(完整版)机械原理题库一

机械原理题库一
一. 判断下列各结论的对错。

对者画“√”号，错者画“×”号。

1.一个构件可以由多个零件组成。

(√) 2.三级杆组必定是四件六副杆组。

(×) 3.曲柄滑块机构中，若曲柄为原动件则滑块一定无急回特性。

(×) 4.国产标准斜齿轮的齿根圆一定比基圆大。

(×) 5速度瞬心是构件上速度为零的点。

(×) 6平面高副连接的两构件间，只允许有相对滑动。

(×) 7在曲柄滑块机构中，只要滑块做主动件，就必然有死点存在。

(√) 8锥齿轮的标准摸数是指大端摸数。

(√) 9自由度为1的周转轮系是行星轮系。

(√) 10 等效力矩的值一定大于零。

(×) 11根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基
圆大。

（×）
12对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K 一定等于一。

（√） 13在平面机构中，一个高副引入二个约束。

（×） 14在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （√）
15在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。

（×）
二、填空题。

1． 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 2H P 个约束，而引入L P 个低副将引
入 L P 个约束，则活动构件数n 、约束数与机构自由度F 的关系是
32L H F n P P =--。

2． 机构具有确定运动的条件是: 机构的原动件数等于机构的自由度数；若机构
自由度Ｆ>0，而原动件数<F ，则构件间的运动是不确定的；若机构自由度Ｆ>０，而原动件数>F ，则各构件之间不能运动或产生破坏。

3. 用一个平面低副联两个做平面运动的构件所形成的运动链共有4个自由度。

4．速度瞬心是相对运动的两构件的相对速度为零的重合点，亦即瞬时绝对速度相等的重合点。

若这点的速度为零则为绝对瞬心；若不等于零，则为相对瞬
心。

5．平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角的大小。

6．曲柄滑块机构，当其曲柄处在与滑块的移动方向垂直时，其传动角γ为最小值。

导杆机构，其中滑快对导杆的作用力方向始终垂直于导杆，其传动角γ为90o。

7．对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和不一定大于其余两构件长度之和。

8．内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是模数相等；
压力角相等；螺旋角大小相等且旋向相同。

9．标准渐开线外齿轮的齿数增加，则齿顶圆压力角将减小。

10．渐开线齿轮的齿根圆有时小于基圆，有时大于基圆。

11．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时，其传动比不变，而啮合角变大。

12．计算等效力（或力矩）的条件是功率相等；计算等效转动惯量（或质量）的条件是动能相等。

13．达到静平衡的刚性回转体，其质心一定位于回转轴线上。

14．铰链四杆机构的压力角是指连杆作用于从动件上的力与该力作用点速度间所夹的锐角。

15．混合轮系中一定含有一个周转轮系。

三. 解答下列问题：
一、计算下图所示机构的自由度。

若图中含有局部自由度、复合铰链和虚约
束情况时，应具体指出。

113143133413341w P P w P P P P w ⨯=⨯=
解：30,(180)(180) 1.4k θθθ==+-=o o o Q
2/31.4t s πω==
慢行程：231.4/2.413.08t s == 快行程：118.32t s =
四.图示凸轮机构中，从动杆位于推程段且做等速运动，其运动规律为8
S cm ϕπ
=
，图示位置（推程段）杆AB CD ⊥，又知AB 杆长等于BC 杆长等于CD 杆长，等于15cm 。

若凸轮匀速转动其角速度为2/rad s ωπ=，求图示位置B 点和C 点的速度及BC 杆角速度各是多少？
解：
8
16/16/0
B C B BC V s cm s
V V cm s
ωπ
ω'==
⨯====
五、在偏置曲柄滑块机构中，已知滑块行程为80mm ，当滑块处于两个极限位置时，机构压力角各为30o 和60o ，试求：1）杆长AB l 、BC l 及偏距e;
2）该机构的行程速度变化系数K; 3) 机构的最大压力角max α。

解：
1） 设AB l 为a ，BC l 为b ，极限位置为1C 和2C
sin 30e a b =
+o cos30e b a
=
-o ()cos30()cos 6080a b b a +--=o o
解得a=292.8mm b=109.28mm e=69.28mm 2) 12603030C AC θ=∠=-=o o o
18030 1.418030
K +==-o o
o o
3) 最大压力角出现在AB 垂直于1C 2C 时
max max
sin 0.9019
64.41a e
b
αα+=
==o
五、国产正常齿标准直齿圆柱齿轮外啮合传动。

已知*
*1,0.25,20a
h c a ===o ，1100a d mm =，177.5f d mm =，118z =，122i =。

又知由于安装偏差，实际中心距
比标准
中心距大0.8mm 。

试求模数m ，节圆压力角'1α、'2α，节圆上的齿距'1p 、'
2p ，齿
顶顶隙c 。

解
112a a d mz h m *
=+⋅ 5m mm =
211236z z i ==
12()
1352
m z z a mm +=
= '0.8135.8a a mm =+= '1α='
2α='arccos(cos )20.9a a α≈o
'''''
12112(1)a r r r i =+=+ '145.267r mm =
'1p ='2p ='112/15.8r z mm π=
1.250.8
2.05c c m a mm *=⨯+∆=+=
七、图示铰链四杆机构中，已知杆长m l 2.01=，m l 4.02=，m l 4.03=，图示为起动位置，DA CD ⊥，C 、B 、A 共线，BC 杆质心在杆中点E 处，又知
1.01=A J 2kgm ，61.02S =J 2kgm ，kg m 42=，3.0D 3=J 2kgm ，Nm M 61=，
Nm M 33=，求起动瞬时杆1的角加速度''1ϕ等于多少？
解：机构瞬心点为：p
14—A p
12
—B p
23
—C p
34
—D p
13
—A p
24
—C
ω
3
/ω1= p13 p14 / p13 p34=0 ω2 /ω1= p12 p14 / p12 p24=1/2
V
E
/ω1=ECω2 /ω1=0．1 cm
M
V ＝M
1
＝6 Nm
J
V ＝J
1A
+J
S2
（ω2 /ω1）2 + m2（0．1 ）2＝0.18 kgm2
φ&&＝M V / J V＝33.33 rad/s
八、现有一薄壁转盘其质量为m,经静平衡试验测定其质心偏距为r,方向如图所示垂直向下，由于该回转平面上不允许安装平衡质量，只能在平面I和II上进行调整，试求在平衡基面I和II上的平衡质径积]
[mr及其方向。

解：根据动平衡的平衡条件，有
在平衡基面I上：
b
mr
a
b
mr⨯
=
-
⨯
-)
(
]
[
I
故有：mr a b b
mr ⨯--
=)
(][I 方向向上， 在平衡基面II 上：
a mr a
b mr ⨯=-⨯)(][II 故有：mr a)
(b a
mr ⨯-=II ][ 方向向下。