机械原理学生习题集.doc

选择题1、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2、对于双摇杆机构，最短杆与最长杆长度之和 大于其余两杆长度之和。A. 一定 B. 不一定 C. 一定不3、设计凸轮廓线时，若减小凸轮的基圆半径，则凸轮压力角将 。A. 增大 B. 不变 C. 减小4、在其他条件相同时，斜齿圆柱齿轮传动比直齿圆柱齿轮传动重合度 。A. 小 B. 相等 C. 大5、利用飞轮进行调速的原因是它能 能量。A. 产生 B. 消耗 C. 储存和放出6、自由度为2的周转轮系是 。A. 差动轮系 B. 行星轮系 C. 复合轮系7.两个运动构件间相对瞬心的绝对速度 。 均为零 不相等 不为零且相等 8.机构具有确定运动的条件是原动件数目等于 的数目。 从动件 机构自由度 运动副 9.若标准齿轮与正变位齿轮的参数m，Z，ha*均相同，则后者比前者的：齿根高 ，分度圆直径 ，分度圆齿厚 ，周节 。 增大 减小 不变 10.在高速凸轮机构中，为减少冲击与振动，从动件运动规律最好选用 运动规律。 等速 等加等减速 余弦加速度 正弦加速度 11.静平衡的转子 是动平衡的；动平衡的转子 是静平衡的。 一定 不一定 一定不 12.机械系统在考虑摩擦的情况下，克服相同生产阻力时，其实际驱动力P与理想驱动力P0的关系是：P P0。 小于 等于 大于 大于等于 13.差动轮系是指自由度 。 为1的行星轮系； 为2的定轴轮系； 为2的周转轮系； 14.设计标准齿轮时，若发现重合度小于1，则修改设计时应 。 加大模数 增加齿数 加大中心距 15.曲柄滑块机构若存在死点时，其主动件必须是 ，在此位置 与 共线。 曲柄 连杆 滑块 16.两构件组成平面转动副时，则运动副使构件间丧失了 的独立运动。 二个移动 二个转动 一个移动和一个转动 17.已知一对直齿圆柱齿轮传动的重合=1.13，则两对齿啮合的时间比例为 。 113% 13% 87% 100% 18.具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律 ，凸轮的实际廓线 。 相同 不相同 不一定 19.渐开线齿轮传动的轴承磨损后，中心距变大，这时传动比将 。 增大 减小 不变 20. 若发现移动滚子从动件盘形凸轮机构的压力角超过了许用值，且实际廓线又出现变尖，此时应采取的措施是 。 减小滚子半径 加大基圆半径 减小基圆半径 21.拟将曲柄摇杆机构改换为双曲柄机构，则应将原机构中的 作为机架。曲柄 连杆 摇杆 22.高速凸轮机构，为减少冲击震动，从动件运动规律应采取 运动规律。等速 等加等减速 余弦加速度 正弦加速度 23.对心曲轴滑块机构的曲柄长度为a，连杆长度为b，则最小传动角 。 24.刚性转子动平衡的力学条件是 。惯性力系的主矢为零 惯性力系的主矩为零 惯性力系的主矢、主矩均为零 25.凸轮轮廓曲线出现尖顶时的滚子半径 该点理论廓线的曲率半径。大于等于 小于 等于小于 ） 26. 机械自锁的条件是 。效率大于零 效率大于 1 效率小于或等于零 27.直动从动件盘形凸轮机构, 当从动件的运动规律不变的情况下, 若减小凸轮的基圆半径 , 则压力角 。增大 减小 不变 28.一对正传动的变位齿轮, 它们的变位系数之和x1+x2 。 =0 0 0.2(b为转子宽度)的刚性转子,需进行（ ）。A）动平衡 B)静平衡 C)不用平衡1)满足动平衡条件的刚性转子也一定满足静平衡条件。( )2)任何机构都是将若干个基本杆组依次连接到原动件和机架上而构成的。( )3)在曲柄滑块机构中,当曲柄做主动件,就必然有死点存在。( )4)机器主轴作周期性速度波动时,在一个周期内其动能的增量为零。 ( )5)齿轮传动包括蜗杆传动，其传动比等于从动轮直径与主动轮直径之比。 ( )6)圆锥齿轮的当量齿数大于其实际齿数。( )7)两变位齿轮组成正传动,则两个齿轮必定都是正变位的。( )8)标准渐开线齿轮与齿条啮合时，无论其是否标准安装，齿轮的节圆与分度圆始终重合。 ( )9)在复式螺旋机构中，螺杆上两条螺旋线的方向相反。( )1、机构组成原理是什么？2、铰链四杆机构的基本形式有哪几种？3、凸轮从动件运动规律中，何谓“刚性冲击”和“柔性冲击”？4、何谓齿轮的“根切现象”？它是怎么产生的？有何危害？5、一对啮合的标准齿轮，如果不按标准中心距安装时，啮合角和压力角有什么关系？节圆和分度圆有什么关系？6、什么样的转子只需进行静平衡？什么样的转子必须进行动平衡？填空题1 在平面机构中若引入个高副将引入 个约束，而引入个低副将引入 个约束，则活动构件数、约束数与机构自由度的关系是 。2 机构具有确定运动的条件是: ；若机构自由度0，而原动件数，而原动件数F，则各构件之间 。5在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中，等速运动规律具有刚性冲击；等加速等减速或余弦加速度运动规律具有柔性冲击；而 正弦加速度 运动规律无冲击。7能实现间歇运动的机构有 。8当原动件为整周转动时，使执行构件能作往复摆动的机构有 ； ； 。9等效质量和等效转动惯量可根据等效原则： 来确定。10刚性转子静平衡条件是 ；而动平衡条件是 。11.构件与零件的含义是不同的。构件是 ，零件是 。 12.按构件的接触情况，运动副分为高副与低副。高副是指 ，低副是指 。 13.做等速转动的构件其惯性力矩为 。 14.作用于机械上驱动力的方向与其作用点速度方向之间的夹角为 （锐角，钝角，直角或其他）。 15.滚子从动件盘形凸轮机构，若滚子半径为r，为使凸轮实际廓线不变尖，则理论廓线的最小曲率半径min 应满足的条件是： 。 16.机械安装飞轮的目的是： 。 9，机构优化设计的三个组成部分分别为： ， ， 。10，连杆机构的优点是 ，缺点是 。11，凸轮机构的优点是 ，缺点是 。12，与摩擦传动、带传动和链传动相比，齿轮机构的优点是 功率大、效率高、寿命长、传动比准确 ，缺点是 制造和安装精度高，价格昂贵 。13，机构运转时，其传动角的大小是变化的，为了保证机构传动良好，设计时通常应使 。14，凸轮机构的基圆大小选择应遵循一定原则，若基圆太大，则 ，若基圆太小，则 ，故一般应 。15，速度瞬心是两刚体上 为零的重合点，作相对运动的三个构件的三个瞬心必 。16.在机构运动分析的图解法中，影像原理只适用于求 的速度或加速度。17.滚子推杆盘形凸轮机构的基圆半径是从 到 的最短距离。18.设计凸轮机构时，若量得某点的压力角超过许用值，可以用 、 使压力角减小。19.以渐开线作为齿廓的优点是 ， ， 。20.用标准齿条型刀具加工标准齿轮时刀具的 与轮坯的 作纯滚动。21.正变位齿轮与标准齿数比较，其齿顶高 （增大或减小），齿根高 （增大或减小）。22.行星轮系的自由度为 。差动轮系的自由度为 。23.两个做平面平行运动的构件之间为 接触的运动副称为低副，它有 个约束；而为 或 接触的运动副称为高副，它有 个约束。24.在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中，当将凸轮的基圆半径增大时，其压力角将 ；而当采用对心直动尖底从动件时，在凸轮的基圆半径增大后，其压力角将 。平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构，其压力角等于 。25.速度瞬心可定义为互相做平面相对运动的两构件 的点。26.在曲柄摇杆机构中，当 与 两次共线位置时出现最小传动角。27.为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 轴上。28.机构处于死点位置时，其传动角为 ，压力角为 。12.在单万向联轴节中，主、从动轴传动比的变化范围是 ，其变化幅度与 有关。29.一对渐开线内啮合直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 30.加工负变位齿轮时,刀具应当相对被加工的轮坯中心 移。31.若一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动时的重合度为1.45,则表示实际啮合线上有 Pb长度属于双齿啮合区。32. 凸轮的基圆半径是从 到 的最短距离。33.从效率的角度来判断机器自锁时，其条件是 。34.机器的制造单元是_，运动单元是_；机构具有确定运动的条件是其自由度数等于_数。35.曲柄摇杆机构有死点位置时，_是主动件，此时_与_共线。36.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是_。37.机器周期性速度波动的调节方法一般是加装_，非周期性速度波动调节方法是除机器本身有自调性的外一般加装_。38.说出两种变回转运动为直线运动的机构：_，_。39，周转轮系有 和 两种类型。 40.由M个构件铰接于一点的复合铰链应包含 个转动副。 41.直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 。42.为了使从动件获得间歇转动，则可以采用 机构，或 机构。计算分析题1，图所示，已知： BCDEGF，且分别相等，计算平面机构的自由度。若存在复合铰链、局部自由度及虚约束，请指出。2，在图示铰链四杆机构中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，若将此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。 7 / 221共8页 第 页3，如题四图所示曲柄滑块机构，曲柄AB等速整周回转。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，简要说明理由；设曲柄为主动件，画出急位夹角，最小传动角出现的位置；此机构在什么情况下，出现死点位置，指出死点位置。4，如题五图所示，偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知凸轮实际轮廓线为一圆心在O点的偏心圆，其半径为R. 从动件的偏距为e，试用作图法：确定凸轮的合理转向；画出该机构的凸轮理论廓线及基圆；标出当从动件从图示位置升到位移s时,对应凸轮的转角及凸轮机构的压力角。5，一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，已知齿数25，55，模数2 mm，压力角200，1，0.25。试求：1齿轮1在分度圆上齿廓的曲率半径；2齿轮2在齿顶圆上的压力角；3如果这对齿轮安装后的实际中心距=81mm,求啮合角和两齿轮的节圆半径、。6,如题七图所示轮系中，组成轮系的各齿轮模数相同。齿轮和轴线重合，且齿数相同。求轮系传动比。7,已知某机械一个稳定运动循环内的等效力矩如题八图所示，等效驱动力矩为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为：及。试求：等效驱动力矩的大小；运转的速度不均匀系数；当要求在0.05范围内，并不计其余构件的转动惯量时，应装在等效构件上的飞轮的转动惯量。 题八图 解题八图9,计算图示机构的自由度自由度,若含复合铰链, 局部自由度或虚约束请明确指出,并说明原动件数是否合适。（10）等宽凸轮复合铰链虚约束12.图示凸轮机构中, 凸轮廓线为圆形,几何中心在B点.请标出:（10）1）凸轮的理论廓线；2）凸轮的基圆；3）凸轮机构的偏距圆；4）凸轮与从动件在D点接触时的压力角；5）凸轮与从动件从在C接触到在D点接触时凸轮转过的角度。13.在如图所示轮中，已知各轮齿数及齿轮的角速度，求齿轮与系杆H的传动比（12）15.已知机组在稳定运转时期的等效阻力矩的变化曲线Mr-如图所示，等效驱动力矩为常数Md=19.6 N.m ,主轴的平均角速度=10rad/s . 为了减小主轴的速度波动，现装一个飞轮，飞轮的转动惯量JF=9.8kg.m2 ,(主轴本身的等效转动惯量不计)，试求，运转不均匀系数。（10）16.计算图示机构的自由度，并判断机构的级别。17.运动链N13-012,N23-111,N4-0112，画出其运动链的结构图。18.试在图示凸轮机构中，(1) 标出从动件与凸轮从接触点到接触点时，该凸轮转过的转角；(2) 标出从动件与凸轮在点接触的压力角; (3) 标出在点接触时的从动件的位移。19.设计曲柄摇杆机构。已知其行程速度变化系数，曲柄长，连杆长，摇杆的摆角。求摇杆长度及机架长度。20.已知某机械一个稳定运动循环内的等效阻力矩如图所示，等效驱动力矩为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为：及。试求：(1) 等效驱动力矩的大小； (2) 运转的速度不均匀系数； (3) 当要求在0.05范围内，并不计其余构件的转动惯量时，应装在等效构件上的飞轮的转动惯量。21.在图示轮系中，单头右旋蜗杆1的转速，回转方向如图，各轮齿数分别为，。试求轴B的转速的大小及方向。8.22.一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，己知齿数，模数2 mm，=1，=0.2 5。求：(1) 齿轮1在分度圆上齿廓的曲率半径； (2) 齿轮2在齿顶圆上的压力角； (3)如果这对齿轮安装后的实际中心距，求啮合角和两轮节圆半径、。23.计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出。 24.试在图上标出铰链四杆机构图示位置压力角和传动角。 25.如图所示，薄壁上有不平衡重Q1=10N、Q2=20N，所在半径分别为：r1=200mm，r2=100mm 。试求：1)在r=100mm半径的圆上，应加配重Q= ？2)配重Q的方位与OX轴之间的夹角= ？ 26.设计一曲柄摇杆机构。已知LAD=75mm，LCD=60mm，当曲柄转角=150时摇杆处于右极限位置，要求机构行程速比系数K=1.18182。 27.图示为某机组在一个稳定运转循环内等效驱动力矩Md和等效阻力矩Mr的变化曲线，并已知在图中写出它们之间包围面积所表示的功值(Nd)。 1)试确定最大赢亏功Amax；2)若等效构件平均角速度wm=50rad/s，运转速度不均匀系数=0.1，试求等效构件的wmin 及wmax的值及发生的位置。 28.试在图示的偏心圆凸轮机构中表示出： 1) 凸轮的基圆半径、升距h；2) 凸轮由图示位置转过90时的机构压力角；3) 凸轮由图示位置转过90时，推杆的位移增量。五题图29.一对直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i12=2，齿轮的基本参数：m=4mm，=20o，h*a =1.0。 1.按标准中心距a=120mm安装时，求： 齿数 Z1、Z2； 啮合角a； 节圆直径d1、d2；2.若取齿数Z1=15、Z2=30，中心距a=92mm，试作： 求避免根切的小齿轮的变位系数x1； 求传动啮合角； 说明属于何种变位传动。 七、图示轮系中，已知各轮齿数：Z1=1，Z2=40，Z2=24，Z3=72，Z3=18，Z4=114。(12 分)1)该轮系属于何种轮系？2)计算传动比i1H，并在图中标出系杆H的转向。 30.图示曲柄摇杆机构运动简图，所用比例尺为l=1mm/mm。试作： 1.画出摇杆在两个极限位置时的机构位置图，并标出摇杆CD的摆角；2.标出极位夹角；3.计算行程速比系数K；31.将该机构进行修改设计：LAB、 LBC、K保持不变，使摆角=2，试用图解法求摇杆长度 LCD及机架长度LAD。 (在原图上直接修改) 32.图示圆盘上有三个已知不平衡重：Q1=2N，Q2=0.5N，Q3=1N，它们分别在R=20mm的同一圆周上。今欲在R=30mm 的圆周上钻孔去重使它达到平衡，试求去重的大小，并在图上表示出钻孔的位置。 33.计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度及虚约束需说明。34.标准斜齿圆柱齿轮传动，已知:Z1=15，Z2=20，mn=4mm，n=20，=15求齿轮传动中心距a。 35.在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，标出涡轮4的转动方向。 36.在薄片圆盘上，有两个不平衡量Q1=5N，Q2=8N,1=2=10mm。试用图解法确定应加平衡重的重径积W，并在图中标出它与0X轴所夹的方向角a。 37图示为平底从动件偏心圆凸轮机构。试在图上画出：1.基圆半径r0；2.升距h；3.该位置机构压力角a；4.该位置从动件位移S；并说明凸轮的理论廓线是否为圆？ 38.如图所示正弦机构。已知LAB=800mm，构件3的质量m=80kg，J2=10kgm2作用于构件3的阻力Q=500N，不计构件2的质量。以曲柄1为等效构件，求该瞬时机构的等效转动惯量Je和等效阻力矩Mr。 39.计算图示机构的自由度，若含有局部自由度、复合铰链及虚约束需指出。 40.图示凸轮机构。在图中画出凸轮的基圆、偏距圆及理论廓线。 41.图示轮系（各轮齿数见图）。1.说明轮系类型；2.计算传动比i14；3.说明n4与n1转动方向是否相同；4.以齿轮1为原动件，判断轮系是增速还是减速机构？ 42.试设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知凸轮基圆半径ro=25，偏距e=10, 滚子半径rr=5，从动件运动规律为： 凸轮转角 0 90 90 120 120 210 210 360 从动件位移 余弦加速度上升 24 远停 等加速度减速到远处 近停 按下列要求作题：1.在（a）图中画出 =0210区间从动件位移曲线S（）；2.说明在一个循环中机构发生冲击的位置及性质；3.在图（b）中绘制升阶段的凸轮实际廓线。 43.由发动机直接带动空气压缩机组成机械系统。当以发动机主轴为等效构件时，等效驱动力矩Md=10000+1000sin, 等效阻力矩Mr=10000-1000sin3，(单位为Nm) 式中为主轴转角，主轴平均转速n=600转/分，许用运转不均匀系数=0.01，试计算装在主轴上飞轮的转动惯量JF。 44.图示插床六杆机构, 已知LAD=50mm,LCD=40mm,LCELCD，行程速比系数K=2.0。机构中曲柄1等角速度转动, 构件3绕D点整周转动。试求曲柄长度LAB和插刀5的行程H。（图解法, 解析法任选) 45.图为以曲轴H为等效构件稳定运转一周期的等效阻力矩Mr曲线, 等效驱动力矩Md为常数 A轴转速nA=730转/分, 转动惯量JA=0.02kgm2, 曲轴转速战速决nH=100转/分。试求满足运转不均匀系数=0.1的飞轮转动惯量JF。 46.图示干草压缩机的机构运动简图（比例尺为l）。原动件曲柄1以等角速度1转动，试用矢量方程图解法求该位置活塞5的速度与加速度。要求：1.写出C 、E点速度与加速度的矢量方程式；2.画出速度与加速度矢量多边形（大小不按比例尺，但其方向与图对应）；3.据矢量多边形写出计算E点的速度VE与加速度aE的表达式。 47.图示为运输机的机构示意图。要求摆杆在垂直线左右30范围作摆动，机构的形成速比系数K1.5，滑块行程H500mm，又已知连杆长度LCE700mm，试设计此机构。48.用齿条刀具切制直齿圆柱齿轮。1.已知刀具参数为：m，ha* ,c* ,试推导切制标准不根切的最少齿数Zmin；2.当切制齿轮的参数为：m5mm,=20, ha*=1.0，Z10，试计算：不发生根切的最小变位系数min；若取变位系数0.5，试计算：分