机械原理习题 (附答案)

第二章 一 单项选择题 1 两构件组成运动副的必备条件是 A 直接接触且具有相对运动 B 直接接触但无相对运动 C 不接触但有相对运动 D 不接触也无相对运动 2 当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时 该机构将 确定的运动 A 有 B 没有 C 不一定 3 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 4 用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有 个自由度 A 3 B 4 C 5 D 6 5 杆组是自由度等于 的运动链 A 0 B 1 C 原动件数 6 平面运动副所提供的约束为 A 1 B 2 C 3 D 1 或 2 7 某机构为 级机构 那么该机构应满足的必要充分条件是 A 含有一个原动件组 B 至少含有一个基本杆组 C 至少含有一个 级杆组 D 至少含有一个 级杆组 8 机构中只有一个 A 闭式运动链 B 原动件 C 从动件 D 机架 9 要使机构具有确定的相对运动 其条件是 A 机构的自由度等于 1 B 机构的自由度数比原动件数多 1 C 机构的自由度数等于原动件数 二 填空题 1 平面运动副的最大约束数为 最小约束数为 2 平面机构中若引入一个高副将带入 个约束 而引入一个低副将带入 个约束 3 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 接触的运动副为高副 它有 个约束 4 在平面机构中 具有两个约束的运动副是 副或 副 具有一个约束的运动副 是 副 5 组成机构的要素是 和 构件是机构中的 单元体 6 在平面机构中 一个运动副引入的约束数的变化范围是 7 机构具有确定运动的条件是 8 零件与构件的区别在于构件是 的单元体 而零件是 的单元体 9 由 M 个构件组成的复合铰链应包括 个转动副 10 机构中的运动副是指 三 判断题 1 机构的自由度一定是大于或等于 1 2 虚约束是指机构中某些对机构的运动无约束作用的约束 在大多数情况下虚约束用来改善 机构的受力状况 3 局部自由度是指在有些机构中某些构件所产生的 不影响机构其他构件运动的局部运动的 自由度 4 只有自由度为 1 的机构才具有确定的运动 5 任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的 6 运动链要成为机构 必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度数 7 任何机构都是由机架加原动件 再加自由度为零的杆组组成的 因此杆组是自由度为零的 运动链 四 名词解释及简答题 1 机构具有确定运动的条件 2 运动副 3 自由度 第三章 一 单项选择题 1 下列说法中正确的是 A 在机构中 若某一瞬时 两构件上的重合点的速度大小相等 则该点为两构件的瞬心 B 在机构中 若某一瞬时 一可动构件上某点的速度为零 则该点为可动构件与机架的瞬心 C 在机构中 若某一瞬时 两可动构件上重合点的速度相同 则该点称为它们的绝对瞬心 D 两构件构成高副 则它们的瞬心一定在接触点上 2 下列机构中不为零的机构是 k CC a 32 A a 与 b B b 与 c C a 与 c D b 3 下列机构中为零的机构是 k CC a 32 A a B b C c D b 与 c 二 填空题 1 三个彼此作平面平行运动的构件共有 个速度瞬心 这几个瞬心必定位于 上 2 含有六个构件的平面机构 其速度瞬心共有 个 其中有 个是绝对瞬心 有 个是相对瞬心 3 相对瞬心和绝对瞬心的相同点是 不同点是 4 在由 N 个构件所组成的机构中 有 个相对瞬心 有 个绝对瞬心 5 速度影像的相似原理只能应用于 的各点 而不能应用于机构的 的各点 6 当两构件组成转动副时 其瞬心在 处 组成移动副时 其瞬心在 处 组成纯滚动的高副时 其瞬心在 处 7 一个运动矢量方程只能求解 个未知量 8 平面四杆机构的瞬心总数为 9 当两构件不直接组成运动副时 瞬心位置用 确定 10 当两构件的相对运动为 动 牵连运动为 动时 两构件的重合点之间将有哥氏加速 度 哥氏加速度的大小为 方向与 的方向一致 三 判断题 1 瞬心是作平面运动的两构件上瞬时相对速度为零的重合点 也就是绝对速度相等的点 2 作平面运动的三个构件之间共有三个速度瞬心 它们不一定位于同一直线上 3 在平面机构中 有 n 个活动构件 则该机构的瞬心总数为 2 1 nn 4 速度瞬心是两刚体上相对速度为零的重合点 5 当两构件不直接组成运动副时 瞬心位置用三心定理来确定 6 速度瞬心是指两构件相对运动时相对速度相等的点 四 名词解释及简答题 1 速度瞬心 2 三心定理 3 机构在什么条件下才有哥氏加速度存在 其大小如何计算 第四 五章 一 单项选择题 1 传动用丝杠的螺纹牙形选 A 三角形牙 B 矩形牙 C 三角形牙和矩形牙均可 2 单运动副机械自锁的原因是驱动力 摩擦锥 圆 A 切于 B 交于 C 分离 3 如果作用在径向轴颈上的外力加大 那么轴颈上摩擦圆 A 变大 B 变小 C 不变 D 变大或不变 4 机械出现自锁是由于 A 机械效率小于零 B 驱动力太小 C 阻力太大 D 约束反力太大 5 两运动副的材料一定时 当量摩擦系数取决于 A 运动副元素的几何形状 B 运动副元素间的相对运动速度大小 C 运动副元素间作用力的大小 D 运动副元素间温差的大小 二 填空题 1 从受力观点分析 移动副的自锁条件是 转动副的自锁条件是 2 从效率的观点来看 机械的自锁条件是 3 三角形螺纹的摩擦力矩在同样条件下 矩形螺纹的摩擦力矩 因此它多用 于 4 机械发生自锁的实质是 5 在构件 1 2 组成的移动副中 确定构件 1 对构件 2 的总反力方向的方法是 12R F 6 槽面摩擦力比平面摩擦力大是因为 7 矩形螺纹和梯形螺纹用于 而三角形 普通 螺纹用于 8 机械效率等于 功与 功之比 它反映了 功在机械中的有效利用程度 9 提高机械效率的途径有 三 判断题 1 三角螺纹比矩形螺纹的摩擦大 故三角螺纹多用应于联接 矩形螺纹多应用于传动 2 提高机械效率的途径有 尽量简化机械传动系统 选择合适的运动副形式 尽量减少构件 尺寸 减少摩擦 3 平面摩擦的自锁条件是压力角大于摩擦角 4 平面摩擦的总反力方向恒与运动方向成一钝角 5 在机械运动中总是有摩擦力存在 因此 机械功总有一部分消耗在克服摩擦力 6 在外载荷和接触表面状况相同的条件下 三角螺纹的摩擦力要比矩形螺纹的大 是因为摩 擦面上的法向反力更大 7 当机械的效率 0 时 机械发生自锁 当 0 时 它已没有一般效率的意义 其绝对值越 大 则表明机械自锁越可靠 四 名词解释及简答题 1 自锁 2 机械效率 第六章 一 单项选择题 1 转子的许用不平衡量可用质径积 mr 和偏心距 e 两种表示方法 前者 A 便于比较平衡的检测精度 B 与转子质量无关 C 便于平衡操作 2 刚性转子的动平衡是使 A 惯性力合力为零 B 惯性力合力偶矩为零 C 惯性力合力为零 同时惯性力合力偶矩也为零 3 达到静平衡的刚性回转件 其质心 位于回转轴线上 A 一定 B 不一定 C 一定不 4 对于结构尺寸为 b DWr B Wd rb rb C rb rb rb 3 若增大凸轮机构的推程压力角 则该凸轮机构的凸轮基圆半径 从动件上所受的有 害分力将 A 增大 B 减小 C 不变 4 设计凸轮廓线时 若减小凸轮的基圆半径 则廓线曲率半径将 A 变大 B 变小 C 不变 5 设计滚子从动件盘状凸轮廓线时 若将滚子半径加大 那么凸轮凸形廓线上各点曲率半径 A 一定变大 B 一定变小 C 不变 D 可能变大也可能变小 6 与连杆机构相比 凸轮机构的最大缺点是 A 惯性力难以平衡 B 点 线接触 易磨损 C 设计较为复杂 D 不能实现间歇运动 7 与其他机构相比 凸轮机构的最大优点是 A 可实现各种预期的运动规律 B 便于润滑 C 制造方便 易获得较高的精度 D 从动件的行程可较大 8 下列几种运动规律中 既不会产生柔性冲击 也不会产生刚性冲击 可用于高速场合 A 等速运动规律 B 摆线运动规律 正弦加速度运动规律 C 等加速等减速运动规律 D 简谐运动规律 余弦加速度运动规律 9 设计凸轮机构时 从动力性能考虑 应 A 使压力角尽量小 但这会使凸轮基圆半径增大 B 使压力角增大 从而使机构结构紧凑 C 使压力角尽量小 相应地也会使机构结构紧凑 二 填空题 1 凸轮的基圆半径是从 到 的最短距离 2 平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构 其压力角恒等于 3 在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中 运动规律有刚性冲击 运动规律有柔性冲击 运动规律无冲击 4 凸轮机构推杆运动规律的选择原则为 5 设计滚子推杆盘形凸轮轮廓时 若发现工作廓线有变尖现象时 则尺寸参数上应采取的措 施是 6 尖底直动推杆盘形凸轮机构的基圆半径加大时 压力角将 7 滚子从动件盘形凸轮 它的实际廓线是理论廓线的 曲线 8 凸轮机构的压力角是 和 所夹的锐角 三 判断题 1 滚子从动件盘形凸轮 它的实际廓线是理论廓线的外等距曲线 2 在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中 当凸轮的基圆半径增大时 其压力角将增大 3 在直动推杆盘形凸轮机构中 对于同一凸轮 若分别采用尖底推杆 平底推杆和滚子推杆 则推杆的运动规律互不相同 4 为了避免从动件运动失真 平底从动件凸轮轮廓不能内凹 5 当凸轮机构的压力角的最大值达到许用值时就会出现自锁现象 四 名词解释及简答题 1 凸轮机构的压力角 2 凸轮机构的基圆半径 第十章 一 单项选择题 1 渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指 不受中心距变化的影响 A 节圆半径 B 传动比 C 啮合角 2 现要加工两只正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮 其中齿轮 1 m1 2mm z1 50 齿轮 2 m2 4mm z2 25 这两只齿轮 加工 A 可用同一把铣刀 B 可用同一把滚刀 C 不能用同一把刀具 3 一对相啮合传动的渐开线齿轮 其压力角为 啮合角为 A 基圆上的压力角 B 节圆上的压力角 C 分度圆上的压力角 D 齿顶圆上的压力 角 4 蜗杆传动的正确啮合条件中 应除去 A m a1 m t2 B a1 t2 C 1 2 D 螺旋方向相同 5 某锥齿轮的齿数为 z 分度圆锥角为 则当量齿数 zv A B C D 3 cosz cosz 2 cosz sinz 6 负变位齿轮的分度圆齿距应是 m A 大于 B 等于 C 小于 D 等于或小于 7 当一对渐开线齿轮制成后 即使两轮的中心距稍有改变 其角速度比仍保持原值不变 原 因是 A 啮合角不变 B 压力角不变 C 基圆半径不变 D 节圆半径不变 8 渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时 其啮合角恒等于齿轮 上的压力角 A 基圆 B 齿顶圆 C 分度圆 D 齿根圆 9 渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与 的比值 A 齿距 B 基圆齿距 C 齿厚 D 齿槽宽 10 正变位齿轮的分度圆齿厚 标准齿轮的分度圆齿厚 A 大于 B 小于 C 等于 D 小于且等于 二 填空题 1 以渐开线作为齿轮齿廓的优点是 2 用标准齿条型刀具加工标准齿轮时 其刀具的 线与轮坯 圆之 间做纯滚动 加工变位齿轮时 其刀具的 线与轮坯的 圆之间做纯 滚动 3 正变位齿轮与标准齿轮比较其分度圆齿厚 齿槽宽 齿顶高 齿根高 4 蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是 5 决定渐开线圆柱直齿轮尺寸的参数有 6 一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时 两轮的 圆总是相切并相互作纯滚动的 而两轮的中心距不一定总等于两轮的 圆半径之和 7 斜齿轮在 上具有标准模数和标准压力角 8 若两轴夹角为 900的渐开线直齿圆锥齿轮的齿数为 Z1 25 Z2 40 则两轮的分度圆锥角 1 2 9 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮非标准安装时 节圆与分度圆不 分度圆的大 小取决于 而节圆的大小取决于 10 一对斜齿圆柱齿轮的重合度是由 和 两部分组成 11 已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动 其主动轮齿数 Z1 20 基圆直径 db1 93 969mm 从动轮齿数 Z2 67 则从动轮的基圆直径 db2 12 用标准齿条型刀具加工标准直齿轮时 在其它条件不变时 只改变刀具的移动线速度 则 影响被切齿轮的 三 判断题 1 渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数 ZV小于实际齿数 Z 2 基本参数相同的正变位齿轮和标准比较 其分度圆齿厚增大 3 模数相同的若干齿轮 齿数越大 则其渐开线齿廓越平坦 4 斜齿轮在端面上具有标准模数与标准压力角 5 只有一对标准齿轮在标准中心距情况下啮合传动时 啮合角的大小才等于分度圆压力角 6 由于斜齿轮机构的几何尺寸在端面计算 所以基本参数的标准值规定在端面 7 一对渐开线齿廓啮合时 啮合点处两者的压力角相等 8 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 9 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是由小到大再到小 逐渐变化的 10 一对相互啮合的蜗轮和蜗杆的轮齿的螺旋方向一定相同 11 齿轮的分度圆是具有标准模数和标准压力角的圆 12 设一对齿轮的重合度为 1 62 则其双对齿啮合区与单对齿啮合区之比为 62 28 四 名词解释及简答题 1 齿廓啮合的基本定律 2 标准齿轮 3 分度圆 4 啮合角 5 斜齿轮传动的特点 第十一章 一 填空题 1 周转轮系的基本构件是 2 差动轮系和行星轮系的最本质区别是 3 具有确定运动的差动轮系中其原动件数目为 二 判断题 1 差动轮系的自由度为 2 2 行星轮系的自由度为 2 三 名词解释及简答题 1 定轴轮系 2 周转轮系 3 混合轮系 第十二章 一 填空题 1 欲将一匀速旋转的运动转换成单向间歇的旋转运动 采用的机构有 2 微动螺旋机构的两段螺纹的旋向应 两导程应 3 在单万向联轴节中 主 从动轴传动比的变化范围是 2112 i 其变化幅度与 有关 二 判断题 1 单万向联轴节的从动轴平均转速与主动轴平均转速相等 但从动轴的角速度呈周期变化 2 槽轮机构的槽轮槽数最少不得少于 3 个 三 名词解释及简答题 1 双万向联轴节要满足什么条件才能保证传动比恒为 1 第二章 一 1 A 2 B 3 A 4 B 5 A 6 D 7 D 8 D 9 C 二 1 2 1 2 1 2 3 面 2 点或线 1 4 移动 转动 高 5 构件 运动副 运动 6 1 2 7 机构的原动件数目等于机构的自由度数 8 运动 制造 9 M 1 10 两构件直接接触所组成的可动联接 三 1 2 3 4 5 6 7 四 1 机构的原动件数目等于机构的自由度数 2 由两构件直接接触而形成的可动联接 3 机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目 第三章 一 1 B 2 D 3 C 二 1 3 同一直线 2 15 5 10 3 两构件相对速度为零的点 亦即绝对速度相等的点 绝对瞬心点两构件的绝对速度为零 相对瞬心点两构件的绝对速度不为零 4 1 2 1 N N1 N 5 同一构件上 不同构件上 6 转动副中心 移动方向的垂直无穷远处 高副接触点处 7 2 8 6 9 三心定理 10 移 转 将沿转 900 3232 2 2 CC k CC va 32C C v 2 三 1 2 3 4 5 6 四 1 速度瞬心是作平面运动的两构件上瞬时相对速度为零的重合点 也就是绝对速度相等 的点 2 三个彼此互作平面相对运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上 3 当牵连运动为转动时 有哥氏加速度 大小为 Vak 2 第四 五章 一 1 B 2 B 3 C 4 A 5 A 二 1 驱动力位于摩擦锥之内 驱动力位于摩擦圆之内 2 0 3 大于 联接 4 无论驱动力多大 机械都无法运动 5 与 2 构件相对于 1 构件的相对运动速度成角 12 V 90 0 6 槽面的法向反力大于平面的法向反力 7 传动 联接 8 输出 输入 输入 9 尽量简化机械传动系统 选择合适的运动副形式 尽量减少构件尺寸 减少摩擦 三 1 2 3 4 5 6 7 四 1 无论驱动力多大 机械都无法运动的现象是自锁 2 机械的输出功与输入功的比值称为机械效率 第六章 一 1 C 2 C 3 A 4 A 5 C 6 C 二 1 平衡设计 平衡试验 在设计阶段 从结构上保证其产生的惯性力 矩 最小 用试 验方法消除或减少平衡设计后生产出的转子所存在的不平衡量 2 静平衡设计 可近似地看做在同一回转平面内 F 0 即总惯性力为零 动平衡设计 不 在同一回转平面内 F 0 M 0 3 不一定 一定 4 许用偏心距 e 许用不平衡质径积 mr 三 1 2 3 4 5 6 四 1 对于轴向尺寸较小的盘类 宽径比小于 0 2 转子 其所有质量都可认为在垂直于轴线 的同一平面内 这种转子不平衡是因为质心不在回转轴线上 对于这种不平衡转子 只需重新 分布其质量 使质心回到回转轴线上即可达到平衡 这种平衡称为静平衡 2 对于轴向尺寸较大的转子 宽径比大小 0 2 其质量就不能再被认为分布在同一平面内 这种转子的不平衡 除了存在静不平衡外 还会存在力偶的不平衡 对于这种动不平衡的转子 须选择两个垂直于轴线的平衡基面 并在这两个面上适当加上或除去两个平衡质量 使转子所 产生的惯性力和惯性力矩都达到平衡 这种平衡称为动平衡 3 F 0 4 F 0 M 0 5 尽可能地消除或减轻惯性力对机械的不良影响 第七章 一 1 C 2 C 3 D 4 C 5 C A 与 B 6 C 7 B 8 C 二 1 减少周期性的速度波动 2 102 5 97 5 3 动能 4 0 06 5 在某瞬时 驱动力所做的功与阻抗力所做的功不等 周期性 非周期性 6 安装飞轮 调速器 7 高速 三 1 2 3 4 5 6 四 1 平均速度是在一个周期内 最大速度与最小速度的平均值 速度不均匀系数是最大速度与最小速度之差与平均速度的比值 不是选得越小越好 越小时 设计的飞轮就越大 则越笨重 第八章 一 1 B 2 B 3 A 4 B 5 B 6 C 7 B 8 B 二 1 符合杆长和条件且最短杆为机架 2 0 90 3 直动导杆 4 摇杆 曲柄 连杆 5 曲柄 机架 6 双曲柄 双摇杆 曲柄摇杆 7 从动件的受力方向与速度方向所夹的锐角 传力性能差 8 00 900 9 AD BC AB 或 CD 10 偏置曲柄滑块机构 曲柄摇杆机构 11 回转导杆机构 12 四 改变构件的形状和运动尺寸 改变运动副的尺寸 选不同构件为机架 运动副元素逆 换 13 变换原动件 相对 相对尺寸未变 三 1 2 3 4 5 6 7 四 1 机构的传动角为零的位置称为死点 2 从动件的受力方向与速度方向所夹的锐角是压力角 3 在平面连杆机构中 当主动件作等速转动 而从动件相对于机架作往复运动时 从动件往 复两个行程的平均速度一般不相等 从动件的慢行程一般常作工作行程 从动件的快行程常作 空回行程 这种现象称为机构的急回特性 4 急回特性的程度用行程速比系数 K 来衡量 它是从动件快行程平均速度 V2与慢行程平均 速度 V1的比值 5 当机构处于两极限位置时 主动件在相应两位置所夹的锐角 第九章 一 1 B 2 A 3 BA 4 B 5 B 6 B 7 A 8 B 9 A 二 1 凸轮回转轴心 理论轮廓 2 00 3 等速 等加速等减速 正弦加速度 4 满足工作对从动件的运动要求 保证凸轮机构具有良好的动力特性 考虑所设计出的凸轮 廓线便于加工 5 增大