机械原理试题及答案2份

试题1

一、填空题（每小题2分，共20分）

1、 平面运动副的最大约束数为 2 个 ，最小约束数为 1 个。

2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在 转动副中心 处。

3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块机构 。

4、 传动角越大，则机构传力性能越 好 。

5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有 柔性 冲击。

6、 蜗杆机构的标准参数从 中间平面 中取。

7、 常见间歇运动机构有： 棘轮机构 、 槽轮机构 等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。

9、 实现往复移动的机构有： 曲柄滑块机构 、 凸轮机构 等。 10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为：

212121n n n n m m ααββ==-=，， 。

二、简答题（每小题5分，共25分）

1、何谓三心定理？

答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上 。

2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？ 答：机械中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，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。

3、 铰链四杆机构在死点位置时，推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：（1）不同。

（2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。 死点本质：驱动力不产生转矩。

机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。

自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力 大于等于 驱动力的有效分力。

4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动，但在具体的使用选择上，又

有什么不同？

答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平稳，但转角不能改变。 5、 简述齿廓啮合基本定律。

答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触

点处的公法线所分成的两段成反比。

三、计算题（共45分）

1、绘制偏心轮机构简图（草图），并求机构自由度。（10分）

其中

A 、

B 、C

处各有一个转动副；A

处有一个移动副；即

0',

0,4,

3====F p p n h l ；所以该机构自由度为：

1

004233')2(3=-+⨯-⨯=-+-=）（F p p n F h l

2、已知一条渐开线，其基圆半径mm r b 50=，试求该渐开线在向径mm r K 65=的点K 处的曲率半径K ρ，压力角K α及展角。（5分）

mm

r r b k k 5.4150652222=-=-=ρ

︒===69.36)50

5

.41(

)(

actg r actg b

k

k ρα ︒==-

︒=-=14.6107.0180

9.369.36tan tan 弧度π

ααθk k k

1

2

3

4 A

B C

3、试求机构在图示位置的全部瞬心。（5分）

➢ 见图该机构有构件数n=4；所以瞬心数为：

62

3

424=⨯=

C （1）P 12、P 23 、P 34可直接判断获得，分别在A 、B 、C 点处。

（2）构件1、4组成移动副，所以P 14 在垂直导路的无穷远处。 （3）求P 13？构件1、3非直接接触，采用三心定理。 ● P 13在构件1、2、3形成的三个瞬心构成的

直线上，即直线AB 上

● P 13同时也在构件1、3、4形成的三个瞬心

构成的直线上，即直线c’c’’上

● 所以P 13在直线AB 与直线c’c’’的交点处，

当AB 垂直BC 时，AB//c’c’’，此时，P 13在垂直BC 的无穷远处。

（4）求P24？构件2、4非直接接触，采用三心定理。

● P 24在构件1、2、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线AB 上

● P 24同时也在构件2、3、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线BC 上 ● 所以P 24在直线AB 与直线BC 的交点处，即B 点。

4、 在图示的电动卷扬机中，已知其每一对齿轮的效率3,'22,1ηη和，以及鼓轮的效率4η均为

0.95，滑轮的效率96.05=η，载荷kN Q 50=，其上升的速度s m v /2.0=，求电动机的功率。（10分）

解：工作机效率为：KW Qv P 102.050=⨯==工 机构总效率为：82.096.095.03

543'22,1=⨯==ηηηηη 电动机功率为：KW P P 2.1282

.010

==

=

η

工

电机 A P 12

B C

P 34 P 24 P 23

1

2

3 1

4 P 14 ∞

c’

c'’

5、 图示的轮系中，已知各轮齿数为32,64,36',34,3243221=====z z z z z ，

24,1765==z z 。若轴A 按图示方向以1250r/min 的转速回转，轴B 按图示方向以600r/min

的转速回转，试确定轴C 的转速大小和方向。（15分） 答：

齿轮1、2、2’、3、4组成行星轮系部分；

齿轮4、5、6组成定轴轮系部分； 其中行星轮系部分的传动比：

9

17

36326434'21323113-=⨯⨯-=-=--=

z z z z n n n n i H H H （1）

定轴轮系部分：

3

4

243256454664====

z z z z n n i （2）

由图中可知：

H n n =4 （3）

由式1、2、3式联立可得：

m in /303r n =（方向同1、6）