d≤190mm

C ≥190mm

8、曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_______死点位置； A 曲柄与连杆共线时为 B 摇杆与连杆共线时为 C 不存在 四、简答题：

1、铰链四杆机构的基本形式有哪几种？

2、在曲柄滑块机构中，当以曲柄为原动件时，是否有死点位置？为什么？

3、加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置？为什么？

4、举例说明急回特性在生产中有什么意义？

5、摆动导杆机构有无急回特性？

6、机构的“死点”位置在什么情况下需要克服？在什么情况下应当利用？ 五、分析、计算题

1、在下图所示的铰链四杆机构中，已知：50mm,35mm,BC CD l l ==30mm AD l =，

AD 为机架。

1）此机构为曲柄摇杆机构，且AB 是曲柄，求AB l 最大值；

2）若此机构为双曲柄机构，求AB l 的最小值； 3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。

2、在如图所示的齿轮-连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比

13/ωω。

3、在如图所示的机构中，已知各构件的尺寸及原动件1的角速度1ω（常数），试求0190?=时，构件2的角速度2ω及构件3的角速度3ω。

4、如图所示的曲柄摇杆机构，已知50mm AB l =，80mm BC l =，100mm AD l =。杆1为曲柄，杆3为摇杆，曲柄为主动件且匀速转动。试求： 1）摇杆3的最小长度min CD l ；

2）当min CD CD l l =时，机构的最小传动角min γ； 3）当min CD CD l l =时，机构的行程速比系数K 。

5、在下图所示的齿轮连杆组合机构中，已知45mm AB l =，100mm BC l =，

70mm CD l =，120mm AD l =，试分析：

1）齿轮1能否绕A 点作整周转动？（说明理由） 2）该机构的自由度为多少？（要有具体计算过程） 3）在图示位置瞬心13P 在何处？1

133

i ωω=

=？

6、在下图所示的偏置曲柄滑块机构中，已知滑块行程为80mm ，当滑块处于两 个极限位置时，机构压力角各为030和060，试求： 1）杆长AB l 、BC l 及偏距e ；

2）机构的行程速比系数K ； 3）机构的最大压力角max α。

7、如下图所示曲柄滑块机构，曲柄AB 等速整周回转。

1）设曲柄为主动件，滑块朝右为工作行程，确定曲柄的合理转向； 2）设曲柄为主动件，画出急位夹角θ，最小传动角min γ出现的位置； 3）此机构在什么情况下，出现死点位置，指出死点位置。

8、破碎机原理简图如图所示。设要破碎的料块为圆柱形，其重量忽略不计，料块和动鄂板之间的摩擦系数是f 。求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应多大?

9、图示为一个四铰链机构及其速度向量多边形和加速度向量多边形。作图的比

例尺分别为：2

//101020l v a mm mm s mm s mm mm mm

μμμ===，，。 1）按所给出的两个向量多边形，分别列出与其相对应的速度和加速度向量方程

式。

2）根据加速度多边形，求出点C 的加速度C a 的大小（已知26c mm π=）。 3）已知：在速度多边形中bc =15.5mm ，在加速度多边形中3n c =20.5mm ，在铰链机构中3513.5BC mm CD mm ==， ，求出构件2的角速度2ω和构件3

的角加速

度3ε(大小和方向)。

4）已知：在速度多边形中，取线段bc 的中点e ，连接pe 并画箭头，且24pe mm =；在加速度多边形中，连接bc ，取bc 的中点e ，连接e π并画箭头，且22e mm π=。利用相似性原理，求出构件2的中点E 的速度E ν和加速度E a 的大小。

10、在下图的四杆闭运动链中，已知mm a 150=，

mm b 500=，mm c 300=，mm d 400=。欲设计一个铰链四杆机构，机构的输入运动为单向连续转动，确定在下列情况下，应取哪一个构件为机架？①输出运动为往复摆动；②输出运动也为单向连续转动。

11、在下图a 、b 中

1）说明如何从一个曲柄摇杆机构演化为图a 的曲柄滑块机构、再演化为图b 的摆动导杆机构；

2）确定构件AB 为曲柄的条件；

3）当图a 为偏置曲柄滑块机构，而图b 为摆动导杆机构时，画出构件3的极限 位置，并标出极位夹角θ。

12、下图为开槽机上用的急回机构。原动件BC 匀速转动，已知mm a 80=，

mm b 200=，mm l AD 100=，mm l D F

400=。

)

(b )

(a

（1）确定滑块F的上、下极限位置；

（2）确定机构的极位夹角；

（3）欲使极位夹角增大，杆长BC应当如何调整？

13、试求出下图中机构的最小传动角和最大压力角。

14、在下图所示的机构中，以构件1为主动件机构是否会出现死点位置？以构件3为主动件，机构是否会出现死点位置？画出机构的死点位置，并标明机构的主动件是哪一个构件。

15、下图所示为按μL=0.001m/mm画的机构运动简图，滑块3为原动件，驱动力

20，P=80N。各转动副处的摩擦圆如图中所示，滑块与导路之间的摩擦角 =0

试求在图示位置，构件AB上所能克服的阻力矩M Q的大小和方向。

16、下图所示为按μL =0.001m/mm 绘制的机构运动简图。已知圆盘1与杠杆2接触处的摩擦角?=030，各转动副处的摩擦圆如图中所示，悬挂点D 处的摩擦忽略不计。设重物Q=150N ，试求出在图示位置时，需加在偏心圆盘上的驱动力矩M 1的大小。

17、下图所示机构，作用于构件3上的P 为驱动力，作用于构件1上的Q 为生产阻力。各转动副处的摩擦圆如图中所示；各移动副处的摩擦系数均为f ，各构件惯性力、重力忽略不计。

（1）机构处于死点位置时，连杆2与水平线之间的夹角θ为多大？ （2）机构自锁时，连杆2与水平线之间的夹角θ为多大？

18、（1）试述铰链四杆机构曲柄存在的条件（2）根据图中所注尺寸判断是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构，写出判断过程。

19、如下图所示，设计一曲柄摇杆机构，已知其摇杆CD 的长度290mm CD l =，摇杆两极限位置间的夹角032ψ=，行程速比系数 1.25K =，若曲柄的长度

75mm AB l =，求连杆的长度BC l 和机架的长度AD l 。并校验最小传动角min γ是否在允许值范围内。

20、设计一铰链四杆机构，如图所示，已知摇杆CD 的行程速比系数1K =，摇杆的长度150mm CD l =，摇杆的极限位置与机架所成的角度030?'=和090?''=，求曲柄的长度AB l 和连杆的长度BC l 。

21、如图所示的曲柄摇杆机构，已知50mm AB l =，80mm BC l =，100mm AD l =。杆1为曲柄，杆3为摇杆，曲柄为主动件且匀速转动。试求： 1）摇杆3的最小长度min CD l ；

2）当min CD CD l l =时，机构的最小传动角min γ； 3）当min CD CD l l =时，机构的行程速比系数K ；

4）若摇杆3顺时针转动为工作行程，为保证工作行程的速度较慢，试确定曲柄1的转动方向。