精密机械设计基础复习题

精密机械设计基础复习题
一、判断题
1、具有一个自由度的运动副称为Ι级副。

（）
2、平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。

（）
3、在平面机构中一个高副引入两个约束。

（）
4、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。

（）
5、平面机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于1。

（）
6、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于00，行程速比系数等于1。

（）
7、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角相等。

（）
8、平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。

（）
9、行星轮系是机构自由度等于1的周转轮系。

（）
10、平行四边形机构没有曲柄。

（）
11、一对外啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的分度圆半径之和。

（）
12、渐开线在任一点的法线总是切于基圆。

（）
13、曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，最小传动角出现在曲柄与连杆两次共线的位置
之一处。

（）
14、增大模数，可以增加齿轮传动的重合度。

（）
15、仿形法加工齿轮时，因为不需要专用的机床，所以适于大批量生产。

（）
16、当压力角为900时，机构将处于自锁状态，所以应该避免自锁现象。

（）
二、填空题
1、平面机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。

2、连杆是不直接和相联的构件；连杆机构中的运动副均为
3、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。

4、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。

5、平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、、。

6、一对外啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的圆半径之和。

7、行星轮系是机构自由度等于的周转轮系。

8、平行四边形机构有个曲柄。

9、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36º，则行程速比系数等于。

10、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。

11、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。

12、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。

13、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。

14、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。

15、构成高副的两构件通过接触，构成低副的两构件通过接触。

16、以高副联接的两个构件的速度瞬心位置在。

17、曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，最小传动角出现在与两次共线的位置之一处。

18、用法加工正常齿制的标准直齿圆柱齿轮时，如果齿轮齿数少于，将发生根切。

19、差动轮系是机构自由度等于 的周转轮系。

20、平面低副都是 接触，具有 个约束，限制 个自由度。

21、渐开线在任一点的法线总是切于 。

22、标准齿轮 的压力角为标准值，其大小等于 。

23、凸轮从动件作等速运动时、在行程始末有 性冲击。

三、选择题
1、平面运动副所提供的约束为（ ）。

A.1 B.2 C.3 D.1或2
2、在图示4个分图中，图（ ）是Ⅲ级杆组，其余都是个Ⅱ级杆组。

3、图示为摆动导杆机构，以1为主动件，则机构的传动角γ= 。

① ∠A ② ∠B ③ ∠C ④ 0° ⑤ 90°
4、斜齿圆柱齿轮的端面模数t m 法面模数n m 。

①小于 ②大于 ③等于
5、周转轮系的传动比计算应用了转化机构的概念。

对应周转轮系的转化机构乃是 。

①定轴轮系 ②行星轮系 ③混合轮系 ④差动轮系
6、铰链四杆机构传动时，其行程速比系数K 为1.4，则其极位夹角θ为 。

①20° ②25 ° ③30 ° ④36 °
7、蜗杆机构中，蜗杆和蜗轮的轴线彼此 。

①平行 ②相交 ③交错
2
1
3
C
B
A
四、机构结构分析题
1、试将图示机构高副低代，并计算替代前后的机构自由度，指出机构的级别。

2、试将图示机构高副低代，并计算替代前后的机构自由度，指出机构的级别。

3、机构运动分析题试将图示机构高副低代，并计算替代前后的机构自由度，指出机构的级别。

4、试将图示机构高副低代，并计算替代前后的机构自由度，指出机构的级别。

5、计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。

B
D
E
F
A
C
6、计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。

A F
B
C D E
F
7、指出图示机构中可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构自由度。

8、指出图示机构中可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构自由度。

五、机构运动分析题
1、已知图示机构中各构件的尺寸为：l AB = 100 mm ，l AD = 300 mm ，l CD = 100 mm,构件3中BC ⊥CD 。

构件1以匀角速度ω1 = 2 rad/s 顺时针转动，试求在图示位置时构件3的角速度和角加速度。

A
ω1
2
B
C
3
D
4
1
2、已知图示机构中各构件的尺寸为：l AB = 100 mm ，l BC = 200 mm ，原动件1以匀角速
度ω1= 2 rad/s 逆时针转动，在图示位置时，ф= 90O
，，试求此时构件2的角速度及角加速度及构件3的速度和加速度。

ω1
A
B
31
2
C
4
ф
3、已知图示机构中各构件的尺寸为：l AB = 100 mm ，l AC = 200 mm ，构件1以匀角速度
ω1 = 2 rad/s 逆时针转动，试求在图示位置Φ1＝900时构件2和3的角速度及角加速度。

ω1
Φ1
4、已知图示机构中各构件的尺寸为：l AB =0.25 m ，l AC = 0.5 m ，原动件的角速度ω1 = 10 rad/s、角加速度α1 = 0,试求当φ1 = 60O时构件3上D点（l CD =0.6 m）的速度和加速度。

φ
ω
5、图示正弦机构，曲柄1长度l1=0.05m，角速度ω1=20rad/s（常数），试用矢量方程图解法确定该机构在1φ= 45°时导杆3的速度v3。

B
A
4
3
1
2
六、平面连杆机构题
1、图示铰链四杆机构中，已知b = 50 cm, c = 35 cm, d = 30 cm ，以AD 为机架，试求此机构分别为（1）曲柄摇杆机构；（2）双曲柄机构；（3）双摇杆机构时，a 的取值范围。

d
a
b
B
C
D
A
c
2、图示铰链四杆机构中，已知a = 90 mm, b =210 mm, c = 270 mm ，以AD 为机架，试求此
机构分别为（1）曲柄摇杆机构；（2）双曲柄机构；（3）双摇杆机构时，d 的取值范围。

d
a
b
B
C
D
A
c
3、图示铰链四杆机构中，已知a = 120 mm,b = 280 mm, c = 360 mm,机架AD 的长度为变量。

试求此机构分别为（1）曲柄摇杆机构；（2）双曲柄机构；（3）双摇杆机构时，d 的取值范围。

d
a
b
B
C
D
A
c
4、用图解法设计一曲柄滑块机构。

已知滑块的行程速比系数K =1.4，滑块的行程H =60mm 。

导路偏距e =20mm,求曲柄长度l AB 和连杆长度l BC 。

5、右图所示的铰链四杆机构中，已知l AB ＝80mm ，l BC =270mm ，l CD =200mm ，
l AD =200mm 。

问此机构是什么机构？说明理由。

B
D
A C
6、图示为一脚踏轧棉机曲柄摇杆机构的示意图，已设定m L AD 0.1=，m L CD 5.0=，要求脚踏板CD 在水平面上下各摆动15°，试用图解法确定AB 、BC 两杆的长度。

取比例尺mm m l /01.0μ=。

设计结果： BC L = mm AB L = mm
7、已知：曲柄摇杆机构的行程速比系数K=1，摇杆CD 的长度l CD=150mm,摇杆的极限位置与机架所成角度y 1=30O 和y 2=90O 。

试用作图法设计此曲柄摇杆机构。

七、凸轮机构题
1、在偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，已知基圆半径0r ，偏距e ，1ω的转向如图（b ）所示，滚子半径r r =mm 5，运动规律如下表：
凸轮转角δ 0°—90° 90°—120° 120°—210° 210°—360° 从动件运动
等速上升24mm
静 止
等加等减速 回原位
静 止
按下列要求作题：
A
B
C
D
15°15°
① 在图（a ）坐标中画出从动件位移线图)(δS ； ② 说明所受冲击的情况及发生位置；
③ 在图中绘制推杆上升阶段的凸轮实际廓线β。

(a) (b)
2、图示为对心滚子推杆盘形凸轮机构。

试在图上作出：（1）理论轮廓线，凸轮基圆，该位置时机构的压力角α，推杆的行程H 。

（2）凸轮从当前位置转过30º后，推杆的位移S 。

C O
3、设计一个对心直动尖顶推杆盘形凸轮。

凸轮顺时针转动，基圆半径r 0＝25mm ，。

推程阶段推杆做等速运动（s ＝h δ/δ0），推程运动角为90°，行程h ＝20mm 。

用作图法作出凸轮推程的轮廓线。

（12分）
4、图示为对心滚子从动件盘形凸轮机构。

试在图上作出：（1）理论轮廓线；（2）凸轮基圆；（3）该位置时机构的压力角α。

（4）推程运动角和回程运动角各为多少度。

八、齿轮机构题
1、CW6140车床主轴箱中的一对齿轮，其模数m =3 mm ，压力角α= 200，齿数z 1 = 31， z 2 = 50，中心距a ˊ=125 mm 。

试求中心距变动系数y ；啮合角αˊ；总变位系数x Σ；齿顶
0°
S
1
o e
r 0
高降低系数σ ；两轮的分度圆直径d 1、d 2 ；两轮的齿高h 1、h 2 。

2、已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆住齿轮传动，两轮的齿数分别为：Z 1 = 27、Z
2 = 63，模数m =
3 mm ，压力角α = 20 o。

试计算(1)、两齿轮的分度圆直径d 1和d 2 ；中心距a ；基圆直径d b1和d b2；齿顶圆直径d a1和d a2；齿根圆直径d f1和d f2 。

（２）、若实际中心距a ˊ＝138 mm,拟采用变位齿轮传动,试计算啮合角αˊ；总变位系数x Σ；中心距变动系数y ；齿高变动系数σ。

3、C3025六角车床推动刀盘的一对外啮合直齿轮，其齿数分别为z 1 =24， z 2 = 120，模数m =2 mm ，压力角α= 200，正常齿制。

试求（1）、两轮的分度圆直径d 1、d 2；（2）、两轮的齿顶圆直径d a1、d a2;（3）、齿高h;（4）中心距a 。

4、一对正常齿标准直齿圆柱齿轮传动。

小齿轮因遗失需配制。

已测得大齿轮的齿顶圆直径,4082mm d a =齿数1002=Z ，压力角°=20α，两轴的中心距mm a 310=，试确定小齿轮的：
①模数m 、齿数1Z ； ②计算分度圆直径1d ； ③齿顶圆直径1a d
④基圆齿距b P
5、一对平行轴外啮合标准斜齿圆柱齿轮传动，两轮齿数分别为Z 1＝20，Z 2＝40，法向模数m n ＝8，初选螺旋角β＝15°。

试求其中心距a （四舍五入为5的整倍数），计算实际螺旋角，及两齿轮分度圆直径。

（12分）
6、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数Z 1＝24，Z 2＝64，模数m ＝6，安装的实际中心距a ’＝265。

试求两轮的啮合角a ’，节圆半径r 1’和r 2’。

（12分）
7、、已知一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a=196mm ，传动比i=3.48，
小齿轮齿数Z1=25。

确定这对齿轮的模数m ；分度圆直径d1、d2；齿顶圆直径da1、da2；齿根圆直径df1、df2。

九、轮系题
1、图示为一手动起重葫芦，各轮齿数为Z 1 = 12 ，Z 2 = 28 ，Z 2 / =14 ，Z 3 = 54 ，试求手动链轮A 和起重链轮B 的传动比i AB 。

1
2
3
2'
H
B
A
2、图示行星轮系的各轮齿数为Z 1 = 28、Z 2 = 32、Z 2ˊ= 30、Z 3 = 30 ；求i H1 。

3、如图所示一差动轮系，已知各轮齿数为Z 1 = 50 ，Z 2 = 30 ，Z 2 / =20 ，Z 3 = 100 ，轮1与轮3的转速分别为n 1 = 100 r/min , n 3 = 200 r/min 。

试求下列两情况下行星架H 的转速n H ；（1）、当轮1与轮3的转向相同；（2）、轮1与轮3的转向相反。

4、试分析下图轮系的组成，并说明该轮系的类型。

由 组成 轮系； 由 组成 轮系； 称整个轮系为 轮系。

5、已知图示轮系中各齿轮齿数Z1＝Z2=20，Z3=60，Z4=20，Z5=40。

求传动比i 15。

2
4
3'
1
5
3
2'
'
1
H 2
3
45
6、已知轮系中各齿轮齿数
Z 1=20，Z 2=40，Z 2’= Z 3=20，Z 4=60，n 1=800r/min ，求
系杆转速n H 的大小和方向。

7、已知图示轮系中各轮齿数
Z1＝20，Z2＝60，Z3＝100，Z4＝40，Z5＝20，Z6
＝40，求传动比i 16。

（14分）
2
6
5
3
4
8、图示为纺织机中的卷线轮系，z 1=30、z 2=25、z 3=z 4=24、z 5=18、z 6=121，已知
输入转速n 1=112r/min ，n H =316r/min ，求n 6的大小和方向。

9、已知轮系中各齿轮齿数Z1=20，Z2=40，Z2’= Z3=20，Z4=60，求传动比i 1H 。

10、已知：各轮齿数，
求：传动比i 15
11、已知：各轮齿数， 求：系杆H 的转速n H 的大小和转向
78
,30,18,78,21,52,245433221=======′′z z z z z z z
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r 3001=n。