机械原理复习

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(完整版)机械原理复习题及答案

一、填空题（共 20分，每题 2分）1、运动副是两构件间发生直接接触而又能产生必定相对运动的活动联接。

2、机构拥有确立运动的条件是机构自由度数大于零，且等于原动件数；3、当两构件构成平面挪动副时, 其瞬心在挪动方向的垂线上无量远处; 构成兼有滑动和转动的高副时 , 其瞬心在接触点处公法线上。

4、当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和, 此时 , 当取与最短杆相邻的构件为机构时 , 机构为曲柄摇杆机构；当取最短杆为机构时 , 机构为双曲柄机构；当取最短杆的对边杆为机构时, 机构为双摇杆机构。

5、在齿轮上分度圆是：拥有标准模数和压力角的圆，而节圆是：两齿轮啮合过程中作纯转动的圆。

6、渐开线齿廓上任一点的压力角是指该点渐开线的法线方向与其速度方向所夹的锐角，渐开线齿廓上任一点的法线与基圆相切。

7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮中心距等于a，传动比等于 i12 ，则齿轮 1的节圆半径等于a/(1+i12)。

8、等效构件的等效质量或等效转动惯量拥有的动能等于原机械系统的总动能；9、机器产生速度颠簸的主要原由是输入功不等于输出功。

速度颠簸的种类有周期性和非周期性两种。

10、关于静不均衡的转子，不论它有多少个偏爱质量，只要要适合地加上或减去一个均衡质量即可获取平衡。

二、简答题（共 30分，每题 6分）1、在曲柄摇杆机构中，说明极位夹角的定义，什么状况下曲柄摇杆机构的极位夹角为零（作图说明）。

答案：极位夹角的定义：当摇杆处于两个极限地点时，曲柄与连杆两次共线，它们之间所夹的锐角称为极位夹角。

以下图，当摇杆位于两个极限地点时，其与连杆的铰支点为 C1、C2，当曲柄与机架的铰支点 A位于 C1C2的连线上，则极位夹角为零。

2、在如图所的示凸轮机构中：(1)在图上绘出凸轮的理论廓线和基圆，并求出基圆半径；(2)图示地点机遇构的压力角α是多少；答案：(1)凸轮的理论廓线和基圆绘于图，基圆半径rb=75mm (2)压力角等于03、设以图示机构实现凸轮对滑块E的控制：问： (1)该机构可否运动？试作剖析说明；(2)若需改良，试画出改良后的机构运动简图。

机械原理复习资料

一、单项选择题1. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（）。

A. 相对转动或相对移动B. 都是运动副C. 相对运动恒定不变 D ．直接接触且保持一定的相对运动2. 高副低代的条件是（）。

A. 自由度数不变B. 约束数目不变C. 自由度数不变和瞬时速度、瞬时加速度不变3．曲柄滑块机构共有( )瞬心。

A ．4个B ．6个 C. 8个 D. 10个4. 两构件直接接触，其相对滚动兼滑动的瞬心在（）。

A. 接触点B. 接触点的法线上C. 接触点法线的无穷远处D. 垂直于导路的无穷远处5．最简单的平面连杆机构是( )机构。

A ．一杆B ．两杆 C. 三杆 D. 四杆6. 机构的运动简图与（）无关。

A. 构件数目B. 运动副的数目、类型C. 运动副的相对位置D. 构件和运动副的结构7．机构在死点位置时( )。

A ．γ＝90°B ．γ＝45° C. α＝0° D. α＝90°8. 曲柄摇杆机构以（）为原动件时，机构有死点。

A. 曲柄B. 连杆C.摇杆D. 任一活动构件9．凸轮的基圆半径是指( )半径。

A ．凸轮转动中心至实际轮廓的最小B ．凸轮转动中心至理论轮廓的最小C. 凸轮理论轮廓的最小曲率 D ．从动件静止位置凸轮轮廓的10. 从动件的推程采用等速运动规律时，在（）会产生刚性冲击。

A. 推程的始点B. 推程的中点C. 推程的终点D. 推程的始点和终点11．一对齿轮在啮合过程中，啮合角的大小是( )变化的。

A. 由小到大再逐渐变小 B ．由大到小逐渐变小C. 先由大到小再到大 D ．始终保持定值，不12. 齿轮机构安装中心距等于标准中心距时,节圆直径与分度圆相比较,结论是( )。

A. 节圆直径大B. 分度圆直径大C. 两圆直径相等D. 视具体情况而定13．在斜齿轮模数计算中，下面正确的计算式为( )。

A ．βcos t n m m = B. βsin t n m m =C ．αcos t n m m =D βcos n t m m =14. 标准直齿圆柱齿轮机构的重合度ε值的范围是（）。

机械原理复习题

一、1.当机构的的原动件数目小于其自由度数时，该机构将（）确定的运动。

正确答案：CA.有B.没有C.不完全有2.当机构的的原动件数目大于其自由度数时，该机构将（）。

正确答案：CA.有确定的运动B.没有确定的运动C.最薄弱环节发生损坏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（）。

正确答案：AA.虚约束B.局部自由度C.复合铰链。

4.机构具有确定运动的条件是（）。

正确答案：CA.机构自由度小于原动件数B.机构自由度大于原动件数C.机构自由度等于原动件数 5.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。

正确答案：BA.3B.4C.5D.66.杆组是自由度等于（）的运动链。

正确答案：AA.0B.1C.原动件数7.一般平面运动副所提供的约束为（）。

正确答案：DA.1B.2C.3D.1或28.某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是（）。

正确答案：DA.含有一个自由度B.至少含有一个基本杆组C.至少含有一个Ⅱ级杆组D.至少含有一个Ⅲ级杆组9.机构中只有一个（）。

正确答案：DA.闭式运动链B.运动件C.从动件D.机架10.具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（）。

正确答案：AA.至少应有2个B.最多有2个C.只有2个D.不受限制11.机构作确定运动的基本条件是其自由度必须大于零。

（）正确答案：错对错12.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。

（）正确答案：对对错13.高副低代是为了对含有高副的平面机构进行分析和研究。

（）正确答案：对对错14.任何具有确定运动的机构的从动件系统的自由度都等于零。

（）正确答案：对对错15.在平面机构中一个高副将引入两个约束。

（）正确答案：错对错16.当机构的自由度F>0,且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。

（）正确答案：对对错17.运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目等于其自由度数。

机械原理基础知识点总结,复习重点

机械原理知识点总结第一章平面机构的结构分析3一. 基本概念31. 机械: 机器与机构的总称。

32. 构件与零件33. 运动副34. 运动副的分类35. 运动链36. 机构3二. 基本知识和技能31. 机构运动简图的绘制与识别图32.平面机构的自由度的计算及机构运动确定性的判别33. 机构的结构分析4第二章平面机构的运动分析6一. 基本概念:6二. 基本知识和基本技能6第三章平面连杆机构7一. 基本概念7（一）平面四杆机构类型与演化7二）平面四杆机构的性质7二. 基本知识和基本技能8第四章凸轮机构8一.基本知识8（一）名词术语8（二）从动件常用运动规律的特性及选用原则8三）凸轮机构基本尺寸的确定8二. 基本技能9（一）根据反转原理作凸轮廓线的图解设计9（二）根据反转原理作凸轮廓线的解析设计10（三）其他10第五章齿轮机构10一. 基本知识10（一）啮合原理10（二）渐开线齿轮——直齿圆柱齿轮11（三）其它齿轮机构，应知道：12第六章轮系14一. 定轴轮系的传动比14二.基本周转（差动）轮系的传动比14三.复合轮系的传动比15第七章其它机构151.万向联轴节：152.螺旋机构163.棘轮机构164. 槽轮机构166. 不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构177. 组合机构17第九章平面机构的力分析17一. 基本概念17（一）作用在机械上的力17（二）构件的惯性力17（三）运动副中的摩擦力（摩擦力矩）与总反力的作用线17二. 基本技能18第十章平面机构的平衡18一、基本概念18（一）刚性转子的静平衡条件18（二）刚性转子的动平衡条件18（三）许用不平衡量及平衡精度18（四）机构的平衡（机架上的平衡）18二. 基本技能18（一）刚性转子的静平衡计算18（二）刚性转子的动平衡计算18第十一章机器的机械效率18一、基本知识18（一）机械的效率18（二）机械的自锁19二. 基本技能20第十二章机械的运转及调速20一. 基本知识20（一）机器的等效动力学模型20（二）机器周期性速度波动的调节20（三）机器非周期性速度波动的调节20二. 基本技能20（一）等效量的计算20（二）飞轮转动惯量的计算20第一章平面机构的结构分析一. 基本概念1. 机械: 机器与机构的总称。

机械原理复习

5、平面机构的组成原理：任何机构都可以看作是由若干基本杆组依次联接于原动件和机架上所组成的系统。机构=原动件+机架+基本杆组 ☆基本杆组：最简单的、不可再分的、自由度为零的构件组。 6、机构结构分析的步骤：（1）求Ｆ，确定原动件：原动件不同，机构级别可能不同。（2）拆杆组:从远离原动件处开始→Ⅱ级（不行）→Ⅲ级 →…→直到只剩Ⅰ级（每拆出一个杆组后，剩下的仍能组成机构，且 F不变）（3）确定机构级别：包含杆组的最高级别。
P24
P23 P12
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P34
P12 P13
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四、机构的效率和自锁
1、移动副中的全反力（正压力和摩擦力的合力）：与相对速度方向成 90 2、转动副中的全反力：R21：大小与外载荷平衡；方向与外载荷相反；作用线与摩擦圆圆相切，对O的矩与相反。
FR12
FR32 FR21
FR21
用齿条刀具加工齿轮时，当把刀具相对于齿轮轮坯中心偏离标准位置移远时，加工出来的齿轮称为齿轮，移近时，加工出来的齿轮称为齿轮。渐开线齿廓的几何形状与的大小有关。。
在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆为右旋，则蜗轮的旋向应为为什么一对渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合能够保证定传动比？
标准直齿圆柱齿轮传动的重合度
。
设计凸轮机构时，凸轮的轮廓曲线形状取决于从动件的 A、运动规律 B、运动形式 C、结构形状
为防止滚子从动件运动失真，滚子半径必须凸轮理论廓线的最小曲率半径。 A、< B 、> C、>=
凸轮机构中，基圆半径减小，会使机构压力角 A、增大 B、减小 C、不变
。
在设计凸轮机构时，应保证凸轮轮廓的最大压力角不超过许用值的前提下，尽可能缩小凸轮的尺寸。（）在凸轮机构中，若从动件在推程和回程采用等速运动，则运转平稳，无冲击（）在滚子直动从动件盘形凸轮机构中，改变滚子的大小对从动件的运动规律无影响。（）六、齿轮机构 1、齿廓啮合基本定律、节点、节圆、齿廓曲线的选择（渐开线齿廓制造和安装方便，互换性好。）

机械原理复习

机械原理复习第2章机构的结构分析1.学习要求1)搞清构件、运动副、约束、⾃由度及运动链等重要概念。

2)能绘制⽐较简单的机械的机构运动简图。

3)能正确计算平⾯机构的⾃由度,并能判断其是否具有确定的运动;对空间机构⾃由度的计算有所了解。

4)对虚约束对机构⼯作性能的影响及机构结构合理设计问题的重要性有所认识。

52.学习的重点及难点本章的重点:构件、运动副、运动链等的概念,机构运动简图的绘制,机构具有确定运动的条件及机构⾃由度的计算。

本章的难点:机构中虚约束的判定问题。

⾄于平⾯机构中的⾼副低代则属于拓宽知识⾯性质的内容。

3. 基本概念题)对平⾯机构的组成原理有所了解。

1)何谓构件?构件与零件有何区别?2)何谓⾼副?何谓低副?在平⾯机构中⾼副和低副⼀般各带⼊⼏个约束?3)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?4)何谓机构运动简图?它与机构⽰意图有何区别?绘制机构运动简图的⽬的和意义是什么?绘制机构运动简图的主要步骤如何?5)何谓机构的⾃由度?在计算平⾯机构的⾃由度时应注意哪些问题?6）机构具有确定运动的条件是什么? 若不满⾜这⼀条件,机构将会出现什么情况?4. 运动简图绘制题4-1 试画出图⽰泵机构的机构运动简图,并计算其⾃由度。

5. ⾃由度计算题计算下列各图所⽰机构的⾃由度，并指出复合铰链、局部⾃由度和虚约束所在位置第三章平⾯机构的运动分析1.学习要求1)正确理解速度瞬⼼(包括绝对瞬⼼及相对瞬⼼)的概念,并能运⽤“三⼼定理”确定⼀般平⾯机构各瞬⼼的位置。

2)能⽤瞬⼼法对简单⾼、低副机构进⾏速度分析。

3)能⽤⽮量⽅程图解法或解析法对Ⅱ级机构进⾏运动分析。

2.学习的重点及难点本章的学习重点是对Ⅱ级机构进⾏运动分析。

难点是对机构的加速度分析,特别是两构件重合点之间含有哥⽒加速度时的加速度分析。

3. 基本概念题1)何谓速度瞬⼼?相对瞬⼼与绝对瞬⼼有何区别?2)何谓三⼼定理?3)速度瞬⼼法⼀般适⽤于什么场合?能否利⽤速度瞬⼼法对机构进⾏加速度分析?4)何谓速度影像和加速度影像,应⽤影像法必须具备什么条件?要注意哪些问题?5)既然每⼀个构件与其速度图和加速度图之间都存在影像关系,那末整个机构也存在影像关系,对吗?机构中机架的影像在图中的何处?4. 运动分析题4-1 图⽰机构构件l等速转动，⾓速度为。

机械原理复习题及参考答案

《机械原理》课程复习资料一、填空题：1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。

2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。

3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。

4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。

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.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。

7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36º，则行程速比系数等于。

8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。

9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程作运动。

10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。

11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。

12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。

13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。

14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。

15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。

16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。

17.机械发生自锁时，其机械效率。

18.刚性转子的动平衡的条件是。

19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。

20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。

21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。

22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。

23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。

24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。

25.平面低副具有个约束，个自由度。

26.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在。

27.机械的效率公式为，当机械发生自锁时其效率为。

28.标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。

29.曲柄摇杆机构出现死点，是以作主动件，此时机构的角等于零。

机械原理基础复习题(含答案)

机械原理基础复习题（含答案）一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、周转轮系传动比的计算通常采用（）。

:A、反转法B、阻抗力法C、摩擦力法D、正转法正确答案：A2、（）的自由度等于2，两个中心轮都运动，给定2个原动件机构的运动才是确定的。

:A、差动轮系B、定轴轮系C、行星轮系D、周转轮系正确答案：A3、一对标准齿轮，其安装距离大于标准安装中心距时，压力角（）。

:A、不一定B、变大C、变小D、不变正确答案：B4、平面机构自由度的计算公式为F=3n-2PL-PH，其中n为活动构件个数，PL为低副个数，PH为（）个数。

:A、活动构件B、低副C、高副D、机架正确答案：C5、对于满足杆长条件的四杆机构，若最短杆为机架，为（）。

:A、曲柄滑块机构B、曲柄摇杆机构C、双摇杆机构D、双曲柄机构正确答案：D6、2K-H型周转轮系是具有（）个太阳轮（）个行星架的周转轮系。

:A、2、2B、1、1C、1、2D、2、1正确答案：D7、齿轮轮廓是（）齿廓，此齿廓的提出已有近两百多年的历史，目前还没有其它曲线可以替代。

主要在于它具有很好的传动性能，而且便于制造、安装、测量和互换使用等优点。

:A、抛物线B、渐开线C、直线D、五次曲线正确答案：B8、（）是指由于摩擦的原因，机构有效驱动力总是小于等于其摩擦力，使得机构无法运动的现象。

这种机构的自由度大于零。

:A、自由度F小于等于零B、死点C、自锁正确答案：C9、（）机构用来传递任意两轴间的运动和动力，是机械中应用最广泛的一种传动机构。

:A、齿轮B、连杆C、间歇运动D、凸轮正确答案：A10、（）接触面积大，表面接触应力小，润滑方便，不易磨损，制造较为容易，但能实现的相对运动少，适用于载荷较大、运动不是很复杂的场合。

:A、空间副B、高副C、平面副D、低副正确答案：D11、一对标准齿轮，模数为4，齿数分别为20,80，则其顶隙为（）mm。

:A、2B、3C、4D、1正确答案：D12、对于满足杆长条件的四杆机构，最短杆的邻边为机架，得到（）。

机械原理复习要点

机械原理复习要点第一章：绪论1.机械的分类：从机械原理学科研究的内涵而言，一般认为机械包含机器和机构两个部分。

2.机器的定义：能实现预期运动并完成特定作业任务的机构系统。

特征：(1)机器是一种人造实物组合体，而非自然形成的物体(2)组成机器的各活动部分之间具有确定的相对运动关系(3)机器能够实现不同能量之间的转换或是代替人类完成特定的作业3.机构的定义：能实现预期运动并实现力传递的人为实物组合体。

特征；(1)机构是一种人造实物组合体，而非自然形成的物体(2)组成机构的各活动部分之间具有确定的相对运动关系(3)机构能够把一种运动形式转换成另外一种运动形式或者实现力的传递。

第二章：机构的结构分析1.机构的组成：构件(构成一个独立运动单元的实物组合体)；运动副(两个构件直接接触而又能实现相对运动的可动连接)；运动链(若干个构件经运动副连接而成的构建系统)2.机构的组成规律：机构是由一个机架与一个或几个原动件，再加上若干个从动件组成而成。

机架：作为参考系的固定构件。

主动件：按预定给定运动规律独立运动的构件。

从动件：除主动件外的活动构件。

3.零件：不能够再分拆的单个实物体4.运动副元素：两构件直接接触的表面5.约束：对运动的限制称为约束。

分类：按运动副产生约束数目可以分为I 级副、II 级副、III 级副等；按接触方式分为低副和高副；按相对运动形式分为移动副和转动副以及空间运动副；按始终保持接触的方式分为几何形状封闭运动副、力封闭运动副等6.运动链分类：如果组成运动链的所有构件依次连接形成首尾封闭的系统则称之为闭式运动链，反之则为开式运动链。

7.机构运动简图：表明机构的组成、运动传递过程以及各构件相对运动特征的简单图形；机动示意图：只需表明机构的组成状况和结构特点而不需要严格按照比例尺绘制的简图。

8.机构自由度：机构维持确定运动所必需的的独立运动参数。

平面机构自由度计算公式：)2(3H L P P n F +⨯-⨯=；其中n:活动构件数,P L :低副约束数,P h :高副约束数；空间机构自由度计算公式：)2345(612345P P P P P n F +⨯+⨯+⨯+⨯-⨯=9.机构具有确定运动的条件：机构的自由度等于原动件的数目第三章：平面连杆机构分析与设计1.平面连杆机构：由若干构件通过低副(转动副、移动副、球面副、球销副、圆柱副及螺栓副等)连接而成，又称为低副机构。

机械原理复习

第四章平面机构的力分析
作用在构件上的力
给定力
外加力惯性力
驱动力阻抗力重力
约束反力法向反力切向力
静力分析机构力分析
动态静力分析
静力分析——在不计惯性力的条件下，对机械进行力的分析称为静力分析。
动态静力分析——将惯性力视为一般外加于相应构件上的力，再按静力分析的方法进行力分析。
构件组的静定条件
C．运动副的相对位置 D．构件的形状和运动副的结构
(3)有一构件的实际长度L=0.5m，画在机构运动简图中的长度为
20mm，则画此机构运动简图时所取的长度比例尺是（ D ）。
A．25 B．25mm/m C．1:25 D．0．025m/mm
(4)用一个平面低副连接两个做平面运动的构件所形成的运动链
共有（ C ）个自由度。
A．0
B．1
C．4
D．6
(5)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 ）。
A．虚约束 B．局部自由度C．复合铰链 D．真约束
(6)机构具有确定运动的条件是（ D ）。
A．机构的自由度F≥0 B．机构的构件数N ≥ 4
C．原动件数W ≥ 1 D．机构的自由度F＞0，并且F=原动
增加一个齿轮，使机构增加一个虚约束
计算机构的自由度：
局部自由度
n=7, PL=9, pH=2 F=3n-2PL-PH =3×7-2×9-2=1
复合铰链
三、机构具有确定运动的条件
1、F>0，当机构自由度和原动件数相等时，机构具有确定的运动。 2、 F>0，但F>原动件时,机构的运动不确定。 3、当F>0，但F<原动件时，机构会遭到破坏.

机械原理复习

P1机器：根据某种使用要求而设计的用来变换或者传递能量、物料和信息的执行机械运动装置。

机构：用来传递与变换运动和力的可动的装置。

机械原理的主要研究内容：1）研究各种机构和机器所具有的一般共性问题。

2）研究各种机器中常用的一些机构的性能及其设计方法，以及机械系统方案设计的问题。

P5构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件零件：组成机械和机器的不可分拆的单个制件P6运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副；凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副统称为高副；通过面接触而构成的运动副统称为低副。

运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统称为运动链机构：在运动链中，如果将其中某一个构件加以固定而成为机架，则该运动链变成为机构。

机构运动简图：用以表示机构运动传递情况的简化图形成为机构运动简图机构自由度：机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目（即威力使机构的位置得以确定，必须给定的独立广义坐标数目），成为机构的自由度P16局部自由度：构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动，则称这种局部运动的自由度为局部自由度。

虚约束：有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束左右，特把这类约束成为虚约束。

机构具有确定运动的条件：机构的原动件数目等于机构自由度的数目F。

P15最小阻力定律：物体在外力下，总是沿着阻里最小的方向移动叫阻力定律。

P39速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，即为此两构件的速度瞬心绝对瞬心：瞬心处的绝对速度为零，则为绝对瞬心。

否则为相对瞬心。

科氏加速度：科氏加速度是动基的转动与动点相对运动相互耦合引起的加速度速度瞬心位置的确定：1、以转动副相连接的两构件的瞬心就在转动副的中心处；2、以移动副相连接的两构件间的瞬心位于垂直于导路方向的无穷处远；3、以平面高副相连接的两构件间的瞬心，当高副两元素作纯滚动时，就在接触点处，当高副两元素间有相对滑动时，则在过接触点高副元素的公法线上。

机械原理复习

《机械原理》复习第二章机构的结构分析内容：1．掌握运动副的概念和各种平面运动副的一般表示方法，能较熟练地看懂一般的平面结构运动简图，初步掌握平面机构运动简图的绘制方法。

2．掌握平面移动副、转动副和高副及其约束数。

能够识别机构简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并在自由度计算时加以适当处理。

3．熟练掌握平面机构自由度的计算公式，正确应用该公式对给定的平面机构进行自由度计算，并判断机构运动是否确定。

4．平面机构的组成原理，拆分基本杆组，机构的结构分类重点：1、平面高副、平面低副2、自由度的计算（公式、复合铰链、局部自由度、虚约束）3、机构有确定运动的条件4、拆分基本杆组，机构的结构分类内容：1．速度瞬心的定义，速度瞬心的个数，速度瞬心位置的确定；2．用速度瞬心法作机构的速度分析；3．用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析，具体包括：（1）同一构件上两点间的速度、加速度（2）两构件重合点间的速度、加速度建立矢量方程、绘制速度多边形、加速度多边形，求解未知量，会用速度影像和加速度影像。

重点：1、用矢量图解法对机构进行速度分析和加速度分析。

内容：1、移动副、转动副、平面高副摩擦力的确定；2、考虑摩擦时机构的受力分析。

重点：1、考虑摩擦时机构的受力分析。

第五章机械的效率和自锁内容：1、机械效率的三种计算方法（注意力的表示方法）；2、并联、串联、混联机械系统效率的计算；3、什么是机械的自锁，产生的根本原因是什么；4、计算机械发生自锁的条件（有四种方法），建立力平衡矢量方程，绘制力多边形，力之间的函数关系；重点：1、建立力平衡矢量方程，绘制力多边形，力之间的函数关系，计算机械发生自锁的条件第八章平面连杆机构及其设计内容：1．了解平面连杆机构的特点、应用和分类。

2．掌握铰链四杆机构的组成和三种基本类型，了解它们的应用。

了解含有一个移动副的平面四杆机构的类型及其应用，知道它们是怎样演化而来的。

3．熟练掌握铰键四杆机构中曲柄存在的条件，并能应用该条件确定机构中某构件的取值范围和机构类型。

机械原理复习题及解答

机械原理复习题一.填空题:1两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副；两构件通过面接触构成的运动副称为低副 ..2在其它条件相同时;槽面摩擦大于平面摩擦;其原因是正压力分布不均 ..3设螺纹的升角为λ;接触面的当量摩擦系数为 fv ;则螺旋副自锁的条件为 v arctgf ≤λ ..4 对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时;其最大传动角γ为 90度 ..5 曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的摇杆长度和形状而形成的..在曲柄滑块机构中改变曲柄而形成偏心轮机构..在曲柄滑块机构中以曲柄作机架而得到回转导杆机构..6 用飞轮进行调速时;若其他条件不变;则要求的速度不均匀系数越小;飞轮的转动惯量越大 ;在满足同样的速度不均匀系数条件下;为了减小飞轮的转动惯量;最好将飞轮安装在机械的高速轴上..7 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是模数和压力角应分别相等且螺旋角相同 ; 8一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由端面重合度;轴向重合度两部分组成;斜齿轮的当量齿轮是指以法向压力角为压力角;以法向模数为模数作的的直齿轮;9、3个彼此作平面平行运动的构件间共有 3 个速度瞬心;这几个瞬心必定位于同一条直线上上;10、含有6个构件的平面机构;其速度瞬心共有 15 个;其中有 5 个是绝对瞬心;有 10 个是相对瞬心;11周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为安装飞轮和使用电动机;使等效的驱动力矩和等效阻力矩彼此相互适应 ;12 在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中一次多项式运动规律有刚性冲击; 二次多项式运动规律有柔性冲击; 正弦运动规律无冲击;13 凸轮的基圆半径是指凸轮回转轴心至凸轮最小半径..14在设计凸轮机构时;凸轮的基圆半径取得越小 ;所设计的机构就越紧凑;但是压力角越大 ;使机构的工作情况变坏..15在平面机构中;具有两个约束的运动副是转动副或移动副；具有一个约束的运动副是平面高副..16 一个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较;其齿顶圆及齿根圆变小了；而基圆及分度圆有大小则没有变..17 周转轮系中;若自由度为2;则称其为差动轮系 ;若自由度为1;则称其为行星轮系 .. 18 一对心曲柄滑块机构中;若改为以曲柄为机架;则将演化为回转导杆机构..19 在平面四杆机构中;能实现急回运动的机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构等.. 20 蜗轮蜗杆的正确啮合条件是蜗杆的轴面模数和压力角分别等于涡轮的端面模数和压力角mx1=mt2;ax1=at2=a ..21 机构要能动;自由度必须大于或等于1 ;机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目 ..22 相对瞬心与绝对瞬心的相同点是互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点 ;不同点是绝对瞬心的绝对速度为零 ;在有六个构件组成的机构中;有15个瞬心..23刚性回转构件的不平衡可以分为两种类型;一种是静平衡 ;其质量分布特点是在同一平面内；另一种是动平衡 ;其质量分布特点是在不同平面内 ..24在曲柄摇杆机构中;当连杆与从动曲柄两次共线位置时出现最小传动角.. 25 移动副的自锁条件是驱动力作用在其摩擦范围之内 ;转动副的自锁条件是作用在轴颈上的驱动力单为F;且作用于摩擦园之内 ;从效率的观点来看;机构的自锁条件是驱动力做的功小于或等于由其引起摩擦力所做的功 ..26 根据机构的组成原理;任何机构都可以看作是由机架、原动件和从动件组成的..27 刚性转子的静平衡就是要使离心惯性力之和为零..而刚性转子的动平衡则要使惯性力之和为零以及惯性力所构成的力矩之和为零..28 渐开线齿轮的齿廓形状取决于基圆半径的大小;其值越大齿廓形状越接近直线 ..29采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具的顶部会过多的切入轮齿根部;因而将齿根的渐开线切去一部分 ..30渐开线齿轮在不同圆周上的压力角也不相同;在齿顶圆上压力角最大；在齿根圆上压力角为00；在分度圆上压力角取标准值..31．图1三种四杆机构分别是：1 曲柄摇杆机构、2 双曲柄机构、3双摇杆机构32斜齿轮的当量齿数Z V = Zv=z/cos3B;圆锥齿轮的当量齿数Z V = Zv=z/cosa..33有一标准渐开线直齿内齿轮;Z=60;m=5mm;h a*=1;c*=0.25;α=20°；该齿轮的齿顶圆半径r a= 155mm ; 齿根圆半径r f= 142.5mm .二、简答题：1 何为机构运动简图机构运动简图与实际机构有哪些相同之处有哪些不同之处答：根据机构的运动尺寸;按一定的比例尺其相对位置的尺寸;并且定出各运动副的类型;采用运动副及常用机构运动简图符号和构件的表示方法;将机构运动传递情况表示出来的简化图形称为机构运动简图..相同之处：各构件的数目;连接方式;运动规律不同之处：构件的尺寸;形状2 铰链四杆机构在死点位置时;驱动力任意增加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：不同..死点位置驱动力在驱动方向的分力为0；自锁是驱动力克服不了摩擦阻力所做的功..3 何谓摩擦圆为何要引进摩擦圆的概念摩擦圆的大小与哪些因素有关答：在转动副中;以轴颈中心为圆心;以 =f v*r为半径所作的圆称为摩擦圆..因轴承对轴始终切于摩擦圆;引入摩擦圆有利于判定总反力的方位..与轴承半径以及当径的总反力FR量摩擦系数有关..4 对齿轮进行变位修正的目的是什么答：由于标准齿轮可能会产生根切；可能无法安装；可能产生过大的尺侧间隙;影响传动的平稳性;重合度降低；一对相互啮合的标准齿轮中;由于小齿轮齿廓渐开线的曲率半径较小;齿根厚度也较薄;参与啮合的次数又较多;强度较低;影响到整个齿轮传动的承载能力..为了改善上述不足;故采用变位修正的方法进行修正..5 简述渐开线的主要特性;并写出参数方程..答：1发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB;即BK=AB 2发生线BK即为渐开线在K点的法线;又因发生线恒切于基圆;故知渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切3发生线与基圆的切点B也是渐开线在K点处的曲率中心;线段BK就是渐开线在K 点处的曲率半径..4渐开线的形状取决于基圆的大小5基圆以内无渐开线渐开线极坐标方程：6 一对标准齿轮传动的实际中心距ɑ′大于标准中心距ɑ时;其传动比有无变化它们还能正确啮合吗其重合度εα有无改变答：无变化;能;减小7平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么答：杆长条件：最长杆与最短杆的长度之和应小于其它两杆长度之和最短杆不为连杆.. 8在对机构进行速度分析时;速度瞬心法一般适用于什么场合能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析答：构件比较简单的场合;且各构件间的速度瞬心容易确定;且直观;不能对机构进行加速度分析..9 四杆机构中压力角与传动角有什么关系它们对传动性能有何影响答：压力角与传动角互余压力角越大;传动越不利；传动角越大;传动越有利11在曲柄滑块机构中;当以曲柄为原动件时;是否有死点位置为什么答：没有因为在曲柄滑杆机构的最小传动角始终大于012 简述渐开线标准斜齿圆柱齿轮当量齿数Zv 的用途..答：可求得渐开线标斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数;并根据换算的结果选择加工的标准齿轮刀具13何谓机构的自锁举出两种工程中利用机械自锁完成工作要求的实例..答：在某些机械中;由于摩擦的存在;出现无论驱动力如何增大都无法使机械沿着有效驱动力作用的方向运动的现象;称为机械的自锁千斤顶;斜面压榨机;偏心夹具;炮膛14铰链四杆机构在死点位置时;驱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：同2;两题目一样15 设计直动推杆盘形凸轮机构时;在推杆运动规律不变的条件下;需减小推程压力角;可采用哪些措施答：减小导轨长度;增大悬臂尺寸16推杆常用的运动规律有那几种其中存在柔性冲击的有哪几种答：等速度运动规律;等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律;正弦加速度运动规律..等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律17 机构具有确定运动的条件是什么当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时;机构的运动将发生什么情况答：原动件的数目和机构自由度的数目相等少于：运动不完全确定多于：导致机构中最薄弱的环节的损坏18渐开线齿轮的基本参数有哪几个其中哪些是有标准的为什么说这些参数是齿轮的基本参数答：齿数z;模数m;压力角α;齿顶高系数ha *;顶隙系数c *压力角、齿顶高系数和顶隙系数是标准的因为这些参数能够决定了齿轮的大小及齿轮齿廓的形状19何谓机构的急回运动和行程速比系数其在机械设计中有何实际意义举出三个实例.. 答：在机构的运行过程中;机构处于两个极位时;原动件之间的夹角的存在;导致摇杆出现正反行程平均速度不一致的现象称为机构的急回运动反行程与正行程平均速度的比值为行程速比系数节省空回时间;提高机械效率20 简述机械中不平衡惯性力的危害..答：机械在运转时;构件所产生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;而且由于这些惯性力一般都是周期性变化的;所以必将引起机械及其基础产生强迫震动..21何谓机器的“运转速度不均匀系数“ 机械的周期性速度波动调节的实质和方法是什么 σ是否选得越小越好答：角速度的幅度max min ωω-与平均角速度m ω之比称为机械的运转速度不均匀系数实质：能量的储存与释放方法：安装飞轮不是可能导致F J 太大..另还必须考虑安装飞轮轴的刚性和结构上的可能性等因素 22 简述渐开线齿廓的啮合特点..答：1能保证定传动比传动且具有可分性2渐开线齿廓之间的正压力方向不变23 斜齿轮的螺旋角β对传动有什么影响常用范围是多少为什么要作此限制答：会产生轴向推力;8`-20`;为了控制轴向推力..24何谓当量摩擦系数及当量摩擦角引入它们的目的是什么如何确定移动副中总反力的方向答：为了简化计算;统一计算公式;不论运动副元素的几何形状如何;均将其摩擦力的计算式表示为21f v F f G =;其中v f 称为当量摩擦系数在此情况下总反力与法向反力之间的夹角即称为当量摩擦角目的：不必考虑运动副元素的几何形状;简化计算总反力略25 什么叫做周转轮系答：传动时;轮系中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固定;而是绕另一个齿轮的固定轴线回转;这种轮系被称为周转轮系..26 什么叫齿轮传动的重合度其意义何在答：在一对轮齿的啮合传动过程中;实际啮合线段12B B 与法向齿距b p 的比值αε称为齿轮传动的重合度重合度的大小表示同时参与啮合的齿轮对数的平均值..重合度大;以为着同时参与啮合的齿轮对数多;对提高齿轮传动的平稳性和承载能力都有重要意义27在曲柄滑块机构中;当以曲柄为原动件时;是否有死点位置为什么答：没有死点..因为其传动角不等于0度;压力角不等于90度..28何谓总反力在移动副和转动副中总反力的方向及其作用线的位置是如何确定的答：把运动副中法向反力和摩擦力的合力称为运动副中的总反力移动副：总反力12R F 与构件1相对构件2的速度方向偏离2πψ+转动副：总反力与其它外力的大小相等;方向相反;且切于摩擦圆;对轴心之矩与轴颈相对轴承的相对转动方向相反29在考虑摩擦的情况下;如何确定转动副中总反力的方向三、计算题1 计算如图所示机构的自由度;若存在复合铰链、局部自由度和虚约束;请指出其位置..画箭头的构件为原动件..图中DE 平行且等于FG..解：I 滚子处有局部自由度;E 处为复合铰链;N 或O 为虚约束;构件FG 为虚约束构件..去掉局部自由度和虚约束后;得2如图所示为齿轮——连杆机构;试分析：1）该机构自由度为多少要计算过程2）试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω3解：1 n=5;P l =6;P h =2. 3分F=3n-2P l + P h =1 4分2 如图所示;先求的构件1和构件3的相对瞬心P13; V P13=ω1P 13A=ω2 P 13Dω1/ω3= P 13D/ P 13A３计算如图所示机构的自由度;并指出复合铰链、局部自由度和虚约束..解：B 滚子处有局部自由度;E 处为复合铰链;K 为虚约束..F=9*3-2*12+1-1=1４计算如图所示机构的自由度;若有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出..解：F=3n-2Pl+Ph=3×8-2×11+1=1或F=3n-2Pl+Ph-P ′-F ′=3×12-2×17+1-1-1=1其中：B 、D 处为复合铰链;AB 、BE 、BD 杆为虚约束;滚子处为局部自由度..5 计算如图所示机构的自由度;并指出复合铰链、局部自由度和虚约束;如果以凸轮为原动件;该机构是否具有确定的运动为什么12分解：F 滚子处有局部自由度;C 处为复合铰链;无虚约束..F=8*3-2*10+1-1=2自由运动构件数目小于机构自由度;运动不完全确定6 某机械在稳定运转的一个周期中;作用在等效构件上的等效阻力矩M r 的变化规律如图所示;等效驱动力矩为常数;平均角速度ωm =20rad/s;要求运转速度不均匀系数δ=0.05;试求：20分（1）等效驱动力矩M d ；（2）最大盈亏功Δw max ；（3）应在等效构件上安装的飞轮转动惯量J F ..解：1因为Wd =Wr; π2•=d d M wπππϕπ404021402120=•+•==⎰d M W r d 所以M d = 20N.m 2π5max =∆W32.785.0m kg J F ≥7 如图所示为某一机械在一个运动循环中的等效驱动力矩M ed 和等效阻抗力矩M er 的变化曲线..设两曲线包围的各小块面积所代表的盈亏功分别为S 1=1400J;S 2=-2000J;S 3=1200J;S 1=-1500J;S 5=1000J;S 6=-100J..试做出能量指示图并确定其最大盈亏功.. 解：先画出能量指示图;最大盈亏功就是最高点到最低点之间盈亏功代数和的绝对值.. 8如图所示轮系中;已知各轮齿数为Z 1＝Z 2′＝25;Z 2＝Z 3=20;Z H =100;Z 4＝20..试求传动比i 14解：231113312H H H H H z z n n n n i n n n z z '--==-=-- 9如图2所示已知齿轮1的转速n 1=200r/min;而Z 1=40;Z 2=20;Z 3=80..求1 H i 13；2 n H 的大小及方向..解：120066.673H n =≈2331113312120H H H H H z z z n n n n i n n n z z z --===-=-=--- 2由 120H H n n n -=-- 得：20066.673H n =≈ r/min 方向与n 1的转向相同.. 10如图所示轮系中;已知各轮齿数为Z 1＝Z 2＝Z 3′=Z 4=20;Z 3＝Z 5=60..1）分析该轮系为何种轮系 4分2试求传动比i 15并指明其转向..8分解：1该轮系为定轴轮系.. 292020606031534321543215=⨯⨯===''z z z z z z z z z z z z i 两轮转向相同11如图所示轮系中;已知各轮齿数为Z 1＝Z 1′＝40;Z 2＝Z 4=30;Z 3=Z 5=100;试求传动比i 1H 12分解：*1行星架H;太阳轮1’-1;行星轮4；2行星架5;太阳轮3;1’-1;行星轮2iH15=w1-wH/w5-wH=zz5/z1’=-5/2;I513=w1-w5/0-w5=-z3/z1=-5/2;得到 12/7w1=7/2wHI1H=w1/wH=49/24四、分析题作图题1 如图3所示铰链四杆机构中;各杆的长度为杆1为28mm;杆2为52mm;杆3为50mm;杆4为73mm;当取杆4为机架时;求机构的极为夹角θ;杆3的最大摆角Φmax;机构的最小传动角γmin 结果可以作图量取..14分解：1）以A 点为圆心;AB 长为半径作圆；2）以D 点为圆心;DC 长为半径画弧CC ；3）以A 点为圆心AB+BC 长为半径画弧交CC 弧于C1点;再以A 为圆心BC-AB 长为半径画弧交CC 弧于C2点;则AC1与AC2的夹角θ即为极位夹角；4） DC1与DC2的夹角Φmax 即为最大摆角；5）最小传动角为AB 与AD 两次共线时BC 与CD 的夹角取其较小值见教材P119２图示铰链四杆机构中;已知l BC =50mm ; l DC =35mm ; l AD =30mm ;试问：⑴ 若此机构为曲柄摇杆机构;且AB 杆为曲柄;l AB 的最大值为多少 5分 ⑵ 若此机构为双曲柄机构;l AB 的最大值为多少 5分⑶ 若此机构为双摇杆机构;l AB 应为多少 5分解1若为曲柄摇杆机构;且AB 杆为曲柄;则AB 为最短杆;则符合杆长条件LAB+LBC<=LCD+LAD LAB<=15;故最小值是15mm..2若此机构为双曲柄机构;AD 为最短杆;AB>AD=30mm;若AB 为最长杆;LAB+LCD ≤LBC+LCD LAB ≤55mm;若BC 为最长杆;LBC+LAD ≤LAB+LCD 50mm ≥LAB ≥55mm;故最大值是55mm.. 3若此机构为双摇杆机构;若BC 为最短杆;不成立;若不满足杆长条件;AB 为最短杆;LAB+LBC ＞LCD+LAD 30mm ＞LAB ＞15mm; 若为最短杆;LAB+LAD ＞LBC+LCD; 50mm ＜lAB若不为最短杆也不为最长杆;Lbc+lAD ＞Lcd+LAB 30mm ＜LAB<45mm ３用图解法设计摆动导杆机构;已知行程速比系数K=1.5;曲柄长mm L AB 100 ..求机架长AC L ..解：作图步骤：由θ=180°K-1/K+1 求得θ=36°选择合适比例尺μl在任意位置选择一点;以此点为圆心;以100/μl 为半径作圆;并从该圆圆心作一铅垂线;以该铅垂线为角平分线;以圆心为角顶点作一夹角为144°;该夹角与圆相交于两点;分别以两点作夹角边垂线交角平分线于一点;该点与圆心的距离即为机架长.. 4如图所示;已知四杆机构各构件的长度a=250mm;b=600mm;c=400mm;d=500mm;试分析：1) 当取杆4为机架时;是否有曲柄存在若有曲柄;问哪个杆为曲柄此时该机构为什么机构5分2) 要想获得双曲柄机构;应取哪个杆为机架 5分3) 若将杆4 的长度改为d=400mm;而其它各杆的长度不变;则当分别以1、2、3杆为机架时;所获得的机构为什么机构 5分解：1因a+b=250+600≤c+d=400+500且最短杆1为连架杆;故当取杆4为机架时;有曲柄存在..此时该机构为曲柄摇杆机构..2要使此机构成为双曲柄机构;则应取最短杆1为机架3如果将杆4的长度改为400;其他杆长不变;则当分别以1;2;3杆为机架时;因不满足杆长条件;故所获机构均为双摇杆机构..5在图示铰链四杆机构中;已知各杆长分别为：L AB =30mm ; L BC =110mm ; L CD =80mm;L AD =120mm .构件1为原动件..试分析：（1）判断构件1能否成为曲柄;为什么 4分（2）用作图法求出构件3 的最大摆角φmax ；5分（3）用作图法求出最小传动角γmin ；5分（4）当分别固定构件1、2、3、4时;各获得何种机构 4分解：1 构件1能成为曲柄;因为AB 杆最短且为连架杆;并且;L AB + L AD < L BC + L CD ;满足杆长条件..3分2;3答案如图所示..10分4固定构件1为双曲柄机构；1分固定构件2为曲柄摇杆机构机构；1分固定构件3为双摇杆机构；1分固定构件4为曲柄摇杆机构..1分6试设计如图所示的铰链四杆机构ABCD ;已知AB l 和AD l 由图中直接量取的值;要求满足AB 1、AB 2与DE 1、DE 2两组对应位置;并要求满足摇杆CD 在第二位置为极限位置..试用作图法设计该四杆机构..12分7一对心直动尖顶推杆偏心圆凸轮机构;O 为凸轮几何中心;O 1为凸轮转动中心;O 1O=0.5OA;圆盘半径R=60mm..15分1）根据图a 及上述条件确定基圆半径r 0、行程h;C 点压力角αc 和D 点接触时的位移S D及压力角αD .2）若偏心圆凸轮几何尺寸不变;仅将推杆由尖顶改为滚子;见图b;滚子半径r T =15mm..试问上述参数r 0、h 、αc 和S D 、αD 有否改变如认为没有改变需说明理由;可不必计算数值；如有改变也需说明理由;并计算其数值..解：1. 1mm A O r 3010==2mm A O C O h 6011=-=3︒=0c α 4mm A O OD O O h D 08.371221=-+= 5︒==57.26)(1ODO O arctg D α 2. 1mm r A O r r 4010=+=2mm A O C O h 6011=-=不变3︒=0c α不变 4mm r r R O O h r D 16.36)(0221=-++= 5︒==20.23)(1ODO O arctg D α 7在如图示的对心直动尖顶推杆偏心圆凸轮机构中;O 为凸轮几何中心;O 1为凸轮转动中心;O 1O=0.50A;圆盘半径R=60mm;求：1确定基圆和基圆半径r 0；5分2确定推程和C 点的压力角αc ；5分3确定当推杆与凸轮D 点接触时的位移S D 和压力角αD 5分8 如图所示;一偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构..已知凸轮为一偏心圆盘;圆盘半径R=30mm;几何中心为A;回转中心为O;从动件偏距OD=e=10mm;OA=10mm..凸轮以等角速度ω逆时针方向转动..当凸轮在图示位置;即AD ⊥CD 时;试求：1凸轮的基圆半径r 0；6分2图示位置的凸轮机构压力角α；6分3图示位置的从动件的位移S..6分解;1r 0=20mm 2︒==-==81.41,89.020302022ααBD AD tg 3分）6(04.5202022mm OD OB AD R s =---=。

《机械原理》期末复习资料

《机械原理》期末复习资料第一章平面机构运动简图和自由度◆这种能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功或完成能量、物料与信息转换和传递的装置称为机器。

◆无论机器还是机构，最基本的一点是都能实现确定的机械运动。

从结构和运动观点看，二者之间并无区别，所以统称为机械。

◆机械零件可分为两大类：一类是在各种机器中都能用到的零件，称为通用零件。

另一类则是在特定类型的机械中才能用到的零件，称为专用零件。

◆三个单元：装配单元、运动单元、制造单元1、零件:机械的制造单元,如螺钉、螺母、曲轴等。

通用零件:在各种机器中都能用到的零件。

专用零件:在特定类型的机器中才能用到的零件。

2、部件:由一组协同工作的零件组成的独立制造装配的组合件,如减速器、离合器、制动器等。

部件是装配的单元。

3、构件:机构中形成相对运动的各个运动单元。

可以是单一的零件,也可以是由若干零件组成的运动单元。

◆机器主要由5个部分组成，包括动力部分、控制部分、传动部分、执行部分、支撑及辅助部分。

◆机械设计的程序：1.计划阶段 2.方案计划阶段 3.技术设计阶段 4.技术文件编制阶段◆判断高低副两构件通过面接触形成的运动副，称为低副。

两构件通过点或线接触形成的运动副，称为高副。

◆自由度的计算公式：F=3n-2PL-PH◆复合铰链:两个以上构件在同一轴线处共同参与形成的转动副,称为复合铰链（两个转动副◆局部自由度：机构中与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度。

（可忽略）◆机构具有确定运动的条件：机构的构件之间应具有确定的相对运动。

（标箭头的都是原动件。

）✔原动件个数等于机构的自由度数。

若原动件数小于自由度数，则机构无确定运动。

若原动件数大于自由度数，则机构可能在薄弱处损坏。

第二章平面连杆机构◆铰链四杆机构的基本类型：曲柄摇杆机构：转动运动转变成往复摆动运动双曲柄机构：等速转动变为变速转动双摇杆机构：主动摇杆的摆动变为从动摇杆的摆动（补充）曲柄滑块机构：转动运动转换成往复直线运动，也可把往复直线运动转换成转动运动◆铰链四杆机构存在曲柄的条件：①机构中是否存在整转副;②选择哪个构件作为机架。

机械原理复习要点

机械原理复习要点机械原理复习要点绪论1.何为机器？其三个特征是什么？2.何为机构？其三个特征是什么？机器和机构有何异同？3.何为构件？构件是什么单元？4.何为零件？零件2345565件是什么单元？5.机械、机器、机构、构件、零件间的关系。

6.机械原理的三大内容：（1）结构分析（2）运动分析（3）动力分析第二章机构的结构分析1.运动副的分类。

2.何为构成运动副的元素。

3.何为I级副？II级副？III级副？如何确定机构的级别？4.何为运动链？运动链按开、闭形式可分为几类？常见的运动链为何种形式？5.何为机架？何为原动件？6.运动简图和示意图的区别？7.绘制运动简图应搞清那些问题？8.机构具有确定运动的条件是什么？9.当m个构件在一处构成转动副，其转动副应为几个？10.虚约束有几种类型？11.局部自由度常见的场所？12.计算机构自由度时，若不剔除虚约束的影响，机构的自由度会如何？13.当不剔除机构的局部自由度时，机构自由度的计算结果如何？14.当计算一个运动链的自由度时，计算的结果F=0，这时：（1）若想使其成为自由度为F=1的机构应如何？（2）若想使其成为自由度为F=2的机构又如何？15.高副低代是瞬时替代还是永久替代？16.高副低代必须满足的条件是什么？第三章平面机构的运动分析1.速度瞬心的概念？2.何为绝对瞬心？何为相对瞬心？当两构件之一为固定不动，另一构件为活动时，它们的瞬心为什么瞬心？3.当运动副为下列几种类型时，瞬心位置如何确定？1）移动副。

2）转动副。

3）高副（滚滑副、滚动副）4.瞬心的数目如何确定？5.瞬心法是否可用来求加速度？6.当机构位置改变时，瞬心位置是否改变？（哪些改变？哪些不变？举四杆机构为例）7.当已知某一构件上一点速度，求其他点速度时，用什么方法？8.当机构中存在滑动副（导杆与滑块）时，求它们某重合点间的速度时,用什么方法?1)一般动点选在何处? 2)动系选哪个构件?9.相对速度矢量下标与其矢量图中代表矢量下标字母顺序是否一致?10.在矢量图中:1)P点代表什么? 2)bc代表什么? 3)pc代表什么? 4)相对速度矢量是从那里画出的?5)绝对速度矢量是从那里引出的?11.何为速度影像定理?加速度影像定理?速度多边形、加速度多边形与机构中某一构件上各同名点构成的多边形是什么关系?顺序字母是什么关系?12.速度影像定理,加速度影像定理是否可用来求不同构件间的速度和加速度?13.在什么情况下,存在哥氏加速度?哥氏加速度a k = 2w k vjk中, ωk是指哪个构件的角速度?14.在什么情况下,不存在哥氏加速度?第四章力分析1.驱动力与其作用构件运动间的关系?2.阻力与其作用构件运动间的关系?3.机械上的平衡力是否一定为驱动力?4.低速机构是否需要作动态静力分析?高速机构呢?5.何为动态静力分析?6.分别在下列几种情况下分析构件的惯性力,惯性力矩?1)匀速移动的滑块. 2) 加速移动的滑块.3)匀速定轴转动的曲柄(质心S在转轴,质心S不在转轴).4)加速定轴转动的曲柄(质心S在转心处,质心S不在转心处).5)做平面运动构件的惯性力和惯性力矩.7.总惯性力是如何求得的?(当已知F i,M i如何合成F i总)8.质量代换应满足的三个条件?9.何为动代换,何为静代换,哪一种代换求出来的总惯性力与采用一般力学方法求出的总惯性力完全等效?4--31.分别在三种情况下讨论移动副中的摩擦力F f和摩擦系数f ,f v.1)平滑块. 2)v形槽滑块. 3)半圆形槽滑块.2.转动副的摩擦的总反力作用的位置?其对转心所取力矩与构件转动的关系如何?3.滑动副总反力的作用位置和与构件相对运动的关系如何?4.摩擦圆直径等于多少?5.轴端摩擦力矩如何求?1)未跑合轴端. 2)跑合轴端.6.不考虑摩擦时,下列情况的运动副反力的方向和大小(或作用点)两因素哪个是未知.1)转动副的F R(大小,方向,作用点);2)移动副的F R (大小,方向,作用点);3)高副中的F R (大小,方向,作用点);7.每个构件可列出几个独立的力平衡方程?8.构件组的静定条件是什么?第八章四杆机构1.铰链四杆机构的基本类型有几种？2.原动件运动规律一定时，可通过改变各构件的相对杆长而使从动件具有不同的运动规律（对；错？）3.连杆机构中有曲柄的条件是什么？4.四杆机构中的周转副、摆动副的含义？5 .图8—2中，杆AB为主动件时，求机构该位置的压力角和传动角？6.双曲柄有几种类型？它们各自的运动特征为什么？（共3种类型）7.等腰梯形机构是什么机构？8.曲柄滑块机构是由什么机构演化而来的？滑块是哪个杆演化而来的？如何演化的？9.图8—16（a）、（b）两机构的关系？10.在曲柄滑块的基础上通过机构的倒置，可分别获得哪些机构？（第197页，图8—17）11.运动副元素的逆换？（第199页，图8—22）12.四杆机构的急回运动特性可用哪两个参数来描述13.行程速比系数K和极位夹角θ的关系是什么？K=？θ=？有急回运动？K=？θ=？无急回运动？14.何为机构的极位？何为机构的极位夹角？何为摇杆的最长摆角？15.何为机构的压力角、传动角？这两个角在哪个构件的哪一点上？16.为何用传动角来描述四杆机构的传力特征？17.最小传动角的位置？18.对应机构的极位，曲柄的位置是什么？19.当连杆与摇杆间所夹的位置角为锐角（钝角）时，传动角与其位置角的关系是什么？20.四杆机构在什么条件下具有死点？死点的位置是什么？死点产生的原因是什么？21.举例说明死点的利与弊？22.掌握四杆机构如下设计方法：按给定的行程速比系数设计。

机械原理最全复习资料以及考试题和答案

一、是非题（用“Y”表示正确，“ N”表示错误填在题末的括号中）。

（本大题共10小题，每小题1分，总计 10 分）1111111.构件是机构或机器中独立运动的单元体，也是机械原理研究的对象。

（y ）2.机构具有确定相对运动的条件为:其的自由度F〉0。

（ n ）3.在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构的最小传动角Y min=0°; 而取导杆为原动件时，则机构的最小传动角Y min=90°。

（ n ）4.机构当出现死点时，对运动传递是不利的，因此应设法避免；而在夹具设计时，却需要利用机构的死点性质。

（y ）5.当其它条件不变时，凸轮的基圆半径越大，则凸轮机构的压力角就越小，机构传力效果越好。

（y ）6.在蜗杆传动中，蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角，且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。

（y ）7.渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。

（y ）9.机器等效动力学模型中的等效质量（或转动惯量）是一个假想质量（或转动惯量），它不是原机器中各运动构件的质量（或转动惯量）之和，而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。

（y ）10.不论刚性回转体上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。

（y ）二、填空题（将正确的答案填在题中横线上方空格处）。

（本大题共5小题，每空2分，总计10分）1.速度影像的相似原理只能应用于同一构件上的各点，而不能应用于机构的不同构件上的各点。

2.机械中三角带（即V带）传动比平型带传动用得更为广泛，从摩擦角度来看，其主要原因是：三角带属槽面摩擦性质，当最摩擦系数较平面摩擦系数大，故传力大。

3 . 在四杆机构中AB= 4Q BC= 4Q CD= 6Q AD = 6Q AD为机架，该机构是：曲柄摇杆机构。

4.用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时，常采用反转法。

即假设凸轮静止不动，从动件作作绕凸轮轴线的反向转动（-3］方向转动）和沿从动件导路方向的往复移动的复合运动。

《机械原理》综合复习资料

《机械原理》综合复习资料中国石油大学（华东）现代远程教育1.蜗杆传动可实现较大的传动比。

（）2、凸轮副属于高副。

（）3、活塞式内燃机主机构是双摇杆机构。

（）4、可以通过惯性来克服机构运动过程中的死点问题。

（）5、任何机构必须有机架。

（）6、在考虑摩擦的转动副中，总反力作用线永远切于摩擦圆。

（）7、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上。

（）8、在平面机构中存在球面副。

（）9、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓的等距曲线。

（）10、直线是渐开线的特例。

（）11、构件是运动的单元体、零件是加工制造的单元体。

（）12、运动链固定一个构件为机架便成为机构。

（）13、平面渐开线上的每一点压力角都相等。

（）14、齿轮节圆上的压力角总是等于啮合角。

（）15、飞轮应该装在机器的低速轴上。

（）16、凸轮机构可是实现从动件任意运动规律。

（）17、进行平面机构力分析，杆组一定是静定的。

（）18、范成法加工压力角为0的齿轮，每个模数对应需八把刀具。

（） 2019、经过动平衡后转子任何一个平面内一定是满足静平衡条件的。

（）20、蜗杆传动必定自锁。

（）21、标准齿轮必须标准安装。

（）22、蜗杆传动可实现较大的传动比。

（）23、凸轮副属于高副。

（）24、活塞式内燃机主机构是双摇杆机构。

（）25、可以通过惯性来克服机构运动过程中的死点问题。

（）26、任何机构必须有机架。

（）中国石油大学（华东）现代远程教育27、曲柄滑块机构是属于铰链四杆机构。

（）28、内齿轮只能与外齿轮啮合。

（）29、大批量生产齿轮应该采用仿形法。

（）30、曲柄摇杆机构当摇杆作为主动件时才存在死点问题（）31、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。

（）32、在平面机构中一个高副引入两个约束。

（）33、构件组合的自由度数F＞0，且等于原动件数，则该构件组合即成为机构。

( )34、任何机构都是由机构加原动件再加自由度为零的杆组组成的。

机械原理复习题带(答案)

机械原理复习题一、机构组成1、机器中各运动单元称为_________。

A 、零件B、构件 C 、机件D、部件2、组成机器的制造单元称为_________。

A 、零件B、构件 C 、机件D、部件3、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间产生相对运动。

A、可以B、不能C、不一定能4、机构中只有一个。

A、闭式运动链B、机架C、从动件D、原动件5、通过点、线接触构成的平面运动副称为。

A、转动副B、移动副C、高副6、通过面接触构成的平面运动副称为。

A、低副B、高副C、移动副7、用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副严格按照比例所绘制的机构图形称为__________。

A 、机构运动简图B 、机构示意图C、运动线图8、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9、基本杆组是自由度等于____________的运动链。

A、0B、 1C、原动件数10、机构运动简图完全能表达原机械具有的运动特性。

（）11、虚约束在计算机构自由度时应除去不计，所以虚约束在机构中没有什么作用。

（）12、虚约束对机构的运动有限制作用。

（）13、在平面内考虑，低副所受的约束数为_________。

14、在平面内考虑，移动副所受的约束数为_________。

15、在平面内考虑，凸轮运动副所受的约束数为_________。

16、一平面机构由两个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。

17、一平面机构由三个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。

18、曲柄摇杆机构是_____级机构。

19、如图所示机构，若取杆AB 为原动件，试求：（1）计算此机构自由度，并说明该机构是否具有确定的运动；（6分）（2）分析组成此机构的基本杆组，并判断此机构的级别。

（6分）（1）活动构件n=5 (1分) 低副数=L P 7 (1分) 高副数=H P 0 (1分)10725323=-⨯-⨯=--=H L P P n F （2分）有确定运动。