机械原理复习题

复习题一、填空题f v ，则螺旋副发生自锁的条1. 若螺纹的升角为，接触面的当量摩擦系数为件是。

2. ．在设计滚子从动件盘状凸轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象，则在尺寸参数改变上应采取的措施是。

3. ．对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角等于。

4. ．曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的而形成的。

在曲柄滑块机构中改变而形成偏心轮机构。

在曲柄滑块机构中以而得到回转导杆机构。

5. ．当原动件作等速转动时，为了使从动件获得间歇的转动，则可以采用机构。

(写出三种机构名称。

)6. ．符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在。

静不平衡的回转构件，由于重力矩的作用，必定在位置静止，由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。

7. ．斜齿轮面上的参数是标准值，而斜齿轮尺寸计算是针对面进行的。

8. ．为了减少飞轮的质量和尺寸，应将飞轮安装在轴上。

9. ．蜗轮的螺旋角应蜗杆的升角，且它们的旋向应该。

10 ．运动链成为机构的条件是。

11 ．用飞轮进行调速时，若其它条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量将越，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，应将飞轮安装在轴上。

12 ．能实现间歇运动的机构有、、。

13 ．图a）、b）所示直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角数值分别为和。

14 ．在平面机构中，一个低副引入个约束，而一个高副引入个约束。

15 ．齿轮渐开线的形状取决于。

16 ．斜齿轮的正确啮合条件是。

17 ．移动副的自锁条件是。

18 ．已知一铰链四杆机构ABCD 中，已知l AB 30 mm ，l BC 80 mm ，l CD 130 mm ，l AD 90 mm ，构件AB 为原动件，且AD 为机架，BC 为AD的对边，那么，此机构为机构。

19 ．对于绕固定轴回转的构件，可以采用的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。

若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件应采用方法，方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。

20 ．直动从动件盘形凸轮的轮廓形状是由决定的。

二、试计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出。

图中画箭头的构件为原动件，DE 与FG 平行且相等。

L三、一对心直动尖顶推杆偏心圆凸轮机构，O 为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，O 1O=0.5 OA，圆盘半径R=60 mm 。

1.．根据图 a 及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C 点压力角C和D 点接触时的位移S D 及压力角D。

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 r15 mm 。

试问上述参数r0、h、C和S D、D有否改变？如认为没有改变需明确回答，但可不必计算数值；如有改变也需明确回答，并计算其数值。

a) b)四、图示机构中，已知各构件尺寸，构件 1 以等角速度ω 1 转动。

1.．在图上标出所有瞬心；2.．用相对速度图解法求构件 3 的角速度3；（列出矢量方程式，并分析各量的大小和方向，做出矢量多边形，可不按比例尺但方向必须正确。

）五、图示为凸轮连杆组合机构运动简图。

凸轮为原动件，滑块上作用有工作阻力Q，各转动副处的摩擦圆(以细线圆表示)及滑动摩擦角如图示。

试在简图上画出各运动副处的约束反力(包括作用线位置与指向)。

六、在图示轮系中，所有齿轮皆为模数相同的标准直齿圆柱齿轮，且按标准中心距安装，试：1.．计算机构自由度，该轮系是什么轮系？2.．已知z a 50 ，zb48 ，z f30 ，求齿轮g 的齿数z g ；3.．求传动比i ac 。

七、在图示铰链四杆机构中，已知l AB 30 mm ，l BC110mm ，l CD80mm ，l AD 120mm ，构件 1 为原动件。

1.．判断构件 1 能否成为曲柄；2.．用作图法求出构件3 的最大摆角max；3.．用作图法求出最小传动角m i n；4.．当分别固定构件1、2 、3、4 时，各获得何种机构？m/mm2l0.002m/mm八、一机器作稳定运动，其中一个运动循环中的等效阻力矩 M r 与等效驱动力矩 M d 的变化线如图示。

机器的等效转动惯量 J=1kgm ，在运动循环开始时， 等效构件的角速度20rad/s ，试求：1.．等效驱动力矩M d ；2. ．等效构件的最大、最小角速度 max 与 min ；并指出其出现的位置；确定运转速度不均匀系数；3. ．最大盈亏功W max ；4.．若运转速度不均匀系数轮？0.1，则应在等效构件上加多大转动惯量的飞九、计算图示机构的自由度，判别其是否具有确定运动（箭头表示原动件）。

十、在图示六杆机构中，已知机构运动简图、部分速度多边形以及原动件的角速度常数，试用相对运动图解法补全速度多边形，并求构件 2 的角速度 2 和D 点的线速度v D，构件l DE 的角速度5。

十一、如图示插床的导杆机构，已知：AB 50mm ，AD 40mm ，行程速比系数K 1.4 ，求曲柄BC 的长度及插刀P 的行程H。

十二、图示压榨机在驱动力P 作用下产生压榨力Q 。

设各转动副 A 、B、C、D处的摩擦圆及移动副的摩擦角如图示。

试在机构图上画出各运动副的反力(作用线位置与力指向)（图中细线圆为摩擦圆）。

十三、一偏置直动尖项推杆盘形凸轮机构如图所示。

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= 10mm ，OA=10mm 。

凸轮以等角速度逆时针方向转动。

当凸轮在图示位置，即AD CD 时，试求：1.．凸轮的基圆半径r0；2.．图示位置的凸轮机构压力角；3.．图示位置的凸轮转角；4.．图示位置的从动件的位移s；5.．该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理，为什么？十四、如图所示，采用标准齿条形刀具加工一渐开线直齿圆柱标准齿轮。

已知刀具的齿形角20 ，刀具上相邻两齿对应点的距离为 5 mm ，加工时范成运动的速度分别为v=60 mm/s ， 1 rad/s ，方向如图。

试求被加工齿轮的模数m、压力角、齿数z、分度圆与基圆的半径r、rb 以及其轴心至刀具中线的距离a。

十五、图示轮系中，各轮模数和压力角均相同，都是标准齿轮，各轮齿数为：z123 ，z251 ，z392 ，z340 ，z440 ，z417 ，z533 ，n1 1500r / min ，转向如图示。

试求齿轮2′的齿数z2及n A的大小和方向。

十六、一机组作稳定运动，原动件的运动周期为 2 。

若取原动件为等效构件，则等效阻力矩Mr如图所示，等效驱动力矩M d为常数。

等效构件的平均转速为1000r/min ，若忽略各构件的等效转动惯量，只计装在原动件上的飞轮转动惯量，求：1.．等效驱动力矩Md的大小；2.若速度不均匀系数0.01，则等效构件的最大角速度和最小角速度为多少？它们相应的位置各为何值？3.．最大盈亏功4.．飞轮转动惯量Wmax；J F 。

°十七、 图示的平面铰链四杆机构中，已知l AD120mm 。

l AB 30mm ， l BC 110mm ，⑴ 若该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构，且杆AB 为曲柄，试分析确定杆 CD 的长度 l CD 的变化范围；⑵ 若取杆 CD 的长度 l CD =90mm ，当杆 AB 以 1＝ 10(1/s) 逆时针等速转动时， 试针对构件 1 位置 1 ＝90 时，用作图法分析求得构件 3 的角速度 3 和角加速度 3。

十八、图示的偏置直动平底推杆盘形凸轮机构中，已r知凸轮为一偏心轮， 偏心轮半径 R =60mm ，偏距 e =20mm ， 凸轮以角速e度 逆时针方向等速转动。

⑴ 试在图上标出： 凸轮在图示位置时的压力角 和位移 s ；凸轮从图示位置转过90 °时的压力角和位移 s ′；M d ⑵ 已知凸轮受有驱动力矩M d ，推杆受有生产阻力 F r ，RAF转动副 A 处的摩擦圆半径＝5mm ，在不考虑各构件的重力、惯性力以及其它运动副中的摩擦力的条件下，分析凸轮机构在图示位置时的效率。

十八、在图 4 所示的偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构中，已知凸轮为一偏心轮，偏心轮半径R = 60mm ，偏距 e =20mm ，滚子半径r T =10mm ，凸轮以角速度逆时针方向等速转动。

现要求：1）在图上作出凸轮的基圆，并标出基圆半径`；2）标出在图示位置时凸轮机构的压力角和推杆位移s；3）凸轮由图示位置转过90 时的压力角' 和推杆位移s' 。

图4十九、某机器作稳定运动，其中一个运动周期 2 中的等效阻力矩M r与等效驱动力矩M d 的变化规律如图所示。

机器的等效转动惯量J=0.1kgm 2，等效构件的平均角速度m=100rad/s ，试求：⑴等效驱动力矩M d ；⑵ 确定机器运转不均匀系数；⑶确定机器运转的最大角速度max和最小角速度min以及所在位置。

二十、在图示的机构中，是否存在复合铰链，局部自由度和虚约束？若存在，请指明位置，并计算机构的自由度，说明其是否具有确定运动？为什么？二十一、在图示的轮系中，所有齿轮皆为模数相同的标准齿轮，且按标准中心距安装，已知齿数z2=z5=25 ，z1z3⑴ 求齿数z1和z3；⑵求传动比i5H。

z490 ，z220 。

二十二、图示为一由两个四杆机构串联而成的六杆机构的示意图，前一级四杆机构为曲柄摇杆机构，后一级为摇杆滑块机构。

已知l CD=90mm ，l AD=81mm ，F1、F2为滑块的两个极位，s1=117mm ，滑块行程s=82mm ，摇杆摆角=60 °,行程速比系数K=1.5 。

试设计此六杆机构。

s1s二十三、试计算图示齿轮-连杆组合机构的自由度（若机构中有虚约束、局部自由度和复合铰链要明确指出）。

二十四、如图所示为一飞机起落架机构，实线表示放下时的死点位置，虚线表示收起时的位置。

已知l FC 520 mm ，l F E 340 mm ，且FE1 在垂直位置（即90 ），10 ,60 。

试用作图法求构件CD 和DE 的长度l C D 和l D E 。

二十五、如图 5 所示为一已知的曲柄摇杆机构ABCD ，现要求用一连杆EF 将摇杆CD 和滑块F 连接起来，使摇杆的三个位置C1 D （左极位）、 C 2D 、C 3D （右极位）和滑块的三个位置F1 、F 2、F3 相对应（图示尺寸系按比例尺绘出，直接由图上量取），试以作图法确定曲柄摇杆机构ABCD 的两极位，并以作图法设计连杆EF 的长度及其与摇杆CD 铰接点的位置 E （作图求解时，应保留全部作图线）。

二十六在图 1 所示的连杆－齿轮组合机构中，已知AB 为原动件，以290rad / s 等速逆时针转动，齿轮 5 与连杆 3 固连，并与齿轮 6 啮合，试分析：1））该机构是否具有确定的运动？为什么？2））图示位置时（此时AB//CD ）齿轮 6 角速度6速度大小与方向。