中石油机械原理考试在线试题答案

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考核

《机械原理》答案

（请从下面5道题中选择4道作答，每题25分，要求回答准确、全面）

1.解释局部自由度、虚约束的概念。

（提示：本题属于平面机构知识，请参考平面机构的结构分析章节进行作答。）

答：凸轮机构为了减少高副元素接触处的磨损，在凸轮和从动件之间安装了圆柱形滚子，滚子绕其本身轴线的自由转动（1个自由度）是局部运动，他丝毫不影响其他构件的运动。

这种不影响整个机构运动的自由度，称为局部自由度。

在运动副所带来的约束中，有些约束所起的项之作用可能是重复的，这种起重复限制作用的约束称为虚约束。

2.平面四杆机构的基本类型有哪些？它们分别具有什么特点？

（提示：本题属于平面连杆机构知识，请参考平面连杆机构及其设计章节进行作答。）答：（1）铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本型式，其他型式的四杆机构可认为是它的演化型式。

在此机构中，AD为机架，BC为连杆，AB、CD 两构件与机架相连称为连架杆，而在连架杆中，能作整周回转者称之为曲柄，只能在一定范围内摆动者称为摇杆。

在铰链四杆机构中，各运动副都是转动副。如组成转动副的两构件能相对整周转动，则称其为周转副，不能作相对整周转动者，则称为摆转副。

（2）铰链四杆机构的类型

1）曲柄摇杆机构铰链四杆机构的两个连架杆中，若其一为曲柄，另一为摇杆则称其为曲柄摇杆机构。

2）双曲柄机构若铰链四杆机构中的两个连架杆均为曲柄则称其为双曲柄机构。

在双曲柄机构中，若相对两杆平行且长度相等则称其为平行四边形机构。若双曲柄机构中两相对杆的长度分别相等，但不平行则称其为逆平行四边形机构。

3）双摇杆机构若铰链四杆机构中的两个连架杆均为摇杆则称其为双摇杆机构。

3.简述凸轮推程、远休、回程、近休的含义。

（提示：本题属于凸轮机构知识，请参考凸轮机构及其设计章节进行作答。）

答：推程指在凸轮推动下使从动件远离凸轮轴心O的运动过程。

远休指从动件在距凸轮轴心O最远的位置处于休止的过程。

回程指在弹簧力和其他外力作用下使从动件移近凸轮轴心O的运动过程。

近休指从动件在距凸轮轴心O最近的位置处于休止的过程。

4.简述渐开线的特性。

（提示：本题属于齿轮知识，请参考齿轮机构章节进行作答。）

答：（1）发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的圆弧长度

（2）渐开线上任意点的法线恒与基圆相切。

（3）渐开线愈接近于其基圆的部分，其曲率半径愈小，离基圆愈远，曲率半径越大。

（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。

5.请简述周转轮系用作动力传动时的两个结构特点。

（提示：本题属于齿轮系知识，请参考齿轮系及其设计章节进行作答。）

答：周转轮系中采用多个均布的行星轮来同时传动，由于多个行星轮共同承载负荷，齿轮尺寸可以减小，又可以平衡各啮合点处的径向分力和行星轮公转所产生的离心惯性力，减少了主轴承内的作用力，因此传递功率大，同时效率高。

利用周转轮系可以实现运动的合成。利用周转轮系也可以实现运动的分解，即将差动轮系中已知的一个独立运动分解为两个独立的运动。