机械原理复习试题及答案

1、。中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案机械原理首先，填空：1.机构有确定运动的条件是机构的自由度等于。2.同一分量上每个点的速度多边形必须与相应点位置组成的多边形相似。3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以相对表示。4.机械系统的等效力学模型是一个具有等效惯性矩的等效部件。5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。6.在平面连杆机构中，同一位置的传动角和压力角之和等于。7.对于曲柄摇杆机构，如果极位的夹角等于36，则行程速比系数等于。8.为了减小凸轮机构的压力角，需要增大凸轮的基圆半径。9.当凸轮推杆按照等加速度和等减速度的规律运动时，它在运动阶段的前半段和

2、运动阶段的后半段作等加速度运动做同样的减速运动。10.增加模数，齿轮传动重合度保持不变；增加齿数增加齿轮传动的重合度。11.在平行轴齿轮传动中，外啮合两个齿轮转相位，内啮合两个齿轮转相位。12.当齿轮系运行时，如果每个齿轮轴的位置相对于齿条没有变化，则该齿轮系为齿轮系。13.在一个平面内运动的三个分量有三个瞬时速度中心，它们位于同一条直线上。14.铰接四杆机构的传动角度为90度，传动效率最高。15.连杆是一个不与车架直接连接的部件；平面连杆机构中的运动副都是低副。16.偏心轮机构是由铰链四杆机构通过增大转动副半径而演变而来的。17.当机器锁定自身时，其机械效率小于或等于0。18.刚性转子的动平

3、衡条件是。19.当曲柄和机架共线两次时，曲柄摇杆机构中的最小传动角出现。20.急回特性曲线摇杆机构的行程速比系数k 1。21.四杆机构的压力角和传动角是互补的角度，压力角越大，其传力性能越好。22.齿数为z、节圆螺旋角为z/cos3的斜齿圆柱齿轮。23.设计蜗杆传动时，必须选择蜗杆分度圆的直径，并与其模数相匹配。24.差速器齿轮系是一个行星齿轮系，其机构自由度等于2。25.平面下对有两个约束和一个自由度。26.如果两个组件形成一个移动对，它们的瞬时中心位置在垂直移动路线的无穷远处。27.机器的效率公式是：当机器自我锁定时，它的效率是。28.标准正齿轮在正位移后具有相同的模数和增加的齿厚。29.

4、曲柄摇杆机构的死点是以摇杆为驱动部件，此时机构的传动角等于零。30.为了减小凸轮机构的压力角，可以采取的措施包括增加基圆半径和推杆的合理偏置。31.在曲柄摇杆机构中，如果用杆作为框架，与框架连接的两根杆可以做_ _ _ _ _运动，即得到双曲柄机构。32.当凸轮从动件匀速运动时，在冲程的开始和结束都有刚性冲击；当它移动时，跟随者没有影响。33.标准齿轮圆上的压力角是标准值，其大小等于。34.正位移后，标准正齿轮的节距保持不变，根圆增大。35.交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是MT2=MX1=M；T2=x1=；1=2 .36.一个自由度的周转轮系称为行星轮系，两个自由度的周转轮系称为差动

5、轮系。第二，简短回答问题：1.在图示的四杆铰链机构中，已知lAB=55mm毫米，lBC=40mm毫米，2.判断机械自锁的条件是什么？3.转子静平衡和动平衡的机械条件有什么相同点和不同点？4.飞轮如何调节周期性速度波动？5.转子不平衡的原因是什么？平衡的目的是什么？6.为什么凸轮的实际工作轮廓变得尖锐？如何在设计中避免它？7.渐开线齿廓啮合的特点是什么？8.什么是基本杆组？组织的组成原则是什么？9.速度瞬心法一般用在哪里？它能用于加速度分析吗？10.如何确定移动副中总反作用力的方向？11.什么是机械自锁？移动副和旋转副自锁的条件是什么？12.凸轮轮廓曲线设计的基本原则是什么？推杆滚轮半径的选择。

6、13.齿轮的节圆是多少？标准正齿轮的节圆在什么情况下与分度圆重合？14.什么是周转轮系？周转轮系的转换轮系是什么？15.传输角度是多少？它的大小如何影响机构的传力性能？铰接四杆机构的最小传动角在哪里？16.机构运动分析中加速度多边形的特征是什么？17.转子动态不平衡的原因是什么？如何平衡？18.渐开线的特征是什么？19.凸轮机构从动件的运动一般分为哪几个阶段？推动角度是多少？20.什么是符合度？它的物理意义是什么？增加齿轮模数有利于增加重叠吗？21.标准中心距离是多少？当一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，传动比和啮合角会分别改变吗？三、计算和绘图问题：1.为了计算所示机构的自由度，需要

7、指出可能的复合铰链、局部自由度和虚拟约束。2.计算图示机构和部件1和3的所有瞬时中心的角速度比。3.用图解法设计曲柄滑块机构。众所周知，滑块的行程速比系数K为K=1.4，滑块的行程h为60 mm。导轨偏移量e=20mm，计算曲柄长度lAB和连杆长度lBC。4.众所周知，曲柄摇杆机构的行程速比系数K为K=1.25，摇杆长度LCD为40毫米，摇杆摆角为60，框架长度LAD为55毫米。通过绘图设计曲柄摇杆机构，计算连杆和曲柄的长度。5.一对外啮合标准正齿轮传动，已知齿数Z1=24，Z2=64，模数M=6mm，实际中心距A=265mm。试着找出两个车轮的啮合角a、节圆半径R1和R2。6.假设齿轮系中每

8、个齿轮的齿数为Z1=20，Z2=40，Z2=Z3=20，Z4=60，n1=800r/min，计算拉杆速度nH的大小和方向。7.为了计算所示机构的自由度，需要指出可能的复合铰链、局部自由度和虚拟约束。8.将机器的主轴作为等效部件。众所周知，主轴的平均转速为nm=1000r转/分钟，图中示出了稳定运动循环(2)中的等效阻力矩Mer，并且等效驱动力矩Med是恒定的。如果不考虑机器中各部件的转动惯量，当主轴运转不均匀系数为0.05时，试着找出应安装在主轴上的飞轮的转动惯量JF。9.设计一个铰链四杆机构。众所周知，摇杆长度为40毫米，摆角为40度，行程速比系数k为1.4，框架长度为连杆长度与曲柄长度之差

9、，用图解法计算各杆件的长度。10.设计铰链四杆机构，如标题图所示。众所周知，摇杆CD的长度为lCD=75mm，移动速度的变化系数为k=1.5，框架AD的长度为lad=100mm，摇杆的一个极端位置与框架的夹角为45，用图解法计算曲柄长度lAB和连杆长度lBC。11.标准正齿轮，正常齿数：m=4，z=30，a=20。计算分度圆的直径、基圆的直径、节距、齿顶圆的直径和压力15.请在图中画出死点位置、最小传动角位置和图示位置的压力角。16.众所周知，机构的行程速度变化系数为k=1.25，摇杆长度为lCD=400mm，摆角为=30，框架处于水平位置。尝试用图形设计来确定曲柄摇杆机构的其他杆的长度。17

10、.众所周知，一对标准外啮合正齿轮的中心距离为a=196mm毫米，传动比i=3.48，小齿轮齿数Z1=25。确定齿轮对的模数m；分度圆直径d1和D2；齿顶圆直径da1和da2；根圆直径df1和df2。(10分)18.在所示的复合齿轮系中，已知每个齿轮的齿数显示在括号中。找出传动比。；参考答案1.动机部件数量2。类似于3。质量直径产品4。等效惯性矩，等效力矩5.0，16.907.1.58.增加9。等待加速；等于减速度10。常数。增加11。恰恰相反；同样的12。固定轴13.3；14.900 15。架在一条直线上；低对16。扩大旋转副17的半径。小于或等于0.18。偏心质量产生的惯性力和惯性矩矢量之和

11、为0.19。曲柄。第20帧。超过21个。剩余角度；22.z/cos3 23 .标准值；模量24.225.2；1 26.无限距离的垂直移动路线27。=输出功/输入功=理想驱动力/实际驱动力；小于或等于0 28。未改变；加29。摇杆。传输角度30度。增加基圆的半径；推杆31的合理偏移量。最短的；旋转32度。刚性；五次多项式或正弦加速度。刻度圈；200 34.没有变化；加35。mt2=mx1=m；T2=x1=； 1= 2 36。行星；差别2.1.画(略)最短杆的相邻边AB和CD。2.1)驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内；2)机械效率小于或等于0 3)工作阻力小于或等于03.静平衡：由偏心质量产生的惯性力的

12、平衡动平衡：由偏心质量产生的惯性力和惯性矩同时平衡4.飞轮本质上是一个能量储存器。当机器的剩余工作速度上升时，飞轮轴的角速度仅略微上升，这存储了多余的能量；当机器的故障速度降低时，它释放能量，飞轮轴的角速度仅略微降低。5.原因：转子质心与其旋转中心之间存在偏移；平衡目的：平衡部件不平衡的惯性力和惯性矩，以消除或减少它们的不利影响。6.变尖原因：滚子半径等于凸轮理论轮廓的曲率半径，所以实际轮廓的曲率半径为0。回避措施：在满足滚筒强度的情况下，减小滚筒半径。7.1)固定传动比2)可分离性3)齿轮齿的正压方向不变。8.基本杆组：最简单的组件组，0自由度，不可分割。机构组成原理：任何机构都可以看作是由

13、几个依次连接在驱动部分和机架上的基本杆组组成。9.简单机构的速度分析；不行。10.1)总反作用力和法向反作用力偏斜一个摩擦角；2)总反作用力的偏斜方向与相对运动方向相反。11.自锁：不管驱动力有多大，机械装置都不能移动。运动副的自锁条件是驱动力作用在摩擦锥上；转动副的自锁条件是驱动力作用在摩擦圈上。12.1)反演方法的原理2)在满足强度的条件下，保证凸轮的实际轮廓曲线不出现尖点和“扭曲”，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。13.通过节点并以两个啮合齿轮的旋转中心为中心的两个切圆称为节圆。当按照标准中心距安装两个标准齿轮时，它们的节圆与分度圆重合。14.至少一个齿轮的轴的位置是不固定的，围绕其他

14、固定轴旋转的齿轮系称为周转齿轮系。当普通角速度H加到行星齿轮系上时，行星架相对静止，行星齿轮系转换成固定轴齿轮系，这称为转换2)从极点辐射的矢量代表绝对加速度，而连接两个绝对加速度矢量的矢量代表两点的相对加速度。3)加速多边形类似于组件上由同名点组成的多边形。17.转子偏心质量产生的惯性力和惯性耦合力矩不平衡；平衡方法：增加或减少配重，以平衡转子偏心质量产生的惯性力和惯性耦合力矩。18.1)生成线BK的长度等于滚在基圆上的圆弧的长度；2)渐开线任一点的法线总是与其基圆相切；3)生成线与基圆的切点是渐开线的曲率中心；4)渐开线的形状取决于基圆的大小；5)基圆没有渐开线。19.推，远歇，返，近歇；

15、当从动推杆处于推动运动阶段时，凸轮旋转的角度称为推动运动角度。20.实际啮合线段与轮齿法向节距的比值为重合度，反映了一对齿轮同时啮合时的平均齿数。增加模量不利于增加符合度。21.当安装一对标准齿轮时，它们的分度圆是相切的，即它们的分度圆与节圆重合时的中心距离是标准中心距离。当实际中心距大于标准中心距时，传动比保持不变，啮合角增大。三、计算和绘图问题：1、F=3*7-2*12-1=12，1/3=P13P34/P13P14=43、=180 *(k-1)/(k-1)=30根据主题制作C1C2=H，使OC1C 2=OC2C 1=90-=60与o点相交，以o为圆心做一个圆作为图形，然后做一条偏移直线与o点相交。AC1=b-a AC2=b a，从而得到曲柄a和连杆B的长度.4.=180 *(k-1)/(k-1)=201)根据已知条件制作DC1和DC22)如图所示，