平面连杆机构及其设计答案
机械原理习题及答案
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。
西工大教材-机械原理各章习题及答案
电动机所需的功率为
p = ρ • v /η = 5500 ×1.2 ×10−3 / 0.822 = 8.029(KW )
5-8 在图示斜面机构中，设已知摩擦面间的摩擦系数 f=0.2。求在 G 力作用下（反行程），此斜面 机构的临界自锁条件和在此条件下正行程（在 F 力作用下）的效率。 解 1）反行程的自锁条件 在外行程（图 a），根据滑块的平衡条件：
解 1 ） 取 比 例 尺 μ 1 ＝ 1mm/mm 绘 制 机 构 运 动 简 图 （ 图 b ）
(a)
2 ）计算该机构的自由度
n=7
pι=9
ph=2（算齿轮副，因为凸轮与齿轮为一体） p’=
F’= F=3n-2pe-ph
=3x7-2x8-2 =1
G7
D 64 C
EF
3
9
B
2
8
A
ω1
b)
2-6 试计算如图所示各机构的自由度。图 a、d 为齿轮一连杆组合机构；图 b 为凸轮一连杆组合 机构（图中在 D 处为铰连在一起的两个滑块）；图 c 为一精压机机构。并问在图 d 所示机构中， 齿轮 3 与 5 和齿条 7 与齿轮 5 的啮合高副所提供的约束数目是否相同？为什么？
C3 重合点继续求解。
解 1）速度分析（图 b）取重合点 B2 与 B3，有
方向 大小 ？
v vv vB3 = vB2 + vB3B2 ⊥ BD ⊥ AB // CD ω1lAB ?
D
C
3 d3
ω3
4
ω3 90°
2
B（B1、B2、B3）
ω1
A1 ϕ = 90°
机械原理习题及答案
第二章 机构的结构分析一．填空题1．组成机构的基本要素是 和 。
机构具有确定运动的条件是： 。
2．在平面机构中，每一个高副引入 个约束，每一个低副引入 个约束，所以平面机构自由度的计算公式为F = 。
应用该公式时，应注意的事项是： 。
3．机构中各构件都应有确定的运动，但必须满足的条件是： 。
二．综合题1．根据图示机构，画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图，并计算机构的自由度。
设标有箭头者为原动件，试判断该机构的运动是否确定，为什么？2．计算图示机构的自由度。
如有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指明所在之处。
（a ） （b ）ADECHGF IBK1234567893．计算图示各机构的自由度。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）4．计算机构的自由度，并进行机构的结构分析，将其基本杆组拆分出来，指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。
（a）（b）（c）（d）5．计算机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。
如果在该机构中改选FG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。
6．试验算图示机构的运动是否确定。
如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。
（a）（b）第三章平面机构的运动分析一、综合题1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号P直接在图上标出）。
ij2、已知图示机构的输入角速度ω1,试用瞬心法求机构的输出速度ω3。
要求画出相应的瞬心，写出ω3的表达式，并标明方向。
3、在图示的齿轮--连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。
4、在图示的四杆机构中，AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ，试用瞬心法求：（1）当ϕ=165°时，点C 的速度c v ；（2）当ϕ=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大小； （3）当0c v =u u u v时，ϕ角之值（有两个解）。
第三章 平面连杆机构及其设计
1、图示铰链四杆机构，已知：l BC=50mm，l CD=35mm，l AB=30mm，AD为机架，（1）若此机构为曲柄摇杆机械，且AB为曲柄，求l AB的最大值：（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB的范围；（3）若此机构为双摇杆机构，求l AB的范围。
（a）(b)题1图题2图2、图示两种曲柄滑块机构，若已知a=120mm，b=600mm，对心时e=0及偏置时e=120mm，求此两机械的极位夹角θ及行程速比系数K。
又在对心曲柄滑块机构中，若连杆BC为二力杆件，则滑块的压力角将在什么范围内变化？3、图示六杆机构，已知（单位mm）：l1=20，l2=53，l3=35，l4=40，l5=20，l6=60，试确定：1）构件AB能否整周回转？2）滑块行程h；3）滑块的行程速度变化系数K；4）机构DEF中的最大压力角αmax。
题3图题4图4、在图示插床的转动导杆机构中，已知l AB=50mm，l AD=40mm及行程速比系数K=1.4，求曲柄BC的长度及插切P的行程。
又若需行程速比系数K=2，则曲柄BC应调整为多长？此时插刀行程是否改变？5、图示机床变速箱中操纵滑动齿轮的操纵机构，已知滑动齿轮行程H=60mm，l DE=100mm，l CD=120mm，l AD=250mm，其相互位置如图所示。
当滑动齿轮在行程的另一端时，操纵手柄朝垂直方向，试设计此机构。
6、图示用铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。
炉门上两铰链的中心距为50mm，炉门打开后成水平位置时，要求炉门的外边朝上，固定铰链装在xy轴线上，其相互位置的尺寸如图上所示。
试设计此机构。
题5图题6图题7图7、设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数K=1.5，滑块的冲程l C1C2=50mm，导路的偏距e=20mm，求曲柄长度l AB和连杆长度l BC。
机械原理第八版答案与解析
机械原理 第八版 西北工业大学 平面机构的结构分析1、如图a 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4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。
2）分析其是否能实现设计意图。
图 a ） 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。
图 b ）3）提出修改方案（图c ）。
为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。
图 c1） 图 c2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
图a ）解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F图 b ）解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F3、计算图示平面机构的自由度。
将其中的高副化为低副。
机构中的原动件用圆弧箭头表示。
3－1解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。
3－2解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度3－3 解3－3：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l p p n F4、试计算图示精压机的自由度解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p13305232=⨯-+⨯='-'+'='n p p p h l 26310232=⨯-⨯='-'+'='n p p p h l0='F 0='FF p p p n F h l '-'-+-=)2(3 F p p p n F h l '-'-+-=)2(310)10152(103=--+⨯-⨯= 10)20172(113=--+⨯-⨯=（其中E 、D 及H 均为复合铰链） （其中C 、F 、K 均为复合铰链）5、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。
机械原理习题及答案(1-1至4-3)
363'9' '
N1 N 2 2r sin 2tg 2tg 20 0.72794 O1 N1 r cos
n 5, pL 7, F 3 5 2 7 1.
1-4 试绘出偏心回转油泵机构简图，并计算其自由度。
1-2 计算图示平面机构的自由度，并拆杆组， 确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。 机构中的原动件用箭头表示。
1-2a
解： 依次拆下2-3，5-6，4-7，9-8，四个II级组， 故为II级机构。 A为复合铰链。
作出摇杆的一个极限 位置CD，联AC并的它为基 准作出 角，得另一极限 位置 C ' D 及 C ' ' D ，则 AC ' 或 AC ' ' 为摇杆的另 一 极限位置。 答： l AB 50m m lBC 120m m
AC lBC l AB 85 0.002m 70mm AC' l AB lBC 85 0.002m 170mm
另一解：
l AB 21.5m m
0.002m / m m
lBC 48.5m m
l 0.002m / m m
2-7
图示铰链四杆机构中，已 lDE 10mm，原 l AD 60mm， 知 l AB 30mm ， 动构件和从动构件之间对应的转角关系如图示。 试用图解法设计此机构（即在DE构件上求出铰链C 的位置）。 m
AB
3.平面连杆机构及其设计
3-1 在图示铰链四杆机构中，已知： l BC 50mm ， lCD 35mm ， l AD 30mm，AD为机架。 1.若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求的最大值； 2.若此机构为双曲柄机构，求 l AB 的最小值； 3.若此机构为双摇杆机构，求 l AB 的数值范围。
机械原理题库含答案
机械原理--- 1第2章机构的结构分析一、正误判断题：在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.在平面机构中一个高副引入二个约束;×2.任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的; √3.运动链要成为机构,必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度;×4.平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全相同;√5.当机构自由度F＞0,且等于原动件数时,该机构具有确定运动;√6.若两个构件之间组成了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;×7.在平面机构中一个高副有两个自由度,引入一个约束;√8.在杆组并接时,可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上;×9.任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成;因此基本杆组是自由度为零的运动链;√10.平面低副具有2个自由度,1个约束;×二、填空题1.机器中每一个制造单元体称为零件 ;2.机器是在外力作用下运转的,当外力作功表现为盈功时,机器处在增速阶段,当外力作功表现为亏功时,机器处在减速阶段;3.局部自由度虽不影响机构的运动,却减小了高副元素的磨损 ,所以机构中常出现局部自由度;4.机器中每一个独立的运动单元体称为构件 ;5.两构件通过面接触而构成的运动副称为低副；通过点、线接触而构成的运动副称为高副;6.平面运动副的最大约束数为 2 ,最小约束数为 1 ;7.两构件之间以线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生 2 个约束;三、选择题1.机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间 B 产生任何相对运动;A.可以B.不能C.变速转动或变速移动2.基本杆组的自由度应为 C ;A.－1B. +1C. 03.有两个平面机构的自由度都等于1, 现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构,则其自由度等于 B ;A. 0B. 1C. 24.一种相同的机构 A 组成不同的机器;A.可以B.不能C.与构件尺寸有关5.平面运动副提供约束为 C ;A．1 B．2 C．1或26.计算机构自由度时,若计入虚约束,则机构自由度就会 C ;A．不变 B．增多 C．减少7.由4个构件组成的复合铰链,共有 B 个转动副;A．2 B．3 C．48.有两个平面机构的自由度都等1,现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构,则其自由度等于 B ;A 0B 1C 2第3章平面机构的运动分析一、判断题正确打√,错误打×1．速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度为零的点; √2. 利用瞬心既可以对机构作速度分析,也可对其作加速度分析; ×二、选择题1. 平面六杆机构有共有 C 个瞬心;A．6 B．12 C．15三、填空题1. 当两构件以转动副相连接时,两构件的速度瞬心在转动副的中心处 ;2. 不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置可借助三心定理来确定;第5章机械的效率和自锁一、填空题1．从效率的观点来看,机械的自锁条件时效率≤ 0;2．机械发生自锁时,机械已不能运动,这时它所能克服的生产阻抗力≤0;第7章机械的运转及其速度波动的调节一、正误判断题：在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.为了使机器稳定运转,机器中必须安装飞轮;×2.机器中安装飞轮后,可使机器运转时的速度波动完全消除;×3.机器稳定运转的含义是指原动件机器主轴作等速转动;×4.机器作稳定运转,必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率;×5.为了减轻飞轮的重量,最好将飞轮安装在机械的高速轴上;√二、选择题1、在最大盈亏和机器运转速度不均匀系数不变前提下,将飞轮安装轴的转速提高一倍,则飞轮的转动惯量将等于原飞轮转动惯量的 C ;2 C.1/42、为了减轻飞轮的重量,飞轮最好安装在 C 上;A.等效构件上B.转速较低的轴上C.转速较高的轴上3、若不改变机器主轴的平均角速度,也不改变等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化规律,拟将机器运转速度不均匀系数从降到,则飞轮转动惯量将近似等于原飞轮转动惯量的 A ;.100 C104、有三个机械系统,它们主轴的最大角速度和最小角速度分别是：11025转/秒,975转/秒;2转/秒,转/秒;3525转/秒 475转/秒;其中运转最不均匀的是 C ;A.1B.2C.35、对于存在周期性速度波动的机器,安装飞轮主要是为了在 B 阶段进行速度调节;A．起动 B．稳定运转 C．停车6、为了减小机械运转中周期性速度波动的程度,应在机械中安装 B ;A．调速器 B．飞轮 C．变速装置三、填空题1. 机器的周期性性速度波动可以用飞轮来调节, 非周期性速度波动必须用调速器来调节;2.把具有等效转动惯量 ,其上作用有等效力矩的绕固定轴转动的等效构件,称为原机械系统的等效动力学模型3.在机器中安装飞轮能在一定程度上减小机器的周期性速度波动量;4.对于机器运转的周期性速度波动,一个周期内驱动力与阻力所做的功是相同的;第8章平面连杆机构及其设计一、正误判断题：在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.曲柄摇杆机构的极位夹角一定大于零;×2.具有急回特性的四杆机构只有曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构;√3.四杆机构处于死点位置时,机构的传动角一定为零√4.对于双摇杆机构,最短构件与最长构件长度之和一定大于其余两构件长度之和;×5.双摇杆机构一定不存在整转副; ×6.平面四杆机构的压力角大小不仅与机构中主、从动件的选取有关,而且还随构尺寸及机构所处位置的不同而变化;√7.摆动导杆机构一定存在急回特性;√8.在四杆机构中,当最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,且以最短杆的邻边为机架,该机构为曲柄摇杆机构;×9.对心曲柄滑块机构无急回运动; √10.一个铰链四杆机构若为双摇杆机构,则最短杆长度与最长杆长度之和一定大于其余两杆长度之和; ×11.平面四杆机构处于死点位置时,机构的传动角等于零;√12.对心曲柄滑块机构,当曲柄为主动件时机构无急回特性; √13.满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”的铰链四杆机构一定有曲柄存在;×14.在铰链四杆机构中,当行程速比系数K＞1时,机构一定有急回特性; √二、填空题1.在曲柄滑块机构中,滑块的极限位置出现在曲柄与连杆共线位置;2.在曲柄摇杆机构中,若以摇杆为原动件,则曲柄与连杆共线位置是死点位置;3.在曲柄摇杆机构中,当摇杆为主动件,且曲柄与连杆两次共线时,则机构出现死点位置;4.当四杆机构的压力角α=90°时,传动角等于 0° ,该机构处于死点位置;5.铰链四杆机构ABCD中,已知：l AB=60mm,l BC=140mm,l CD=120mm,l AD=100mm;若以AB杆为机架得双曲柄机构；若以CD杆为机架得双摇杆机构；若以AD杆为机架得曲柄摇杆机构;6.铰链四杆机构的基本形式有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构;三、选择题1.当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角 B ;A.为0°B.为90°C.与构件尺寸有关2.铰链四杆机构中若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时,则机构中 B ;A.一定有曲柄存在B. 一定无曲柄存在C. 是否有曲柄存在还要看机架是哪一个构件3.曲柄摇杆机构 B 存在急回特性;A . 一定 B. 不一定 C. 一定不4.平面四杆机构所含移动副的个数最多为 B ;A. 一个B. 两个C. 基圆半径太小5.四杆机构的急回特性是针对主动件作 A 而言的;A.等速转动B. 等速移动C.变速转动或变速移动6.对于双摇杆机构,最短构件与最长构件长度之和 B 大于其它两构件长度之和;A . 一定 B. 不一定 C. 一定不7.如果铰链四杆运动链中有两个构件长度相等且均为最短,若另外两个构件长度也相等,则当两最短构件相邻时,有 B 整转副;A. 两个B.三个C. 四个8.平行四杆机构工作时,其传动角 A ;A . 是变化值 B. 始终保持90度 C.始终是0度9.一曲柄摇杆机构,若改为以曲柄为机架,则将演化为 A ;A．双曲柄机构 B．曲柄摇杆机构 C．双摇杆机构10.曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件时,最小传动角出现在 A 位置;A．曲柄与机架共线 B．摇杆与机架共线 C．曲柄与连杆共线11.设计连杆机构时,为了具有良好的传动条件,应使 A ;A.传动角大一些,压力角小一些B.传动角和压力角都小一些C.传动角和压力角都大一些12.平面连杆机构的行程速比系数K值的可能取值范围是 A ;A．1≤K≤3 B．1≤K≤2 C．0≤K≤113.铰链四杆机构中有两个构件长度相等且最短,其余构件长度不同,若取一个最短构件作机架,则得到 C 机构;A 曲柄摇杆B 双曲柄C 双摇杆14.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角为 A ;m axA 90°B 45°C 30°15.下面那种情况存在死点 C ;A 曲柄摇杆机构,曲柄主动B 曲柄滑块机构,曲柄主动C 导杆机构,导杆主动16.要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构,可以用机架转换法将C ;A 原机构的曲柄作为机架B 原机构的连杆作为机架C 原机构的摇杆作为机架17.在铰链四杆机构中,当满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”时,以 A 机架,该机构为双摇杆机构;A 最短杆的对边B 最短杆C 最短杆的邻边18.无急回特性的平面连杆机构中,行程速比系数 B ;A K1B K=1C K119.在下列机构中,不会出现死点的机构是 A 机构;A 导杆从动机构B 曲柄从动摇杆C 曲柄从动滑块机构第9章凸轮机构及其设计一、正误判断题：在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.直动平底从动件盘形凸轮机构工作中,其压力角始终不变;√2.当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时,就必然出现自锁现象;×3.滚子从动件盘形凸轮机构中,基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量;×4.在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置,是为了同时减小推程压力角和回程压力角; ×5.凸轮机构中,滚子从动件使用最多,因为它是三种从动件中的最基本形式; ×6.在凸轮理论廓线一定的条件下,从动件上的滚子半径越大,则凸轮机构的压力角越小; ×7.凸轮机构中,当推杆在推程按二次多项式运动规律运动时,在推程的起始点、中点及终止点存在刚性冲击;×8.凸轮机构中,在其他条件不变的情况下,基圆越大,凸轮机构的传力性能越好;√9.凸轮机构的从动件采用等速运动规律时可避免刚性冲击; ×10.在滚子推杆盘形凸轮机构中,凸轮的基圆半径应在凸轮的理论廓线上来度量; √11.凸轮机构的基圆越大则传力性能越好; √12.从动件按等加速等减速运动规律运动,是指从动件在推程中按等加速运动,而在回程中则按等减速运动,且它们的绝对值相等;×13.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;因此其实际轮廓上各点的向径就等于理论轮廓上各点的向径减去滚子半径;×二、填空题1.在推杆常用的运动规律中, 一次多项式运动规律会产生刚性冲击;2.由速度有限值的突变引起的冲击称为刚性冲击;3.增大基圆半径,凸轮廓线曲率半径增大 ;4.在推杆常用的多项式运动规律中, 五次多项式运动规律既不会产生柔性冲击,也不会产生刚性冲击;5.由加速度有限值的突变引起的冲击称为柔性冲击;6.减小基圆半径,凸轮机构的压力角增大;7.在推杆常用的运动规律中, 一次多项式运动规律会产生刚性冲击;8.按凸轮形状的不同,凸轮机构可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮;三、选择题1.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 B ;A.永远等于0度B.等于常数C.随凸轮转角而变化2.设计一直动从动件盘形凸轮,当凸轮转速及从动件运动规律V=VS不变时,若最大压力角由40度减小到20度时,则凸轮尺寸会 A ;A.增大B.减小C.不变3.对于转速较高的凸轮机构,为了减小冲击和振动,从动件运动规律最好采用C 运动规律;A.等速B.等加速等减速C.正弦加速度4.当凸轮基圆半径相同时,采用适当的偏置式从动件可以 A 凸轮机构推程的压力角A.减小B.增加C.保持原来5.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 B 冲击;A .刚性 B.柔性 C.无刚性也无柔性6.设计一直动从动件盘形凸轮,当凸轮转速及从动件运动规律V=VS不变时,若最大压力角由40度减小到20度时,则凸轮尺寸会 A ;A.增大B.减小C.不变7.若从动件的运动规律选择为等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律,当把凸轮转速提高一倍时,从动件的速度是原来的 B 倍;A. 1B. 2C. 48.在设计滚子推杆盘形凸轮机构时,轮廓曲线出现尖顶是因为滚子半径 B该位置理论廓线的曲率半径;A．小于； B．等于 C．大于9.凸轮机构中推杆的运动规律决定于 A ;A．凸轮的轮廓形状 B．推杆的形状 C．凸轮的材料10.在设计滚子推杆盘形凸轮机构时,为防止凸轮的工作廓线出现变尖或失真现象,滚子半径应 B 凸轮的理论廓线外凸部分的最小曲率半径;A．大于； B．小于 C．等于11.在偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构中,基圆的大小会影响 A ;A．凸轮机构的压力角 B．推杆的位移 C．推杆的速度12.下列平面四杆机构中,一定无急回特性的机构是 A ;A 平行四边形机构B 曲柄摇杆机构C 偏置曲柄滑块机构13.尖顶从动件凸轮机构中,基圆的大小会影响 C ;A 从动件的位移B 凸轮的速度C 凸轮机构的压力角14.设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线时,若将滚子半径加大,那么凸轮轮廓曲线上各点曲率半径 B ;A 变大B 变小C 不变15.当凸轮基圆半径相同时,采用适当的偏置式从动件可以 A 凸轮机构推程的压力角;A 减小B 增加C 保持原来16.在凸轮机构中,从动件的 A 运动规律存在刚性冲击;A 等速B 等加速等减速C 正弦加速度17.在凸轮机构中,若增大凸轮机构的推程压力角,则该凸轮机构的凸轮基圆半径将 B ;A 增大B 减小C 不变第10章齿轮机构及其设计一、正误判断题：在括号内正确的画“√”,错误的画“×”1.一对直齿圆柱齿轮啮合传动,模数越大,重合度也越大;×2.一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是基圆齿距相等;√3.对于单个齿轮来说,节圆半径就等于分度圆半径;×4.根据渐开线性质,基圆之内没有渐开线,所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计的比基圆大些;×5.一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮,小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大;×6.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮,其啮合角一定为20度;×7.渐开线直齿圆柱齿轮同一基圆的两同向渐开线为等距线; √8.一个渐开线圆柱外齿轮,当基圆大于齿根圆时,基圆以内部分的齿廓曲线,都不是渐开线;√9.一个渐开线圆柱外齿轮,当基圆大于齿根圆时,基圆以内部分的齿廓曲线仍是渐开线;×10.一对外啮合斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两斜齿圆柱齿轮的端面模数和压力角分别相等,螺旋角大小相等,旋向相同;×11.因为基圆内没有渐开线,所以齿轮齿根圆必须大于基圆;×12.一对渐开线直齿圆柱齿轮刚好连续传动的重合度等于1;√13.渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆与节圆相等;×14.斜齿圆柱齿轮在端面上的齿廓是标准渐开线齿廓;×15.当加工负变位齿轮时,刀具应向远离轮坯中心的方向移动;×二、填空题1.基圆的大小决定了渐开线的形状;2.齿轮变位不仅可以消除根切 ,而且可以改变齿轮传动的中心距 ;3.斜断轮传动的主要缺点是有轴向力,可采用人字齿轮来克服这一缺点;4.蜗杆传动用于交错两轴之间的运动和动力的传递;5.负变位直齿圆柱齿轮与标准直齿轮相比,其齿厚将会减小 ;6.圆锥齿轮用来传递相交两轴之间的运动和动力的传递;7.重合度大于1是齿轮的连续传动条件;8.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是两齿轮的模数和压力角分别相等 ;9.用范成法加工齿轮,当刀具齿顶线超过啮合极限点时,将会发生根切现象;10.渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的,它在基圆圆上的压力角为零,在分度圆上的压力角则取为标准值;11.蜗杆传动的中间平面是指通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面;12.直齿圆柱齿轮机构的重合度愈大,表明同时参与啮合的轮齿对数愈多 ,传动愈平稳 ;13.正变位直齿圆柱齿轮与标准直齿圆柱齿轮相比,两者在分度圆上的压力角大小_相_等、模数m大小_ 相__等、分度圆大小不变;14.双头蜗杆每分钟240转,蜗轮齿数为80;则蜗轮每分钟 6 转;15.标准直齿圆柱齿轮的模数为2mm,齿数为20,则齿距等于 6.28 mm;16.渐开线齿廓在基圆上的曲率半径等于 0 ,渐开线齿条齿廓上任意一点的曲率半径等于 ;17.一对渐开线标准齿轮非标准安装时,节圆与分度圆不重合,分度圆的大小取决于模数和齿数 ;三、选择题1.渐开线直齿圆柱外齿轮顶圆压力角 A 分度圆压力角;A.大于B.小于C.等于2.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于 C ;A. 两分度圆B.两节圆C.两基圆3.一对渐开线标准齿轮在标准安装情况下,两齿轮分度圆的相对位置应该是 B ;A.相交的B.相切的C.分离的4.已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮,齿数25,齿顶高系数为1,顶圆直径135mm, 则其模数大小应为 C ;A.2 mmB.4 mmC.5 mm5.为保证一对渐开线齿轮可靠地连续定传动比传动,应使实际啮合线长度A 基节;A.大于B.等于C.小于6.渐开线齿轮齿条啮合时,其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时,其啮合角B ;A .加大 B.不变 C.减小7.一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角与节圆压力角C ;A ．可能相等可能不相等B ．一定不相等C ．一定相等8. 一对渐开线标准齿轮在标准安装情况下,两齿轮分度圆的相对位置应该是B ;A ．相交的B ．相切的C ．分离的9. 负变位齿轮分度圆上的齿距应是 C πm;A ．大于B ．小于C ．等于10.渐开线齿轮的齿廓离基圆越远,渐开线压力角就 A ;A 越大B 越小C 趋 近 于 2011.当一对渐开线齿轮切制成后,即使两轮的中心距稍有变化,其角速度比仍保持不变,原因是 B ;A 节圆半径不变B 基圆半径不变C 啮合角不变12.渐开线标准直齿圆柱外齿轮的齿数增加,齿顶圆压力角将 C ;A 不变B 增大C 减小13.满足正确啮合条件的一对直齿圆柱齿轮,其齿形 B 相同;A 一定B 不一定C 一定不14.标准蜗杆传动的中心距a 为 B ; A 2)(21z z m + B 2)(2z q m + C 221a a d d + 15.用齿条形刀具范成法加工标准齿轮时,齿轮产生根切的原因是 A ;A 齿轮齿数太少B 齿条刀齿数太少C 齿轮齿全高太长16.斜齿轮传动比直齿轮传动平稳,是因为 B ;A 斜齿轮有轴向力存在B 斜齿轮是逐渐进入和退出啮合的C 斜齿轮有法面模数17.变位齿轮在分度圆上的压力角 B 标准齿轮在分度圆上的压力角;A 小于B 等于C 大于第11章齿轮系及其设计一、正误判断题：在括号内正确的画“√”,错误的画“×”;1. 周转轮系中,自由度为2的轮系是行星轮系 ; ×二、填空题1.行星轮条中必须有一个中心轮是固定不动的;2.差动轮系的自由度为2;3.实现两轴间的多种速比传动,用定轴轮系是较方便的;三、选择题1．周转轮系中的差动轮系自由度为 C ;A．3 B．1 C．22．标准齿轮传动的实际中心距稍微大于标准中心距时,其传动比 B ;A．增大 B．不变 C．减小。
机械原理作业集第2版参考答案
机械原理作业集（第2版）参考答案（注：由于作图误差，图解法的答案仅供参考）第一章绪论1-1~1-2略第二章平面机构的结构分析2-12-22-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=12-7 F=0机构不能运动。
2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=1 2-11 F=22-12 F=12-13 F=1 2为原动件，为II级机构。
8为原动件，为III级机构。
2-14 F=1，III级机构。
2-15 F=1，II级机构。
2-16 F=1，II级机构。
F=1，II级机构。
第三章平面机构的运动分析3-13-2（1）转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上（2）P ad（3）铰链，矢量方程可解；作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时，如果铰链点不在导路上（4） 、 （5）相等（6） 同一构件上任意三点构成的图形与速度图（或加速度图）中代表该三点绝对速度（或加速度）的矢量端点构成的图形， 一致 ；已知某构件上两点的速度，可方便求出第三点的速度。
（7）由于牵连构件的运动为转动，使得相对速度的方向不断变化。
3-31613361331P P P P=ωω 3-4 略3-5（1）040m /s C v .=（2）0.36m /s E v = （3） ϕ=26°、227° 3-6~3-9 略3-10（a ）、（b ）存在， （c ）、（d ）不存在。
3-11~3-16 略 3-17第四章 平面机构的力分析、摩擦及机械的效率4-14-24-3 )sin )((211212l l ll l l f f V +++=θ4-4 F =1430N 4-5~4-9略232/95.110s m v -==ωB v JI v4-10 )2()2(ρρη+-=b a a b4-11 5667.0 31.110==≤ηϕα 4-12 8462.0=η 4-13 605.0=η4-14 2185.0=η N Q 3.10297= 4-15 7848.0113.637==ηN F4-16 KW P 026.88224.0==η 4-17 KW P 53.96296.0==η4-18 ϕα2≤ 4-19 F =140N4-20 ϕαϕ-<<O 90第五章 平面连杆机构及其设计5-15-2（1） 摇杆（尺寸），曲柄（曲柄与连杆组成的转动副尺寸），机架（连杆作为机架） （2） 有，AB ，曲柄摇杆机构 ；AB ；CD 为机架（3） 曲柄 与 机架 （4） 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构 （5） 曲柄摇杆机构、摆动导杆机构；曲柄滑块机构 （6） 等速，为主动件 （7） 7 （8） 往复 ，且 连杆与从动件 （9） 选取新机架、刚化搬移、作垂直平分线；包含待求铰链 且 位置已知 （10） 9 ； 5 5-3 70 ＜ l AD ＜670 5-4~5-18 略5-19 l AC =150mm l CD =3000mm h =279.9 mm5-20 a =63.923mm b =101.197mm c =101.094mm d =80mm第六章 凸轮机构及其设计6-16-26-3（1）等加速等减速、余弦加速度（2）刚性、柔性（3）理论廓线（4）互为法向等距曲线（5）增大基圆半径、采用正偏置 （6）增大基圆半径、减小滚子半径（7）提高凸轮机构运动的轻巧性和效率、避免加速度过大造成冲击 6-4略 6-56-6 ~ 6-13略 6-146-15 6-16略第七章 齿轮机构及其设计7-1︒==6858.70822rad πδ︒='=︒≡====1803064.3432.1700min max 0δδαααmmh mm r 6332.343776.51240-='='-=δy x6395.185947.4060='-='=δy x7-27-3（1） （2）7-4 z = 41.45 7-5略7-6 （1） （2） 7-7 7-8略 7-9 7-10 7-11略7-12 （1） （2） (3) 7-13（1） （2） （3） 7-14略7-15 7-16略7-17 共有7种方案 7-18~7-19 略 7-20302021==z z mmr mms mm s a b a 0923.1052816.178173.6===634.1=εαmmj mmc mma t 77.269.494.15523.23='='='=α'smm v mm L /490==刀294-==x z 8.04.88==x z 0399.02='x 9899.482234117229.1142444153.44='''=='==K K Kρθα mmr K K 3433.702444='= α8879.22α='mm r mm r 2.618.4021='='mmd z mmm 120304===5.0-=x mms 827.4=058.1-=x7-21 7-22 略7-23正传动， 7-24~7-25 略 7-26（1）正传动（2） 7-27 略 7-287-29 略第八章 齿轮系及其设计8—18—28—3（1）从动轮齿数的连乘积除以主动轮齿数的连乘积、数外啮合次数或用画箭头的 （2）用画箭头的（3）有无使行星轮产生复合运动的转臂（系杆） （4）相对运动原理（5）一个或几个中心轮、一个转臂（系杆）、一个或几个行星轮（6）转化轮系中A 轮到B 轮的传动比、周转轮系中A 轮到B 轮的传动比、AB i 可以通过H ABi 求解（7）找出周转轮系中的行星轮、转臂及其中心轮 （8）传动比条件、同心条件、均布装配条件、邻接条件（9）传动比很大结构紧凑效率较低、要求传动比大的传递运动的场合、传动比较小效率较高、传递动力和要求效率较高的场合mm a 5892.90='mm r a 93.581=13.7291β=116.36v z = 2.6934γε=2222(1)175(2)185163(3) 5.7106(4)112.5a f d mm d mm d mma mmβ=====（10）差动轮系 8-4 8-58-6 8-7 8-8 8-98-10 8-11 8-12（a ） （b ） 8-13（1） （2） 8-14 z 2≈68 8-15 8-168-17 （1） （2） 8-188-198-20 m in /28.154r n B -=8-21只行星轮满足邻接条件件，只行星轮不满足邻接条34144803mml z H ==8-22 162/108/5463/42/2136/24/12321===z z z第九章 其他常用机构9-1 9-2 9-3 9-4mms 075.0=232==n k mml B 3=8.658=ϕm in/84r n =mm R 975.23=32143211''-=z z z z z z i H m in/3r n H =NF 64.308=5.141-=i 072.016-=i m in /600r n H -=m in/385.15r n H =31=H i 8.11=H i 0=H n min /667.653197min /2min /340042r n r n r n A ≈===m in /47.26r n c =m in/1350r n c -=min /6349.063407r n ≈=4286.0731-≈-=H i .1533.433=i第十章 机械的运转及其速度波动的调节10-110-210-3 2 05.050kgm J Nm M e er =-=10-4222212334111()()e e z z J J J J m m e M M Qe z z =++++=- 10-520.14.20J kg m M Nm ==-10-6 2334.()cos cos ABr G l h J M F G gφφ==- 10-7332.18221857e e J kgm MNm ==10-811100/50/rad s rad s αω==10-9maxmax minmin 30.048140.962/2 39.038/0,2rad s rad s δωφπωφπ=====10-102280.4730.388F FJ kgm J kgm '== 10-1102max max 623.1/min104.1654 2.11329F n r J kgm φ===10-12max max minmin 0.06381031.916/min 968.08/mine bn r nr δφφφφ===== 10-1326maxmin 302F eb f Nm J kgm ωφωφ==→→第十一章 机械的平衡11-111-211-3 2.109252.66o b b r cm θ==11-412.31068.5273bA bB m kg m kg==11-511-611-711-8）（2）（2 ， ）b ）（ ）（ ， ）a ⅡⅡ ⅠⅠ ⅡⅡ ⅠⅠ 上下动不平衡静平衡上下动不平衡静平衡mrr m mr r m mr r m mr r m b b b b b b b b ====oⅡb Ⅱo b Ⅰgm W W W 90 84.08419 gm 0628.1Ⅱb 3Ⅰb ==='==θθ0B 0A 120 285.0 8584.260 285.0 8584.2======bA bB bA bA kg m kgmm W kg m kgmm W θθ0Ⅱb 0Ⅰb 147 725.0 290316 65.1 660======b Ⅱb Ⅱb Ⅰb Ⅰkg m kgmm W kg m kgmm W θθ。
机械原理第八版答案与解析
机械原理第八版答案与解析Prepared on 22 November 2020机械原理第八版 西北工业大学平面机构的结构分析1、如图a 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4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图并提出修改方案。
解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。
2）分析其是否能实现设计意图。
图 a ）由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。
图 b ）3）提出修改方案（图c ）。
为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。
图 c1） 图 c2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
图a ）解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F图 b ）解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F3、计算图示平面机构的自由度。
将其中的高副化为低副。
机构中的原动件用圆弧箭头表示。
3－1解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。
3－2解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度 3－3解3－3：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l p p n F 4、试计算图示精压机的自由度解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p （其中E 、D 及H 均为复合铰链） （其中C 、F 、K 均为复合铰链）5、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。
第三章 平面连杆机构及其设计习题解答
1图11所示铰链四杆机构中，已知各杆长度AB l =42mm ，BC l =78mm ，CD l =75mm ，AD l =108mm 。
要求(1) 试确定该机构为何种机构；(2) 若以构件AB 为原动件，试用作图法求出摇杆CD 的最大摆角ϕ， 此机构的极位夹角θ，并确定行程速比系数K(3) 若以构件AB 为原动件，试用作图法求出该机构的最小传动角min γ；(4) 试分析此机构有无死点位置。
图11【分析】(1)是一道根据机构中给定的各杆长度（或尺寸范围）来确定属于何种铰链四杆机构问题；(2)(3)(4)是根据机构中给定的各杆长度判定机构有无急回特性和死点位置，确定行程速比系数K 和最小传动角问题。
解： (1)由已知条件知最短杆为AB 连架杆，最长杆为AD 杆，因mm l l mm l l CD BC AD AB 153757815010842=+=+<=+=+故AB 杆为曲柄，此机构为曲柄摇杆机构。
(2)当原动件曲柄AB 与连杆BC 两次共线时，摇杆CD 处于两极限位置。
适当选取长度比例尺l μ，作出摇杆CD 处于两极限位置时的机构位置图AB 1C 1D 和AB 2C 2D ，由图中量得ϕ=70°，θ=16°，可求得19.1180180≈+︒-︒=K θθ(3) 当原动件曲柄AB 与机架AD 两次共线时，是最小传动角min γ可能出现的位置。
用作图法作出机构的这两个位置AB ′C′D 和AB ″C ″D ，由图中量得,50,27︒=''︒='γγ故 min γ=︒='27γ(4) 若以曲柄AB 为原动件，机构不存在连杆BC 与从动件CD 共线的两个位置，即不存在︒='0γ的位置，故机构无死点位置；若以摇杆CD 为原动件，机构存在连杆BC 与从动件AB 共线的两个位置，即存在︒='0γ的位置，故机构存在两个死点位置。
【评注】 四杆机构基本知识方面的几个概念(如有曲柄条件、急回运动、传动角等)必须清晰。
机械原理+阶段练习二及答案(5-6)
华东理工大学网络教育学院机械原理课程阶段练习二（第5-6章）第五章平面连杆机构及其设计一：选择题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( A )其他两杆长度之和。
A <=；B >=；C > 。
2、当行程速度变化系数k B时，机构就具有急回特性。
A <1；B >1；C =1。
3、当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角( B ).A.为0o;B.为90o;C.与构件尺寸有关.4、对于双摇杆机构,最短构件与最长构件长度之和( A )大于其余两构件长度之和.A.一定;B.不一定;C.一定不.5、若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构,可将( B ).A.原机构曲柄为机构;B.原机构连杆为机架;C.原机构摇杆为机架.6、曲柄摇杆机构处于死点位置时( B )等于零度.A.压力角;B.传动角;C.极位角.7、偏置曲柄滑动机构中,从动件滑动的行程速度变化系数K( A )1.A.大于;B.小于;C.等于.8、曲柄为原动件的曲柄摇杆机构, 若知摇杆的行程速比系数K=1.5,那么极位角等于( C ).A.18;B.-18;C.36;D.72.9、曲柄滑块机构的死点只能发生在( B ).A.曲柄主动时;B.滑块主动时;C.连杆与曲柄共线时.10、当曲柄为主动件时,曲柄摇杆机构的最小传动角 min总是出现在( C ).A.连杆与曲柄成一条直线;B.连杆与机架成一条直线时;C.曲柄与机架成一条直线.11、四杆机构的急回特性是针对主动件作( A )而言的.A.等速运动;B.等速移动;C.与构件尺寸有关.12、平面连杆机构的行程速比系数K值的可能取值范围是( C ).A 0≤ K≤1B 0≤ K≤2C 1≤ K≤3D 1≤ K≤213、摆动导杆机构,当导杆处于极限位置时,导杆( A )与曲柄垂直.A.一定;B.不一定;C.一定不.14、曲柄为原动件的偏置曲柄滑动机构,当滑块上的传动角最小时,则( B ).A.曲柄与导路平行;B.曲柄与导路垂直;C.曲柄与连杆共线;D.曲柄与连杆垂直.15、在曲柄摇杆机构中,若增大曲柄长度,则摇杆摆角将( A )A.加大;B.减小;C.不变;D.加大或不变.16、铰链四杆机构有曲柄存在的必要条件是（ A ）A.最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和B.最短杆与最长杆长度之和大于其他两杆长度之和C.以最短杆为机架或以最短杆相邻的杆为机架二：填空题1、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角θ的大小.2、曲柄滑快机构，当以滑块为原动件时，可能出现死点。
平面连杆机构及其设计
选择题（每小题5分，共100分）1.当四杆机构处于四点位置时，机构的压力角（）。
正确答案：BA.为0°B.为90C.与构件尺寸有关2.四杆机构的急回特性是针对主动件作（）而言的。
正确答案：AA.等速运动B.等速移动C.变速转动或变速移动3.对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和（）大于其余两构件之和。
正确答案：BA.一定B.不一定C.一定不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架时，机构为（）；当取最短杆为机架时，机架为（）；当取最短杆的对边杆为机架，机构为（）。
正确答案：BA.双摇杆机构B.曲柄摇杆机构C.双曲柄机构D.导杆机构5.若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可将（）。
正确答案：AA.原机构曲柄为机架B.原机构连杆为机架C.原机构摇杆为机架腹有诗书气自华6.平面连杆机构的行程速比系数K值的可取值范围是（）。
正确答案：BA.0≤K≤1B.0≤K≤2C.1≤K≤3D.1≤K≤27.曲柄摇杆机构处于死点位置时（）等于零度。
正确答案：BA.压力角B.传动角C.极位夹角8.摆动导杆机构，当导杆处于极限位置时，导杆（）与曲柄垂直。
正确答案：AA.一定B.不一定C.一定不9.偏置曲柄滑块机构中，从动件滑块的行程速度变化系数K（）1。
正确答案：AA.大于B.小于C.等于10.曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构，当滑块上的传动角最小时，则（）。
正确答案：BA.曲柄与导路平行B.曲柄与导路垂直C.曲柄与连杆共线D.曲柄与连杆垂直11.曲柄摇杆机构中，若增大曲柄长度，则摇杆摆角（）。
正确答案：CA. 加大B.减少C.不变D.加大或不变腹有诗书气自华12.在曲柄滑块机构中，只要滑块做主动件，就必然有死点存在。
（）正确答案：对对错13.平面四杆机构的传动角，在机构运动过程中是时刻变化的，为保证机构的动力学性能，在设计时应限制其传动角最小值Y min不小于许用值Y。
平面连杆机构设计习题
解：1) 求CD的长度。
C1 E1 C1 D DE1 2 C1 D DE1 cos 12
C 2 E 2 C 2 D DE1 S12
又因 C1Leabharlann E1 C 2 E 2、 C 2 D C1 D
2
2
2
C1 D 602 2 C1 D 60 cos 45 (80 C1 D) 2
平面连杆机构及其设计
习题8-6
习题8-8 习题8-9 习题8-18 习题8-16 习题8-24
8-6 如图所示四杆机构中，各杆长度a =240mm，b =600mm， c =400mm，d = 500mm。试求： 1) 取杆4为机架，是否有曲柄存在？ 2) 若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲 柄机构和双摇杆机构？如何获得？ 3) 若a、b、c 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇 杆机构，d 的取值范围应为何值？
C1C2 D (180 35) / 2 72.5
C1C 2 2 ( l AB l BC )2 ( l BC l AB )2 C1C 2 A arccos 20.43 2C1C 2 ( l AB l BC )
AC2 D C1C2 D C1C2 A 72.5 20.43 52.07
解：求机构的极位夹角。
C 2 AD C1 AD
AC 2 AD 2 C 2 D 2 C 2 AD arccos( ) 2 AC 2 AD ( 28 52) 2 722 502 arccos[ ] 2 ( 28 52) 72 37.95 2 AC 1 AD 2 C 1 D 2 C 1 AD arccos( ) 2 AC 1 AD ( 52 28) 2 722 502 arccos[ ] 2 ( 52 28) 72 19.39
机械原理的选择和判断题带答案
第2章机构的结构分析随堂自测选择题（每小题5分，共100分）1.当机构的的原动件数目小于其自由度数时，该机构将（）确定的运动。
正确答案：CA.有B.没有C.不完全有2.当机构的的原动件数目大于其自由度数时，该机构将（）。
正确答案：CA.有确定的运动B.没有确定的运动C.最薄弱环节发生损坏3.在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（）。
正确答案：AA.虚约束B.局部自由度C.复合铰链。
4.机构具有确定运动的条件是（）。
正确答案：CA.机构自由度小于原动件数B.机构自由度大于原动件数C.机构自由度等于原动件数5.用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有（）个自由度。
正确答案：BA.3B.4C.5D.66.杆组是自由度等于（）的运动链。
正确答案：AA.0B.1C.原动件数7.一般平面运动副所提供的约束为（）。
正确答案：DA.1B.2C.3D.1或28.某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是（）。
正确答案：DA.含有一个自由度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Ⅲ级杆组9.机构中只有一个（）。
正确答案：DA.闭式运动链B.运动件C.从动件D.机架10.具有确定运动的差动轮系中其原动件数目（）。
正确答案：AA.至少应有2个B.最多有2个C.只有2个D.不受限制11.机构作确定运动的基本条件是其自由度必须大于零。
（）正确答案：错对错12.任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。
（）正确答案：对对错13.高副低代是为了对含有高副的平面机构进行分析和研究。
（）正确答案：对对错14.任何具有确定运动的机构的从动件系统的自由度都等于零。
（）正确答案：对对错15.在平面机构中一个高副将引入两个约束。
（）正确答案：错对错16.当机构的自由度F>0,且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。
（）正确答案：对对错17.运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目等于其自由度数。
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第3章平面连杆机构及其设计一、思考题思3-1 铰链四杆机构有哪几种基本型式?各有什么特点?解：铰链四杆机构的基本型式及特点如下：（1）曲柄摇杆机构，其中两连架杆一为曲柄，另一为摇杆；（2）双曲柄机构，其中两连架杆均为曲柄；（3）双摇杆机构，其中两连架杆均为摇杆。
思3-2 铰链四杆机构可以通过哪几种方式演变成其他型式的四杆机构?试说明曲柄摇块机构是如何演化而来的?解：（1）铰链四杆机构可以通过以下四种方式演变成其他型式的四杆机构：转动副演化为移动副、扩大转动副半径、变更机架、变更杆件尺寸等。
（2）曲柄摇块机构的演化过程如下：思3-3 何谓偏心轮机构?它主要用于什么场合?解：（1）曲柄为偏心轮结构的连杆机构称为偏心轮机构。
（2）偏心轮的强度和刚度都比曲柄好，因此适用于转速不高而载荷较大的场合。
思3-4 双摇杆机构的四个构件长度应满足什么条件?解：双摇杆机构有两种情形：（1）双摇杆机构的四个构件不满足杆长之和条件。
（2）双摇杆机构的四个构件满足杆长之和的条件，且最短杆的对边为机架。
思3-5 何谓连杆机构的压力角、传动角?它们的大小对连杆机构的工作有何影响?偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在什么位置?解：（1）①从动件上的作用力方向与力作用点速度方向之间的夹角称为压力角。
②压力角的余角称为传动角。
（2）传动角越大，即压力角越小，对机构工作越有利。
（3）偏置曲柄滑块机构的最小传动角发生在曲柄与滑块导路垂直的位置。
思3-6 Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型曲柄摇杆机构的运动特征、结构特征以及构件尺寸关系如何?最小传动角分别出现在什么位置?思3-1解：（1）Ⅰ型曲柄摇杆机构：①运动特征：从动件行程速度变化系数K＞1（θ＞0°），且摇杆慢行程摆动方向与曲柄转向相同，如思3-1a所示；②结构特征：A、D位于C1、C2两点所在直线t—t的同侧；③构件尺寸关系为a2＋d2＜b2＋c2；④最小传动角出现在AB与AD共线时。
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。
(完整版)平面连杆机构及其设计(参考答案)
1一、填空题：1．平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连结构成的。
2．由四个构件经过低副联接而成的机构成为四杆机构。
3．在铰链四杆机构中，运动副所有是转动副。
4．在铰链四杆机构中，能作整周连续展转的连架杆称为曲柄。
5．在铰链四杆机构中，只好摇动的连架杆称为摇杆。
6．在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。
7．某些平面连杆机构拥有急回特征。
从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。
8．对心曲柄滑快机构无急回特征。
9．偏置曲柄滑快机构有急回特征。
10．关于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作来去运动的连杆机构，能否有急回特征，取决于机构的极位夹角能否大于零。
11．机构处于死点时，其传动角等于０。
12．机构的压力角越小对传动越有益。
13 ．曲柄滑快机构，当取滑块为原动件时，可能有死点。
14 ．机构处在死点时，其压力角等于９０ o 。
15 ．平面连杆机构，起码需要４个构件。
二、判断题：1．平面连杆机构中，起码有一个连杆。
（√ ）2．平面连杆机构中，最少需要三个构件。
（× ）3．平面连杆机构可利用急回特征，缩短非生产时间，提升生产率。
（√ ）4．平面连杆机构中，极位夹角θ越大， K 值越大，急回运动的性质也越明显。
（√ ）5．有死点的机构不可以产生运动。
（× ）6．机构的压力角越大，传力越费力，传动效率越低。
（√ ）7．曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。
（√ ）8．双曲柄机构中，曲柄必定是最短杆。
（× ）9．平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构经过死点地点。
（√ ）10 ．平面连杆机构中，压力角的余角称为传动角。
（√ ）11．机构运行时，压力角是变化的。
（√ ）三、选择题：1．铰链四杆机构存在曲柄的必需条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其余两杆之和。
A <=；B >= ；C > 。
2．铰链四杆机构存在曲柄的必需条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆之和，而充足条件是取A为机架。
平面连杆机构及其设计习题及答案
04 平面连杆机构及其设计1.在 条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。
2.机构中传动角γ和压力角α 之和等于 。
3.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时， 只能获得 机构。
4.平面连杆机构是由许多刚性构件用 联接而形成的机构。
5.在图示导杆机构中，A B 为主动件时，该机构传动角的值为 。
6.在摆动导杆机构中，导杆摆角ψ£=30o ，其行程速度变化系数K 的值为 。
7.在四杆机构中AB BC CD AD AD ====40406060,,,,为机架，该机构是 。
8.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值 ，对心曲柄滑块机构的θ值 ， 所以它 急回特性，摆动导杆机构 急回特性。
9.对心曲柄滑块机构曲柄长为a ，连杆长为b ，则最小传动角γm i n等于 ，它出现在 位置。
10.在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有（1） ，(2) ，（3） 。
11.铰 链 四 杆 机 构 有 曲 柄 的 条 件 是 ，双 摇 杆机 构 存 在 的 条 件是 。
(用 文 字 说 明 ）12.图示运动链，当选择 杆为机架时为双曲柄机构；选择 杆为机架时为 双摇杆机构；选择 杆为机架时则为曲柄摇杆机构。
13.在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件、滑块为从动件，则不会出现“死点位置”，因最小传动角γmin>，最大压力角αmax<；反之，若以滑块为主动件、曲柄为从动件，则在曲柄与连杆两次共线的位置，就是，因为该处γmin=，αmax=。
14.当铰链四杆机构各杆长为：a=50mm，b=60mm，c=70 mm，d=200mm。
则四杆机构就。
15.当四杆机构的压力角α=90︒时，传动角等于，该机构处于位置。
16.在曲柄摇杆机构中，最小传动角发生的位置在。
17.通常压力角α是指间所夹锐角。
18.铰链四杆机构曲柄、连杆、机架能同时共线的条件是。
19.一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成机构。
机械原理第三版部分答案魏兵、喻全余
60
50
B C y
BC
18 32
y
50
第5章 平面连杆机构及其设计
B
C A y
BC
18 32
D y
60
95.74
第5章 平面连杆机构及其设计
5-13 设计一曲柄滑块机构，已知滑块的行程s=60mm，偏距 e=20mm，行程速比系数K=1.25，试求：(1)曲柄AB的长度lAB 和连杆BC的长度lBC。(2)若滑块由左向右为工作行程，要使 机构具有急回运动特性，原动曲柄应沿哪个方向转动？(3)以 曲柄为原动件时，在图中标出γmin。(4)以滑块为原动件时， 机构有无死点位置？若有，在图中标出。
VED 0.5827m/s
pБайду номын сангаас
4
VED d
0.5827 0.54
1.0791s-1
pe 22.52mm
e
VE 0.2252m/s
第5章 平面连杆机构及其设计
5-11 如图所示为用 铰链四杆机构控 制的加热炉门启 闭机构，加热时 炉门能关闭紧密， 炉门开启后能处 于水平位置。炉 门上两铰链的中 心距为50mm，与 固定件连接的铰 链点A和D装在yy 轴线上，其相互 位置的尺寸如图 所示，试设计此
7-18 有一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮啮合，已知z1=19， z2=42，m=5mm，试求：
(1)两轮的几何尺寸和标准中心距a以及重合度εα； (2)按比例作图，画出理论啮合线N1N2，在其上标出实际啮合线
B1B2，并标出单齿啮合区和双齿啮合区以及节点的位置。
第7章 齿轮机构及其设计
解：(1)两轮的几何尺寸和标准中心距a计算见下表。
B
pb 100mm
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第八章平面连杆机构及其设计
一、填空题：
1.平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的。
2.在铰链四杆机构中，运动副全部是低副。
3.在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。
4.在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。
5.在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。
6.某些平面连杆机构具有急回特性。
从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。
7.对心曲柄滑块机构无急回特性。
8.平行四边形机构的极位夹角θ=00，行程速比系数K= 1 。
9.对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复直线运动的连杆机构，是否有急回
特性，取决于机构的极位夹角是否为零。
10.机构处于死点时，其传动角等于0︒。
11.在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，该机构的压力角α=00。
12.曲柄滑块机构，当以滑块为原动件时，可能存在死点。
13.组成平面连杆机构至少需要 4 个构件。
二、判断题：
14.平面连杆机构中，至少有一个连杆。
（√）
15.在曲柄滑块机构中，只要以滑块为原动件，机构必然存在死点。
（√）
16.平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。
（√）
17.有死点的机构不能产生运动。
（×）
18.曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。
（√）
19.双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。
（×）
20.平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。
（√）
21.在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，则机构的极位夹角与导杆的最大摆角相等。
（√）
22.机构运转时，压力角是变化的。
（√）
三、选择题：
23.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 A 其他两杆之和。
A ≤
B ≥
C >
24.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 A 为机架。
A 最短杆或最短杆相邻边
B 最长杆
C 最短杆的对边。
25.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 B 为机架时，
有两个曲柄。
A 最短杆相邻边
B 最短杆
C 最短杆对边。
26.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 A 为机架时，
有一个曲柄。
A 最短杆相邻边
B 最短杆
C 最短杆对边。
27.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 C 为机架时，
无曲柄。
A 最短杆相邻边
B 最短杆
C 最短杆对边。
28.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和 B 其余两杆长度之和，就一定是双摇杆
机构。
A <
B >
C =
29.对曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置，当 C 为原动件时，此时机构处在死点位
置。
A 曲柄
B 连杆
C 摇杆
30.对曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置，当 A 为原动件时，此时为机构的极限
位置。
A 曲柄
B 连杆
C 摇杆
31.对曲柄摇杆机构，当以曲柄为原动件且极位夹角θ B 时，机构就具有急回特性。
A <0
B >0
C =0
32.对曲柄摇杆机构，当以曲柄为原动件且行程速度变化系数K B 时，机构就具有急
回特性。
A <1
B >1
C =1
33.在死点位置时，机构的压力角α= C 。
A 0 º
B 45º
C 90º
34.若以 B 为目的，死点位置是一个缺陷，应设法通过。
A 夹紧和增力B传动
35.若以 A 为目的，则机构的死点位置可以加以利用。
A 夹紧和增力；B传动。
36.判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能，可以 A 的大小为依据。
A 传动角
B 摆角
C 极位夹角
37.压力角与传动角的关系是αγ+= C 。
A 180º
B 45º
C 90º
38.要将一个曲柄摇杆机构转化为双摇杆机构，可用机架转换法将原机构的 C 。
A曲柄作为机架B连杆作为机架C摇杆作为机架
39.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角为 C 。
A 30︒
B 45︒
C 90︒
D 0︒
四、简答题：
40.什么叫连杆、连架杆？
不与机架连接的构件称为“连杆”
与机架相连接的构件称为“连架杆”
41.什么叫连杆机构的急回特性？它用什么来表达？
原动件作等速定轴转动、从动件相对机架作往复运动的连杆机构，从动件正、反行程平均速度不相等的现象称为“连杆机构的急回特性”，它用行程速度变化系数来表达。
42.什么叫极位夹角？它与机构的急回特性有什么关系？
从动件处于两个极限位置时对应的原动件(曲柄)位置所夹的角度，称为“极位夹角”，用θ表示。
机构的急回特性用行程速度变化系数K来衡量，而
180
180
K
θ
θ
︒+
=
︒-。
43.什么叫死点？它与运动链的自由度0
F≤有什么区别？
机构的传动角为0
γ=︒的位置，称为“死点”。
运动链的自由度0
F≤意味着运动链不能成为机构，无法运动。
而具有死点的机构能运动并且构件间的相对运动规律确定，即使机构处在死点位置，也可以通过一定的方式(如运用飞轮的惯性等)使机构克服死点位置而实现从动件预期的运动规律。
44.什么叫连杆机构的压力角、传动角？研究传动角的意义是什么？
在不计摩擦时，主动件曲柄通过连杆作用在从动件上力的方向与该点速度方向之间所夹的锐角称为机构在此位置的压力角；压力角的余角称为“传动角”。
常用传动角来衡量机构传动性能的好坏，传动角越大，机构的传动效率就越高。
五、分析计算设计题：
45.根据题45图中标注的尺寸判断各机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
(a)(b)
(c)(d)
题45图 (a) 双曲柄机构
(b) 曲柄摇杆机构
(c) 双摇杆机构
(d) 双摇杆机构
46. 在题46图所示的曲柄摇杆机构中，各构件长度已知(自取长度比例尺l μ，数值从图中量出)，
曲柄1为原动件。
⑴在图中标出极位夹角θ并求出行程速度变化系数K ；⑵在图中标出构件3的最大摆角max ϕ；⑶在图中标出最小传动角min γ；⑷若构件3向左摆动为工作行程，机构工作的性质为慢进快退，请确定原动件1的转向；⑸当分别取构件1、2、3为机架时，各获得何种机构？
答46图
180180 6.64 1.0766180180 6.64K θθ︒+︒+︒===︒+︒-︒
构件1作机架，双曲柄机构
构件2作机架，曲柄摇杆机构
构件3作机架，双摇杆机构
47. 题47图所示为一六杆机构，各构件尺寸已知(自取长度比例尺l μ，数值从图中量出)，构件
AB 为原动件。
试用作图法确定：⑴滑块5的冲程H ；⑵滑块5往返行程的平均速度是否相同？若不同，求其行程速度变化系数K ； ⑶滑块的最小传动角min γ（保留作图线）。
题47图 18018040.33 1.577518018040.33K θθ︒+︒+︒===︒+︒-︒
48. 在曲柄摇杆机构ABCD 中，AB 为曲柄，AD 为机架，CD 为摇杆，BC 为连杆，摇杆CD 的
长度已知(自取长度比例尺l μ，数值从图中量出)，摆角45ϕ=︒，行程速度变化系数1.25K =，机架长度AD BC AB l l l =-。
试用图解法确定曲柄AB 及连杆BC 的长度。
答48图
∵180 1.25180K θθ
︒+=
=︒- ∴20θ=︒
由图中数据可求得56.065mm AB =，100.135mm BC =
49. 已知一曲柄滑块机构滑块的行程速比系数 1.5K =，滑块的行程50mm H =，偏距
20mm e =。
试用作图法设计此曲柄滑块机构，并求其最大压力角max α。
答49图 极位夹角1180361
K K θ-=︒=︒+ 根据图中测量数据，可求得21.47mm AB =，46.35mm BC =，max 63.47α=︒。