机械原理(完整全面的题库+答案)

机械原理自测题库一单项选择题（共63题）

1、较链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于」上的力与

该力作用点速度所夹的锐角。

A.主动件B.从动件C.机架D.连架杆

2、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于B是否与连杆共线。

A.主动件B.从动件C.机架D.摇杆

3、一个K大于1的较链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串

联组合而成的机构的行程变化系数KA。

A.大于1B.小于1C.等于1D.等于2

4、在设计较链四杆机构时，应使最小传动角YminB。

A.尽可能小一些B.尽可能大一些C.为0。D.45°

5、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是Bo

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

6、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是A。

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

7、C盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

A.摆动尖顶推杆B.直动滚子推杆C.摆动平底推杆D.摆动滚子推

杆

8、对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推

杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为D0

A.偏置比对心大B.对心比偏置大C.一样大D.不一定

9、下述几种运动规律中，B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）

10、对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用」

措施来解决。

A.增大基圆半径B.改用滚子推杆C.改变凸轮转向D.改为偏置直动

尖顶推杆

11、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点方向线之间

所夹的锐角。

A.绝对速度B.相对速度C.滑动速度D.牵连速度

12、渐开线在基圆上的压力角为Bo

A.20°B.0°C.15°D.25°

13、渐开线标准齿轮是指m、Q、h：、c*均为标准值，且分度圆齿厚C齿

槽宽的齿轮。

A.小于B.大于C.等于D.小于且等于

14、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的D必须相等。

A.直径B.宽度C.齿数D.模数

15、齿数大于42,压力角=20°的正常齿渐开线标准直齿外齿轮，其齿轮根圆

贵基圆。

A.小于B.大于C.等于D.小于且等于

17、渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮C上的压力

角。

A.基圆B.齿顶圆C.分度圆D齿根圆

18、用标准齿条型刀具加工h：=l、a=20°的渐开线标准直齿轮时，不发生根

切的最少齿数为D。

A14B15C16D17

22、斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在D上。

A端面B轴面C主平面D法面

23、一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动，法面模数mn=8mm,法面压力

角/二20。，斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角8二20。，那么斜齿轮上的

节圆直径等于A

A170.27B169.27C171.27D172.27

25、在两轴的交错角£二90。的蜗杆蜗轮传动中，蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向必

须Co

A相反B相异C相同D相对

26、渐开线直齿锥齿轮的当量齿数Zv匚其实际齿数Z。

A小于B小于且等于C等于D大于

30、凸轮从动件按等速运动规律运动上升时，冲击出现在Do

A.升程开始点；B.升程结束点；

C.升程中点；D.升程开始点和升程结束点；

31、齿轮传动中」,重合度越大。

A.模数越大；B.齿数越多；C.中心距越小

32、有一四杆机构，其行程速比系数K=l,该机构A急回作用。

A.没有；B.有；C.不一定有

33、曲柄滑块机构通过B可演化成偏心轮机构。

A.改变构件相对尺寸；B.改变运动副尺寸；C.改变构件形状

34、机构具有确定运动的条件是Bo

A.机构的自由度大于零；

B.机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数；

C.机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数；

D.前面的答案都不对

36、图示为凸轮机构从动件升程加速度与时间变化线图，该运动规律是C

运动规律。

A.等速；B.等加速等减速；C.正弦加速度；D.余弦加速度

a

37、假设忽略摩擦，一对渐开线齿廓从进入啮合到脱离啮合，齿廓间作用力方

向」L，并且要沿着D方向。

A.不断改变；B.维持不变；C.中心线；D.基圆内公切线；E.节圆

公切线

38、在曲柄摇杆机构中；假设曲柄为主动件；且作等速转动时；其从动件摇杆

作CO

下70往复等速运动；B.往复变速运动；C.往复变速摆动；D.往复等速

摆动

39、图示为凸轮机构从动件位移与时间变化线匆，该运动规律是一A运动规

律。

A.等速；B.等加速等减速；C.正弦加速度；

D.余弦加速度；E.正弦加速度一正弦减速度

40、两个构件在多处接触构成移动副，各接触处两构件相对移动的方向」

时，将引入虚约束。

A.相同、相平行；B.不重叠；C.相反；D.交叉

41、曲柄滑块机构有死点存在时，其主动件是一B。

A.曲柄；B.滑块；C.连杆；D.导杆

42、渐开线齿轮传动的重合度随着齿轮B增大而增大，而与齿轮C无关。

A.分度圆压力角；B.齿数;C.模数

43、直动从动件凸轮机构，推程许用压力角常取为B,回程许用压力角常

<CO

A.0°；B.30°；C.70°~80°；D.90°

44、图示为凸轮机构从动件升程加速度与时间变化线图，该运动规律是」运

动规律。

A.等速；B.等加速等减速；C.正弦加速度；D.余弦加速度

45、两构件在几处相配合而构成转动副，在各配合处两构件相对转动的轴线」

时，将引入虚约束。

A.交叉；B.重合；C.相平行；D.不重合；E.成直角；F.成锐角

46、图示为凸轮机构从动件整个升程加速度与时间变化线图，该运动规律是」

运动规律。

A.等速；B.等加速等减速；C.正弦加速度；D.余弦加速度

47、曲柄摇杆机构，B为主动件是存在死点的条件。

A.曲柄；B.摇杆C.连杆

49、四杆机构在死点时，传动角Y是：Bo

A.Y>0°；B.等于0°；C.0°<Y<90°；D.大于90°

53、从平衡条件可知，动平衡转子A静平衡的，静平衡转子B动平衡的。

A.一定是；B.不一定是；C.一定不是

54、机器在安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时聂

A.一样B.大C.小

55、一标准渐开线圆柱斜齿轮与斜齿条传动，法面模数

压力角Qn=20°,斜齿轮齿数Z尸20,分度圆上的螺旋角

=15°,此齿轮的节圆直径等于Dmm。

A.169.27B.170.27C.171.27

58、斜齿轮的端面压力角a,与法面压力角须柜比拟应是

Aa.t-a”Ban>atCat>a”

59、渐开线直齿轮发生根切在」—场合.

A模数较大B齿数较少C模数较少

60、假设两刚体都是运动的，那么其速度瞬心称为Co

A、牵连瞬心；B、绝对瞬心；C、相对瞬心。

61、一对渐开线齿轮啮合传动时，其节圆压力角B.

A、大于啮合角；B、等于啮合角；C、小于啮合角。

63、在图示4个分图中,图」是^I级杆组.其余都是个n级杆组的组合。

机械原理自测题库一问答题（共26题）

1、在曲柄等速转动的曲柄曲柄摇杆机构中，：曲柄的极位夹角。二30°,摇杆

工作时间为7秒，试问：（1）摇杆空回行程所需时间为假设干秒？（2）曲柄

每分钟转速是多少？

1、答：（1）5s（2）5r/min

2、在图示导杆机构中，：LAB=40mm,试问：（1）假设机构成为摆动导杆时，

L的最小值为多少？（2）AB为原动件时，机构的传动角为多大？（3）假设

hc=50mm,且此机构成为转动导杆时，LB的最小值为多少？

题2图

答：（1）（LAC）min>40mm；（2）Y恒为90°（3）（LAB）min=LAc=50mm

3、在较链四杆机构ABCD中，：1仙二400mm,1AB=150mm,1BC=350mm,1CD=300mm,

且杆AB为原动件，杆AD为机架，试问构件AB能否作整周回转，为什么？

答:构件AB能作整周回转。因为1AB+1后550mmVL+1=650mm，且AD为机架,

构件AB为曲柄。

5、何谓节圆？单个齿轮有没有节圆？什么情况下节圆与分度圆重合？

答：节点所在的圆、单个齿轮没有节圆、在标准安装情况下节圆与分度圆重

合

6、何谓啮合角？啮合角和分度圆压力角及节圆压力角有什么关系？

答：节点所在的压力角为啮合角、啮合角=节圆压力角、在标准安装情况下，

分度圆压力角=节圆压力角，在非标准安装情况下，分度圆压力角不等于节圆

压力角。

8、用标准齿条型刀具加工标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数

“「ZhaVsii/a,试推导出标准斜齿圆柱毡轮和直齿锥齿轮不发生根切的最少窗

数。

答：标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数Zmin=17XCOS^

直齿锥齿轮不发生根切的最少齿数Zmin=17xC0Sb

10、平面较链四杆机构存在曲柄的条件是什么？

答：平面较链四杆机构存在曲柄的条件是：

1）最短杆和最长杆的长度之和小于等于其余两杆的长度之和；

2）连架杆和机架中必有一最短杆。

11、压力角如何定义？并举一例说明。

答：从动件上某点的力的方向与该点的速度方向之间所夹的锐角即为机构在

该位置的压力角。

12、何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少？

答：行程速比系数：从动件回程平均角速度和工作行程平均角速度之比。

对于曲柄作匀速回转的对心曲柄滑块机构，其行程速比系数等于1。

13、渐开线的形状取决于什么？假设两个齿轮的模数和压力角分别相等，但齿

数不同，它们的齿廓形状是否相同？

答：渐开线的形状取决于基圆的大小。齿廓形状不同。

14、设计一曲柄滑块机构。滑块的行程S=50min,偏距e=16mm,行程速比系

数K=1.2，求曲柄和连柠的长度。

答：设计一曲柄滑块机构。滑块的行程S=50mm，偏距e=16mm,行程速比

系数K=L2，求曲柄和连杆的长度。

15、螺旋角为45。的斜齿轮不发生根切的最少齿数是17吗？为什么？

3

答：不是17。因为:^in=n*cos45=6.01

19、在直动推杆盘形凸轮机构中,试问对于同一凸轮用不同端部形状的推杆.

其推杆的运动规律是否相同？

答：在直动推杆盘形凸轮机构中，对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其

推杆的运动规律不全相同，对心和滚子的推杆，其运动规律相同，对平底推

杆，其运动规律不同。

20、如果滚子从动件盘形凸轮机构的实际轮廓线变尖或相交，可以采取哪些方

法来解决。

答：减小滚子半径，或增大基圆半径。

21、渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是彳么？满足正确啮合条件的一对齿轮

是否一定能连续传动。

答：1）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：两轮的法节相等；对于标准齿

轮，正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。

2）满足正确啮合条件的一对齿轮，不一定能连续传动，这只是一个充分条

件。

22、一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20。，它们肯定是标准齿轮吗？

答：一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20。，它们不一定是标准齿轮。

23、何谓渐开线齿轮传动的可分性？如令一对标准齿轮的中心距稍大于标准中

心距，能不能传动？有什么不良影响？

答：渐开线齿轮传动的传动比等于两齿轮的基圆半径之比，与中心距无关，

所以具有可分性。如令一对标准齿轮的中心距稍大于标准中心距，这对齿轮

能传动，只是中心距增大后，重合度下降，影响齿轮的传动平稳性。

24、何谓机构的压力角？其值对机构的效率有何影响？

答：在不计摩擦的情况下，从动件所受力的方向与该点的速度方向之间所夹

的锐角称为机构在该位置的压力角。其值越大，机构的效率越低，所以要限

制机构的压力角，使aS。］

25、何谓齿廓的根切现象？产生根切的原因是什么？如何防止根切？

答：范成法加工外齿轮时，被加工齿轮的根部被刀具的刀刃切去一局部，这

种现象称为根切现象。产生根切的原因是刀具的齿顶线（圆）超过了啮合极

限点。要防止根切，通常有两种方法，一增加被加工齿轮的齿数，二改变刀

具与齿轮的相对位置。

机械原理自测题库一一判断题（共127题）

2.高副两元素之间相对运动有滚动和滑动时，其瞬心就在两元素的接触

点o-------（x）

3.在图示机构中，31及机构尺寸，为求解Cz点的加速度，只要列出一个

矢量方程aC2=aB2+anC2B2-*-alC2B2就可以用图解法将2C2求出。

---------------------------------（x）

题3图题4图

4.在用相对运动图触法讨论杆2和杆3上的瞬时重合点的速度和加速度关

系时，可以选择任意点作为瞬时重合点。

---------------------------------------------------------（F）

7.平面连杆机构的活动件数为n,那么可构成的机构瞬心数是n（n+l）/2o

（玲

8.在同一构件上，任意两点的绝对加速度间的关系式中不包含哥氏加速

度。（T）

9.当牵连运动为转动，相对运动是移动时，一定会产生哥氏加速度。

-------------（F）

10.在平面机构中，不与机架直接相连的构件上任一点的绝对速度均不为

零。（F）

11.任何一种曲柄滑块机构，当曲柄为原动件时，它的行程速比系数kl。

---------（F）

12.在摆动导杆机构中，假设取曲柄为原动件时，机构无死点位置；而取

导杆为原动件时，那么机构有两个死点位置。

----------------------------------------（T）

13.在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。

----------------（T）

14.在较链四杆机构中，但凡双曲柄机构，其杆长关系必须满足；最短杆

与最长杆杆长之和大于其它两杆杆长之和。

------------------------------------（F）

15.较链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。

---------------------------（T）

16.任何平面四杆机构出现死点时，都是不利的，因此应设法防止。

---------------（玲

17.平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。

--------------------（T）

18.平面四杆机构的传动角在机构运动过程中是时刻变化的，为保证机构

的动力性能，应限制其最小值Y不小于某一许用值［Y］。

--------------------------------------------------------（T）

19.在曲柄摇杆机构中，假设以曲柄为原动件时，最小传动角Ymin可能出

现在曲柄与机架两个共线位置之一处。

-----------------------------------------------------（T）

20.在偏置曲柄滑块机构中，假设以曲柄为原动件时，最小传动角Ymin可能

出现在曲柄与机架（即滑块的导路）相平行的位置。

(F)

21.摆动导杆机构不存在急回特性。

-----------------------------------------（玲

22.增大构件的惯性，是机构通过死点位置的唯一方法。

---------------------（玲

23.平面连杆机构中，从动件同连杆两次共线的位置，出

现最小传动角。----------（F）

24.双摇杆机构不会出现死点位置。

(F)

25.凡曲柄摇杆机构，极位夹角。必不等于0,故它总具有急回特征。

--------------（F）

26.图示较链四杆机构ABCD中，可变长度的》杆在某种适宜的长度下，它

能获得曲柄摇杆机构。一（F）

题26图

28.在较链四杆机构中，假设存在曲柄，那么曲柄一定为最短杆。

----------------------⑻

29.在单缸内燃机中假设不计运动副的摩擦，那么活塞在任何位置均可驱

动曲柄。-------（F）

30.当曲柄摇杆机构把往复摆动运动转变成旋转运动时，曲柄与连杆共线

的位置，就是曲柄的“死点”位置。

-------------------------------------------------------（T）

31.杆长不等的双曲柄机构无死点位置。

------------------------------------(T)

32.在转动导杆机构中，不管取曲柄或导杆为原动件，机构均无死点位置。

（T）

35.当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时，就必然出现自琐现象。

（F）

36.凸轮机构中，滚子从动件使用最多，因为它是三种从动件中的最根本

形式。------（F）

37.直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。

（T）

38.滚子从动件盘形凸轮机构中，基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线

上来度量。—（F）

40.两构件组成一般情况的高副即非纯滚动高副时，其瞬心就在高副接触

点处。------（F）

42.从动件按等加速等减速运动规律运动是指从动件在推程中按等加速运

动，而在回程中那么按等减速运动，且它们的绝对值相等。

（F）

46.在直动从动件盘形凸轮机构中，无论选取何种运动规律，从动件回程

加速度均为负值。------------（F）

47.凸轮的理论廓线与实际廓线几何尺寸不同，但其形状总是相似的。

（力

50.设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构时，假设要求平底与导路中心

线垂直，那么平底左右两侧的宽度必须分别大于导路中心线到左右两侧最远切

点的距离，以保证在所有位置平底都能与凸轮廓线相切。-（T）

53.在盘形凸轮机构中，其对心直动尖顶从动件的位移变化与相应实际廓

线极径增量的变化相等。

--------------------------------------------------------（T）

54.在盘形凸轮机构中，对心直动滚子从动件的位移变化与相应理论廓线

极径增量变化相等。-（T）

55.一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度

大。（F）

56.一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是Pbi=Pb2o

-------------------------（T）

57.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角一定为20o

（F）

58.一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。

（玲

59.一对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。一（F）

60.标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距。

（F）

61.新开线标准齿轮的齿根圆恒大于基圆。

（»

62.渐开线直齿圆柱齿轮同一基圆的两同向渐开线为等距线。

（T）

63.一个渐开线圆柱外齿轮，当基圆大于齿根圆时，基圆以内局部的齿廓

曲线，都不是渐开线。-（T）

64.对于单个齿轮来说，分度圆半径就等于节圆半径。

（玲

65.根据渐开线性质，基圆之内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必

须设计比基圆大些。-（F）

66.所谓直齿圆柱标准齿轮就是分度圆上的压力角和模数均为标准值的齿

轮。（F）

67.共朝齿廓就是一对能满足齿廓啮合根本定律的齿廓。

（T）

68.齿廓啮合根本定律就是使齿廓能保持连续传动的定律。

（F）

69.渐开线齿廓上各点的曲率半径处处不等，基圆处的曲率半径为rbo

（F）

70.渐开线齿廓上某点的曲率半径就是该点的回转半径。

-------------------------（F）

71.在渐开线齿轮传动中，齿轮与齿条传动的啮合角始终与分度圆上的压

力角相等。--（T）

72.用范成法切制渐开线直齿圆柱齿轮发生根切的原因是齿轮太小了，大

的齿轮就不会根切。-TF）

74.范成法切削渐开线齿轮时，模数为m、压力角为Q的刀具可以切削相同

模数和压力角的任何齿数的齿轮。

------------------------------------------------------------（T）

84.影响渐开线齿廓形状的参数有z,a等，但同模数无关。

⑻

85.在直齿圆柱齿轮传动中，齿厚和齿槽宽相等的圆一定是分度圆。

-------------------（F）

86.满足正确啮合条件的大小两直齿圆柱齿轮齿形相同。

（力

87.渐开线标准直齿圆柱齿轮A,分别同时与齿轮B、C啮合传动，那么齿

轮A上的分度圆只有一个，但节圆可以有两个。

-----------------------------------------------------（T）

89.标准齿轮就是模数、压力角及齿顶高系数均为标准值的齿轮。

（F）

91.两对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮，.各轮齿数和压力角均对应

相等，第一对齿轮的模数HI-4mm,第二对齿轮的模数m=5mm,那么第二对齿轮

传动的重合度必定大于第一对齿轮的重合度。--------（F）

92.因为渐开线齿轮传动具有轮心可分性，所以实际中心距稍大于两轮分

度圆半径之和，仍可满足一对标准齿轮的无侧隙啮合传动。

（f）

93.一对渐开线直齿圆柱齿轮在节点处啮合时的相对滑动速度大于在其他

点啮合时的相对滑动速度。（f）

94.重合度e=lo35表示在转过一个基圆周节Pb的时间T内，3596的时间为

一对齿啮合，其余65%的时间为两对齿啮合。

（f）

95.在所有渐开线直齿圆柱外齿轮中，在齿顶圆与齿根圆间的齿廓上任一

点K均满足关系式rK=rb/cosaKo

（F）

96.a=20,h；=l的一对渐开线标准圆柱直齿轮传动，不可能有三对齿

同时啮合。——（T）

97.用齿轮滚刀加工一个渐开线直齿圆柱标准齿轮,如不发生根切那么改

用齿轮插刀加工该标准齿轮时，也必定不会发生根切。

--------------------------------------------（T）

98.两个渐开线直齿圆柱齿轮的齿数不同，但基圆直径相同，那么它们一

定可以用同一把齿轮铳刀加工。

-------------------------------------------------------------（力

100.一个渐开线标准直齿圆柱齿轮和一个变位直齿圆柱齿轮，它们的模数

和压力角分别相等，它们能够正确啮合，而且它们的顶隙也是标准的。

（尸）

101.一个渐开线直齿圆柱齿轮同一个渐开线斜齿圆柱齿轮是无法配对啮

合的。（T）

102.齿数、模数分别对应相同的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动和一对斜齿

圆柱齿轮传动，后者的重合度比前者要大。

（T）

103.定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。

----------------------------（T）

104.周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。

----------------------------（F）

106.假设刚性转子满足动平衡条件，这时我们可以说该转子也满足静平衡

条件。----------（T）

109.为了完全平衡四杆较链机构的总惯性力，可以采用在力8杆和⑦杆上

各自加上平衡质量”和”来到达。平衡质量的位置和大小应通过计算求得。

------------------------------------------（T）

题109图题114图

116.为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。

-----------------------（D

机械原理自测题库一一分析计算题（共88题）

1、试计算图示机构的自由度（假设有复合较链、局部自由度或虚约束，

必须明确指出）。并判断该机构的运动是否确定（标有箭头的机构为原动

件）。假设其法导是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆维法程T的各

级杆组的级别、数目以及机枸的级别U

图a）图b）

题1图

1、解：

（a）图:n=9,p4=13,p5=0;F=3X9-2X13=1；

•:原动件数目二机构自由度数，，机构具有确定的运动。G处为复合较链；机

构级别为n级。

拆组图如下（略）

（b）图：n=7,p4=10,p5=0；F=3X7-2X10=1；

原动件数目=机构自由度数，机构具有确定的运动。机构级别为III级。

2、计算图示机构自由度，并判定该机构是否具有确定的运动（标有箭

头的构件为原动件）。

图a）图b）

题2图

解：（a）F=3nX2P1-ph=3X5—2X7=1；机构具有确定的运动。

（b）F=3n-2pt-ph=3x6-2x9=0

F处为复合较链.机构没有确定的运动。

3、计算图示机构自由度，并确定应给原动件的数目。

图a图b

题3图

解：a）F=3nX2pi-ph=3X7-2X10=1；原动件数=1

b）n=8,pi=ll,ph=l;F=3nX2pi—ph=1;原动件数=1。

4、在图示机构中试分析计算该机构的自由度数，假设有复合较链、局

部自由度或虚约束，那么在图上明确指出。

图a图b

题4图

解.尸=3〃-2〃/-0r=3x4-2x5-1=1

E处为局部自由度。

b）n=7,PF10;尸=3"2〃/-p〃=3x7-2x10=1F、D处为复合较链。

7、计算以下机构的自由度（有复合较链、虚约束和局部自由度请指出）

图a）图b）

题7图

解：(a)n=4,Pi=4,Ph=2;F-3«-2A--3x4-2x4-2-2

A处为复合较链。

(b)(b)n=5,p)=7,Ph=l;/=3〃-2p,-p,，=3x5—2x7-l=0

F处为虚约束，D处为局部自由度。

8、图示的较链四杆机构中，*=65〃〃〃，lCD=90/72/7?,lAD=[25nvn,

展=⑵〃肛例=Bradls,顺时针转动，试用瞬心法求：

1)当6=15°时，点C的速度%;

2)当6=15。时，构件BC上(即BC线上或其延长线上)速度最小的一

点E的位置及其速度值。

题8图

解.匕=0.42/??/5

E点的位置作图示出(略)

9、在图示的凸轮机构中，凸轮1以等角速度31=10rad/s转动。凸轮

为一偏心圆，其半径Ri=25mm,LAB=15mm,LAD=50mm,6尸90°,试用瞬心法

求机构2的角速度32。

题9图

解：1)作出瞬心(略)；Pl2Pl3=20""〃

co、="."isx=_x10=2.85md/s

2)-A2P237。

10、在图示机构中,长度LAB=LBC=20mm,La)=40mm,Za=Z

B=90。W尸100(l/S),请用速度瞬心法求C点的速度的大小和方

向

题10图

11、如下图偏置曲柄滑块机构。假设a=20°mm,b=40

mm,e=10mm,试用作图法求出此机构的极位夹角0、行程速比系数K、行

as,并标出图示位置的传动角。

题11图

13、判断以下图示机构为何种较链四杆机构？并简要说明理由(图中数

字代表杆件长度)

题13图

14、计算图示机构的自由度(如有复合较链、局部自由度和虚约束，应

指出)。

题14图

解：n=6,Pi=8,Ph=l；尸=3〃-20-0,=3x6-2x8T=l

B处为局部自由度。

15、在图示较链四杆机构中，：lBc=50mm,l：D=35mm,

Uo=30mm,AD为机架。试问:

(1)假设此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄,

求IAB的最大值；

⑵假设此机构为双曲柄机构,求IAB的最小值;

(3)假设此机构为双摇杆机构，求臬的取值范围。

题15图

解:

(1)因AD为机架，AB为曲柄，故AB为最短杆，有1庙+1趾<%+小

那么:1AB^1CD+1AD-1BC=(35+30-50)mm=15mm；所以LB的最大值为15mm。

(2)因AD为机架，AB及CD均为曲柄，故AD为最短杆，有以下两种情况:

假设BC为最长杆，那么：lAB<lBc=50mm,且

1M)+1BC<1CD+1AB,故

1AB^1AD+1BC—1CD=(30+50-35)mm=45mm,

所以：45mmW1庙V50mll1。

假设AB为最长杆，那么：lAB>lBc=50mm,且

1AD+1ABW1BC+1CD,故

1AB^1BC+1CD—1AD=(50+35-30)mm=55mm,所以：50mmVlAB〈55mm。

综上所述：IAB的最小值为45mm。

(3)如果机构尺寸不满足杆长条件，那么机构必为双摇杆机构。

假设AB为最短杆，那么：IBC+1AB>1CD+1AD,故

1AB>1CD+1AD—IBC=(35+30-50)mm=15mm,

假设AB为最长杆，那么：IAD+1AB>1BC+1CD,故

1AB>1CD+1BC—1AD=(50+35-30)mm=55mm,

假设AB既不为最长杆也不为最短杆，那么：1AD+1BC>1CD+1AB,故

1AB<1AD+IBC--1CD=(30+50-35)mm=45mm,

综上所述：假设要保证机构成立，那么应有：

题16图

1AB<1CD+1BC+1AD=(30+50+35)mm=115mm,故当该机构为双摇杆机构时,

1蛆的取值范围为：15nlinV1就V45mll1,和55mm<1AB<115mm,

16、试设计如下图的六杆机构。当原动件(W自0,3轴沿顺时针转过。

12=60°到达L2时,构件OBBI顺时针转过肉12=45°,恰与6x轴重合。此

时，滑块6在OAx轴上自G移动到C2,其位移S12=20mm,滑块G距0B

的距离为0C=60mm,试用几何法确定A和氏点的位置。

17、曲柄摇杆机构ABCD各杆杆长分别为AB=50mm,BC=220mm,CD=100mm,

最小允许传动角［Y府」二60°,试确定机架长度AD的尺寸范围。

解:240.79mmWLAD<270mm

18、在较链四杆机构ABCD中,LAB=30mm,LBC=75mm,LcD=50mm,且AB为

原动件，AD为机架。试求该机构为曲柄摇杆机构时LAD的长度范围。

解：55mmWLDW75mm

20、如图示一曲柄摇升机构"反60011)111"反50011101,摇杆摆角巾=60°,

摇杆左极限与AD夹角61=60°,试确定曲柄和连杆长度。

题20图

解:LAB=198.5mm,LBC=755.5mm,

21、如图为偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构，凸轮廓线为渐开线，渐开

线的基圆半径r0=40mm,凸轮以w=20rad/s逆时针旋转。试求：

(1)在B点接触时推杆的速度VB;nr

(2)推杆的运动规律(推程)；,二

(3)凸轮机构在B点接触时的压力角；厂

(4)试分析该凸轮机构在推程开始时有无冲击？是哪种冲/公、

击？(勺

解：1)以二04方向朝上

2)假设推杆与凸轮在A点接触时凸轮的转角为零，那么推杆的运动规律为:

3)因导路方向与接触点的公法线重合，所以压力角a=0。题21图

4)有冲击，是刚性冲击。

22、题12图所示对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，凸轮为][

一偏心圆，0为凸轮的几何中心，01为凸轮的回转中心。直线ACI

与BD垂直，且而=充/2=30mm,试计算：

(1)该凸轮机构中B、D两点的压力角；(|

(2)该凸轮机构推杆的行程h。人卜去-[二

解：(1)由图可知，B、D两点的压力角为：\I

23、如图13所示，一偏心圆盘R=40mm,滚子半径1>=10mm,、J,

L0A=90mm,LAB=70mm,转轴。到圆盘中心C的距离L0020mm,"

圆盘逆时针方向回转。

(1)标出凸轮机构在图示位置时的压力角Q,画出基圆，求基圆半径

n；

(2)作出推杆由最下位置摆到图示位置时，推杆摆过的角度e及相应

的凸轮转角5。题22图

题23图

ut=0.002m/mm

解：取尺寸比例尺作图，得

1)1)图示位置凸轮机构的压力角为a=27.5°,基圆半径功二30皿；

2)2)推杆由最下位置摆到图示位置时所转过的角度为6=17。，

相应的凸轮转角6=90°o

24、如下图为偏置直动推杆盘形凸轮机构，AFB、CD

为圆弧，AD、BC为直线，A、B为直线与圆弧AFB的切点。

e=8mm,r0=15mm,6c=CD=30nim,ZC0D=30°,试求：

(1)推杆的升程h,凸轮推程运动角为30,回程运

动角6'0和远休止角E02；

(2)推杆推程最大压力角Qmax的数值及出现的位

ro

置;

(3)推杆回程最大压力角max的数值及出现的位置。

题24图

u,二().001〃?/〃〃%

解：取尺寸比例尺作图，得:

3)3)推杆的升程h=27mm,凸轮推程运动角60=79°,回程运动角6，

0=44°,

远休止角502=208°

4)4)推程段最大压力角出现在D点，其值为amax=44。

5)5)回程段最大压力角出现在C点，其值为a'max=71°

25、偏置式滚子推行盘形凸轮机构(如下图)，试用图解法求出推杆的运

动规律s-6曲线(要求清楚标明坐标(s-5)与凸轮上详细对应点号位置，

可不必写步骤)。

题25图

解：作图过程略

26、在如下图的凸轮机构中，弧形外表的摆动推杆与凸轮在B点接触。当凸轮

从图示位置逆时针转过90°后，试用图解法求出或标出：

(1)推杆与凸轮的接触点；

(2)推杆摆动的角度大小；

(3)该位置处，凸轮机构的压力角。必

解：用反转法求出/(

该位置处，凸轮机构的压力角\

27、一对标准安袋的渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，：

a=100mm,Zl=20,Z2=30,a=20°,dal=88mmo

(1)试计算以下几何尺寸：

①齿轮的模数m；

②两轮的分度圆直径dl,d2；

题26图

③两轮的齿根圆直径dfl,df2；

④两轮的基圆直径dbl,db2；

⑤顶隙C。

(2)假设安装中心距增至a'=102nm1,试问：

①上述各值有无变化，如有应为多少？

②两轮的节圆半径r'12和啮合角o'为多少？

解：(1)几何尺寸计算

①模数m：m=2a/(Z1+Z2)=2X100/(20+30)mm=4mm

②齿根圆直径dl,d2：d1=mZ1=4X20mm=80mmd2=mZ2=4X30mm=120mm

齿根圆直径dfl,df2：dfl=dl-2hf=[80-2X4XC1+0.25)]mm=70mm

df2=d2-2hf=[120-2X4X(1+0.25)]mm=l10mm(其

中：h*a=(dal-dl)/(2m)=1,c*=0.25)

基圆直径dbl,db2：dbl=dlcosa=80Xcos200mm=75.175mmdb2=d2=d2cosa

=120Xcos200mm=112.763mm

顶隙c：c=c*m=O.25X4mm=lmm

⑵安装中心距增至a\=102mm时，那么有：上述各值中，只顶隙一项有变

化:c=(1+2)mm=3mm

节圆半径八，G和啮合角优：

=arcos(acosa\)=arcos(100Xcos200/102)=22.8880

f

r\=rbl/cos«f=40.8mm

f

4=rb2/cos〃=61.2mm

28、一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数为：Z1=40,Z2=60,HF5mm,

a=20°,ha*=l,c*=0.25。

(1)忒这对击轮标准安装时的重合度舜由■单齿如4齿啮小区,

(2)假设将这对齿轮安装得刚好能够连接传动，求这时的啮合角a'；节

圆半径r'1和r'2；两轮齿廓在节圆处的曲率半径P'1和P'2

解：(1)重合度和啮和度区

aai=arcos(dbi/dai)=arccos(zicosa/(Zi+2ha*))=arcos(40cos20°/(40+2*1))=26.

49°

aa2=arcos(dbz/d。=arccos(z2cosa/(z2+2ha*))=arcos(60cos20°/(60+2*1))=24.

58°

£a=l/2n[zi(tgaa-tga)+z2(tga^-tga)]

=1/2冗[40(tg26.49°-tg20°)+60(tg24.58°-tg20°)]

=1.75

该对齿轮传动的单齿及双齿啮合区如例15-3图所示

(2)能够连续传动时

a、a、啮合角az:

刚好能够连续传动时，ea=1,那么

£a=l/2n[zi(tgaa-tga)+z2(tgaa2-tga)]=l

/=

tga(Zitgaai+z2tga-2n)/(zi+z2)=(40tg26.49+60-tg20°-2

31)/(40+60)=0.411

az=22.35°

z

b、b、节圆半径M、r2：

r^rbi/cosa^rlcosa/cosa^mziCosa^/cosa^lOl.6mm

////

r2=rb2/cosa=rlcosa/cosa=mz2cosa/2/cosa=152.4mm

c、c、节圆半径处的曲率半径P\P’2：

Pxi=r\sina^lOl.6*sin22.35°mm=38.63mm

//

P'2=r2sina=152.4*sin22.35°mm=57.95mm

30、某机器上有一对标准安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮机构，：

Z尸20,Z2=40,m=4mm,h*a=l。为了提高传动的平稳性，用一对标准斜齿圆柱齿轮

来替代，并保持原中心距、模数(法面)、传动比不变，要求螺旋角8<20°。

试设计这对斜齿圆柱齿轮的齿数Zi,Z2和螺旋角B,并计算小齿轮的齿顶圆直

径山1和当量齿数Z“0

解：1)确定备、Z2.、、B

得：COS^=20,Z|Y20(且必须为整数)

当Z1=19,z2=38时，力=18.195。

Z1=18,Zz=36时，(3=25.84°

.=17,Z2=34时,£=31.788°

由于B<20。，那么这对斜齿圆柱齿轮的备=19,Z2,=38,6=18,195°

2)计算乙和当量齿数Z“

31、产生渐开线的基圆半径rb=50mm,试求：

(1)渐开线在向径rk=65mm处的曲率半径P匕和压力角。㈠和展角。3

(2)渐开线上展角以二20。处的压力角Qk,向径n和曲率半径Pk。

解：(1)Pk=41.533mm,ak=39.715°,0k=0.1375(弧度)；

(1)(2)ak^51°,rk=79.738mmpk=62.113mm

32、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，：Zi=21,Z2=61,m=2.5mm,a=20°.试求：

(1)两轮的齿访和(2)两轮的基圆齿电PM和Pb2(3)两轮分度圆

上渐开线齿廓的曲率半径PI和P2。

解：(1)pi=p2=7.85mm；(2)pbi=Pb2=7.38mm；(3)Pi=8.98mmP

2=26.08mm

36、用范成法滚刀切制参数为Z=16、a=20°的斜齿轮，当其B=15°

时，是否会产生根切？仍用此滚刀切制齿数Z=15的斜齿轮，螺旋角至少应

为多少时才能防止根切？

解：1)不会根切2)B=16.44°

37、以对外啮合斜齿圆柱齿轮的参数为：mn=6mm,Z尸30,Z2=100,试问

螺旋角为多少时才能满足标准中心距为400mm?

解：6=12.84°

38、齿轮1的转速m=120r/min,而Z尸40,Z2=20,求：

(1)Z3；I~~12

(2)行星架的转速小二0时齿轮3的转速大小及方I

向)。fl

通38图一Tm

解：1)求Z3

2“亘=_2L

2)当〃〃=0时，〃3Z|

公一一9叩齿轮3的转向与齿轮1的转向相反。

39、轮系中Z尸60,Z2=15,V2=20,各系模数均相同,

求Z3及iIH

题39图

解：1)由同心条件得:Z3=g.-Z2=65

i-1-/H7Z2XZ3_3

l\H~1^3-1-y

2)Z1xz2-16

齿轮1的转向与行星架H的转向相同。

40、求如下图轮系的传动比iu.,Z尸Z'2-25,Z2=Z3=20,ZH=100,Z尸20。

题40图

解：1)4%25

・=♦.9

3)"“4"一茂齿轮1和齿轮4的转向相反。

41、求图示卷扬机减速器的传动比山.。假设各轮的齿数为Z尸24,Z'

2=30,Z2=48,Z3=60,T3=20,ZF20Z'尸100。

题41图

解：1)定轴轮系的传动比为：

2)差动轮系的转化机构的传动比为：

3)由上述两式得：3二25齿轮1与卷扬机筒的转向相同。

42、在如下图的电动三爪卡盘传动轮系中，各轮齿数为

Z尸6,Z2=Z'2=25,Z3=57,Z产56,试求传动比im。

题42图

解:Zj62

43、在图示轮系中，各齿轮的齿数分别为Z尸28,Z3=78,Z产24,

Z5=80,假设n尸2000r/min。当分别将轮3或轮6刹住时,试

求行星架的转速必。

题43图

解：1)当轮3被刹住时

;〃J一〃〃_Z3

不..

%-nHZ、(a)

因〃3=0

=5=1+2=78

1

得:nHZ\28

..nn~528.3rpm

2）当轮6被刹住时

3..入

U6-*16-—

〃6-〃3Z4因〃6二。

区=（1+包）

得：的4（b）

将(b)式代入(a)式得：叼=867.9prm

44、在图示的轮系中，各轮齿数为Z尸20,L尸25,V2=30,Z3=20,

Z4=70,ni=750r/min,顺时针方向，试求m大小及方向。

题44图

解：

“.n=(-750x—)=-180/7min

所以H"I25，

小的方向与勺方向相反，为逆时针方向。

45、在图示的轮系中，各齿轮齿数为Z尸Z'2二20,Z产ZG二Zk30,Z2=Z3=40,

ZFIOO,试求传动比。7。

题45图

解：

46、在图示的轮系中，各齿轮齿数为Z尸1,Z2=40,7：

2=24,Z3=72,T3=18,Z尸