机械原理试卷(卷库)

题目局部1．(2分)在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得机构。2．(2分)盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。3．(2分)刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用方法平衡。其平衡条件为。4．(2分)的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为。5．(2分)设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为廓线。6．(2分)平面机构中传动角和压力角之和等于。7．(2分)在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率后，那么从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是。8．(2分)速度比例尺的定义是，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。9．(2分)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。10．(2分)对静不平衡的回转构件施以平衡措施的过程称为_________________________过程。11．(2分)连杆机构的急回特性用表达。12．(2分)圆锥齿轮用于传递两轴线的运动，蜗杆传动用于传递两轴线的运动。13．(2分)标准直齿轮的根本参数是。14．(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角的数值与圆上的压力角总是相等。15．(4分)在移动副摩擦中，总反力是和的合力 。16．(4分)写出两种实现间歇运动的机构名称_______________________、。17．(4分)在用齿条形刀具加工直齿圆柱变位齿轮时，刀具远离轮坯中心的变位方式叫_______________；刀具移近轮坯中心的变位方式叫____________________________。18．(2分)在拟定机械传动系统方案时，采用尽可能的运动链。二、选择题(26小题,共51.0分)1．(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场合。A、模数较大；B、模数较小；C、齿数较多；D、齿数较少2．(2分)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。A、调速器；B、飞轮；C、变速装置。3．(2分)计算机构自由度时，假设计入虚约束，那么机构自由度就会。A、增多；B、减少；C、不变。4．(2分)压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的方向所夹的锐角。A、法线；B、速度；C、加速度；D、切线5．(2分)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6．(2分)在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，轮廓曲线出现尖顶或交叉是因为滚子半径该位置理论廓线的曲率半径。A、大于；B、小于；C、等于。D、大于或等于7．(2分)将机构位置图按实际杆长放大一倍绘制，选用的长度比例尺应是。(A)0.5mm/mm；(B)2mm/mm；(C)0.2mm/mm；(D)5mm/mm。8．(1分).右图所示平面接触移动副，为法向作用力，滑块在力作用下沿方向运动，那么固定件给滑块的总反力应是图中所示的作用线和方向。9．(2分)作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是。A、；B、，；C、，；D、，。10．(2分)蜗杆蜗轮传动的标准中心距a=。A、； B、；C、； D、11．(2分)斜齿轮的端面齿形与其法面齿形是____〔A相同;B不同的〕，一般其___〔A端面;B法面〕齿形的参数是标准的。12．(2分)在传力过程中，连杆机构的传动角γ一般是______好。A、大点;B、小点C、不变13．(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是它们的______相等。A、分度圆周节;B、基圆周节;C、齿顶圆齿厚14．(2分)机械原理的研究对象是________。A、机架与原动件;B、机构与机器;C、零件和构件15．(2分)下面四个机构运动简图所示的四个铰链四杆机构，图是双曲柄机构。A、a；B、b；C、c；D、d。16．(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场合。A、模数较大；B、模数较小；C、齿数较多；D、齿数较少17．(2分)计算机构自由度时假设计入虚约束，那么机构会。A、增多；B、减少；C、不变18．(2分)轴2搁置在V形铁1上，根据它们在图示平面内能实现的相对运动，可判别它们之间组成的运动副是。A、转动副；B、移动副；C、纯滚动型平面高副；D、滚动兼滑动型平面高副。19．(2分)机构具有确定运动的条件是其原动件的数目应等于_____。A、从动件数目;B、运动副数目;C、机构的自由度数目20．(2分)对渐开线标准齿轮传动，当其实际中心距a′大于标准中心距a时，两分度圆与两节圆_____，压力角α与啮合角α′______。A、相等，相等B、相等，不相等C、不相等，相等D、不相等，不相等21．(2分)凸轮机构升程的许用压力角[α1]应比回程的许用压力角[α2]取得_____。A、大些；B、小些；C、相等22．(2分)凸轮机构中推杆的运动规律是根据_______选定的。A、推杆的工作需要；B、凸轮的基圆半径；C、机构的尺寸23．(2分)具有自锁性的机构是______运动的。A、不能；B、可以24．(2分)当机构的自由度大于机构的原动件数目时，机构将。A、运动不完全确定；B、乱动25．(2分)构件是机构中的______〔A.、运动单元；B、制造单元〕。26．(2分)两个运动构件，它们相对瞬心的绝对速度。A、均为零；B、不为零且相等；C、不相等三、问答题(19小题,共163.0分)1．(6分)以转动副联接的两构件，当外力(驱动力)分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态？2．(5分)渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别？在什么情况下，分度圆和节圆是相等的？3．(5分)渐开线直齿圆柱标准齿轮的分度圆具有哪些特性？4．(12分)何谓凸轮机构的压力角？试分别标出三种凸轮机构在图示位置的压力角〔凸轮转向如箭头所示〕。5．(15分)试列举出五种能将连续回转运动转换为直线运动的机构，要求画出机构示意图,写上机构名称。6．(2分)试述机构有确定运动的条件，并判断下列图所示两机构是否有确定运动。7．(5分)在曲柄摇杆机构中，死点和极位实际上是同一个位置，那么为什么有时叫它死点，有时又叫它极位，它们的区别在什么地方？8．(5分)图示刚性转子是否符合动平衡条件，为什么？9．(12分)图示一凸轮机构，设各构件的尺寸及凸轮的角速度，用速度瞬心法求此位置时从动件的移动速度，只需写出算式即可，并保存做图线。10．(15分)图示的是一个抛光机不完整的机构运动简图，请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整，比例尺为1mm/mm。试在图上标出全部运动尺寸并计算机构的自由度。11．(5分)试计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须标明。12．(6分)试给出图示平面四杆机构的名称，并答复：〔1〕此机构有无急回作用？〔2〕此机构有无死点？在什么条件下出现死点？〔3〕构件AB主动时，在什么位置有最小传动角？13．(5分)图示为偏置曲柄滑块机构。问：〔1〕此机构有无急回运动？为什么？〔2〕其行程速度变化系数K=？〔需列出计算公式〕14．(6分)简述轮系传动比计算的转化机构法的原理。15．(5分)试述外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件及连续传动条件。17．(6分)简述凸轮廓线设计的反转法原理。19．(14分)图示为一曲柄滑块机构的运动示意图，曲柄1为匀速转动的原动件。现已做出该机构在图示位置的速度多边形和加速度多边形，试分别列出与其相对应的速度向量方程式和加速度向量方程式，并把各个向量符号标在多边形中相应的代表线段旁边。12．(10分)设以图示机构实现凸轮对滑块的控制。(1)该机构能否运动？试作分析说明；(2)假设需改良，试画出改良后的机构简图。13．(10分)图示为一铰链四杆机构的运动简图、速度多边形和加速度多边形。要求：(1)根据两个矢量多边形所示的矢量关系，标出多边形各杆所代表的矢量，并列出相应的矢量方程；(2)求出构件2上速度为零的点以及加速度为零的点。四、图解题1．(10分)图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上：〔1〕画出基圆并标明基圆r0；〔2〕作出并标明凸轮按-方向转过后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角；〔3〕作出并标明滚子从图示位置反转到B处与凸轮接触时，对应的凸轮转角。〔均保存作图线〕2．(10分)一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，传动比，，，mm，，中心距正确安装。求：，两轮的节圆直径和，两轮的基圆直径和，两轮的齿顶圆直径和，两轮的根圆直径和，两轮的齿距和。〔cos200=0.94〕3．(10分)图示轮系中，(左旋)，，，，，，假设r/min，求的大小及方向。5．(12分)图示凸轮机构中，凸轮以角速度逆时针方向转动。试在图上：〔1〕写出机构名称并画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；〔2〕标出凸轮从图示位置转过时的压力角和位移s。6．(12分)画出图示机构的全部瞬心。8．(5分)试求图示机构的全部瞬心。9．(12分)在图示机构中，原动件1以等角速度ω1逆时针方向转动，试列出机构的封闭矢量方程式；并在图中标出各矢量和方位角。10．(12分)图示为一曲柄滑块机构的一个工作位置，F为作用于活塞上的驱动力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试确定机构在此位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向〔力的方向直接标在图上，连杆本身重量及惯性力忽略不计〕11．(10分)在图示的四杆机构中，mm，mm，mm，。当构件l以等角速度rad/s逆时针方向转动时，用瞬心法求C点的速度。五、计算1．(15分)设计一曲柄滑块机构,曲柄长度mm，偏距mm，要求最小传动角。〔1〕确定连杆的长度;〔2〕画出滑块的极限位置；〔3〕标出极位夹角及行程H;〔4〕确定行程速比系数K。2．(15分)某对渐开线直齿圆柱齿轮传动，中心距，传动比，，，根据强度等要求模数必须在、、三者中选择，试设计此对齿轮的以下参数和尺寸。〔1〕齿轮的齿数、，模数，传动类型；〔2〕分度圆直径、，面圆直径、，根圆直径、，节圆直径、

，啮合角；〔3〕假设实际安装中心距，上述哪些参数变化？数值为多少？4．(14分)在图示轮系中，各轮齿数为，，，，，轮1的转速r/min,方向如图示，试求轮5的转速的大小和方向。5．(12分)图示周转轮系中，Z1＝20，Z2=24，Z2`=30，Z3=40，n1=-200r/min,n3=100r/min。求：nH大小和转向〔在图上标出〕。6．(15分)用齿条刀具加工一渐开线直齿圆柱齿轮。设被加工齿轮轮坯的角速度ω1=5rad/s,，刀具移动速度为v=0.375m/s，刀具的模数m=10mm，压力角α=20

°。求〔1〕被加工齿轮的齿数z1；〔2〕假设齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为75mm，问被加工齿轮是那种变位齿轮？为什么？〔3〕求出这个齿轮的基圆直径db和齿顶圆直径da各为多少？(15分)7．(12分)一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮机构，其模数m=5mm,,ha*=1,，。试求：〔1〕基圆齿距pb，小齿轮的齿顶圆半径ra1和大齿轮齿根圆半径rf2；〔2〕标准中心距a，假设将a加大时，啮合角为多少？〔〕〔保存一位小数〕8．(12分)今测得一渐开线标准齿轮的齿顶圆直径da=208mm，齿根圆直径df=172mm，齿数Z=24，试求该齿轮的模数m和齿顶高系数ha*。标准模数表5，〔5.5〕，6，〔6.5〕，7,8,9,10，〔11〕，〔12〕，……，〔mm〕9．(12分)试设计一摆动导杆机构。如下图，导杆的行程速比系数K=2，机架长度Lac=50mm,求曲柄的长度Lab。〔要求：写出设计步骤，保存作图线〕10．(10分)计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束应注明。假设取图中绘有箭头的构件为原动件，问运动是否确定？11．(14分)图示轮系中，原动件H转速=960转/分〔转向见图〕，各个齿轮的齿数分别如下：Z1=20，Z2=24，m1=3mm，Z2`=17，Z3=16，m3=4mm，Z3`=17，Z4=34。试计算n4的转速大小，并在图上标出Z4的转向。12．(12分)在图示导杆机构中，各构件长度〔mm〕：各构件质量〔kg〕：〔质心S3为CD中点〕；各构件转动惯量〔kg•〕：驱动力矩求：1〕以杆3为等效构件时，写出各构件质量和转动惯量换算到杆3上的等效转动惯量的表达式？2〕换算到导杆3上的等效力矩Me的大小。13．(12分)用范成法加工齿轮时，用齿条刀具加工一渐开线直齿圆柱齿轮。设被加工齿轮轮坯的角速度ω=4rad/s,，刀具移动速度为v=0.36m/s，刀具的模数m=10mm，压力角α=20

°。求〔1〕被加工齿轮的齿数z；〔2〕假设齿条刀具分度线与被加工齿轮中心的距离为90mm，问被加工齿轮是那种齿轮〔变位齿轮、标准齿轮〕？为什么？〔3〕求出这个齿轮的基圆直径db和齿顶圆直径da各为多少？(cos200=0.94)14．(12分)薄盘上有不平衡质量，它们所在的方位分别为：，见图示。试求：1、在半径的圆上，应加的平衡质量？2、平衡质量的方位角α等于多少？并在图上标出。15．图示盘状转子上有两个不平衡质量：kg，，，，相位如图。现用去重法来平衡，求所需挖去的质量的大小和相位(设挖去质量处的半径)。16．(16分)一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的中心距a=190mm,模数m=5mm,齿顶高系数ha*=1,压力角α=20°。两齿轮的齿数比Z2／Z1=3，试按μl=2mm/mm比例绘图标明实际啮合线长和啮合角〔cos20°=0.94)。17．(15分)图示轮系中齿数Z1＝20，Z2＝30，Z2'＝20，齿轮2与2'模数相同，n1＝100r/min，n3＝－100r/min，试求nH的大小与转向？〔15分〕18．(12分)如图示一轮系，轮系中各齿轮齿数，n1大小和转向。求：1.这是一个什么类型的轮系？2.n5的大小和转向？〔计算局部只需写出算式即可〕19．(12分)在图示铰链四杆机构中，各构件的长度mm，mm，mm，mm。〔1〕问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄；〔2〕该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围；〔3〕以AB杆为主动件时，该机构有无急回性？用作图法求出其极位夹角，并计算行程速度变化系数K；〔4〕以AB杆为主动件，确定机构的和。六、图解题(1小题,共12.0分)1．(12分)在图示偏置曲柄滑块机构中，求〔直接在题图上画出〕：1.画出机构的极限位置，并标注极位夹角θ；2.画出最小传动角γmin的位置，并标注γmin；3.该机构此时是否存在死点位置？为什么？2．(20分)在图示铰链四杆机构中，各构件的长度mm，mm，mm，mm。〔1〕问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄；〔2〕该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围；〔3〕以AB杆为主动件时，该机构有无急回性？用作图法求出其极位夹角，并计算行程速度变化系数K；〔4〕以AB杆为主动件，确定机构的和。3．(10分)在图示铰链四杆机构中，最短杆a=100mm，最长杆b=300mm，c=200〔1〕假设此机构为曲柄摇杆机构，试求d的取值范围；〔2〕假设以a为原动件，当d=250mm时，用作图法求该机构的最小传动角====================答案====================答案局部1．(2分)[答案]双摇杆2．(2分)[答案]理论轮廓曲线3．(2分)[答案]动平衡、ΣM=O；ΣF=04．(2分)[答案]175．(2分)[答案](1)理论(2)实际6．(2分)[答案]7．(2分)[答案]8．(2分)[答案]图上单位长度()所代表的实际速度值(m/s)9．(2分)[答案]低；高10．(2分)[答案].静平衡11．(2分)[答案]行程速比系数K12．(2分)[答案]相交、交错13．(2分)[答案]Z、m、α、h*a、c*14．(2分)[答案]分度圆 15．(4分)[答案]正压力；摩擦力16．(4分)[答案]如：棘轮机构、槽轮机构〔也可以是其它机构〕17．(4分)[答案]正变位，负变位18．(2分)[答案]短二、选择题(26小题,共51.0分)1．(2分)[答案]D2．(2分)[答案]B3．(2分)[答案]B4．(2分)[答案]C5．(2分)[答案]D6．(2分)[答案]D7．(2分)[答案]A8．(1分)[答案]A9．(2分)[答案]C10．(2分)[答案]D11．(2分)[答案]B;B12．(2分)[答案]A13．(2分)[答案]B14．(2分)[答案].B15．(2分)[答案]A16．(2分)[答案]D17．(2分)[答案]B18．(2分)[答案]A19．(2分)[答案]C20．(2分)[答案]D21．(2分)[答案]B22．(2分)[答案]A23．(2分)[答案]B24．(2分)[答案]A25．(2分)[答案]A26．(2分)[答案]B三、问答题(19小题,共163.0分)1．(6分)[答案]原动件数小于自由度，无确定运动。1)当外力作用于摩擦圆内时，原来静止仍静止；原来运动那么做减速相对运动；2)当外力作用于摩擦圆外时，作相对加速运动；3)当外力切于摩擦圆，原来静止仍静止，原来运动那么作等速运动。2．(5分)[答案]一个齿轮只有分度圆，只有一对齿轮传动时才有节圆。在标准安装时分度圆和节圆相等。3．(5分)[答案]分度圆是齿轮根本尺寸计算的基准圆；在分度圆上具有标准模数和标准压力角值；分度圆上的齿厚等于齿槽宽；分度圆与用齿条刀加工时的节圆重合。4．(12分)[答案](1)凸轮机构的压力角为从动件与凸轮的接触点处所受正压力的方向〔即轮廓线在该

点的法线方向〕与从动件上该点的速度方向之间所夹的锐角。(2)图a)压力角如图示。(3)图b)压力角如图示。(4)图c)压力角如图示。5．(15分)[答案]6．(2分)[答案](1)机构有确定运动的条件是机构自由度大于零且等于原动件数目。(2)图a原动件数大于自由度，无法运动。(3)图b7．(5分)[答案]假设以曲柄为原动件，当曲柄与连杆共线时，摇杆所在的两个位置即为极限位置；假设以摇杆为原动件，当摇杆摆到左、右两个极限位置时，曲柄与连杆共线，这个位置称为死点位置。上述两种情况虽是同一位置，但由于是以不同的构件为原动件，因而对机构的运动所产生的影响不同。8．(5分)[答案]总平面处平面处所以，符合动平衡条件。9．(12分)[答案]先求10．(15分)[答案]11．(5分)[答案]该机构n=4，pl=5，ph=1,该机构自由度为12．(6分)[答案]偏置曲柄滑块机构。〔1〕有。〔2〕有。在构件C为原动件时。〔3〕在曲柄AB垂直滑块移动方向时。13．(5分)[答案]〔1〕有急回运动，因为极位夹角；〔2分〕〔2〕〔3分〕14．(6分)[答案]根据相对运动原理，假设给整个周转轮系加上一个公共角速度“”，使之绕行星架的固定轴线回转，各构件之间的相对运动保持不变，而行星架的角速度变为，即行星架“静止不动”了。这种转化所得的假想的定轴轮系，称为原周转轮系的转化轮系。15．(5分)[答案](1)正确啮合条件：mn1=mn2=mn，法面模数相等；n1=n2=n，法面压力角相等；1=2，螺旋角大小相等旋向相反。(2)连续传动条件：1，重合度大于或等于1。17．(6分)[答案]凸轮机构的反转法原理：以尖顶直移杆盘型凸轮机构为例，当给整个凸轮机构加上一个“-ω”，这时机架一方面围绕凸轮中心沿“-ω”方向转动，从动杆那么又相对机架按s--δ运动规律运动，此时，从动杆尖顶所走过轨迹即为凸轮轮廓曲线。此即反转法原理。-19．(14分)[答案]1.两个方程式共7分；2.分别对应pc,pb,bc,p′c′,p′b′,c′R2,b′R2共标7个向量符号，每个1分。12．(10分)[答案](1)，不能运动。(2)将处改成图示结构，即可运动。，且有确定的运动。13．(10分)[答案](1)，，，，，，，，，(2)，得点，；，得点，四、图解题(12小题,共138.0分)1．(10分)[答案]2．(10分)[答案]mmmmmmmmmmmmmmmmmm3．(10分)[答案](1)r/min(2)(3)r/min5．(12分)[答案](1)偏置直动滚子从动件盘形1〕理论廓线如图示：2〕基圆如图示；3〕偏距圆如图示。(2)1〕压力角如图示；2〕位移s如图示。6．(12分)[答案]8．(5分)[答案]9．(12分)[答案]建立如下图坐标系xAy，各杆矢量，方位角，如下图〔8分〕封闭矢量方程〔4分〕10．(12分)[答案]先补上各构件的代号1.判断AB杆受拉----2分2.判断出ω21,ω23方向各得2分。3.判断拉力F12、F32切于摩擦圆的位置〔下外公切线〕各得3分。11．(10分)[答案]rad/sm/sm/mm五、计算题(19小题,共244.0分)1．(15分)[答案]〔1〕AB向下时，有，由图解mm；〔2〕如图C1、C2；〔3分〕〔3〕、H如图示，，H=31.5mm；〔4〕2．(15分)[答案]〔1〕为标准安装的标准齿轮。〔2〕〔3〕发生变化4．(14分)[答案](1)1、2、3、H(4)为行星轮系。方向同。6分(2)4、5为定轴轮系。3分(3)r/min方向。5分5．(12分)[答案]nH和n1同向即可6．(15分)[答案]〔1〕v刀v刀〔2〕被加工齿轮为标准齿轮。〔3〕7．(12分)[答案]〔1〕，，，〔2〕8．(12分)[答案]9．(12分)[答案]。作，作，过A作，得B点。故曲柄长10．(10分)[答案]滚子B为局部自由度，铰链D为复合铰链，活动构件数，低副数，高副数，原动件数与自由度数相同，运动确定11．(14分)[答案]划分轮系：定轴轮系为：行星轮系为：列方程：计算n4大小4.判断n4转向：12．(12分)[答案]1.〔4分〕2.〔4分〕3.〔4分〕13．(12分)[答案]每问4分1.2.因为齿条分度线至轮胚中心距力等于r，所以是标准齿轮3.14．(12分)[答案](6分)〔6分〕15．[答案]不平衡质径积静平衡条件解得应加平衡质量挖去的质量应在矢量的反方向，140mm处挖去1kg质量。16