机械原理复习试题卷附答案.doc

平面机构的运动分析选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。窗体顶端1、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间_产生相对运动。可以不可以不一定能2、原动件的自由度应为_。0123、在机构中原动件数目_机构的自由度时，该机构具有确定的运动。大于等于小于4、机构具有确定运动的条件是_。自由度大于零自由度等于原动件数自由度大于15、由K 个构件汇交而成的复合铰链应具有_个转动副。K-1KK+16、一个作平面运动的自由构件有_个自由度。136 7、通过点、线接触构成的平面运动副称为_。转动副移动副高副8、通过面接触构成的平面运动副称为_。低副高副移动副9、平面运动副的最大约束数是_。12310、杆组是自由度等于_的运动链。01原动件数 11、具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。是否12、具有虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去虚约束。是否13、虚约束对运动不起作用，也不能增加构件的刚性。是否14、若两个构件之间组成两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。是否 15、若两个构件之间组成两个轴线重合的转动副，在计算自由度时应算作两个转动副。是否16、六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。是否17、当机构的自由度F0，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。是否18、虚约束对机构的运动有限制作用。是否19、瞬心是两构件上瞬时相对速度为零的重合点。是否20、利用瞬心既可以求机构的速度，又可以求加速度。是否窗体底端平面连杆机构及其设计选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。窗体顶端1、铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和_其他两杆之和。=2、铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取_为机架。最短杆或最短杆相邻边最长杆最短杆的对边3、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以_为机架时，有一个曲柄。最短杆相邻边最短杆最短杆对边4、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以_为机架时，有两个曲柄。最短杆相邻边最短杆最短杆对边5、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以_为机架时，无曲柄。最短杆相邻边最短杆最短杆对边6、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和_其余两杆长度之和，就一定是双摇杆机构。= 7、一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当_为原动件时，称为机构的死点位置。曲柄连杆摇杆8、一曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当_为原动件时，称为机构的极限位置。曲柄连杆摇杆9、当极位夹角_时，机构就具有急回特性。0=010、当行程速度变化系数k_时，机构就具有急回特性。1=111、在死点位置时，机构的压力角=_。0 o45o90o12、若以_为目的，死点位置是一个缺陷，应设法通过。夹紧和增力传动13、若以_为目的，则机构的死点位置可以加以利用。夹紧和增力传动14、判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能，可以_的大小为依据。传动角摆角极位夹角15、压力角与传动角的关系是+=_。180o45o90o16、平面连杆机构中，至少有一个连杆。是否17、平面连杆机构中，最少需要四个构件。是否18、有死点的机构不能产生运动。是否19、平面连杆机构可利用急回特性，缩短非生产时间，提高生产率。是否20、平面连杆机构中，极位夹角越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。是否21、机构的压力角越大，传力越费劲，传动效率越低。是否22、曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。是否23、双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。 是否24、平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。是否25、平面连杆机构中，压力角的补角称为传动角。是否凸轮机构及其设计选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。窗体顶端1、凸轮机构中，从动件的运动规律取决于_。凸轮轮廓的大小凸轮轮廓的形状基圆的大小2、设计凸轮机构时，凸轮的轮廓曲线形状取决于从动件的_。运动规律运动形式结构形状3、等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终止时，加速度值为_。零无穷大常量4、等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终止时，将引起_冲击。刚性柔性无5、等加速等减速运动规律的凸轮机构将引起_冲击。刚性柔性无6、简谐运动规律的凸轮机构将引起_冲击。刚性柔性无7、根据工作经验，建议直动从动件凸轮机构推程许用压力角等于_。300908、为防止滚子从动件运动失真，滚子半径必须_凸轮理论廓线的最小曲率半径。=9、凸轮机构中，采用导路偏置法，可使推程压力角减小，同时回程压力角_。增大减小不变10、凸轮机构中，基圆半径减小，会使机构压力角_。增大减小不变11、在其他条件不变的情况下，基圆越大，压力角越大。是否12、在设计凸轮机构时，应保证凸轮轮廓的最大压力角不超过许用值的前提下，尽可能缩小凸轮的尺寸。是否 13、在设计凸轮机构时，为改善凸轮的传动性能，应尽可能增大凸轮的尺寸。是否 14、在凸轮机构中，若从动件在推程和回程采用等速运动，则运转平稳，无冲击。是否15、凸轮机构的优点是只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律。是否16、凸轮机构为高副机构，易于磨损，所以通常多用于传力不大的机构。是否17、在滚子直动从动件盘形凸轮机构中，改变滚子的大小对从动件的运动规律无影响。是否18、在凸轮机构中，若从动件的速度曲线不连续，则会产生刚性冲击。是否19、在凸轮机构中，若从动件的加速度曲线不连续，则会产生刚性冲击。是否20、平底直动从动件盘形凸轮机构（平底与导入垂直），压力角始终等于零。是否齿轮机构及其设计选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。窗体顶端1、渐开线在_上的压力角、曲率半径最小。根圆基圆分度圆齿顶圆2、一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线相切于_。两分度圆两基圆两齿根圆两齿顶圆3、渐开线齿轮的标准压力角可以通过测量_求得。分度圆齿厚齿距公法线长度齿顶高4、在范成法加工常用的刀具中，_能连续切削,生产效率更高。齿轮插刀齿条插刀齿轮滚刀成形铣刀5、已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25,齿顶高系数ha*=1，齿顶圆直径Da=135mm,则其模数大小应为_。2mm4mm5mm6mm6、用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆_。相切相割相离重合7、渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角_法面压力角。大于小于等于大于或等于8、斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角b与分度圆上的螺旋角相比_。b b =b 9、用齿条型刀具加工，n=20,ha*n =1,=30的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少数是_。1714 12 26 10、渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数zv=_。z/cosz/cos2z/cos3z/cos411、一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱，其啮合角一定是20。是否12、一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。是否 13、一对能够相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时，其分度圆压力角也随之加大。是否14、对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。是否15、在渐开线齿轮传动中，齿轮与齿条的啮合角始终与分度圆上的压力角相等。是否16、圆锥齿轮和蜗轮蜗杆都属于空间齿轮机构。是否17、齿轮变位后，其齿距、模数和压力角均发生了改变。是否18、用范成法切削渐开线齿轮时，一把模数为m、压力角为的刀具可以切削相同模数和压力角的任何齿数的齿轮。是否19、斜齿轮传动的重合度可以分为端面重合度和附加重合度。是否20、在轮系中，合成运动和分解运动都可以通过差动轮系来实现。是否21、在圆锥齿轮中，背锥与分度圆锥直角相截。是否22、斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的_。端截面中法截面中轴截面中分度面中23、在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，齿廓接触处所受的法向作用力_。不断增大不断减小保持不变不能确定24、渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角_。加大不变减小不能确定25、一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度_变化的。由小到大由大到小由小到大再到小保持定值26、一对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压力角_。一定相等一定不相等一般不相等无法判断27、在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中_决定了轮齿的大小及齿轮的承载能力。齿数z模数m压力角齿顶系数h28、在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中_决定了齿廓的形状和齿轮的啮合性能。齿数z模数m压力角齿顶系数h29、和标准齿轮相比，以下变位齿轮的四个参数中_已经发生了改变。齿距p模数m压力角分度圆齿厚轮系选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。窗体顶端1、轮系可以分为_两种类型。定轴轮系和差动轮系差动轮系和行星轮系定轴轮系和复合轮系定轴轮系和周转轮系2、差动轮系的自由度为_。12343、行星轮系的自由度为_。12344、在定轴轮系中，设轮1为起始主动轮，轮N为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传动比数值计算的一般公式是i1n=_。轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积轮N至轮1间所有从动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有主动轮齿数的乘积轮N至轮1间所有主动轮齿数的乘积 / 轮1至轮N间所有从动轮齿数的乘积5、在运用反转法解决周转轮系传动比的计算问题时，下列公式中_是正确的。iHmn=（nmnH）/（nnnH）iHmn=（nnnH）/（nmnH）iHmn=（nHnn）/（nmnn）iHmn=（nmnn）/（nnnH）6、基本周转轮系是由_构成。行星轮和中心轮行星轮、惰轮和中心轮行星轮、行星架和中心轮行星轮、惰轮和行星架7、下列四项功能中，哪几项_可以通过轮系的运用得以实现。(1) 两轴的较远距离传动(2)变速传动 (3) 获得大的传动比 (4) 实现合成和分解运动(1)(2) (1)(2)(3)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)8、如图所示，一大传动比的减速器。已知其各轮的齿数为z1=100，z2=101，z2 =100 ，z3=99。其输入件对输出件1的传动比iH1为_100001000150020009、定轴轮系的传动比数值上等于组成该轮系各对啮合齿轮传动比的连乘积。是 否10、周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。是否11、行星轮系中若系杆为原动件可驱动中心轮，则反之不论什么情况，以中心轮为原动件时也一定可驱动系杆。是否12、轮系可以分为定轴轮系和周转轮系，其中，差动轮系属于定轴轮系。是否 13、在行星轮系中，可以有两个以上的中心轮能转动。是否14、在轮系中，过桥齿轮既能改变传动比大小，也能改变转动方向。是否15、在蜗轮蜗杆传动中，蜗轮的转向不仅与蜗杆的转向有关，而且与其旋向有关。是否16、在周转轮系中，行星架与中心轮的几何轴线必须重合，否则便不能转动。是否17、在定轴轮系中，传动比的大小等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。是否18、当两轴之间需要很大的传动比时，必须通过利用多级齿轮组成的定轴轮系来实现。是否19、在轮系中，合成运动和分解运动都可以通过差动轮系来实现。是否20、在齿轮传动中计算中，整个复合轮系能转化成一个定轴轮系，所以用一个公式即可求解。是否其他常用机构选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。窗体顶端1、棘爪的工作条件应为棘齿偏斜角_摩擦角。大于小于等于大于或等于2、在棘轮、棘爪的几何尺寸计算中，齿槽夹角的经验值一般取为_。30或3545或5055或6065或703、人在骑自行车时能够实现不蹬踏板的自由滑行，这是_机构实现超越运动的结果。凸轮 不完全齿轮棘轮槽轮4、在单销的槽轮机构中，径向槽数目应为_。等于3小于3大于3大于或等于35、销的槽轮机构中，槽轮机构的运动时间总是_静止时间。大于小于等于大于或等于6、对于单销的槽轮机构，槽轮运动的时间和静止的时间之比应为_。大于1等于1小于1大于或等于17、四槽单销的槽轮机构的运动特性系数为_。0.20.250.30.358、对于槽数z=3的槽轮机构，其圆销数目最多是_个。2 3 45 9、在以下间歇运动机构中，_机构更适应于高速工作情况。凸轮间歇运动不完全齿轮棘轮槽轮10、电影院放电影时，是利用电影放映机卷片机内部的_机构，实现的胶片画面的依次停留，从而使人们通过视觉暂留获得连续场景。凸轮飞轮棘轮槽轮11、为了使齿式棘轮机构的棘爪能顺利进入棘轮齿间，棘轮的棘齿偏斜角必须小于摩擦角。是否12、棘轮机构即能实现间歇运动，还能实现超越运动。是否 13、棘轮机构只能实现转角的有级性变化，而不能实现转角的无级性变化。是否14、摩擦式棘轮机构传动平稳、噪声小、可实现运动的无级调节；但其接触表面易发生滑动。是否15、设计棘轮时，在按照强度要求确定模数之后，棘爪的长度可以由经验公式L=2m计算。是否16、对于单销槽轮机构，为保证槽轮运动，其运动系数应大于或等于零。是否17、单销槽轮机构的运动特性系数总是小于0.5。是否18、无论何种槽轮机构，必然有槽数Z3。是否19、槽轮的槽数越大，槽轮的尺寸也一定越大。 是否20、凸轮间歇运动机构常用于传递交错轴间的分度运动和需要间歇转位的机械装置中。是否一、填空题（共20分，每小题2分） 1、运动副是两构件间发生直接接触而又能产生一定相对运动的活动联接。 2、机构具有确定运动的条件是 机构自由度数大于零，且等于原动件数；3、当两构件组成平面移动副时,其瞬心在移动方向的垂线上无穷远处;组成兼有滑动和滚动的高副时,其瞬心在接触点处公法线上。4、当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和,此时,当取与最短杆相邻的构件为机构时,机构为曲柄摇杆机构；当取最短杆为机构时,机构为双曲柄机构；当取最短杆的对边杆为机构时, 机构为双摇杆机构。 5、在齿轮上分度圆是：具有标准模数和压力角的圆，而节圆是：两齿轮啮合过程中作纯滚动的圆。6、渐开线齿廓上任一点的压力角是指该点渐开线的法线方向与其速度方向所夹的锐角，渐开线齿廓上任一点的法线与基圆相切。 7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮中心距等于a，传动比等于i12，则齿轮1的节圆半径等于a/(1+i12) 。8、等效构件的等效质量 或 等效转动惯量具有的动能等于原机械系统的总动能；9、机器产生速度波动的主要原因是输入功不等于输出功。速度波动的类型有周期性和非周期性两种。10、对于静不平衡的转子，不论它有多少个偏心质量，只需要适当地加上或减去一个平衡质量即可获得平衡。二、简答题（共30分，每小题6分） 1、在曲柄摇杆机构中，说明极位夹角的定义，什么情况下曲柄摇杆机构的极位夹角为零（作图说明）。答案： 极位夹角的定义：当摇杆处于两个极限位置时，曲柄与连杆两次共线，它们之间所夹的锐角称为极位夹角。如图所示，当摇杆位于两个极限位置时，其与连杆的铰支点为C1、C2，当曲柄与机架的铰支点A位于C1C2的连线上，则极位夹角为零。2、在如图所的示凸轮机构中： (1) 在图上绘出凸轮的理论廓线和基圆，并求出基圆半径； (2) 图示位置时机构的压力角是多少； 答案： (1) 凸轮的理论廓线和基圆绘于图， 基圆半径 rb=75mm(2) 如图所示 压力角等于03、设以图示机构实现凸轮对滑块E的控制，问： (1) 该机构能否运动？试作分析说明； (2) 若需改进，试画出改进后的机构运动简图。 答案：（1）该机构自由度为零，因此不能运动，原因是：D点存在绕C点的圆周运动和沿滑块导路直线运动的干涉。（2）有多种改进方法，A：在D点位置增加一个滑块，使其能沿DC或DE运动；B：在DC或DE之间增加一个旋转副。下图为一种方法4、在渐开线直齿圆柱标准齿轮中，基圆是否一定小于齿根圆，试论述两者之间相对大小关系的变化规律答案：在渐开线直齿圆柱标准齿轮中，基圆不一定小于齿根圆。基圆直径db=mzcos；齿根圆直径：df=d-2hf=mz-2.5m；当db=df时，则有mzcos=mz-2.5m；因此：z=2.5/(1-cos)=41.45，当dbdf时，则有mzcos41.45，当dbdf时，则有mzcosmz-2.5m；因此：zCD， 故无论AB如何变化，均不能得到双曲柄机构。 3、计算图中所示机构的自由度(注意：若运动链中存在复合铰链、局部自由度及虚约束的情况，应明确指出)。 答案： B处滚子为局部自由度，E、D之一为虚约束，H为复合铰链； F=73 92-21=1 4、什么是机械系统的等效动力学模型?答案：具有等效质量或等效转动惯量，其上作用有等效力或等效力矩的等效构件称为原机械系统的等效动力学模型。5、一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的重叠系数=1.4时，试分析在整个啮合过程中（即从小齿轮的齿根与大齿轮的齿顶开始接触的B2点到小齿轮的齿顶与大齿轮的齿根分开的B1点），两对齿啮合的时间占整个啮合时间的百分比是多少，一对齿啮合的时间占整个啮合时间的百分比是多少，并作图说明双齿啮合与单齿啮合区间。 答案：如图所示： 两对齿啮合的时间占整个啮合时间的比例=(40+40)/140100%=57%一对齿啮合的时间占整个啮合时间的比例=(140-80)/140100%=43%三、计算题（50分） 1、一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，m=2mm， Z1=20，Z230。 （1）分别计算出这两个齿轮的分度圆直径，分度圆齿厚，基圆直径，齿顶圆直径，中心距。 （2）按1：1的比例作图标明理论啮合线和实际啮合线，并计算（不许从图上量取）出理论啮合线和实际啮合线长度。（15分） 答案： (1) 分度圆直径：d1=mZ1=40mm、d2= mZ2=60mm分度圆齿厚：s10.5m3.14mm、s20.5m3.14mm 基圆直径：db1= d1cos=37.59mm、db2= d2cos=56.38mm齿顶圆直径：da1=d1+2ha=44mm、da2=d2+2ha=64mm中心距：a=0.5(d1+d2)=50mm(2) 如下图所示： 按中心距及基圆和齿顶圆大小作图， 其中N1N2为两基圆的内公切线 ， B1、B2分别为两齿顶圆与内公切线的交点，C为节点。 则N1N2为理论啮合线； B1B2为实际啮合线。 其中： ，所以：2、在图示行星减速装置中，已知Z1