2016年-机械原理复习题解析
《机械原理》试题及答案解析
《机械原理》试题及答案解析出卷⼈：孙来宁《机械原理》试题（A）年级：13级专业：本科⼀、填空题(本⼤题共14⼩题，每空1分，共20分)1、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。
2、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。
3、机械系统的等效⼒学模型是具有，其上作⽤有的等效构件。
4、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。
5、平⾯连杆机构中，同⼀位置的传动⾓与压⼒⾓之和等于。
7、增⼤模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。
8、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。
9、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。
10、三个彼此作平⾯运动的构件共有个速度瞬⼼，且位于。
11、铰链四杆机构中传动⾓为，传动效率最⼤。
12、.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。
13、⼀个齿数为Z，分度圆螺旋⾓为的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。
14、标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。
⼆、判断题(正确的打√，错误的打×) (本⼤题共10⼩题，每⼩题2分，共20分)1、对⼼曲柄滑块机构都具有急回特性。
（）2、渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆与节圆相等。
（）3、当两直齿圆柱齿轮的安装中⼼距⼤于标准中⼼距时，为保证⽆侧隙啮合，应采⽤正传动。
（）4、凸轮机构中当从动件的速度有有限量突变时，存在柔性冲击。
（）5、⽤飞轮调节周期性速度波动时，可将机械的速度波动调为零。
（）6、动平衡的转⼦⼀定满⾜静平衡条件。
（）7、斜齿圆柱齿轮的法⾯压⼒⾓⼤于端⾯压⼒⾓。
（）8、加⼯负变位齿轮时,齿条⼑具的分度线应向远离轮坯的⽅向移动。
( )9、在铰链四杆机构中，固定最短杆的邻边可得曲柄摇杆机构。
（）10、平底直动从动件盘状凸轮机构的压⼒⾓为常数。
（）三、简答题(本⼤题共6⼩题，每⼩题5分，共30分)1、造成转⼦不平衡的原因是什么？平衡的⽬的⼜是什么？2、凸轮实际⼯作廓线为什么会出现变尖现象？设计中如何避免？3、什么是机械的⾃锁？移动副和转动副⾃锁的条件分别是什么？4.什么是齿轮的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？5、什么是传动⾓？它的⼤⼩对机构的传⼒性能有何影响？铰链四杆机构的最⼩传动⾓在什么位置？6、渐开线具有的特性有哪些？四、计算题(本⼤题共5⼩题，每⼩题6分，共30分)1、求图⽰机构的全部瞬⼼和构件1、3的⾓速度⽐。
(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。
机械原理期末考试复习题(含答案解析)
机械原理考试复习题一、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。
30.为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有和。
机械原理复习题(含答案)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 度 ）。
5 成的。
块机构中以(6( 高速 )轴( 模数和压力角应分 );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1415而（基）圆及（分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。
机械原理复习习题(含答案)及答案
8、机器运转过程中产生周期性速度波动的主要原因是
。
二、简答题
1、何谓机器的周期性速度波动？波动幅度大小应如何调节？能否完全消除周期性速度波动，为什么？
2、等效质量的等效条件是什么？如果不知道机构的真实运动，能否求得等效质量，为什么？
3、通常，机器的运转分为几个阶段以及各阶段的功能特征是什么？何谓等速稳定运转和周期性变速稳定运转？
。
2、在图示（a）、（b）、（c）三根轴中，已知 ，并作轴向等间隔布置，且都在曲轴的同一含轴平面内，则其中轴已达到静平衡，轴已达到动平衡。
（a）
（b）
(c)
3、刚性转子静平衡的条件是；而动平衡的条件是。
4、设计形体不对称的回转零件时，要进行平衡计算，但在制造过程中还要安排一道工序，这是因为。
5、只使刚性转子的得到平衡称为静平衡，此时只需要在个平面中增减质量；使和同时得到平衡称为动平衡，此时至少要在个选定的平衡面中增减质量。
7、已知图示机构中各构件的尺寸，原动件1以匀速V1移动，求出图示位置时构件3的角速度ω3和角加速度3。要求列出矢量方程式、分析各矢量的大小和方向、作出速度与加速度多边形（可不按比例）、并列出ω3和3表达式。
8、回转导杆机构的速度多边形如图2）所示，试判断其哥氏加速度aKC2C3的方向并标画在图上,并写明判断的方法。
2、图示为由几种机构组成的机器传动简图。已知：η1=η2=0.98，η3=η4=0.96，η5=η6=0.94，η7=0.42，Pr’=5KW，Pr’’=0.2KW。求机器的总效率η。
3、图示铰链四杆机构中，AB杆为主动件，CD杆为从动件，虚线小圆为各铰链处之摩擦圆。已知构件CD上作用有生产阻力R，若不计构件的自重和惯性力，试确定：1）图示位置时，主动构件AB的转向；2）图示位置时，连杆BC所受的作用力R12和R32的作用线。（3）作用在主动件1上的驱动力矩M1的方向以及约束反力R21与R41的方位。
机械原理复习试题(卷)(附答案解析)
◇◆◇◆◇平面机构的运动分析◇◆◇◆◇选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。
1、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。
可以不可以不一定能2、原动件的自由度应为_____。
123、在机构中原动件数目_____机构的自由度时，该机构具有确定的运动。
大于等于小于4、机构具有确定运动的条件是_____。
自由度大于零自由度等于原动件数自由度大于15、由K 个构件汇交而成的复合铰链应具有_____个转动副。
K-1KK+16、一个作平面运动的自由构件有_____个自由度。
1367、通过点、线接触构成的平面运动副称为_____。
转动副移动副高副8、通过面接触构成的平面运动副称为_____。
低副高副移动副9、平面运动副的最大约束数是_____。
12310、杆组是自由度等于_____的运动链。
1原动件数11、具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。
是否12、具有虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去虚约束。
是否13、虚约束对运动不起作用，也不能增加构件的刚性。
是否14、若两个构件之间组成两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。
是否15、若两个构件之间组成两个轴线重合的转动副，在计算自由度时应算作两个转动副。
是否16、六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。
是否17、当机构的自由度F>0，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。
是否18、虚约束对机构的运动有限制作用。
是否19、瞬心是两构件上瞬时相对速度为零的重合点。
是否20、利用瞬心既可以求机构的速度，又可以求加速度。
是否◇◆◇◆◇平面连杆机构及其设计◇◆◇◆◇选择题：仔细阅读每一题，并选择适合的答案。
1、铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和_____其他两杆之和。
<=>=>2、铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取_____为机架。
机械原理考试试题及答案详解(2)
机械原理模拟试卷一、填空题（共20 分，每题 2 分）1. 若忽略摩擦，一对渐开线齿廓啮合时，齿廓间作用力沿着方向。
（① 齿廓公切线② 节圆公切线③ 中心线④ 基圆内公切线）2. 具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律，凸轮的实际廓线。
（① 相同② 不同③ 不一定）3. 刚性转子动平衡的力学条件是。
（① 惯性力系的主矢为零② 惯性力系的主矩为零③ 惯性力系的主矢、主矩均为零）4. 机械在周期变速稳定运转阶段，一个循环内的驱动功W d 阻抗功W r（① 大于② 等于③ 小于④ 不一定）5. 从机械效率的观点看，机构发生自锁是由于。
（① 驱动力太小② 生产阻力太大③ 效率小于零④ 摩擦力太大）6. 差动轮系是指自由度。
（① 为2的周转轮系② 为2的定轴轮系③ 为1的周转轮系）7. 渐开线齿轮传动的轴承磨损后，中心距变大，这时传动比将（① 增大② 减小③ 不变）8. 三心定理意指作平面运动的三个构件之间共有瞬心，它们位于。
9. 在平面中，不受约束的构件自由度等于，两构件组成移动副后的相对自由度等于。
10. 在曲柄滑块机构中，以滑块为主动件、曲柄为从动件时，则曲柄与连杆处于共线时称机构处于位置，而此时机构的传动角为度。
二、完成下列各题（共20 分，每题 5 分）1. 试计算图示机构的自由度 (写出计算公式，若有，请指出复合铰链、局部自由度和虚约束 )。
2. 图示轴颈与轴承组成的转动副，轴颈等速运转，已知： 为摩擦圆半径， Q为作用于轴颈上的外载荷。
(1) 写出轴颈所受总反力 R 12 的大小，并在图中画出其方向； (2) 写出驱动力矩 M d 的表达式，并在图中画出方向。
3. 图示为等效构件在一个稳定运转循环内的等效驱动力矩 M d 与等效阻力矩 M r 的变化曲线，图中各部分面积的值代表功(1) 试确定最大盈亏功Δ W max ； (2) 若等效构 件平均 角速 度 m = 50rad/s ，运转速度不均匀系数δ =0.1，试求等效构件的 min 及 max 的值及发生的 位置。
机械原理复习题及答案(doc 14页)
机械原理复习题及答案(doc 14页)《机械原理》复习题一.填空题:1设螺纹的升角为λ，接触面的当量摩擦系数为,则螺旋副自锁的条件为3 对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角γ为4为了减小飞轮的质量和尺寸，最好将飞轮安装在机械的高速轴上。
５、机器中安装飞轮的目的,一般是为了调节周期性速度波动而同时还可达到减少投资，降低能耗的目的;６、内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是７、一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由端面重合度和轴向重合度两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指＿与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮;８、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直线上;９、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;１０、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安装调速器;１１、在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中一次多时速度相同的点，不同点相对瞬心的绝对速度大小不为0，绝对瞬心的绝对速度大小为0 ，在有六个构件组成的机构中，有15 个瞬心。
2２刚性回转构件的不平衡可以分为两种类型，一种是静不平衡，其质量分布特点是质量分布在垂直于回转轴线的同一平面内；另一种是动不平衡，其质量分布特点是质量分布在若干个不同的回转平面内。
2３在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。
２４移动副的自锁条件是外力作用在摩擦锥内，转动副的自锁条件是外力作用在摩擦圆内，从效率的观点来看，机构的自锁条件是。
２５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。
２６刚性转子的静平衡就是要使惯性力之和为零。
而刚性转子的动平衡则要使惯性力之和为零以及惯性力偶矩之和为零。
２７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平缓（基圆半径越大齿廓的曲率半斤越大）。
２８采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是啮合极限点落在刀具齿顶线之下。
机械原理习题及解答
第二章习题及解答2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b）题图2-1解：1)分析该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。
2)绘制机构运动简图选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3)自由度计算其中n=5，P L=7, P H=0,F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1故该机构具有确定的运动。
2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b）题图2-2解：1)分析该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。
2) 绘制机构运动简图选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3)自由度计算其中n=4，P L=5, P H=1F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1故该机构具有确定的运动。
2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。
试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。
题图2-3解：1)分析2)绘制其机构运动简图(图2-3 b)选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b ）所示。
3)计算机构自由度并分析其是否能实现设计意图由图b 可知，45200l h n p p p F ''===== 故3(2)34(2520)00l h F n p p p F ''=-+--=⨯-⨯+--=因此，此简易冲床根本不能运动，需增加机构的自由度。
机械原理部分试题及解答
第一章机构的组成和结构1-1 试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝1F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝11-2 计算图示平面机构的自由度。
将其中高副化为低副。
确定机构所含杆组的数目和级别，以及机构的级别。
（机构中的原动件用圆弧箭头表示。
）F＝3×7－2×10＝1 F＝3×7－2×10＝1 含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。
含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。
该机构为Ⅱ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。
该机构为Ⅱ级机构F＝3×4－2×5－1＝1 F＝3×3－2×3－2＝1F＝3×5－2×7＝1（高副低代后）F＝3×5－2×7＝1（高副低代后）含1个Ⅲ级杆组：2-3-4-5。
含2个Ⅱ级杆组：4-5，2-3。
该机构为Ⅲ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。
该机构为Ⅱ级机构F＝3×8－2×11－1＝1 F＝3×6－2×8－1＝1F＝3×9－2×13＝1（高副低代后）F＝3×7－2×10＝1（高副低代后）含4个Ⅱ级杆组：8-6，5-7，4-3，2-11。
含1个Ⅱ级杆组6-7。
该机构为Ⅱ级机构含1个Ⅲ级杆组2-3-4-5。
第二章 连 杆 机 构2-1 在左下图所示凸轮机构中，已知r = 50mm ，l OA =22mm ，l AC =80mm,︒=901ϕ，凸轮1的等角速度ω1=10rad/s ，逆时针方向转动。
试用瞬心法求从动件2的角速度ω2。
解：如右图，先观察得出瞬心P 13和P 23为两个铰链中心。
再求瞬心P 12：根据三心定理，P 12应在P 13与P 23的连线上，另外根据瞬心法，P 12应在过B 点垂直于构件2的直线上，过B 点和凸轮中心O 作直线并延长，与P 13、P 23连线的交点即为P 12。
机械原理历年试题汇总与答案解析
机械原理历年试卷汇总及答案第2章 机构的结构分析一、填空题：1、机构可能出现的独立运动数目称为机构的__________。
2、在平面机构中若引入H P 个高副将引入 个约束，而引入L P 个低副将引入个约束，则活动构件数n 、约束数与机构自由度F 的关系是 。
3、机构具有确定运动的条件是： ；若机构自由度Ｆ>0，而原动件数<F ，则构件间的运动是 ；若机构自由度Ｆ>0，而 原动件数>F ，则各构件之间 。
4、根据运动副中两构件的接触形式不同，运动副分为__________、__________。
5、根据机构的组成原理，任何机构都可以看作是由若干个__________依次联接到原动件和机架上所组成的。
6、在平面机构中，具有两个约束的运副是__副，具有一个约束的运动副是__副。
7、两构件之间为 接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入 个约束。
二、选择题1、当机构中原动件数目 机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。
A.小于 B.等于 C.大于 D.大于或等于2、某机构为Ⅲ级机构，那么该机构应满足的充分必要条件是 。
A.含有一个原动件组；B.至少含有一个基本杆组；C.至少含有一个Ⅱ级杆组；D.至少含有一个最高级别为Ⅲ级的杆组。
3、每两个构件之间的这种可动联接，称为__________。
A.运动副；B.移动副；C. 转动副；D.高副。
4、基本杆组是自由度等于的运动链。
A.0；B.1；C.原动件数。
5、在图示4个分图中，图是Ⅲ级杆组，其余都是个Ⅱ级杆组的组合。
6、图示机构中有_______虚约束。
A 1个B 2个C 3个D 没有7、图示机构要有确定的运动，需要有_______原动件。
A 1个B 2个C 3个D 没有三、简答题：1、机构组成原理是什么？2、何谓运动副？按接触形式分有哪几种？其自由度、约束数如何？3、机构中的虚约束一般出现在哪些场合？既然虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用，那么在实际机械中为什么又常常存在虚约束？ 四、分析、计算题1、计算下图所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指出。
2016年考研机械原理的部分试题集解析
机械原理部分试题集1. 在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能应增大压力角。
（ × ）2. 机构具有确定运动的条件是自由度等于原动件数。
（ √） 10，在结构允许范围内，凸轮基圆半径越大越好。
（ √ ） 3，蜗轮蜗杆传动中心距()25.0z q m a +=。
（ √ ）1．计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束必须指出。
（10分）解：7=n 9=l P 1=h Phl P P n F --=2319273-⨯-⨯=2= （7分）局部自由度：滚子（1处）； 虚约束：E 处（1处），应去掉；复合铰链：C 点（3分）2．试根据图中所给尺寸判断下列机构为何种铰链四杆机构，并说明理由。
若图中AD 杆的杆长改为mm l AD 35=，为何种铰链四杆机构，并说明理由。
解：最长杆mm AD l 150= 最短杆mm BC l 80= 14010015080+≤+CD AB BC AD l l l l +≤+最短杆与最长杆之和≤其余两杆长度之和，且最短杆的相对杆为机架，∴为双摇杆机构。
若改成mm AD l 35=，最长杆mm CD l 140= 最短杆mm AD l 35= 8010014035+≤+BC AB CD AD l l l l +≤+最短杆与最长杆之和≤其余两杆长度之和，且最短杆为机架，∴为双曲柄机构。
2． 所示为一手摇提升装置,其中各轮的齿数为：z 1=20, z 2=50, z 2′=15, z 3=30, z 3′=1 z 4= 40, z 4′=18, z 5 =52。
(1)试在图上标出提升重物时手柄及各个轮的转向；（2）试求传动比i 15 。
12 2′ 33′4′4 5解：主动轮齿数积从动轮齿数积=15i'''43215432Z Z Z Z Z Z Z Z =78.577181152052403050=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=4、试述凸轮机构中从动件常用的几个运动规律及其特点答：1）等速运动 从动件作等速运动，运动开始和结束时，从动件速度由零突变到V 0，或从V 0突变到零，理论上该处加速度a 趋近无穷大，由此产生的巨大惯性力导致强烈冲击，这种冲击称为刚性冲击，会造成严重危害。
机械原理试题及答案解析试题 答案解析
机械原理试题及答案解析试题答案解析（一）一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分）1、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。
（ F ）2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。
（ T ）3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。
（ F ）4、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（ T ）5、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。
（ F ）6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。
（ T ）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。
（ T ）8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。
（ T ）9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。
（ F ）10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。
（ F ）二、填空题。
（10分）1、机器周期性速度波动采用（飞轮）调节，非周期性速度波动采用（调速器）调节。
2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 0 ）所以（没有）急回特性。
3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或等于1 ）。
4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 ）。
5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（联接），矩形螺纹多用于（传递运动和动力）。
三、选择题（10分）1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。
A ）齿根圆；B）齿顶圆； C）分度圆； D）基圆。
2、静平衡的转子（① ）是动平衡的。
动平衡的转子（②）是静平衡的。
①A）一定； B）不一定； C）一定不。
②A）一定； B）不一定：C）一定不。
3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时，他们的渐开线齿形是（）。
A）相同的； B）不相同的。
4、对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（）的运动规律。
机械原理习题与答案解析
第1章平面机构的结构分析1.1解释下列概念1.运动副；2.机构自由度；3.机构运动简图；4.机构结构分析；5.高副低代。
1.2验算下列机构能否运动，如果能运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。
题1.2图题1.3图1.3 绘出下列机构的运动简图，并计算其自由度(其中构件9为机架)。
1.4 计算下列机构自由度，并说明注意事项。
1.5计算下列机构的自由度，并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。
题1.4图题1.5图第2章平面机构的运动分析2.1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
题2.1图2.2在图示机构中，已知各构件尺寸为l AB=180mm , l BC=280mm , l BD=450mm ,l CD=250mm ,l AE=120mm ,φ=30º, 构件AB上点E的速度为v E=150 mm /s ,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2。
2.3 在图示的摆动导杆机构中，已知l AB=30mm , l AC=100mm , l BD=50mm ,l DE=40mm ,φ1=45º,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s沿逆时针方向回转。
求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度（用相对运动图解法）。
题2.2图题2.3图2.4 在图示机构中，已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30º, 角速度ω1=10 rad/s ，角加速度α1=0，试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。
题2.4图2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。
（1）在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。
（2）以给出的速度和加速度矢量为已知条件，用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。
机械原理习题及解答解析
机构的结构分析2-1填充题及简答题（1）平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。
（2）平面机构中若引入一高副将带入个约束，而引入一个低副将带入个约束。
（3）机构具有确定运动的条件是什么？（4）何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？（5）杆组具有什么特点？如何确定机构的级别？选择不同的原动件对机构级别有无影响？答案：（1）平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1（2）平面机构中若引入一高副将带入1个约束，而引入一个低副将带入2个约束。
（3）机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于零，且自由度数等于原动件数。
（4）复合铰链：在同一点形成两个以上的转动副，这一点为复合铰链。
局部自由度：某个构件的局部运动对输出构件的运动没有影响，这个局部运动的自由度叫局部自由度。
虚约束：起不到真正的约束作用，所引起的约束是虚的、假的。
（5）杆组是自由度为零、不可再拆的运动链。
机构的级别是所含杆组的最高级别。
选择不同的原动件使得机构中所含杆组发生变化，可能会导致机构的级别发生变化。
2-2 计算下图机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度，虚约束等情况时必须一一指出，图中BC、ED、FG分别平行且相等。
要使机构有确定运动，请在图上标出原动件。
2-2答案：B点为复合铰链，滚子绕B点的转动为局部自由度，ED及其两个转动副引入虚约束，I、J两个移动副只能算一个。
11826323=-⨯-⨯=--=h L p p n F根据机构具有确定运动的条件，自由度数等于原动件数，故给凸轮为原动件。
2-3 题图2-3所示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，以AB 为原动件分析组成此机构的基本杆组。
又如在该机构中改选EF 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同，机构的级别怎样？2-3答案：110273=⨯-⨯=F 。
注意其中的C 、F 、D 、Ｈ点并不是复合铰链。
以AB 为原动件时：此时，机构由三个Ⅱ级基本杆组与原动件、机架构成，机构的级别为二级。
机械原理习题与答案解析
第1章平面机构的结构分析1.1解释下列概念1.运动副；2.机构自由度；3.机构运动简图；4.机构结构分析；5.高副低代。
1.2验算下列机构能否运动，如果能运动，看运动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。
题1.2图题1.3图1.3 绘出下列机构的运动简图，并计算其自由度(其中构件9为机架)。
1.4 计算下列机构自由度，并说明注意事项。
1.5计算下列机构的自由度，并确定杆组及机构的级别(图a所示机构分别以构件2、4、8为原动件)。
题1.4图题1.5图第2章平面机构的运动分析2.1试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
题2.1图2.2在图示机构中，已知各构件尺寸为l AB=180mm , l BC=280mm , l BD=450mm ,l CD=250mm ,l AE =120mm ,φ=30º, 构件AB上点E的速度为v E=150 mm /s ,试求该位置时C、D两点的速度及连杆2的角速度ω2。
2.3 在图示的摆动导杆机构中，已知l AB=30mm , l AC=100mm , l BD=50mm ,l DE=40mm ,φ1=45º,曲柄1以等角速度ω1=10 rad/s沿逆时针方向回转。
求D点和E点的速度和加速度及构件3的角速度和角加速度（用相对运动图解法）。
题2.2图题2.3图2.4 在图示机构中，已知l AB =50mm , l BC =200mm , x D =120mm , 原动件的位置φ1=30º, 角速度ω1=10 rad/s ，角加速度α1=0，试求机构在该位置时构件5的速度和加速度，以及构件2的角速度和角加速度。
题2.4图2.5 图示为机构的运动简图及相应的速度图和加速度图。
（1）在图示的速度、加速度多边形中注明各矢量所表示的相应的速度、加速度矢量。
（2）以给出的速度和加速度矢量为已知条件，用相对运动矢量法写出求构件上D 点的速度和加速度矢量方程。
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机械原理复习思考题1.1.构件——独立的运动单元。
1.2.零件——独立的制造单元。
1.3.运动副——两个构件的相关联（接触、联接）部位，并能产生某种相对运动。
1.4.构成运动副个条件：a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动1.5运动副元素——直接接触的部位的形态（点、线、面）。
1.6. P7两个构件之间的相对运动为转动副的运动副称为转动副或回转副，也称为铰链；相对运动为移动的运动副称为移动副；相对运动为螺旋运动的运动副称为螺旋副；相对运动为球面运动的运动副称为球面运动副。
1.7运动链P9——构件通过运动副的连接，构成可相对运动的系统称为运动链。
1.8.原动件P10——机构中按给定运动规律运动构件称为原动件。
（或主动件）1.9.机构简图——用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。
1.10.机构（定义）——具有确定运动的运动链称为机构。
1.11.机构运动简图的作用1）用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形：2）作为运动分析和动力分析的依据。
1.12.机构运动简图应满足的条件：1）构件数目与实际相同；2）运动副的性质、数目与实际相符；3）.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。
1.13.机构具有确定运动的条件为：自由度数目＝原动件数目1.14 .最小阻力定律P15：当机构原动件数目小于机构自由度数目时，机构的运动将遵守最小阻力定律，即优先沿阻力最小的方向运动。
1.15.欠驱动机构---机构原动件数目少于自由度~。
P15图2-911.5.1冗驱动机构---机构原动件数目多于自由度~。
P16图2-101.16.虚约束---对机构的运动不起实际作用的约束。
1.17.试计算下例机构简图的自由度，首先明确标注杆件数量？复合铰链点？高副接触？原动件?对原动件的运动进行分析说明。
（1）控掘机机构及自由度计算。
解：机构自由度为F＝3n－2m－p ＝3×11－2×15－0＝3；原动件为液压油缸，共有3个与自由度F相等，机构能够作唯一运动。
（2）装载机机构及自由度计算。
解：机构自由度为F＝3n－2m－p ＝3×8－2×11－0＝2原动件为2个液压油缸，原动件数量与自由度F相等，机构能够作唯一运动。
（3）小汽车机械千斤顶机构及自由度计算。
解：(1)计算机构自由度：F＝3n－2m－p ＝3×8－2×10－2＝2；（2）原动件为丝杠,一个双向作用丝杠，转动丝杠同时驱动2个复合滑块。
所以原动件为2与自由度2相等，机构能够作唯一运动。
一运动。
（4）圆盘锯机构及自由度计算。
（5）振动筛机构及自由度计算。
解：解：机构自由度为F＝3n－2m－p ＝3×7－2×9－1＝2；解：图中原动件为曲柄1和凸轮6。
2.1.什么是速度瞬心——两个作平面运动构件上速度相同的一对重合点，在某一瞬时两构件相对于该点作相对转动，该点称瞬时速度中心。
2.2.什么是三心定律——三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上。
（此法特别适用于两构件不直接相联的场合）。
2.3.两构件通过运动副直接相连，试确定其瞬心位置？ P39 P45①以转动副连接——铰链中心就是其瞬心位置；②以移动副连接——瞬心就在垂直于其导路方向无穷远处；③以纯滚动高副连接——瞬心就在其接触点处；④以滚动兼滑动的高副连接——瞬心就在过接触点高副元素的公法线上，视其他条件确定。
2.4.用瞬心法和三心定律求下例图形的速度瞬心？已知构件2的转速ω2，求构件4的角速度ω4 ？解：①瞬心数为6个；②直接观察能求出4个，余下的2个用三心定律求出。
③求瞬心P24的速度，VP24＝μl(P24P12)·ω2VP24＝μl(P24P14)·ω4ω4 ＝ω2· (P24P12)/ P24P142.5.用瞬心法和三心定律求下例图形的速度瞬心。
已知构件2的转速ω2，求构件4的速度ν4。
2.7.试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置，并给出连杆上E点上速度方向位置。
22.8.试题图所示，偏心圆凸轮机构中，AB=L，凸轮半径为R，OA=h,∠OAB=90°,凸轮以角速度ω转动，试求推杆2的角速度ω?（提示：使用三心定理，正确标2注瞬心位置）（1）应用三心定理，瞬心位置标注见图；（2）∵∠P0BC=∠BP0C =45°又∵OA=AP0=h∴A P0·ω=B P0·ω2ω2= AP0·ω/BP0= h·ω/(L+h)2.9.试题图所示，滑块导轨机构中，ω=10rad/s，θ=30°,AB=200mm，试用瞬心法求构件3的速度v? （提示：使用瞬心法，正确标注瞬心位置）3（2.9）解：（1）应用瞬心法，瞬心位置标注见图；（2）∵AB= P14 P23= 0.2P14 P0= AB /(√3/2) =0.2/(√3/2)V3= P14 P0·ω=0.2/(√3/2)·ω=0.2/(√3/2)×10=4/√ 32.10.速度影像P37——同一构件上各点间的相对速度矢量构成的图形bce称为该构件图形BCE的速度影像。
2.11.机构速度分析图解法P36；P50题3-5； P50题3-6；5.1采用非平面运动副，摩擦力为什么会增大？——因为G一定时，其法向力N的大小取决于运动副元素的几何形状，形成当量21摩擦系数f。
v5.1.1当量摩擦系数fv大于摩擦系数f，即f v＞ f是因为运动副元素的_几何形状改变而产生的。
2.6.fv 称为当量摩擦系数, 其取值为:(1)平面接触: f v = f ；(2)槽面接触: f v = f /sinθ；(3)半圆柱面接触: f v= k f ，（k = 1~π/2）。
5.2.为了提高机械效率，在进行设计机械时应尽量减少摩擦损失，具体措施有：a)用滚动代替滑动；b)考虑润滑；c)合理选材。
5.2.1机械效率η----输出功W出与输入功W入的比值（η = W出 /W入）。
5.3.当机械出现自锁时，无论驱动力多大，都不能运动，从能量的观点来看，就是:驱动力做的功永远≤由其引起的摩擦力所做的功5.4.机械的自锁的条件是什么？。
1）传动效率η＜0；2）对于移动副，当驱动力F的作用线落在摩擦锥内时，则机械发生自锁。
3）对于转动副，当驱动力F的作用线穿过摩擦圆(a<ρ)时，发生自锁。
5.5摩擦圆半径ρ--摩擦阻力矩M f21与轴承总反力R2之比，即ρ= M f21 / R21 = f v r ，(a<ρ)时，发生自锁6.1.平面机构的平衡有两种方法一种是完全平衡，另一种是。
6.2. 平面机构部分平衡的措施是？1)利用非对称机构平衡；2)利用平衡质量平衡3)利用弹簧平衡6.3.质量代换的条件：P571）代换前后各构件质量不变；2）质心位置不变；3）对质心轴的转动惯量不便。
6.4.质量代换法？P57将各构件的质量，按一定条件用集中于某些特定点的假象质量来替代，这样只需求集中质量的惯性力，而无需求惯性力偶矩。
从而将问题简化。
这上方法称为~。
6.5. δ＝(ωmax－ωmin)/ ωm为机器运转速度不均匀系数，它表示了机器速度波动的程度。
6.6机械运转速度波动调节方法？1）对周期性速度波动，可在转动轴上安装一个质量较大的回转体（俗称飞轮）达到调速的目的。
2）.对非周期性速度波动，需采用专门的调速器才能调节。
8.1平面连杆机构的三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
8.2曲柄摇杆机构特征、作用？特征-----曲柄＋摇杆作用-----将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。
8.3.双曲柄机构的特征、作用及特例？特征------两个曲柄；作用------将等速回转转变为等速或变速回转。
特例------平行四边形机构。
铸造翻箱机构、风扇摇头机构；之8.4双摇杆机构的特征、作用及特例？特征------两个摇杆;特例：等腰梯形机构------汽车转向机构8.5压力角α：——从动件驱动力F与力作用点绝对速度之间所夹锐角。
8.5.1传动角γ：——γ是作用力与构件半径线之间的夹角，α与γ互为余角，α+γ=90°。
通常用γ衡量机构传动力性能，并称之为～。
α越小，则γ越大，机构传动力性能越好，反之越差。
为了保证机构正常循环工作，要求:γmin≥40°--50°8.6什么是机构的死点位置？摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有：γ= 0 ，此时机构不能运动.8.7避免机构“死点”措施是什么？(1)两组机构错开排列，如火车轮机构;(2)装加飞轮，靠飞轮的惯性力越过（如内燃机、缝纫机等）。
8.8曲柄存在的条件？1）最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和，称为杆长条件。
2）连架杆或机架之一为最短杆。
8.9对于四杆机构而言，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。
下例图形各为什么机构？a.( )b.( )c.( )d.( ) （如果铰链四杆机构各杆长度满足杆长条件，当最短杆为连架杆时，则机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则机构为双曲柄机构；当最短杆的相对杆为机架时，机构为双摇杆机构。
）8.10铰链四杆机构的三类设计要求是什么？1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如: 飞机起落架、函数机构。
2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。
3)满足预定的轨迹要求，如鹤式起重机、搅拌机等。
8.11 P145，试用做图法按给定的行程速比系数K设计四杆机构。
已知：CD杆长，摆角φ及K。
（提示：在已有的图形上完成最后两部设计）解：步骤如下：①计算θ＝180°(K-1)/(K+1)；②任取一点D，作等腰三角形腰长为CD，夹角为φ；③作C2P⊥C1C2，作C1P使∠C2C1P=90°－θ,交于P；④作△P C1C2的外接圆，则A点必在此圆上。
⑤在PC21圆弧上确定曲柄中心A的位置（同一弦长所对应的圆周角处处相等），设曲柄为l1 ，连杆为l2 ，则:AC1=l1 +l2 ； A2=l2 -l1 => l1 =(AC1 －AC2 )/ 2⑥以A为圆心，AC2为半径作弧交于E,得：l1=EC1/ 2 ；l2 = A C1－（EC1 / 2）8.12图示为四杆机构中连杆BC的两个极限位置B1C1和B2C2,当连杆位于B1C1时，摇杆DC处于铅垂位置；当连杆位于B2C2时，B1B2连线为水平线，且此时四杆机构的传动角为最小。
试用作图法求出各杆长度，要求保留作图线。
解：（保留作图线）8.13.用做图法设计导杆机构。
已知：机架长度d，行程速比K，设计此机构。
解：由于θ与导杆摆角φ相等，设计此机构时，仅需要确定曲柄长度a 。