西南交通大学机械原理B基础作业及答案
(完整版)机械原理课后全部习题答案
机械原理课后全部习题答案目录第1章绪论 (1)第2章平面机构的结构分析 (3)第3章平面连杆机构 (8)第4章凸轮机构及其设计 (15)第5章齿轮机构 (19)第6章轮系及其设计 (26)第8章机械运动力学方程 (32)第9章平面机构的平衡 (39)第一章绪论一、补充题1、复习思考题1)、机器应具有什么特征？机器通常由哪三部分组成？各部分的功能是什么？2）、机器与机构有什么异同点？3）、什么叫构件？什么叫零件？什么叫通用零件和专用零件？试各举二个实例。
4）、设计机器时应满足哪些基本要求？试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。
2、填空题1)、机器或机构，都是由组合而成的。
2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。
3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。
4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。
5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。
6）、构件是机器的单元。
零件是机器的单元。
7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。
8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。
9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。
3、判断题1)、构件都是可动的。
（）2）、机器的传动部分都是机构。
（）3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。
（）4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。
（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。
（）6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
（）7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。
（）2 填空题答案1）、构件2）、构件3）、代替机械功4）、相对运动5）、传递转换6）、运动制造7）、预定终端8）、中间环节9）、确定有用构件3判断题答案1）、√2）、√3）、√4）、√5）、×6）、√7）、√第二章 机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。
西南交通大学机械原理试题
西南交通大学机械原理试题西南交通大学2003 年硕士研究生招生入学考试机械原理试题考试时间：2003年 1 月考生请注意：1．本试题共七题，共 3 页，考生请认真检查；2．答题时，直接将答题内容写在指定的答卷纸上（16 分）计算图示平面机构的自由度，如果有复合铰链、局部自由度和虚约束请予以指出。
(a) (b)word 文档可自由复制编辑24 分）渐开线直齿圆柱齿轮传动, 齿轮的基本参数如下表所示齿数齿顶高系数径向间隙系数模数压力角变位系数齿轮1 10 1 0.25 4mm 20°0.42齿轮2 45 1 0.25 4mm 20°-0.421．推证其瞬时传动比为i12z2，其中z2, z1分别为齿轮2，1 的z1齿数；2．说明这对齿轮是否存在根切现象？3．这对齿轮的标准中心距和正确安装中心距分别是多少？4．分析是否可以通过增大这对齿轮传动的模数来提高其重合度。
三、（15 分）图示机构，图中比例尺为0.002mm / m ，构件 2 为运动输入构件，构件7 为运动输出构件。
1．说出机构中所含基本机构的名称，并说明各个基本机构是由哪些构件组成的；2．分析该机构运动变换的功能，即：能将原动件 2 的什么样的运动转变为构件7 什么样的运动输出；3．设计另外一个机构，实现与图示机构相同的运动变换功能，并画出所设计机构的示意图。
四、（27 分）如图所示，word 文档可自由复制编辑1．设计一个机构能够实现当滑块 A 在力P 的作用下向右运动时，滑块 B 能够克服作用于其上的工作阻力Q 向上运动；2．分析当滑块 A 在任意位置时，以力P为主word 文档可自由复制编辑word 文档 可自由复制编辑动力，所设计机构各个运动副反力的方向（不考虑重力、惯性力 等，并设所有移动副、螺旋副、高副的摩擦角均为 V ，所有转 动副的摩擦圆半径为 V ）；3．分析在以力 P 为主动力时，所设计机构的自锁条件 五、 （ 27 分 ） 图示轮 系中， 已知各齿轮 的 齿数 z117,z 240,z 3 17, z 4 80, z 4' 60 z550,z5'55, z 6 65, z 6' 1, z 7 60n 1n 3 3000 r min ，转向如图所示1．试确定出蜗轮 7 的转速和转向； 2．若齿轮 5，4'，5'， 6 均为标准渐开线直齿 圆柱齿轮，模数为 3mm, 且为标注安装。
机械原理课后习题答案
inva )
=6.8mm
分度圆半径r=mz/2=10*18/2=90mm
齿槽宽：ea=2π ra/z-sa
分度圆齿厚s=π m/2=15.7mm
=28.1mm
齿顶圆半径ra=r+ha*m=90+10=100mm
基圆半径rb=rcosα=90cos200=84.57mm
inv200=0.0148
齿顶圆压力角
第2章 平面机构的结构分析
2-7：计算自由度，指出所有的复合铰链、局部自由度和虚约束，判定运动 是否确定； 解：自由度：
a) F=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1；确定 b) F=3n-2PL-PH=3*6-2*8=2；不确定 c) F=3n-2PL-PH=3*4-2*5-1=1；确定 d) F=3n-2PL-PH=3*4-2*5-1=1；确定
从而lAB+lBC, lBC-lAB可求得,最后确定lAB和lBC； 设计步骤：
①取一点A，并定D点； ②以D为圆心，作圆； 根据CD摆角15°定C1，C2点； ③ 量取lAC1,lAC2
lAB+lBC=430 lBC-lAB=348
C2 15° 15°C1
B A
lAB=41
A
B1
D
lBC=389
B2
虚约束
局部自由度
复合铰链
a)
b)
c)
d)
机械原理 作业
第2章 平面机构的结构分析
2-8：计算自由度；确定机构所含杆组的数目与级别；确定机构级别。画出 瞬时替代机构； 解：自由度：
a) F=3n-2PL-PH=3*7-2*10=1；Ⅱ级 b) F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1；Ⅲ级
机械原理习题册答案
机械原理习题册答案机械原理习题册答案机械原理是工程学中的重要基础课程，它涉及到物体的平衡、运动和力学性质等方面。
在学习过程中，习题是非常重要的辅助工具，通过解答习题可以巩固所学的理论知识，提高解决问题的能力。
本文将为大家提供一些机械原理习题册的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
第一章：力的平衡1. 如图所示，一个质量为10kg的物体受到一个斜面上的力F1，斜面与水平面的夹角为30度。
已知物体在斜面上不发生滑动，求力F1的大小。
解答：根据力的平衡条件，物体在斜面上的重力与斜面对物体的支持力之和等于零。
设物体的重力为G，支持力为N，则有：G = mg = 10kg * 9.8m/s^2 = 98NN = G * cosθ = 98N * cos30° ≈ 84.85N由此可得，力F1的大小为84.85N。
2. 如图所示，一个质量为5kg的物体受到一个斜面上的力F2，斜面与水平面的夹角为45度。
已知物体在斜面上发生滑动，滑动摩擦系数为0.2，求力F2的大小。
解答：根据力的平衡条件，物体在斜面上的重力与斜面对物体的支持力之和等于物体受到的力F2。
设物体的重力为G，支持力为N，则有：G = mg = 5kg * 9.8m/s^2 = 49NN = G * cosθ = 49N * cos45° ≈ 34.65N摩擦力f = μN = 0.2 * 34.65N = 6.93N由此可得，力F2的大小为49N + 6.93N = 55.93N。
第二章：力的作用效果1. 如图所示，一个质量为2kg的物体受到一个力F3，使其沿水平方向匀速运动。
已知物体受到的摩擦力为4N，求力F3的大小。
解答：根据力的作用效果，物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度。
设物体的质量为m，加速度为a，则有：F3 - 4N = ma由于物体沿水平方向匀速运动，加速度a为零。
因此，有：F3 - 4N = 0F3 = 4N由此可得，力F3的大小为4N。
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（）。
机械原理课后习题答案
《机械原理》课后习题答案第2章（P27）2-2 计算下列机构的自由度，如遇有复合铰链、局部自由度、虚约束等加以说明。
（a）n=3，p l=3 F=3*3-2*3=3（b）n=3，p l=3，p h=2 F=3*3-2*3-2=1 （B处有局部自由度）（c）n=7，p l=10 F=3*7-2*10=1（d）n=4，p l=4，p h=2 F=3*4-2*4-2=2 （A处有复合铰链）（e）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （A或D处有虚约束）（f）n=3，p l=4 F=3*3-2*4=1 （构件4和转动副E、F引入虚约束）（g）n=3，p l=5 F=(3-1)*3-(2-1)*5=1 （有公共约束）（h）n=9，p l=12，p h=2 F=3*9-2*12-2=1 （M处有复合铰链，C处有局部自由度）2-3 计算下列机构的自由度，拆杆组并确定机构的级别。
（a）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1由于组成该机构的基本杆组的最高级别为Ⅱ级杆组，故此机构为Ⅱ级机构。
（b）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1此机构为Ⅱ级机构。
（c）n=5，p l=7 F=3*5-2*7=1拆分时只须将主动件拆下，其它构件组成一个Ⅲ级杆组，故此机构为Ⅲ级机构。
2-4 验算下列运动链的运动是否确定，并提出具有确定运动的修改方案。
（a）n=3，p l=4，p h=1 F=3*3-2*4-1=0 该运动链不能运动。
修改方案如下图所示：（b）n=4，p l=6 F=3*4-2*6=0 该运动链不能运动。
修改方案如下图所示：或第3章（P42）3-2 下列机构中，已知机构尺寸，求在图示位置时的所有瞬心。
（a）（b）（c）(a) v3=v P13=ω1P14P13μl3-6 在图示齿轮连杆机构中，三个圆互作纯滚，试利用相对瞬心P13来讨论轮1与轮3的传动比i13。
第5章（P80）5-2 一铰接四杆机构（2）机构的两极限位置如下图：（3）传动角最大和最小位置如下图：5-3题略解：若使其成为曲柄摇杆机构，则最短杆必为连架杆，即a 为最短杆。
西南交大考试机械原理B复习题
机械原理复习题答案一填空题1. 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
2. 满足曲柄存在条件的铰链(四杆机构)，取与最短杆相邻的杆为机架时，为曲柄摇杆机构，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。
3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m 和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。
7. V带传动的主要失效形式是打滑和疲劳断裂。
8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n 1 选取的。
9. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。
10.在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和__受力情况______。
11.对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为__2 ______。
12.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为___两者相等_____。
13.在内啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向__相同______。
14.普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据____轴径____按标准选择。
15.链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的，所以应属于____啮合____传动。
16.在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1__等于___σH2。
17.蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是___轮齿啮合时_____的摩擦损耗效率。
18.滑动轴承的转速越高，所选用的润滑油粘度越__大______。
19.联轴器型号是根据计算转矩、转速和____轴径____从标准中选取的。
20、常用的间歇运动机构有___槽轮机构_____和__ 棘轮机构______。
21、由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角__越大______，我国规定标准压力角是指分度圆上的压力角，其值为_____ 200 ___。
机械原理课后习题答案.pdf
[解]
（1）取μι作机构运动简图；
μl
=
0.002
m mm
C3
lBC =
l
2 AB
+
l
2 AC
−
l AB
⋅ lAB
⋅ cos135
= 302 + 1002 − 30 ×100 × cos135 = 123 (mm)
B
D
2
1 ω1
A
ϕ1
4
E
（2）速度分析 取C为重合点：C( C2, C3)
vB → vC 2 → vD ,vE → ω2
p(c3)
ω2
2
D
c2
2) 求aC2
aC 2 = aB
+ aCn 2B
+
at C 2B
=
aC 3
+
aCk
2C 3
+ aCr 2C 3
方向： B→A C→B ⊥CB
0 ⊥CБайду номын сангаас向下 ∥BC e
大小： √ √
?
0√
?
E
d
b
其中:
an C 2B
= ω2 2
lBC
=
2.02
4
C P34
1
A P12
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
b) P13
P34 B
3
P 23 →∞
2
P12
A
4
C P14→∞
P24
1
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
c)
P13 P14 C
4
→∞ P 34
M
vM
西南交通大学机械设计B作业及答案
机械设计B线下作业第一次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共13道小题)1. 对于大量生产，形状较复杂、尺寸大的零件应选择_________________毛坯。
(A) 自由锻造(B) 冲压(C) 模锻(D) 铸造正确答案：D2. 对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常选用________。
(A) 升角小，单线三角形螺纹(B) 升角大，双线三角形螺纹(C) 开角小，单线梯形螺纹(D) 升角大，双线矩形螺纹正确答案：A3. 在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_______。
(A) 提高强度(B) 提高刚度(C) 防松(D) 减小每圈螺纹牙上的受力正确答案：C4. 在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是_______。
(A) 避免螺栓受附加弯曲应力作用(B) 便于安装(C) 为安置防松装置(D) 为避免螺栓受拉力过大正确答案：A5. 普通平键联接工作时，键的主要失效形式为_________。
(A) 键受剪切破坏(B) 键侧面受挤压破坏(C) 剪切与挤压同时产生(D) 磨损和键被剪断正确答案：B6. 采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成_________。
(A) 相隔180度(B) 相隔120～130度(C) 相隔90度(D) 在同一母线上正确答案：A7. 带张紧的目的是_______。
(A) 减轻带的弹性滑动(B) 提高带的寿命(C) 改变带的运动方向(D) 使带具有一定的初拉力正确答案：D8. V带传动中，小带轮直径的选取取决于_______。
(A) 传动比(B) 带的型号(C) 带传递的功率正确答案：C9. 一般开式齿轮传动的主要失效形式是_______。
(A) 齿面胶合(B) 齿面疲劳点蚀(C) 齿面磨损或轮齿疲劳折断(D) 轮齿塑性变形正确答案：C10. 在直齿圆柱齿轮设计中，若中心距保持不变，而把模数增大，则可以______。
2005级机械原理试卷B
西南交通大学2006－2007学年第(1)学期考试试卷课程代码 2100242 课程名称 《机械原理》 考试时间 120 分钟阅卷教师签字：一、 填空题：（每空0.5分，共10分）1、从受力观点来分析，移动副的自锁条件是，转动副的自锁条件是；从效率的角度来分析，机械的自锁条件是。
2．铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是。
3．在曲柄摇杆机构中，当为原动件，与时，则机构出现死点位置。
4．凸轮机构推杆常用的四种运动规律为：A ，等速运动 B ，等加等减速运动 C ，余弦加速运动 D ，正弦加速运动。
其中，仅适用于低速运动的运动规律是。
5．渐开线齿廓的啮合线也是两基圆的，它与两齿轮连心线的交点，称为，此交点是一，因此渐开线齿廓能保证两齿轮的传动比为。
6．对转子的质量平衡一般有静平衡和动平衡两种方法，经过静平衡 动平衡，而经过动平衡的静平衡的。
7、凸轮的基圆半径越小，机构的结构就越__ ____，但过小的基圆半径会导致压力角_____，从而使凸轮机构的传动性能变____ __。
8、用标准齿条刀具加工标准齿轮产生根切的原因是______________________。
9、经过负变位的齿轮比标准齿轮的分度圆齿厚_ ____，齿顶高_ _____。
班 级 学 号 姓 名密封装订线 密封装订线 密封装订线二．试绘出图示机构的运动简图（6分）三．计算图示机构的自由度，对其中所含有的复合铰链、局部自由度和虚约束应进行指出。
（12分）四．图示铰链机构中，已知l AB=30mm，l DC=60mm，l BC=l AD=80mm，ω1=5rad/s，试用瞬心法求：当φ1=15°时，C点的速度v C。
（绘图需按比例）（12分）五．已知图示机构的结构为l AB =40mm ，l BC =35mm ，输入运动φ1=3t 、s /rad 31=φ 。
试求解滑块C 的运动方程及速度方程。
（14分）六． 已知所示轮系的z 1=18, z 2=28,z 2′=24,z 3=64,z 4=60。
最新西南交1206考试批次《机械原理B》复习题及参考答案
机械原理B第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：二、判断题(判断正误，共2道小题)1.机构是具有确定运动的运动链正确答案：说法正确解答参考：2.平面四杆机构的曲柄存在条件为最长杆与最短杆的杆长之和不大于其余两杆长之和正确答案：说法错误解答参考：三、主观题(共7道小题)3.齿轮的定传动比传动条件是什么？参考答案：答案请自行查阅教材4.计算图7－2所示大减速比减速器的传动比。
参考答案：[参考答案]将轮系分为两个周转轮系①齿轮A、B、E和系杆C组成的行星轮系；②齿轮A、E、F、G和系杆C组成的差动轮系。
因为，所以将代入上式，最后得5.图7－4中，，为轮系的输入运动，C为轮系的运动输出构件。
已知确定转速的大小和转向。
参考答案：[参考答案]该轮系是由定轴轮系（１-２）和周转轮系（2-3-4-4’-5）组成的混合轮系。
对定轴轮系（１-２），有即对周转轮系（2-3-4-4’-5），有将，，代入上式，最后得，其中“-”表示齿轮5的转向与相同，方向“↓”，如下图所示。
6.在图8－3中凸轮为半径为R的圆盘，凸轮为主动件。
（1）写出机构的压力角α与凸轮从图示位置转过的角度δ之间的关系；（2）讨论如果α≥[α]，应采用什么改进设计的措施？参考答案：[参考答案]（1）当凸轮转动任意角时，其压力角如下图所示。
由图中几何关系有所以机构的压力角与凸轮转角之间的关系为（2）如果，则应减小偏距e，增大圆盘半径R和滚子半径r r。
7.机械系统的等效驱动力矩和等效阻力矩的变化如图9-2所示。
等效构件的平均角速度为。
求该系统的最大盈亏功。
参考答案：[参考答案]由下图中的几何关系可以求出各个盈、亏功的值如下其中“+”表示盈功，“—”表示亏功。
画出示功图，如下图(b)，先画出一条水平线，从点a开始，盈功向上画,亏功向下画。
示功图中的最低点对应，最高点对应。
图 (b)可以看出，点b最高，则在该点系统的角速度最大；点c最低，系统的角速度最小。
最新【西南交通大学机械原理课后习题答案】资料
选择比例尺 =0.001m/mm，分别量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明原动件及其转动方向，如题１图所示。
2.绘制题２图所示简易冲床的机构运动简图。
解：图示机构中已标明原动件，构件6为机架，其余构件为从动件。需要注意的是，在区分构件时应正确判断图中各构件都包括哪些部分，例如：构件3就包括两部分，如图所示。
解：首先建立直角坐标系如图所示。
固定铰链点D、E、A的坐标分别为D(0,0)，E(xE,yE)，A(xA,yA)。当以构件CD为原动件时，机构为Ⅱ级机构；而当以构件AB为原动件时，机构为Ⅲ级机构。
（一）、以构件CD为原动件时
构件CD为定轴转动，已知原动件的运动，就是已知构件CD绕点D转动的角位置 、角速度 和角加速度
根据速度瞬心的概念，可得 ，其中， 可以直接从图中量出。构件３的速度方向如图中 所示。
24. 在题16图的四杆闭运动链中，已知 ， ， ， 。欲设计一个铰链四杆机构，机构的输入运动为单向连续转动，确定在下列情况下，应取哪一个构件为机架？①输出运动为往复摆动；②输出运动也为单向连续转动。
解：①当输出运动为往复摆动时，机构应为曲柄摇杆机构，此时应取四杆中最短杆的相邻杆，即b或d作为机架。
其关联矩阵为： 邻接矩阵为：
； ；
4.计算题4图所示压榨机机构的自由度。
解：机构为平面机构。
机构中构件1为偏心轮，构件2绕构件1的几何中心发生相对转动，即形成中心位于偏心轮几何中心的转动副，因此偏心轮相当于一个有两个转动副的构件，一个转动副是在点A与机架11形成的，另外一个是在偏心轮几何中心处与构件2形成的。
（C）、 ，机构有确定的运动。其中：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四处均为复合铰链，AB、BC、CD、AD四杆中有一杆为虚约束，没有局部自由度；
【最新试题库含答案】【西南交通大学机械原理课后习题答案】
【西南交通大学机械原理课后习题答案】：篇一：机械原理课后习题答案(部分)第二章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。
2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，也可用来进行动力分析。
2-3 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：参考教材12~13页。
2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。
2-6 在图2-22所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。
2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。
2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代 ?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。
2-11 如图所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴 A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压目的。
试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
1解：1）取比例尺绘制机构运动简图。
2）分析其是否可实现设计意图。
F=3n-( 2Pl + Ph –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0 此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。
3）修改方案。
为了使此机构运动，应增加一个自由度。
办法是：增加一个活动构件，一个低副。
修改方案很多，现提供两种。
※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴心A 转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。
机械原理B(答案).
一．填空题机构的原动件数目=机构的自由度数；2．任何机构都可以看作为由机架、原动件、基本杆组组成；3．做平面运动的三个构件共有三个瞬心，三个瞬心位于同一直线上；4．驱动力作用于磨檫角之内；5．所有惯性力之和等于零 所有惯性力矩之和等于零；6．最短杆与最长杆之和小于等于其余两杆之和 整转副是由最短杆和其邻边组成；7．增大基圆半径； 8．理论廓线；9．重合度ε>1；10．m a1= m t2 αa1= αt2 γ=β(旋向相同)；11．齿条 齿轮 12．不变、增加；13．增加；14．D ；15．周期性 。
二．计算下列机构的自由度 F=3n-2Pl-Ph=3x8-2x11-1=1三．解：解：θ=180011+-k k =16.40则：L BC -L AB =AC1xu l =36 L BC +L AB =AC2xu l =86四．解：1 如图所示（虚线）2 凸轮的基圆半径r 0从动件的行程3 位移s=Acxu L - r 0五．解： 瞬心数 K=N （N-1）/2=6各瞬心如图所示P 13是构件1，3v 3= v 3 P13= v 1 P13=ω1. P 14 P 13.u =2000mm/s六．解：因为 d b =dcos α=mz cos αd f =d-2h a =m （z-2h a *当z>=42时 d b f 当z<=41时 d b >d f七．解：在周转定轴轮系1-2-2‘-3-H 中： i 13H =HHn n n n --31=1-H n n 1='2123Z Z Z Z =16/25 H n n 1=1-16/25=9/25在定轴轮系1-2-2‘-3-H 中： i H4=n n H =-Z Z 4=-1/5 故 i 14=1n n= i 13H . i H4=-9/25.1/5=-9/125三．填空题机构的原动件数目=机构的自由度数；2．原动件的运动规律 运动副的类型 运动尺寸；3．等于零 相等；4．代换前后构件的质量不变 代换前后构件的质心位置不变 代换前后构件对质心的转动惯量不变；5．所有惯性力之和等于零 所有惯性力矩之和等于零；6．驱动力作用于磨檫圆之内；7．死点，零；8．A ；9．增大基圆半径；10．m n1= m n2 αn1= αn2 β1=β2(旋向相反)；11．重合度ε>1；12．31.07；13．不变 减少 增加；14．不变 增加；15．周期性 。
机械原理基础习题库与答案
机械原理基础习题库与答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、标准齿轮分度圆压力角为（）。
:A、30°B、40°C、10°D、20°正确答案：D2、（）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、死点B、自由度F小于等于零C、自锁正确答案：C3、以凸轮回转中心为圆心，以凸轮最小向径为半径所做的圆称为凸轮的（）。
:A、任意圆B、节圆C、分度圆D、基圆正确答案：D4、凸轮机构中，从动件的运动规律完全取决于凸轮（）。
:A、凸轮转速B、滚子大小C、基圆大小D、轮廓曲线的形状正确答案：D5、雷达天线俯仰角调整机构，飞剪机构，搅拌机构，摄影机抓片机构、缝纫机踏板机构等均属于（）。
:A、双摇杆机构B、双曲柄机构C、曲柄摇杆机构D、曲柄滑块机构正确答案：C6、两连架杆都能整周回转，故为（）。
:A、曲柄摇杆机构B、双摇杆机构C、曲柄滑块机构D、双曲柄机构正确答案：D7、压力角和传动角是表征机构传力性能优劣的物理量，压力角越小，传动角越大，传力性能越（）。
:A、好B、差C、无影响D、不确定正确答案：A8、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（）个数，PH为高副个数。
:A、机架B、低副C、活动构件D、高副正确答案：B9、从动件位于两极限位置时，主动曲柄相应一个位置与另一位置反向延长线间的夹角，称为（）θ。
:A、压力角B、极位夹角C、传动D、摩擦角正确答案：B10、代表渐开线圆柱齿轮的压力角位于（）。
:A、基圆B、分度圆C、齿根圆D、齿顶圆正确答案：B11、为了避免（），应使从动件在往复运动过程中与凸轮始终保持接A、急回B、运动失真C、死点D、自锁正确答案：B12、平面机构自由度的计算公式为F=3n-2PL-PH，其中n为（）个数，PL为低副个数，PH为高副个数。
:A、低副B、机架C、活动构件D、高副正确答案：C13、（）齿廓上各点的压力角都相同，其大小等于齿形角。
机械原理试题及答案试卷答案
机械原理试题及答案试卷答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个选项不属于机械的基本组成要素？A. 零件B. 部件C. 机构D. 系统答案：D2. 下列哪种机构属于高副机构？A. 齿轮机构B. 曲柄滑块机构C. 螺旋机构D. 摇杆机构答案：A3. 下列哪个选项不是机械设计的基本要求？A. 实用性B. 安全性C. 经济性D. 艺术性答案：D4. 下列哪种材料不适合用作机械零件？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 橡胶答案：D5. 下列哪个选项不是机械传动的基本形式？A. 齿轮传动B. 摩擦传动C. 液压传动D. 磁悬浮传动答案：D二、填空题（每题2分，共20分）6. 机械原理是研究机械的______、______和______等方面的基本理论和方法的科学。
答案：结构、运动、力学7. 机械零件的疲劳破坏是由于______引起的。
答案：交变应力8. 机械零件的强度计算方法主要有______、______和______。
答案：安全系数法、许用应力法、极限载荷法9. 齿轮传动的失效形式主要有______、______和______。
答案：点蚀、齿面磨损、轮齿折断10. 机械系统的平衡条件是______、______和______。
答案：力平衡、力矩平衡、功率平衡三、判断题（每题2分，共20分）11. 零件和部件是机械的基本组成要素。
（）答案：√12. 机械设计的基本要求不包括可靠性。
（）答案：×13. 机械传动中的摩擦力总是有害的。
（）答案：×14. 机械零件的疲劳破坏只与材料性能有关，与应力状态无关。
（）答案：×15. 机械系统的平衡条件只包括力平衡和力矩平衡。
（）答案：×四、简答题（每题10分，共30分）16. 简述机械原理的主要研究内容。
答案：机械原理的主要研究内容包括：机械的基本组成要素、机械的运动、机械的力学性能、机械零件的强度计算、机械传动、机械系统设计等。
机械原理习题及答案
机械原理习题及答案 Prepared on 22 November 2020第二章 平面机构的结构分析 2-1 绘制图示机构的运动简图。
2-3 计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
解：(a) C 处为复合铰链。
7,n =p h =0，p l =10。
自由度 323721001W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(b) B 处为局部自由度，应消除。
3n =， p h =2，p l =2自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。
(c) B 、D 处为局部自由度，应消除。
3n =， p h =2，p l =2。
自由度 323323121W l h F n p p =--=⨯-⨯-⨯=。
(d) CH 或DG 、J 处为虚约束，B 处为局部自由度，应消除。
6n =，p h =1，p l =8。
自由度 32362811W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(e) 由于采用对称结构，其中一边的双联齿轮构成虚约束，在连接的轴颈处，外壳与支架处的连接构成一个虚约束转动副,双联齿轮与外壳一边构成虚约束。
其中的一边为复合铰链。
其中4n =，p h =2，p l =4。
自由度 32342422W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(f) 其中，8n =，p h =0，p l =11。
自由度 323821102W l h F n p p =--=⨯-⨯-=。
(g) ① 当未刹车时，6n =，p h =0，p l =8，刹车机构自由度为② 当闸瓦之一刹紧车轮时，5n =，p h =0，p l =7，刹车机构自由度为③ 当两个闸瓦同时刹紧车轮时，4n =，p h =0，p l =6，刹车机构自由度为2-3 判断图示机构是否有确定的运动，若否，提出修改方案。
分析 (a) 要分析其运动是否实现设计意图，就要计算机构自由度，不难求出该机构自由度为零，即机构不能动。
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机械原理B线下作业
第一次作业
一、判断题(判断正误，共2道小题)
1. 机构是具有确定运动的运动链
正确答案：说法正确
2. 平面四杆机构的曲柄存在条件为最长杆与最短杆的杆长之和不大于其余两杆长之和
正确答案：说法错误
二、主观题(共7道小题)
3. 齿轮的定传动比传动条件是什么？
答：不论两齿廓在何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一固定点。
4. 计算图7－2所示大减速比减速器的传动比。
答：将轮系分为两个周转轮系
①齿轮A、B、E和系杆C组成的行星轮系；②齿轮A、E、F、G和系杆C组成的差动轮系。
因为，所以
将代入上式，最后得
5. 图7－4中，，为轮系的输入运动，C为轮系的运动输出构件。
已知确定转速的大小和转向。
答：该轮系是由定轴轮系（１-２）和周转轮系（2-3-4-4’-5）组成的混合轮系。
对定轴轮系（１-２），有即
对周转轮系（2-3-4-4’-5），有
将，，代入上式，最后得，其中“-”表示齿轮5的转向与相同，方向“↓”，如下图所示。
6. 在图8－3中凸轮为半径为R的圆盘，凸轮为主动件。
（1）写出机构的压力角α与凸轮从图示位置转过的角度δ之间的关系；
（2）讨论如果a ≥[a]，应采用什么改进设计的措施？
答：当凸轮转动任意角时，其压力角a如下图所示。
由图中几何关系有
所以机构的压力角 a与凸轮转角之间的关系为
（1）如果，则应减小偏距e，增大圆盘半径R和滚子半径r r。
（2）
7. 机械系统的等效驱动力矩和等效阻力矩的变化如图9-2所示。
等效构件的平均角速度为。
求该系统的最大盈亏功。
答：由下图中的几何关系可以求出各个盈、亏功的值如下其中“+”表示盈功，“—”表示亏功。
画出示功图，如下图(b)，先画出一条水平线，从点a开始，盈功向上画,亏功向下画。
示功图中的最低点对应，
最高点对应。
图 (b)可以看出，点b最高，则在该点系统的角速度最大；点c最低，系统的角速度最小。
则
的积分下限和上限应为下图(a)中的点b和点c。
8. 在下列情况下选择机构的传动方案
（1）将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的往复直线运动，并有急回作用。
（2）将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的单向直线运动，并且能反行程自锁。
（3）将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的往复间歇直线运动。
（4）将一构件的单向回转运动转变为另一个构件的单向回转运动，并且
a.两轴平行，但转向相反；
b.两轴平行，转向相同；
c.两轴垂直相交；
两轴空间垂直交错。
答：（1）偏置曲柄滑块机构（2）满足反行程自锁条件的螺旋机构
（3）具有远休止角或近休止角的凸轮机构
（4）a.外啮合圆柱齿轮机构 b. 内啮合圆柱齿轮机构 c.圆锥齿轮机构 d. 蜗轮蜗杆机构
9. 计算图示机构的自由度。
如有局部自由度、复合铰链和虚约束请予以指出。
答：C处的滚子为局部自由度，构件1于构件2、构件3与构件2之间形成两对高副，但是，每对高副的法线都是重合的，所以，每对高副中有一个高副为虚约束。
第二次作业
一、判断题(判断正误，共2道小题)
1. 当机构的极位夹角大于零时，该机构具有急回运动特性。
正确答案：说法正确
2. 当曲柄为主动件时，机构会出现死点
正确答案：说法错误
二、主观题(共4道小题)
3. 定轴轮系中的各齿轮轴心线位置定轴轮系中的各齿轮轴心线位置相对于机架都是固定的；周转轮系中至少有一个齿轮的轴心线位置周转轮系中至少有一个齿轮的轴心线位置相对于机架不固定。
4. 在图7－1中，已知蜗杆的转速，，，，，
，，，，。
（1）写出，，的表达式；
（2）确定的大小和转向。
答：
（1）。
由于蜗杆1和齿轮6的轴心线既不平行，也不重合，所以转向关系必须用通过划箭头来表示；
，“+”表示齿轮2和齿轮6的转向相同；
；齿轮5’和齿轮6为内啮合，转向相同。
（2）因为
5. 机械的周期性变速稳定运转条件是什么？
答：在速度变化的一个周期内盈功相加之和与亏功相加之和相等。
或，在速度变化的一个周期内，等效驱动力（矩）所做的功与等效阻力（矩）所做的功在数值上相等。
6. 已知某机械稳定运转时的等效驱动力矩和等效阻力矩如图10-1所示。
机械的等效转动惯量为Je= 1kg·m2，等效驱动力矩为Md =30 Nm，机械稳定运转开始时等效构件的角速度ω0= 25 rad/s，试确定
（1）等效构件的稳定运动规律；
（2）速度不均匀系数δ；
（3）最大盈亏功ΔWmax ；
（4）若要求[δ]= 0.05，系统是否满足要求？如果不满足，求飞轮的转动惯量JF。
答：（1）因为
所以
又因为则
即等效构件的稳定运动规律为
化简得
（2）计算各个盈、亏功
即所以
即
所以
所以速度不均匀系数为
（3）、最大盈亏功为
（4）、若要求[δ]= 0.05，系统不能满足要求。
飞轮的转动惯量为
根据题图画出系统动能的变化示意图，如下图所示。
从该图中可知，在处系统的角速度最大，在处系统的角速度最小。
第三次作业
一、判断题(判断正误，共2道小题)
1. 当凸轮实际廓线上有尖点或交叉时会发生从动件运动失真
正确答案：说法正确
2. 重合度是反映一对齿轮正确啮合的一个指标
正确答案：说法错误
二、主观题(共4道小题)
3. 自由度为2的周转轮系被称为自由度为2的周转轮系被称为差动轮系；自由度为1的周转轮系被称为自由度为1的周转轮系被称为行星轮系。
4. 在题8-1图所示的机构中，以构件1为主动件机构是否会出现死点位置？以构件3为主动件，机构是否会出现死点位置？画出机构的死点位置，并标明机构的主动件是哪一个构件。
答：在图示机构中，当以构件1为主动件时，机构不会出现死点位置；当以构件3为主动件时，机构会出现死点位置，其死点位置分别如下图示。
5. 对周期性速度波动进行调节的原理和方法是什么？
答：
可在机械中安装一个具有很大转动惯量的回转构件——飞轮，以调节周期性速度波动。
飞轮实质上相当于一个能量存储器。
由于其转动惯量很大，当机械出现盈功时，飞轮可以动能的形式将多余能量储存起来，而使主轴角速度上升的幅度减小；反之，当机械出现亏功时，飞轮释放出所储存的能量，以弥补能量的不足，从而使主轴角速度下降的幅度减小。
6. 设计一个铰链四杆机构，如图4－4所示。
已知摇杆CD的长度，机架AD的长度，摇杆的一个极限位置与机架之间的夹角, 构件AB单向匀速转动。
试按下列情况确定构件AB和BC的杆长，以及摇杆的摆角。
（1）程速比系数K=1;（2）行程速比系数K=1.5。
答：（1）、当行程速比系数K=1时，机构的极位夹角为即机构没有急回特性，固定铰链点Ａ
应在活动铰链点Ｃ的两个极限位置C1、C2的连线上，从而可确定活动铰链点Ｃ的另一个极限位置。
选定比例尺，作图，如下图（a）所示。
直接由图中量取，，所以构件AB的长为
构件BC的长为摇杆的摆角
摇杆的摆角
（2）、当行程速比系数K=1.5时，机构的极位夹角为
即机构具有急回特性，过固定铰链点Ａ作一条与已知直线成的
直线再与活动铰链点Ｃ的轨迹圆相交，交点就是活动铰链点Ｃ的另一个极限位置。
选定比例尺，作图，如下图（b）所示。
由图（b）可知，有两个交点，即有两组解。
直接由图中量取，，。
故有解一：
构件AB的长为
构件BC的长为摇杆的摆角
解二：构件AB的长为
构件BC的长为摇杆的摆角
第四次作业
一、主观题(共8道小题)
1. 机构是机构是具有确定运动的运动链，其中有一个构件为机架。
2. 机构的死点与机构的压力角/传动角的关系是什么？
答：当机构处于死点时，其压力角为90度或其传动角为零度。
3. 利用移动副的自锁条件推出：螺旋副中以轴向载荷Q为主动力时（即：反行程），螺旋副的自锁条件为式。
答：如下图所示，当反程时，载荷Ｑ为主动力，Ｐ为阻力。
由移动副自锁的条件，反程驱动力Ｑ与接触面法线n---n的夹角必须小于或等于斜面与滑块之间的摩擦角c，
即
4. 刚性转子的静平衡和动平衡条件和方法分别是什么？
答：刚性转子静平衡条件为转子上各偏心质量产生的惯性力之和为零。
可采用在转子上加减配重的方法。
刚性转子动平衡条件为其各偏心质量产生的惯性力之和和惯性力矩之和分别为零。
方法：在两个平衡面上加减配重。
5. 机构具有确定运动的条件是什么?
答：机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目。
6. 当极位夹角不等于零时，一个机构具有急回运动特性。
7. 刚性冲击产生的原因是速度有突变；而柔性冲击产生的原因是加速度有突变。
8. 补全图5－2所示不完整的从动件位移、速度和加速度线图，并判断哪些位置有刚性冲击，哪些位置有柔性冲击。
答：
根据关系式，，补全后的从动件位移、速度和加速度线图如上右图所示。
在运动的开始时点Ｏ，以及、、处加速度有限突变，所以在这些位置有柔性冲击；在和处速度有限突变，加速度无限突变，在理论上将会产生无穷大的惯性力，所以在这些位置有刚性冲击。