机械原理试题1

机械是(机器和机构)的总称。构件是机构中的(运动)单元体。在平面机构中假设引入一个高副将引入(1)个约束，而引入一个低副将引入(2)个约束。从机构结构观点来看，任何机构都是由机架、原动件和从动件三局部组成。5．构件的自由度是指(构件的独立运动参数)；机构的自由度是指(机构的独立运动参数)。6．由两个构件直接接触而组成的(可动联接)称为运动副。7．两个构件通过(点或线)接触而构成的运动副称为高副。8．两个构件通过(面)接触而构成的运动副称为低副。9．运动链是指构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为运动链。10．两个以上的构件在同一处以(转动)副相联接，就构成复合铰链。11．机构中某些构件所具有的不影响其他构件运动的自由度称为(局部自由度)。12．不产生实际约束效果的重复约束称为(虚约束)。13．当两个构件组成移动副时其瞬心位于(垂直于导路的无穷远处)。14．当两个构件组成转动副时其瞬心位于(转动副的中心)。15．当两个构件组成纯滚动高副时其瞬心位于接触点处。16．两互作平面运动的构件上绝对速度相等的瞬时重合点称为(速度瞬心)。17．求机构的不直接相联接的各构件的瞬心时，可应用三心定理来求。18．从受力观点分析，移动副的自锁条件是驱动力作用线位于摩擦角内。转动副的自锁条件是驱动力作用线与摩擦圆相交。19．槽面摩擦力比平面摩擦力大，是因为当量摩擦系数大。20．机械中，V带比平带应用广泛，从摩擦角度来看，其主要原因是V带为槽面摩擦。，当量摩擦系数fv大21.运动副中法向反力〔或正压力〕和摩擦力的合力，称为运动副中的总反力。]22.总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角。23．驱使机械运动的力称为驱动力阻止机械运动的力称为阻抗力。24．机械的输出功与输入功之比称为机械效率。25．速度影象原理和加速度影象原理只能应用于同一构件上的各点。26．一个运动矢量方程只能求解2个未知量。27．从效率来分析，机械的自锁条件是η≤0。28．在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为—连架杆。29．在平面四杆机构中，作平面复杂运动的构件称为—连杆。30．在平面四杆机构中，与机架构成整转副的连架杆称为—曲柄，与机架构成摆转副的连架杆称为—摇杆。31．铰链四杆机构的三根本形式为曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构。32．对心曲柄滑块机构中假设以曲柄为机架，那么将演化成—导杆机构33．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他连杆长度之和时，只能得到—双摇杆机构。34．在曲柄摇杆机构中，假设将摇杆的长度增到无穷大就演化为—曲柄滑块机构。35．凸轮机构的压力角是从动件所受的力与力作用点速度方向所夹的锐角。36．凸轮机构推杆常用的四种运动规律为：A.等速运动，B.等加等减运动，C.余弦加速度，D.正弦加速度。其中，仅适用于低速运动的运动规律为等速运动规律。有刚性冲击的运动规律为等速运动规律。有柔性冲击的运动规律为等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律。适用于高速运动的运动规律为正弦加速度运动规律。37．用于平行轴间传动的齿轮机构有直齿；斜齿和人字齿轮机构38．用于相交轴间传动的齿轮机构有(圆锥齿轮机构)。39．用于交错轴间传动的齿轮机构有交错轴斜齿轮机构和蜗杆蜗轮机构。40．过两啮合齿廓接触点所做的两齿廓公法线与两轮连心线的交点称为两轮的节点。41．渐开线的形状取决于基圆的大小。42．过齿轮顶端所做的圆称为齿顶圆。过齿轮槽底所做的圆称为齿根圆。43．沿任意圆周所量得的相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆周上的齿距。44．轮齿介于分度圆与齿顶圆之间的局部称为齿顶高。介于分度圆与齿根圆之间的局部为齿根高。45．为了便于计算齿轮各局部的尺寸，在齿轮上选择一个圆作为计算的基准，称该圆为齿轮的分度圆。46．齿轮分度圆上齿距与π之比称为模数。47．一个齿轮的齿顶圆与另一个齿轮的齿根圆之间留有一定的间隙，称为顶隙。48．两轮传动时，其节点的圆周速度方向与啮合线之间所夹的锐角称为—啮合角。49．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆为分度圆。50．渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是(两齿轮的模数和压力角分别相等)。51．一对外啮合平行轴斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是模数相等，压力角相等，分度圆柱螺旋角相等、旋向相反。52．斜齿轮的根本参数可分为：在垂直于轮齿方向的截面内定义的法面参数。在垂直于齿轮回转轴线的截面内定义的端面参数。53．斜齿轮的法面参数是标准值。54．斜齿轮的大局部尺寸，须按端面参数进行计算。55．表示斜齿轮轮齿倾斜程度的参数是螺旋角。56．蜗杆分度圆直径与模数的比值，称为蜗杆特性系数。57．从蜗杆或蜗轮的端面沿其轴向看去，假设螺旋线是由左下斜向右上方，那么为右旋。假设螺旋线是由右下斜向左上方，那么为左旋。58．圆锥齿轮的大端模数和压力角为标准值。59．机械运转的三个阶段是启动阶段；稳定运转阶段；停车阶段60．调节机械的周期性速度波动时，可在机械中安装飞轮。61．机械系统的速度做周期性波动时，在一个波动周期内的输入功等于输出功。62．对轴向尺寸较小的回转体，只须进行静平衡；对轴向尺寸较大的回转体，只须进行动平衡。63．刚性转子的静平衡条件为转子上各惯性力的矢量和应等于零〔或各质径积的矢量和应等于零64．刚性转子的动平衡条件为转子上各惯性力的矢量和等于零，各惯性力矩的矢量和等于零65．对于静不平衡的回转构件，不管它有多少个偏心质量，只需要在同一个平衡面内增加或除去一个平衡质量即可到达平衡。答案66．静平衡又称为单面平衡。67．动平衡又称为双面平衡。68．一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的—节圆——圆总是相切并相互作纯滚动。69．标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是在分度圆上齿厚等于齿槽宽。70．重合度大于或等于1为齿轮的连续传动条件。71．从加工原理来看，齿轮的加工方法有仿形法和范成法。72．用范成法切制渐开线齿轮齿廓时，可能会产生根切。73．用范成法加工齿轮时，假设刀具的齿顶局部把被加工齿轮齿根局部已经范成出来的渐开线齿廓切去一局部，这种现象称为根切74．一对标准齿轮无齿侧间隙安装时，其中心距a=r1+r2，称为标准中心距75．刀具中线不与被切齿轮分度圆相切，加工出的齿轮称为变位齿轮选择题1．〔C〕是机器中独立运动的单元体。A．机器B．机构C．构件D．零件2．通过点或线接触的运动副称为〔C〕。A．转动副B．移动副C．高副3．高副引入〔A〕约束。A．1个B．2个C．3个4．〔A〕是两个或两个以上的构件通过运动副连接而构成的相对可动的系统。A．运动链，B．运动副，C．构件5．机构中给定运动规律独立运动的构件称为〔B〕。A．从动件B．原动件C．固定件6．一个作平面运动的构件具有〔C〕自由度。A．1B．2C．37．以下两构件组成的运动副中，〔B〕是低副。A．一对齿轮B．轴与轴承C．凸轮与推杆8．机构有确定运动的条件是机构原动件的数目〔B〕机构自由度的数目。A．大于B．等于C．小于9．铰链四杆机构有四个构件，共有〔C〕个瞬心。A．4B．5C．610．三个彼此作平面平行运动的构件具有〔B〕个瞬心，且必定在同一直线上。A．2B．3C．411．齿轮渐开线的形状取决于〔B〕的大小。A．齿根圆B．基圆C．分度圆12．一对标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，其齿侧间隙〔C〕零。A．大于B．小于C．等于13．对于单独一个齿轮来说，只有〔A〕和〔D〕。A．分度圆B．节圆C．啮合角D．压力角14．在曲柄摇杆机构中，假设改取曲柄为机架，那么将成为〔A〕。A．双曲柄机构B．双摇杆机构C．曲柄滑块机构15．用齿条刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条刀具中线〔A〕。A．相切B．相交C．相离16．一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的〔C〕总是相切并相互作纯滚动。A．齿顶圆B．齿根圆C．节圆17．一对外啮合斜齿圆柱齿轮传动，两轮的分度圆柱螺旋角应〔A〕。A．等值反向B．等值同向C．不等值反向18．渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数中，〔A〕不是标准值。A．齿数B．模数C．分度圆压力角19．一对标准齿轮的中心距〔A〕两分度圆半径之和时，称为标准中心距。A．等于B．大于C．小于20．当两齿轮的实际中心距与标准中心距不相同时，两轮的〔B〕是相切的。A．分度圆B．节圆C．基圆21．斜齿轮的〔C〕为标准值。A．分度圆柱B．端面模数C．法面模数22．以下情况中〔C〕使用斜齿圆柱齿轮的当量齿数Zv。A．计算传动比B．计算中心距C．选择盘形铣刀23．蜗杆传动的传动比为〔C〕。A．i=n1/n2=d2/d1B．i=n1/n2=z2/z1=d2/d1C．i=n1/n2=z2/z124．用范成法加工下述标准齿轮时，齿数〔A〕不根切。A．Z=20B．Z=15C．Z=1025．蜗杆的分度圆直径为〔B〕。A．d=mzB．d=mq26．蜗轮和蜗杆轮齿的螺旋线方向一定〔A〕。A．相同B．不同27．图示的凸轮机构名称为〔B〕。A．对心直动滚子推杆盘形凸轮机构。B．偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。C．摆动滚子推杆盘形凸轮机构。28．机械系统中安装飞轮可使其周期性速度波动〔B〕。A．不变B．减小C．消除29．假设只从减轻飞轮的质量上看，飞轮应安装在〔A〕上。A．高速轴B．低速轴C．任意轴30．机械系统的等效转动惯量〔或质量〕是根据〔A〕的原那么确定的，等效力〔或力矩〕是根据〔B〕的原那么确定的。A．动能相等B．功相等31．〔B〕平衡的构件一定是〔A〕平衡的。A．静B．动32．静平衡需要〔A〕个平衡平面。动平衡需要〔B〕个平衡平面。A．1B．233．图示机构为〔A〕。A．转动导杆机构B．摆动导杆机构C．曲柄滑块机构34．平面四杆机构中，连架杆能绕回转中心作360°转动，那么此杆称为〔A〕。A．曲柄B．摇杆C．连杆三．简答题机构具有确定运动的条件是什么？如果不满足这一条件将会产生什么结果？答案机构原动件的数目等于机构的自由度数目；如原动件数小于机构的自由度数目，机构的运动规律将不确定；如原动件数大于机构的自由度数目，将导致机构中最薄弱环节的损坏。什么是约束？答案对独立运动的限制。什么是速度瞬心？答案作相对平面运动的两构件上瞬时相对速度为零的重合点。什么是三心定理？答案三个彼此做平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。机械中的磨擦是否全是有害的？答案否；在带传动和摩擦轮传动中就是靠摩擦力来工作的。“自锁”与“不动”这两个概念有何区别？“不动”的机构是否一定自锁？答案假设机构中的主动力无论增加到多大都不会使构件产生运动，这种现象称为自锁。一个构件在外力作用下不能运动，并不一定就是自锁，不能动的原因可能由于主动力不够大，也可能是由于其他因素而使运动受阻，这时只需适当加大主动力或排除阻碍运动的因素，就能使构件运动，因而不能称之为自锁。试举出自锁机构的实例。答案斜面压榨机；偏心夹具等。铰链四杆机构的根本形式有几种？答案曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构，试举三种通过铰链四杆机构演化的机构。答案曲柄滑块机构；转动导杆机构；摆动导杆机构；偏心轮机构；曲柄摇块机构；正切机构；正弦机构；双滑块机构等，以上机构中任选三种。铰链四杆机构曲柄存在的条件是什么？答案最短杆和最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。何谓齿廓啮合根本定律？答案相互啮合传动的两齿轮的瞬时角速度之比等于节点所分连心线的两线段的反比。何谓标准圆柱直齿轮？答案模数、压力角、齿顶高系数、径向间隙系数皆为标准值，且在分度圆上齿厚等于齿槽宽的齿轮。斜齿轮的当量齿数有何用处？答案①用仿形法加工斜齿轮时，应按Zv选择铣刀刀号；②计算齿根弯曲强度时用Zv求齿形系数；③计算不根切最少齿数。研究机械平衡的目的是什么？答案设法消除或减少在机械运动中产生的不平衡力和不平衡力偶。周期性速度波动用什么方法加以调节？答案周期性速度波动调节方法是安装飞轮，何谓静平衡，动平衡？各需要几个平衡平面？答案静平衡指转子的轴向宽度与其直径之比小于1/5，它的质量可以近似认为分布在垂直于其回转轴线的同一平面内。动平衡指转子的轴向宽度与其直径之比大于等于1/5，这时偏心质量往往分布在假设干个回转平面内。静平衡需要一个平衡平面，动平衡需要两个平衡平面。机械不平衡有那些类型？答案有动不平衡和静不平衡两种类型。与直齿轮比拟，斜齿轮传动有那些优点和缺点？答案斜齿轮的优点是啮合性能好；重合度大；承载能力高；其不根切的最少齿数小，可使机构结构紧凑等优点；斜齿轮的缺点是存在轴向分力。要使一对齿轮的瞬时传动比不变，其齿廓应符合什么条件？答案相互啮合传动的一对齿轮的两齿廓无论在任何位置接触，过接触点所作的公法线与两齿轮的连心线必须相交于一固定点。节圆与分度圆有何区别？答案一对齿轮啮合时，才有节圆存在，而单个齿轮只有分度圆，当一对标准齿轮按照标准中心距安装时，节圆与分度圆重合。在计算机构自由度时，应注意那些事项？答案复合铰链、局部自由度和虚约束。说明仿形法和范成法加工齿轮所用的机床。答案仿形法是在卧式铣床上用盘形铣刀加工，也可在立式铣床上用指状铣刀加工〔大模数齿轮〕；范成法采用齿轮插刀以及滚刀在插齿机上和滚齿机上加工齿轮。四．应用题计算图示机构的自由度。a〕b〕答案a〕F=3n-2Pl-Ph=3×4—2×5—1=1b〕F=3n-2Pl-Ph=3×5—2×7—0=1答题时间10难度易图示是流水线上用于阻挡工件前进的挡箱机构的设计方案。虚线位置可以挡住工件，实线位置工件可以通过，问该设计方案能否实现上述要求？如不能如何改良？答案不能。改良如图示。答题时间10难度3．试求曲柄滑块机构在图示a)位置的全部瞬心。a)b)答案如图b)。答题时间10难度中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1ˊ预先夹紧以便焊接，图中2为夹具体，3为楔块。如各接触面间的摩擦系数均为f，试确定夹具夹紧后，楔块不会自动松脱的条件。答案α≤2φtgφ=f答题时间15难度难5．图示摆动导杆机构中，构件1以等角速度ω1顺时针转动及各构件尺寸。比例尺为μ试求：〔1〕构件1，3的相对瞬心；〔2〕构件3的角速度ω3；〔3〕E点的速度VE；〔4〕构件2的角速度ω2。b〕答案1〕如图b〕2〕w3=w1*P14P13/P13P343〕Ve=w3*EP34*μ4〕w2=w3答题时间10难度中6．图示机构中，LoA=100mm，构件1以等角速度ω1=10rad/s逆时针转动，φ=45°，试求杆3的速度V3。答案V3=V1/cosφ=10*100/cos45=1.414m/s答题时间8难度中7。在图示机构中，一对直齿轮的效率η1=0．95，一对圆锥齿轮的效率η2=0．93，试求该机构的总效率。答案η=η1×η2×η2×η2×η2=0.95×0.93³=0.764答题时间难度８．在图示的电动卷扬机中，每对齿轮的效率及鼓轮的效率均为0.95，滑轮的效率为0.96，载荷Q=50KN，以匀速V=12m/min上升，试求所需电动机的功率。答案η=Nr/Ndη=0.95×0.95×0.95×0.96=0.823Nr=Q×V=50×1000×12/60=10000WNd=Nr/η=10000/0.823=12149W答题时间10难度中9。四杆机构中各杆长为a=150mm，b=500mm，c=300mm，d=400mm。试问：〔1〕当取d杆件为机架时，是否存在曲柄？如存在，那么哪一杆件为曲柄？〔2〕如选取别的杆件为机架，那么分别得到什么类型的机构？答案(1)存在曲柄a杆是曲柄(2)取a机架,为双曲柄机构取b机架,为曲柄摇杆机构取c机架,为双曲柄摇杆机构答题时间10难度易10。判断以下各铰链四杆机构的类型。a〕b〕c〕d〕答案a〕双曲柄机构b〕曲柄摇杆机构c〕双摇杆机构d〕曲柄摇杆机构答题时间10难度易11。测得一个标准直齿轮的齿顶圆直径da=208mm，齿根圆直径df=172mm，求齿轮的模数m与齿顶高系数ha*。答案da=d+2ha=mZ+2ha*mdf=d—2hf=mZ—2〔ha*+c*〕m将数据代入得m=8mmha*=1答题时间10难度中12。测得一标准直齿轮的齿顶圆直径da=84mm，Z=40，求其模数m为多少？答案da=m〔Z+2×ha*〕ha*=184=m〔40+2〕m=2〔mm〕答题时间5难度易12。渐开线圆柱直齿轮外啮合传动，Z1=40，传动比i=25，ha*=1，c*=0.25，α=20°，m=10mm。在标准安装时，试求大齿轮齿数Z2，大小齿轮的分度圆直径以及中心距a。答案Z2=Z1×I=40×2.5=100d1=ｍ×Z1=10×40=400ｍｍd2=ｍ×Z2=10×100=1000mma=(d1+d2)/2=(400+1000)/2=700mm答题时间5难度易13。一个标准圆柱斜齿轮减速器，Z1=22，Z2=77，mn=2mm，han*=1，β=8°6′34″，求中