科技大学机械原理期末考试复习题及答案资料

Xx科技大学《机械原理》复习题判断题（对者画√，错者画×）机构具有确定的运动条件为自由度大于0。（错）若干个构件由若干运动副连接之后，构件之间总是可以做相对运动的。（错）在运动副中，高副对构件运动的约束限制要少于低副。（对）限制两个构件之间相同运动方式的运动副属于虚约束。（错）连杆机构运动分析，应按照位置分析、速度分析、加速度分析的步骤依次进行。（对）偏置的摆动导杆机构，曲柄作主动件，其压力角也是恒等于零的。（错）无偏置的导杆机构，以导杆为被动件时，压力角恒等于零。（对）偏置的曲柄滑块机构有急回特性。（对）曲柄为主动件的曲柄滑块机构，滑块的极限位置在曲柄与连杆共线位置。（对）一般机构的传动角越接近于0，对传动的受力越有利。（错）对于曲柄摇杆机构，当摇杆达到极限位置时，曲柄与机架共线。（错）被动件为整周旋转的构件机构，一定没有急回特性。（对）平底接触直动从动件盘形凸轮机构，其压力角一直保持不变。（对）普通平底直动从动件盘形凸轮机构的压力角恒为零，所以永远不会发生自锁。（错）凸轮机构中当从动件的速度存在有限的突变时，称为柔性冲击。（错）凸轮机构中，从动件的运动加速度存在有限突变时，称其为柔性冲击。（对）插齿机加工标准直齿圆柱齿轮，不发生根切的最小齿数也等于17。（对）用滚齿机加工标准渐开线直齿圆柱齿轮时，不发生根切的最小齿数为17。（对）用插齿机加工标准直齿圆柱齿轮时，刀具的分度圆与齿轮的分度园相切。（对）即便是齿数和模数相同，变位齿轮的基圆也不同于标准齿轮。（错）斜齿圆柱齿轮的端面模数应取标准模数。（错）一对标准齿轮的分度园相切时的中心距称为标准中心距。（对）平行轴斜齿圆柱齿轮外啮合传动，两齿轮的螺旋角数值相等，旋向相同。（错）两个相互啮合的直齿圆柱齿轮，必需满足基圆齿距相等。（对）轮系的自由度均应该为1。（错）周转轮系中一定含有轴线位置变化的齿轮。（对）周转轮系转速分析时，应该先将其转化为定轴轮系。（对）万向联轴节的瞬时传动比恒等于1。（对）处于运动状态的转动副，约束反力总是和摩擦圆相切。（对）处于运动状态的高副接触，其约束反力的方向与接触点法向的夹角总是大于摩擦角的。（错）完全平衡法进行连杆机构平衡后，机构等速运动时不再会有惯性振动激励。（对）动平衡转子也一定是静平衡转子。（对）周期性速度波动用飞轮调节后，可以达到匀速转动。（错）填空两构件之间可运动的连接接触称为（运动副）。不影响机构中其它构件运动的自由度称为（局部自由度）。某一转动副符号连接了k个构件，该符号代表了（k(k-1)/2）个瞬心。平面运动副有转动副、移动副和高副，它们的自由度分别为(1、1、2)。平面低副限制了（2）个自由度，平面高副限制了（1）个自由度。平面低副的自由度为(1)，平面高副的自由度为(2)。运动简图中，某转动副符号连接k个构件，该符号应该为（k(k-1)/2）个瞬心的重合点。运动简图中，某转动副符号连接有k个构件，该符号应按（k-1）个转动副计算。由n个构件组成的机构，其速度瞬心的数目是（n(n-1)/2）。由平面移动副连接的两个构件，其速度瞬心位于（导路的垂直方向）的无限远处。作平面运动的三个构件，有三个速度瞬心，该三瞬心一定处在（同一直线上）。含有两个整转副的将铰链四杆机构，以最短杆为(连杆)得到双摇杆机构。能将整周转动运动转变为往复摆动的机构有()、()等。无整转副的铰链四杆机构，以最短杆为机架得到(双摇杆)机构。机构的死点位置处，传动角为（0）。铰链四杆机构曲柄存在条件为：最短杆与最长杆长度之和(<=)其余两杆长度之和。无偏置的摆动导杆机构，曲柄为原动件，压力角为(0)，传动角为(90)。存在两个整转副的四杆机构，整转副是（最短杆）上的转动副。其他条件不变的情况下,增大基圆半径,凸轮机构的压力角会（减小）。滚子接触的凸轮机构，滚子半径应当（小于）凸轮廓线上的最小曲率半径。渐开线齿轮保持连续传动的条件为(重合度<=1和基圆节距相等)。渐开线圆柱齿轮的实际中心距增加时，传动比(不变)，重合度（减小）。渐开线齿轮的加工方法分为(展成法)和（仿形法）两类。加工标准直齿圆柱齿轮时，刀具的分度圆与齿轮的分度园（相切）。用滚齿加工渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的最小齿数为（17）。忽略摩擦时渐开线圆柱齿轮传动的啮合接触力的方向(垂直)啮合线。变位齿轮的齿厚与随着变位系数的增加而（变大）。正变位齿轮的分度圆齿厚（增加），分度圆齿距（不变）。斜齿圆柱齿轮的法面模数总比端面模数要（小）。外啮合的斜齿圆柱齿轮传动，两齿轮的螺旋角应满足(B1=-B2)。斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数有（Mn=MtcosB）关系。直齿锥齿轮的标准模数是（大端端面）模数。轴线垂直的圆锥齿轮传动，用分锥角表示的传动比公式为（i12=sinp2/sinp1）。圆锥齿轮的当量齿数计算公式为（Zv=z/cos）。分度圆直径不等于齿数与标准模数乘积的有（蜗杆）、（斜齿轮）。用滚齿机加工标准直齿圆柱齿轮时，不发生根切的条件是齿轮齿数应（大于等于17）。在垂直于蜗轮轴线并经过蜗杆轴线的剖面内，（阿基米德）蜗杆传动相当于普通齿条传动。为了避免槽轮在开始转动时发生冲击，应使圆销在进槽时的瞬时速度方向与槽轮槽口方向（一致）。一外啮合槽轮机构，槽轮的槽数为6，槽轮停歇时间为1秒，运动时间为2秒，则销轮上圆销的数目应是（1）。一外啮合槽轮机构，槽轮的槽数为6，销轮园销数1，销轮匀速转动1转期间槽轮停歇时间为2秒，则销轮每转1转需要（3）秒。槽轮机构在槽轮停歇期间，依靠（锁止弧）保证槽轮可靠地静止。平面转动副自锁条件为摩擦圆与外力合力的作用线(相割)。达到动平衡的转子（一定）静平衡；达到静平衡的转子（不一定）动平衡。刚性转子动平衡时，应当选（2）个平衡平面。周期性速度波动常用（飞轮）调节。发生自锁的机器，它的效率（n<=0）。飞轮一般都应装在高速轴上，这样可以（减小）所需要的飞轮转动惯量，。为了减小飞轮的转动惯量，飞轮应装在（高速）轴上。反行程发生自锁的机器，反行程的效率（n<=0），正行程的效率（n>0）。选择题机构具有确定的相对运动条件为(C)。

A：F＞0；B：F＜0

C：F＞0且等于主动件数目D:F＞0且主动件数目等于1i、j、k代表三个构件，下列速度瞬心与构件角速度关系中正确的是（A）。

A：B：

C:D:构件1和2上，某瞬时重合点A1和A2，加速度合成关系为（B）。

A、B、

C、D、同一个构件上的A、B两点，加速度的关系应为（C）。

A、B、

C、D、以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构，最大压力角出现在（D）位置。

A：曲柄与连杆共线B：机架与摇杆共线

C：摇杆两极限位置D：曲柄与机架共线曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，最小传动角出现在（C）位置

A、曲柄与连杆共线B、摇杆与机架共线

C、曲柄与机架共线D、摇杆与连杆共线曲柄摇杆机构中，如果传动角的最大值大于900,传动角的最小值小于900，压力角的最小值等于（A）。

A：00B：传动角的最大值减去900

C：900减去传动角的最小值D：B和C二者绝对值的最小值铰链四杆机构分别以两连架杆为主动件和被动件，不存在死点的机构是（C)。

A：曲柄摇杆机构；B：双曲柄机构；

C：双摇杆机构；D：双摇杆机构和双曲柄机构下列四杆机构中，压力角可能恒为零的机构为（B）。

A、曲柄滑块机构B、摆动导杆机构

C、双滑块机构D、正弦机构有急回特性的平面连杆机构行程速比系数K（B）

A、大于0B、大于1

C、大于0，小于1D、小于1（B）肯定有急回特性。

A:曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构B:摆动导杆机构和偏置曲柄滑块机构

C:曲柄滑块机构D:凸轮机构存在两个整转副的铰链四杆机构，整转副在（D）上。

A：曲柄B：连架杆

C：最长杆D：最短杆下面机构中，可能存在急回特性机构的是（C）。

A:双摇杆机构B:正玄机构

C:曲柄滑块机构D:正切机构以滑块为主动件的曲柄滑块机构，死点位出现置在（A）。

A、曲柄与连杆共线时B、曲柄与连杆垂直时

C、曲柄与滑块运动方向平行时C、曲柄与滑块运动方向垂直时在“最短杆长度+最长杆长度>其余两杆长短之和”条件下，固定最短杆为机架，得到（C）。

A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构

C、双摇杆机构D、无法装配成四杆机构在凸轮机构中，从动件运动规律存在刚性冲击的是（B）。

A、等加速等减速B、等速运动

C、余弦加速度D、摆线运动规律其他条件不变的情况下，加大凸轮基圆半径，凸轮廓线各处的曲率半径(A)。

A：都增加B：都减少

C：都保持不变D：不同位置增减情况不同在其他条件不变的情况下，凸轮机构加大基圆半径，压力角(B)。

A：增加；B：减少；

C：不变；D：可能增加或减小；下列凸轮从动件运动规律中，没有刚性和柔性冲击的是（C）

A、等速运动B、等加速等减速

C、正弦加速度D.余弦加速度下列齿轮参数中，变位齿轮与标准齿轮的（C）保持相等。

A.齿顶圆B.齿厚

C.基圆D.齿槽宽下列关于直齿圆柱齿轮正确啮合条件的说法中错误是（D）。

A:模数相等、压力角相等B:法向齿距相等

C:基圆齿距相等D:压力角等于啮合角变位齿轮传动与标准齿轮传动相比，不变的传动参数是（D）。

A、中心距；B、重合度；

C、啮合角；D、传动比渐开线齿轮发生根切的根本原因是啮合点跨越了（A）。

A：理论啮合线的端点B：实际啮合线的端点

C：节点D：齿根圆变位齿轮传动与标准齿轮传动相比较，不发生变化的参数是（D）

A、啮合角B、节圆直径

C、重合度D、传动比正变位齿轮与标准齿轮相比，齿距（C）。

A、变小B、变大

C、不变D、变化关系不定斜齿圆柱齿轮的法向齿形与（A）的直齿圆柱轮齿形相似。

A：齿数为Z/cos3β、m=mnB：齿数为Z/cos2β、m=mn

C：齿数为Z/cosβ、m=mtD：齿数为Z、m=mt斜齿圆柱齿轮的当量齿数公式为（B）。

A、B、

C、D、平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件为（D）。

A：重合度ε>1B：mt1=mt2,ɑt1=αt2

C：m1=m2,α1=α2D：mn1=mn2,αn1=αn2,β1=-β2随着齿轮宽度的增加，斜齿圆柱齿轮的重合度（A）。

A:增加B:不变

C:减小D:不同齿宽增减情况不同直齿圆锥齿轮的标准模数（B）。

A：小端模数B：大端模数

C：平均模数D：当量模数直齿圆锥齿轮的当量齿数公式为（A）

A、B、

C、C、在垂直于蜗轮轴线且通过蜗杆轴线的剖面内，相当于普通渐开线齿轮与齿条的啮合的是（A）蜗杆机构。

A、阿基米德B、法向直廓

C、锥面包络D、渐开线蜗杆机构反行程自锁条件是蜗杆（D）。

A：螺旋角大于摩擦角B：螺旋角小于摩擦角

C：蜗杆导程角大于当量摩擦角D：蜗杆导程角小于当量摩擦角分度圆直径不等于模数与齿数乘积的是（C）。

A、直齿圆柱内齿轮B、蜗轮和变位齿轮

C、蜗杆和斜齿圆柱齿轮D、变位齿轮交错轴斜齿轮传动中，齿轮高副接触形式（A）。

A:为点接触B:为线接触

C:为面接触D:与精度有关下列机构中，压力角可能恒为零的机构是（B）。

A：圆柱凸轮机构B：摆动导杆机构

C：曲柄滑块机构D：双曲柄机构下列机构中，压力角恒定不变的机构为（D）。

A：滚子从动件直动盘形凸轮机构B：所有的摆动导杆机构

C：齿轮机构D：平底直动盘形凸轮机构一个轮系是不是周转轮系，不能按（D）来判断。

A:是否含有运动的轴线B:是否含有行星轮

C:是否含有系杆C:自由度是否大于1能够实现运动合成的轮系中，应该包含有（B）

A.行星轮系B.差动轮系

C.混合轮系D.定轴轮系外槽轮机构的运动特性系数总(C)；内槽轮机构的运动特性系数总()。

A：大于0.5；小于0.5B：大于0.5；大于0.5

C：小于0.5；大于0.5D：小于0.5；小于0.5刚性转子满足动平衡的条件为（D）

A、惯性力的合力为0B、惯性力的合力矩为0

C、质径积的矢量和为0D、惯性力的合力与合力矩均为0周期性速度波动一般用（A）调节，以减小其速度波动。

A、飞轮；B、调速器；

C、加大构件的质量D、换挡调速考虑摩擦时，运动中高副的约束反力方向与接触点法向方向的夹角（B）。

A：等于0B：等于摩擦角

C：大于摩擦角D：小于摩擦角动平衡的转子，(D)是静平衡；静平衡的转子，()是动平衡。

A：不一定；一定B：一定；一定

C：不一定；不一定D：一定；不一定建立机器等效动力学模型时，等效转动惯量或等效质量是按（B）原则确定的。

A:动量相当B:动能相当

C:做功相当D:功率相当周期性速度波动一般用（A）调节其速度波动。

A、飞轮B、调速器

C、加大构件的质量D、换挡在考虑摩擦时，运动中的转动副上，约束反力的作用线（B）。

A、与转动副相切B、与摩擦圆相切

C、与转动副不相交D、与摩擦圆不相交刚性转子满足动平衡的条件为（D）

A.∑Pi=0B.∑mi=0

C、e=0，∑Pi=0D.∑Pi=0、∑mi=0简答题何谓机构自由度？平面机构的自由度如何计算？计算自由度要注意哪些事项？答：机构相对于机架所能有的独立运动的数目为自由度。F=3n-2Pl-Ph。注意1是否有复合铰链2是否有局部自由度3是否有虚约束。简述机构自由度计算中的复合铰链、虚约束、局部自由度的意义和计算时的处理方法。答：1多个转动副轴线间的距离缩小为0时，多个轴线合为一形成复合铰链，计算自由度时，m个构件组成的复合铰链包含m-1个转动副2与输出件无关的自由度为局部自由度，计算自由度时应除去不计3对机构的运动不起独立限制作用的约束叫虚约束，计算自由度时也应除去不计。什么是虚约束？虚约束的类型有哪些？计算自由度是应当如何处理？答：对机构的运动不起独立限制作用的约束叫虚约束。1两构件形成作用相同的运动副，多个轴线重合的转动副，多个运动方向平行的移动副2轨迹重合的虚约束3功能相同的传动支链。除去不计。请证明速度瞬心的三瞬心定理。答：作平面运动的三个构件的三个瞬心，这三个瞬心在一条直线上设计滚子从动件盘形凸轮机构时，实际轮廓上出现尖点过切的原因是什么？，将可能出现什么后果？应如何加以避免尖点过切？答：原因：滚子半径选择不当，使滚子半径等于了理论轮廓曲线某点的曲率半径，后果：造成运动失真，办法：增大基圆半径和减小滚子半径。为什么不能为了机构紧凑，而任意减小滚子接触盘形凸轮的基圆半径？答：因为基圆半径减小会使压力角增大，当压力角到达一定值后会引起该机构自锁。简述四杆机构的类型及其演化过程。答：1四杆铰链机构以不同的构件做机架时可得到曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆机构2用一个移动副代替转动副，以不同构件做机架可得滑块机构、定块机构、摇块机构和导杆机构3用两个移动副代替转动副，以不同构件做机架可得正切机构、正弦机构、十字块连轴器和椭圆规机构。简述齿轮滚齿加工的基本过程和发生根切的条件。什么是斜齿轮的当量齿轮？斜齿轮的当量齿轮有什么用处？答：与斜齿轮法向齿形最接近的直齿轮，用于成型法加工和强度计算。什么是直齿圆锥齿轮的当量齿轮？当量齿数有哪些用处？为什么一对平行轴斜齿轮传动的重合度比一对直齿轮传动的重合度来得大？答：由于斜齿轮的实际啮合线比端面同齿形的直齿轮相啮合长出一端，该端受螺旋角和齿轮的厚度影响。简述标准渐开线直齿圆柱齿轮滚切加工的基本过程和产生根切的原因。简述渐开线齿轮能够保证恒定传动比、中心距可分性的原理。答：渐开线齿轮的传动比取决于基圆的大小，齿轮设计好后基圆大小不变，即两齿轮中心距略有变化时也能保持传动比。简述齿轮插齿加工的切削循环过程和插齿加工的主要优缺点。槽轮机构设计中为了避免刚性冲击，应注意什么问题？什么是移动副的摩擦角？运动和不运动时移动副的约束反力的主要特征是什么？。简述转动副摩擦圆的意义。答：1转动副有相对运动时，约束力总和摩擦圆相切2不运动时，约束力和摩擦圆相割3外力合力与摩擦圆相割时自锁。简述建立机器等效动力学模型的等效条件。作图计算题图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。各相切轮之间作纯滚动。试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。4141C2B51DA6解：首先标注出瞬心，该题中共有15个瞬心。利用瞬心的性质写出传动比表达式。（教材52页，3-2作业）画出图示油泵机构的运动简图，计算其自由度，并作出所有速度瞬心。解：作出该机构的运动简图，该机构为摇块机构。画出瞬心6个计算自由度，自由度为1。在图示摆缸机构中，已知lAB=50mm，lAD=250mm,图示位置Φ1=60°。AB杆逆时针方向等速转动，转速ω1=300rad/s。求解方法不限，试完成：（1）写出机构速度分析的速度矢量合成关系式以及各速度矢量的方向和大小；（2）写出机构加速度分析的加速度矢量合成关系式以及各加速度矢量的方向和大小。（提示：请先将机构简图画作摇块机构或导杆机构）AABCDΦ1解：ABABCDΦ1位置关系：速度关系：加速度关系：由位置关系解得：由速度关系解得：由速度关系解得：如图所示正切机构,尺寸及瞬时位置如图，且构件1的角速度ω1=6rad/s，角加速度α1=0，请完成：（1）并标明所有的瞬心。（2）求构件3的瞬时速度和加速度（提示：建议先求构件3的位移，然后求1阶和2阶导数求速度和加速度）。400mm400mm30°123解：(1).并标明所有的瞬心。(2).求构件3的瞬时速度和加速度400mm400mm30°123P14P23P12∞P34∞P13P24已知主动件4的角速度及角加速度，写出求出构件2的角速度及角加速度度矢量方程。（仅要求列出向量方程，指明各项向量的大小和方向）解：写出矢量式在题图机构中，已知曲柄AB的等角速度1为常数，转向如图所示，用相对运动图解法求构件3的3角速度和角加速度3。（仅要求列出向量方程，指明各项的大小和方向）A1B3C解：在图试铰链四杆机构中，已知LAB=10mm,LBC=50mm,LCD=30mm。请完成：（1）要是机构为曲柄摇杆机构时，LAD的范围；（2）若LAD=40mm，用作图法求当LAB杆主动件时的摇杆的两个极限位置；（3）若LAD=40mm，用作图法求当LAB杆主动件时的最小传动角γmin。CCBAD解：BBACD或图示用铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。炉门上两铰链的位置已知，炉门打开后成水平位置时，要求炉门的外边朝上，固定铰链装在xy轴线上，其相互位置的尺寸如图上所示。试设计此机构。解：根据连杆的两位置实际此四杆机构；做出垂直平分线。根据条件找到正确位置的，写出答案，LAB=69;LCD=117.5;LAD=98.5偏置曲柄滑块机构如图所示，e=20mm，lAB=40mm，lBC=100mm。请完成：（1）画出滑块的两个极限位置；（2）准确计算（不要在图上测量）出极位夹角θ和行程速比系数K。eeABC解：试用图解法设计一曲柄摇杆机构，要求满足行程速比系数K=1.2，摇杆长度300mm，摇杆最大摆角范围30°，曲柄与摇杆长度之和为300mm。试确定曲柄、连杆和机架的长度。解：某铰链四杆机构ABCD，AD为机架。已知各杆长度LAB=25mm，LBC=65mm，LCD=55mm，LAD=85mm。试完成：（1）该机构为何种类型；（2）作图求出CD杆的两个极限位置，并在图上标出极位夹角；（3）当AB杆件为主动件，CD杆为被动件时，作图求出传动角的最大值和最小值。某铰链四杆机构如图所示，要求机构运动过程中连杆必须经过两个运动位置S1和S2,连杆上铰链中心B和机架上固定铰链中心D已经确定。试确定机架上的固定铰链中心A和连杆上铰链中心C，并连接各构件构成铰链四杆机构ABCD。SS1S2B1DB2解：SS1S2B1DB2AC设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数K=1.5，滑块的冲程lC1C2=50mm，导路的偏距e=20mm，求曲柄长度lAB和连杆长度lBC。BABAeC1C2lC1C2解：a、计算出极位夹角b、作出以滑块冲程lC1C2=50mm，为直角边，其中一个角为540的直角三角形。c、以改直角三角形的斜边中点为园心，一半为半径作园。d、取园上一点，该点距滑块冲程的距离为e=20mm，得到曲柄转动中心点A。e、作图求得，连杆、曲柄的长度。分别为：（AB=21.5,BC=46.5）用图解法设计图示用于控制装置的摇杆滑块机构，要求摇杆和滑块满足三组对应位置1=600时S1=80mm，2=900时S2=60mm，3=1200时S3=40mm，偏距e=20。确定摇杆上转动副的位置以及摇杆和连杆的长度。SSSEEECCCAe解：试设计该机构。（参考教材76页图4.30，利用转换机架的方法）在图示的偏心为0的凸轮机构上标出理论廓线、基圆半径、最大位移、推程运动角、远休止角、回程运动角、近休止角、图示位置压力角。（10分）r0r0hδ0δ01δ02δ’0α解：（参考教材98页图5.14）图（a）和图（b）分别为滚子对心直动从动件盘形凸轮机构和滚子偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知：R=100mm，OA=20mm，e=10mm，rT=10mm，试用图解法确定；当凸轮自图示位置（从动件最低位置）顺时针方向回转90°时两机构的压力角及从动件的位移值。（15分）图（a）图（b）解：用反转法确定转过90度以后，图（a）参考教材88页图5.8.图（a）参考教材93页图5.14.在图示的轮系中，各齿轮齿数分别为Z1=17，Z2=Z2'=17，Z3=51，Z4=52，齿轮1的转速为120r/min。试求其它个齿轮和转臂H的转速。解：图示为纺织机中的差动轮系，设已知各齿轮的齿数Z1=30、Z2=25、Z3=Z4=24、Z5=18、Z6=121；齿轮1的转速n1=200r/min，系杆H的转速nH=316r/min，且转向相同。试求各齿轮的