机械原理试题及答案2份

1、试题1一、填空题（每小题2分，共20分）1、平面运动副的最大约束数为 2个，最小约束数为 1个。2、当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在转动副中心处。3、对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为曲柄摇块机构。4、传动角越大，则机构传力性能越好。5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有柔性冲击。6、蜗杆机构的标准参数从中间平面中取。.»1; ; I I7、常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构等。8、为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在高速轴上。9、实现往复移动的机构有：曲柄滑块机构、凸轮机构等。10、外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为：、mn1 =mn2，

2、=n2。二I Ll二、简答题（每小题5分，共25分）1、何谓三心定理？答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。2、简述机械中不平衡惯性力的危害？答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运 动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械 及其基础产生强迫振动。3、铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动， 这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明？答：（1）不同。（2）铰链四杆机构的死点指：传动角 =0度时，主动件通过连杆作用于从动件 上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。死点本质：驱动力不

3、产生转矩。机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，去卩会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力大于等于驱动力的有效分力。4、棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动，但在具体的 使用选择上，又有什么不同？答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且棘轮转动的角度可以改 变。槽轮机构较棘轮机构工作平稳，但转角不能改变。I /5、简述齿廓啮合基本定律。答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮 1 _ _合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。三、计算题（共45分）1、绘制偏心轮机构简图（草图

4、），并求机构自由度。（10分）其中A、B、C处各有一个转动副；A处有一个移动副；即n =3, Pi =4,卩厂0, F'O ；所以该机构自由度为：2、已知一条渐开线，其基圆半径 g =50mm，试求该渐开线在向径 =65mm的点K处的曲率半径Pk，压力角Qk及展角。（5分）3、 试求机构在图示位置的全部瞬心。（5分）/亡OOP分别在A、B、34B1c数为见图该机构有构件数 n=4 ;所以瞬心C； = 4 3 =62（1）Pl2、P23、P34可直接判断获得，2A "P121C点处。P14在垂直导（2）构件1、4组成移动副，所以路的无穷远处。米用三心定（3）求P13?构件1、3

5、非直接接触，理。Pi3在构件1、2、3形成的三个瞬心构成的直线上，即直线 AB上I I 飞I IP13同时也在构件1、3、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线X, #上所以P13在直线AB与直线c'c'的交点处，当AB垂直BC时，ABc c' /i此时，P13在垂直BC的无穷远处。（4）求P24？构件2、4非直接接触，采用三心定理。P24在构件1、2、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线 AB上P24同时也在构件2、3、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线 BC上所以P24在直线AB与直线BC的交点处，即B点。4、在图示的电动卷扬机中，已知其每一对齿轮的效率 1,2和2

6、',3，以及鼓轮的效率4均为095,滑轮的效率5=0.96，载荷Q =50kN，其上升的速度v = 0.2m/s，求电动机的功率（10 分）解：工作机效率为:卩工=Qv =50 0.2 =10KW机构总效率为："2.2KWH = ni,/123n/1 0.953 X 0.96 = 0.82电动机功率为：P电机二叫=10图示的轮系中，已知各轮齿数为Zr = 32, z2 = 34, z2 - 36, z3 = 64, z4 = 32，0.82600r/min的转速回转，试确定轴C的转速大小和方向。（15百Z5 =172 =24。若轴A按图示方向以1250r/min的转速回转，轴

7、B按图示方向以分） 答: 齿轮1、2、2' 3、4组成行星轮系部分;齿轮4、5、6组成定轴轮系部分;其中行星轮系部分的传动比:.Hi13nif _ Z2Z3 _ _ 34 64 _17（ 4）n3 - nHz-|Z232 369定轴轮系部分:id。皿二込=竺/（ 2）ruZ6Z5243由图中可知：n(3)由式1、2、3式联立可得：n3=30r/mi n (方向同 1、6)四、设计题(10分)试设计一曲柄滑块机构，已知滑块行程速比系数K=1.5，滑块的行程H=60mm，偏距 25mm。解：曲柄滑块机构的极位夹角 卄180低-1)80 “-1)K +11.5 + 1作图步骤：1) 作 CG

8、 二 h=60mm2) 作 OC2G OCG =90 二-90 - 36"二543) 以交点O为圆心，过C1、C2作圆。贝V曲柄的轴心 A应在圆弧GAC2上。 U4) 作一直线与C1C2平行，其间的距离等于偏距 e,则此直线与上述圆 弧的交点即为曲柄轴心 A的位置。5) 当A点确定后，曲柄和连杆的长度 a、b也就确定了6) 作机构AB 'C '位置，图中量得min =27试题2一、填空题(每小题2分，共20分)1、平面机构中若引入一个高副将带入1个约束，而引入一个低副将带入2个约束。2、对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为曲柄摇块机构3、平面四杆机构具有整

9、转副的条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。4、压力角越大，贝V机构传力性能越差。5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，正弦运动规律既无刚性冲击也无柔刚性 冲击。6、锥齿轮取大端的参数为标准参数。7、槽轮机构的主要组成构件为：拨盘、槽轮、机架等。8、为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在高速轴上。9、当两构件组成移动副时.其瞬心在垂直于导路方向的无穷远处。10、 机构处于死点位置时，其传动角为0度。二、简答题(每小题5分，共25分)1、机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于机构的自由度时， 机构的运动将发生什么情况？答：1)机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数目等

10、于机构的自由度数 目。2)原动件的数目 < 机构自由度：机构的运动将不确定，运动将遵循“最小 阻力定律，而首先沿阻力最小的方向运动。2、实现间歇回转运动的机构有哪些？答：(1) 槽轮机构(2) 棘轮机构(3) 不完全齿轮机构(4) 凸轮式间歇运动机构(5) 齿轮-连杆组合机构3、通过对串联机组的效率计算，对我们设计机械传动系统有何重要启示？答：对串联机组，机组效率=i 2k，因为只要串联机组中任一机器的效率很低，就会使整个机组的效率极低；且串联机器的数目越多，机械效率也越低。 因此，在设计串联机组时，应在满足使用要求的前提下，尽量减少机器数量， 机组中尽量避免出现采用效率很低的机器。4、

11、何谓在四杆机构中的死点？答：在四杆机构中，“死点”指以摇杆或滑块为主动件，曲柄为从动件，则连杆X |： / y 和曲柄处于共线位置时，机构的传动角 Y =0°,主动件通过连杆作用于从动件 上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件运动的有效分力为零，从动件就 不能运动，机构的这种传动角为零的位置称为死点。5、简述齿轮传动的特点。优点：1)传动效率咼2)传动比恒定3)结构紧凑4)可靠、命长缺点：1) 制造、安装精度要求较高2) 不适于大中心距传动3）使用维护费用较高三、计算题（共45 分）1、绘制偏心油泵机构简图（5 分）2、试求机分）3、已知一3B构在图示位置的全部瞬心。（5渐开线标准

12、外啮合圆m =10mm，中心距a = 350mm，传动比"=9/5，试OOz134yC柱齿轮机构，其模数xP121计算该齿轮机构的几何尺寸（各轮的齿数、分4一 y'zP1度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿厚）图 3-1b）（10 分）答:a）该圆柱齿轮机构的传动比:得：zm-25; z2j 厶 45b）两轮的分度圆直径:齿顶圆直径: 齿根圆直径:齿厚:90度后推杆的位4、标出图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过 移。（10分）所求压力角为：15度所求推杆的位移为：12383mm5、在图示的轮系中，已知各轮的齿数5-r-4乙=2（右旋），Z2= 60, Z4= Z6二40, Z3二50, z 20，且各轮均为正确安装的标准齿轮，各齿 轮的模数相同。当轮1以900r/min按按图示方向转动时，求轮6转速的大小和 方向。（15分） 答: 利用右手定则得：蜗轮转向为: 轮6、5、4、3、2组成行星轮系部分;轮1、2组成定轴轮系部分;其中行星轮系部分的传动比:.2 _ m -匕 Z5Z320505i63 一 0 -n2一 z6z4一 4040一 8（）定轴轮系部分:応二D 二亞二60"。（2）n2z12由式1、2与已知参数联立可得:兔=48.75r