机械原理简答题总结

第一章绪论

基本概念

1.机械：机器和机构的总称。

2.机构：用来传递与变化运动和力的可动装置。

3.机器：根据某种使用要求设计的执行机械运动的装置，可用来变换或传

递能量、物料和信息。

第二章机构的结构分析

1.何谓构件?构件与零件有何区别?试举例说明其区别。

构件是指由一个或者多个小零件刚性联接而成的独立运动单元体，是组成机构的基本要素之一；零件是独立的制造单元，任何机器都是由零件组成。

2.何谓运动副和运动副元素?运动副是如何进行分类的?

由两个构件直接接触而构成的可动联接称为运动副；两构件上参加接触而构成运动副的表面称为运动副元素；按接触方式分为高副低副，按相对运动形式分为移动副、转动副、齿轮副、凸轮副、螺旋副，按引入约束数目分：I级副-V级副

3.何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿

轮副的约束数目应如何确定?

点线接触为高副，面面接触为低副；各带入1个和2个约束；若两齿轮（条）固定则引入一个约束，不固定引入2个约束。

4.何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?

通过运动副的联接而构成的可相对运动的系统；机构是具有固定构件的运动链。

5.何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时，应注意哪些问题?

机构具有确定运动是所必须给定的独立运动参数的数目，亦及必须给定的独立的广义坐标的数目，称为机构的自由度。注意复合铰链（包含机架），去除局部自由度（某些构件产生的局部运动并不影响其他构件的运动），去除虚约束（在机构中，有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束作用）。

6.既然虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用，那么在实际机构中为

什么又常常存在虚约束？

虚约束是指对机构运动起不到实际约束作用的约束。虚约束可以改善构件的受力情况，提高机构的刚度和强度，有于保证机械顺利通过某些特殊位置。（尽量减少虚约束）

7.机构具有确定运动的条件是什么？

机构具有确定运动的条件就是机构的原动件数目等于机构自由度的数目。当机构不满足这一条件时，如果原动件数目小于机构的自由度，则机构的运动不确定;若原动件数目大于机构的自由度，则导致机构的最薄弱环节破坏。

8.基本杆组具有什么特点？如何确定机构的级别？选择不同的原动件对机

构的级别有无影响？

基本杆组是自由度为零、不可再拆的运动链。机构的级别是所含基本杆组的最高级别。选择不同的原动件使得机构中所含基本杆组发生变化，可能会导致机构的级别发生变化。

第三章平面机构的运动分析

1.何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何区别?

互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点即为两构件的速度瞬心。瞬心处绝对速度是否为零。（瞬心数目：K=N(N-1)/2 绝对瞬心数目：N-1 相对瞬心数目：(N-1)(N-2)/2）

2.何谓三心定理?

三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。

3.速度影像和加速度影像

一个构件上的速度和加速度多边形与该构件的几何图形相似，字母排序方向与其几何图像排序方向一致。（只适用于同一构件）

4.科氏加速度

两构件作相对运动，牵连运动为转动。

第四章平面机构的力分析

几个基本概念：

代换质量：质量代换法中假想的集中质量。

代换点：代换质量所在的位置。

运动副中的总反力：运动副中法向反力和摩擦力的合力。

摩擦角：总反力与法向反力之间的夹角，其值等于摩擦系数的反正切值。

当量摩擦系数：考虑了接触面形状及接触面摩擦系数，目的是为了统一摩擦力计算公式=G

摩擦圆：当轴径相对于轴承滑动时轴承对轴径的总反力始终相切的那个圆，其半径为

磨合轴端：经过一段时间工作后的轴端。

如何确定机构转动副中总反力的方位？

1. 在不考虑摩擦的情况下，根据力的平衡条件，确定不计摩擦时总反力的方向。

2. 计摩擦时的总反力应与摩擦圆相切。

3. 轴颈2对轴颈1的总反力Fr12对轴颈中心之矩的方向必与轴颈1相对于轴颈2的相对角速度w12相反。

第五章机械的效率和自锁

1.串联、并联及混联机组的效率如何计算?从中得出了什么重要结论?

串联系统的总效率等于各机器的效率的连乘积，结论：①串联机器数目越多，机械效率越低。②串联机组某一机器效率低，会使整个机组

效率降低；并联机组的效率为各机器输入效率之和与输出效率之和的比

值，①机组效率围：②要提高并联机组的效率，应着重

提高传递功率大的传动路线效率。；混联机组的效率分部计算。

2.机械自锁

机械自锁的定义：由于摩擦的存在，作用在机械上的驱动力无论如何增大，也无法使其运动的现象称为机械的自锁。

①作用于机构上的生产阻力G在驱动力无限增大的条件下恒小于0;

②单个运动副的自锁条件：运动副，驱动力作用在摩擦角之；转动副，

单力且作用在摩擦角之；螺旋副，螺纹导程角小于当量摩擦角；③生产阻力始终小于等于0；④机械效率始终小于等于0

3.机构正、反行程的机械效率

正行程：反行程：

4.机械正反行程的效率是否相同？请以斜面机构分析。

正行程F=G tan (α+φ) 反行程F=G tan (α-φ) 故不相同。

第七章机械的运转及其速度波动的调节

1.机械运转的三个阶段

阶段功能关系速度、角速度启动阶段由零上升

稳定阶段等速稳定运转或周期波动

停车阶段逐渐减少到零

2.飞轮为什么可以调速？能否利用飞轮来调节非周期性速度波动，为什么？

当系统出现盈功时飞轮可将多余的能量吸收存储起来，当出现亏功时，飞轮又将能量释放出来，从而使机械的速度波动下降。

通过以上原理，显然飞轮只是存储能量的机构，因此不能调节非周期性速度波动。

3.机械的速度波动分为哪两种，分别怎么调节？

分为周期性和非周期性速度波动，周期性速度波动可加装飞轮调节，当原动机为电机时非周期性速度波动会由电机的自调性自动调节，当原动机为蒸汽机、汽轮机或燃机时可以安装调速器调节。

第八章平面连杆机构及其设计

1.何谓连杆机构？连杆机构的传动特点？