机械原理模拟试题讲解

合集下载

机械原理模拟考试试卷三及题解

机械原理模拟考试试卷三及题解(查看答案)一．完成下列各题（每题7分, 共56分）1.计算图示机构的自由度。

如有复合铰链、局部自由度及虚约束需说明。

2.重量G=40N的滑块1，在倾角β=30°的驱动力P作用下沿水平面作等速运动。

接触面间摩擦系数f=0.286, 试用图解法求力P 。

3.图示导杆机构运动简图。

已知原动件1的角速度为ω1=1rad/s, 试用瞬心法求导杆的角速度ω3。

4.在图上画出凸轮从当前位置依ω1方向转过60°时推杆的位移S。

5.按照图示曲柄导杆机构的运动简图及速度多边形，试写出哥式加速度的表达式，并在图中指出其方向.6.标准斜齿圆柱齿轮传动，已知:Z1=15，Z2=20，mn=4mm，αn=20°，β=15°求齿轮传动中心距a。

7.在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，标出涡轮4的转动方向。

8.在薄片圆盘上，有两个不平衡量Q1=5N，Q2=8N,ｒ1=ｒ2=10mm。

试用图解法确定应加平衡重的重径积W，并在图中标出它与0X轴所夹的方向角a。

二．图示为平底从动件偏心圆凸轮机构。

试在图上画出：1.基圆半径r0；2.升距h；3.该位置机构压力角a；4.该位置从动件位移S；并说明凸轮的理论廓线是否为圆？（10分）三、如图所示正弦机构。

已知LAB=800mm，构件3的质量m=80kg，J2=10kgm2作用于构件3的阻力Q=500N，不计构件2的质量。

以曲柄1为等效构件，求该瞬时机构的等效转动惯量Je和等效阻力矩Mr。

（14 分）四、图示飞机起落架用铰链四杆机构，连杆长度LBC＝300mm ，预定的两位置是：实线B1C1表示降落放下机轮的位置，虚线B2C2表示飞行时收回机轮的位置，要求连架杆AB的铰链A 位于B1C1延长线上，连架杆DC的铰链D位于B2C2延长线上。

试设计该铰链四杆机构。

（10分）答：LAB= mm，LAD＝mm，LDC＝mm。

五、一对标准斜齿圆柱齿轮传动。

机械原理50分题详解

（画图题2个10分） 1、三心定律P31求瞬心解a)通过运动副直接相联的两构件的瞬心：P 12在A 点，P 23在B 点，P 34在C 点，P 14在垂直于移动副导路方向的无穷远处。

不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置，借助三心定理来确定：对于构件1、2、3，P 13必在P 12及P 23的连线上，而对于构件1、4、3，P 13又必在P 14及P 34的连线上，因上述两线平行，故上述两线的交点在无穷远处，即为P 13在垂直于BC 的无穷远处。

对于构件2、3、4，P 24必在P 23及P 34的连线上，而对于构件2、1、4，P 24又必在P 12及P 14的连线上，故上述两线的交点B 即为瞬心P 24。

b)通过运动副直接相联的两构件的瞬心： P 12在A 点，P 23在垂直于移动副导路方向的无穷远处， P 34在B 点，P 14在垂直于移动副导路方向的无穷远处。

不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置，借助三心定理来确定：对于构件1、2、3，P 13必在P 12及P 23的连线上，而对于构件1、4、3，P 13又必在P 14及P 34的连线上，故上述两线的交点即为P 13。

同理，可求得瞬心P 24。

c)通过运动副直接相联的两构件的瞬心：P 12在垂直于移动副导路方向的无穷远处，P 23在A 点，P 34在B 点，P 14在垂直于移动副导路方向的无穷远处。

不通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置，借助三心定理来确定：对于构件1、2、3，P 13必在由P 12和P 23确定的直线上，a)b)d) 题3-3图a)b)P 13P 24 AB1234 c)1P 14→∞24→∞而对于构件1、4、3，P 13又必在由P 14和P 34确定的直线上，故上述两直线的交点即为P 13。

对于构件2、3、4，P 24必在由P 23和P 34确定的直线上，而对于构件2、1、4，P 24又必在由P 12及P 14确定的直线上（两个无穷远点确定的直线），故上述两线的交点即为P 24，即P 24在直线AB 上的无穷远处。

机械原理模拟试卷及参考解答11

机械原理模拟试卷及参考解答 11KUST 吴老师一．判断题 (如果正确，在()内填字母 T；如果不正确，在()内填字母 F。

每小题 1 分，共 10分 ) 1. 用仿形法加工的直齿轮，其渐开线齿形从理论上将都是近似的。

( 2. 一对互相啮合的标准齿轮，小齿轮的齿顶厚比大齿轮的齿顶厚大，大齿轮的齿根厚比小齿轮的齿根厚大。

3. 在直齿圆柱齿轮上齿厚等于齿槽宽的圆就是分度圆。

( 4. 无论齿轮和齿条是否为标准安装，齿轮的分度圆始终与其节圆重合，齿条的分度线始终与其节线重合。

5. 采用变位齿轮传动只是为了避免根切和凑中心距。

( 6. 增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起重合度增加。

( 7. 斜齿轮的法面参数是标准值，但从渐开线的形成原理来讲，端面齿形是准确的渐开线。

( 8. 直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端面上。

( 9. 无论转子有多少个回转面上的不平衡质量，只需选两个平衡基面就可以进行平衡。

( 10.满足静平衡条件的转子一定是动平衡的。

( 得分二．作图题(共 22 分) 1.(12 分)某颚式破碎机为一六杆机构。

今给定固定铰链 A、D、F 的相对位置如图所示。

已知摇 F ) T ) T ) T ) T ) F ) ( F ) F ) ( F ) F )极限位置间夹角ST杆 CD 的长度 lCD=100mm，其两；另一摇杆 EF 的一个极限位置 E1F 出于铅垂线上，；工作要求机构的行程速比系数 K=8/7。

试设[注]：(1)不必写出作图步骤，但必须保留作图线。

(2)图示比例尺，即图上 1mm 代表实际长度 2mm。

KU计该六杆机构 (即确定 lAB，lBC，lCE ，lEF 的长度)。

第 1 页共 9 页机械原理模拟试卷及参考解答 11KUST 吴老师解：求解如图示。

AB 1C1DE 1F 即所设计机构的第一个位置，各杆长为图示长度乘以比例尺第 2 页共 9 页KUST机械原理模拟试卷及参考解答 11KUST 吴老师2.(10 分)图示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构。

机械原理模拟习题及答案

一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪项不属于机械原理的研究对象？A. 机构B. 机器C. 材料力学D. 流体力学2. 下列哪个机构属于高副机构？A. 齿轮机构B. 连杆机构C. 凸轮机构D. 螺旋机构3. 下列哪个参数不属于机械效率？A. 输入功B. 输出功C. 输入功率D. 输出功率4. 下列哪个机构属于低副机构？A. 齿轮机构B. 连杆机构C. 凸轮机构D. 螺旋机构5. 下列哪个参数表示机构输出功率？A. 输入功B. 输出功C. 输入功率D. 输出功率6. 下列哪个机构属于复合机构？A. 齿轮机构B. 连杆机构C. 凸轮机构D. 螺旋机构7. 下列哪个参数表示机构输入功率？A. 输入功B. 输出功C. 输入功率D. 输出功率8. 下列哪个机构属于简单机构？A. 齿轮机构B. 连杆机构C. 凸轮机构D. 螺旋机构9. 下列哪个机构属于复杂机构？A. 齿轮机构B. 连杆机构C. 凸轮机构D. 螺旋机构10. 下列哪个参数表示机构输出功？A. 输入功B. 输出功C. 输入功率D. 输出功率二、填空题（每题2分，共20分）1. 机械原理是研究______和______的科学。

2. 机构是由______和______组成的。

3. 机构的自由度是指______。

4. 机械效率是指______。

5. 机构的运动简图包括______和______。

6. 机构的运动分析主要包括______和______。

7. 机构的动力学分析主要包括______和______。

8. 机构的优化设计主要包括______和______。

9. 机构的创新设计主要包括______和______。

10. 机构的计算机辅助设计主要包括______和______。

三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述机构自由度的概念及其计算方法。

2. 简述机构效率的概念及其影响因素。

3. 简述机构运动分析的主要内容。

4. 简述机构动力学分析的主要内容。

机械原理模拟试题及其答案

机械设计基础模拟习题与答案一、填空题（每小题2分，共20分）1、平面机构中若引入一个高副将带入1个约束，而引入一个低副将带入2个约束。

2、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。

3、平面四杆机构具有整转副的条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

4、压力角越大，则机构传力性能越差。

5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，正弦运动规律既无刚性冲击也无柔刚性冲击。

6、锥齿轮取大端的参数为标准参数。

7、槽轮机构的主要组成构件为：拨盘、槽轮、机架等。

8、为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在高速轴上。

9、当两构件组成移动副时，其瞬心在垂直于导路方向的无穷远处。

10、机构处于死点位置时，其传动角为0度。

二、简答题（每小题5分，共25分）1、机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？答：1）机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数目等于机构的自由度数目。

2）原动件的数目<机构自由度：机构的运动将不确定，运动将遵循“最小阻力定律，而首先沿阻力最小的方向运动。

2、实现间歇回转运动的机构有哪些？答：（1）槽轮机构（2）棘轮机构（3）不完全齿轮机构（4）凸轮式间歇运动机构（5）齿轮-连杆组合机构3、通过对串联机组的效率计算，对我们设计机械传动系统有何重要启示？答：对串联机组，机组效率k ηηηη"21=，因为只要串联机组中任一机器的效率很低，就会使整个机组的效率极低；且串联机器的数目越多，机械效率也越低。

因此，在设计串联机组时，应在满足使用要求的前提下，尽量减少机器数量，机组中尽量避免出现采用效率很低的机器。

4、何谓在四杆机构中的死点？答：在四杆机构中，“死点”指以摇杆或滑块为主动件，曲柄为从动件，则连杆和曲柄处于共线位置时，机构的传动角γ=0°，主动件通过连杆作用于从动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件运动的有效分力为零，从动件就不能运动，机构的这种传动角为零的位置称为死点。

机械原理模拟试卷及参考解答17

标准中心距 a = 啮合角
KU
r1′ + r2′ =81;
α ′ = a cos α / a ′ = 80cos 200 / 81 = 21052′ r2′ / r1′ = z2 / z1 =55/25=11/5 r2′ =55.6875mm
解得: r1′ = 25.3125mm;
ST
r 23.492 0 α a 2 = arc cos b1 = arc cos = 29 32′ r 27 a1 m 2 ( z1 + z2 ) = × (25 + 55) = 80 mm 2 2
0
1．齿轮 1 在分度圆上齿廓的曲率半径 ρ ； 2．齿轮 2 在齿顶圆上的压力角 αa 2 ； 3．如果这对齿轮安装后的实际中心距 a′ =81mm,求啮合角 α ′ 和两齿轮的节圆半径 r1′ 、 r2′ 。解：1. 齿轮 1 的基圆半径: rb1 = r cos α = mz1 2 × 25 cos α = cos 200 =23.492mm 2 2
′ = 20 ，组成轮系的各齿轮模数七、（10 分）如题七图所示轮系中， z5 = z 2 = 25 ， z 2 相同。齿轮 1′ 和 3′ 轴线重合，且齿数相同。求轮系传动比 i54
KU
ST
六、（10 分）一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，已知齿数 z1 ＝25， z2 ＝55，模数 m
2
共8页第页
G
局部自由度
B
D
F
I
虚约束
A C
E2 PL − P
H
ST
PL= 8 题三图
J
题二图 P H=1
= 3 × 6 − 2 × 8 − 1 ＝1

机械原理模拟试卷及参考解答20 21

机械原理模拟试卷及参考解答 20+21KUST 吴老师一、填空题（共 20 分，每小题 2 分） 1、运动副是两构件间发生直接接触而又能产生一定相对运动的活动联接机构自由度数大于零，且等于原动件数移动方向的垂线上无穷远处。

。

； ;组成兼2、机构具有确定运动的条件是3、当两构件组成平面移动副时,其瞬心在有滑动和滚动的高副时,其瞬心在接触点处公法线上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构时,机构为曲柄摇杆机构时,机构为构。

5、在齿轮上分度圆是：过程中作纯滚动的圆。

6、渐开线齿廓上任一点的压力角是指的锐角该点渐开线的法线方向与其速度方向所夹基圆相切。

具有标准模数和压力角的圆，而节圆是：两齿轮啮合双曲柄机构；当取最短杆为机构双摇杆机；当取最短杆的对边杆为机构时, 机构为，渐开线齿廓上任一点的法线与7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮中心距等于 a，传动比等于 i 12，则齿轮 1 的节圆半径等于 8、等效构件的的总动能； 9、机器产生速度波动的主要原因是速度波动的类型有等效质量 a/(1+i 12) 或。

具有的动能等于原机械系统等效转动惯量ST输入功不等于输出功两种。

。

周期性和非周期性10、对于静不平衡的转子，不论它有多少个偏心质量，只需要一个平衡质量适当地加上或减去二、简答题（共 30 分，每小题 6 分） 1、在曲柄摇杆机构中，说明极位夹角的定义，什么情况下曲柄摇杆机构的极位夹角为零（作图说明）。

答案：极位夹角的定义：当摇杆处于两个极限位置时，曲柄与连杆两次共线，它们之间所夹的锐角称为极位夹角。

第 1 页共 12 页KU即可获得平衡。

机械原理模拟试卷及参考解答 20+21KUST 吴老师如图所示，当摇杆位于两个极限位置时，其与连杆的铰支点为 C1、C2，当曲柄与机架的铰支点 A 位于 C1C2 的连线上，则极位夹角为零。

机械原理考试试题及答案详解 (2)

机械原理模拟试卷一、填空题(共20分，每题2分)1. 若忽略摩擦，一对渐开线齿廓啮合时，齿廓间作用力沿着方向。

( ①齿廓公切线②节圆公切线③中心线④基圆内公切线) 2. 具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律，凸轮的实际廓线。

( ①相同②不同③不一定 )3. 刚性转子动平衡的力学条件是。

( ①惯性力系的主矢为零②惯性力系的主矩为零③惯性力系的主矢、主矩均为零)4. 机械在周期变速稳定运转阶段，一个循环内的驱动功W d阻抗功W r。

( ①大于②等于③小于④不一定)5. 从机械效率的观点看，机构发生自锁是由于。

( ①驱动力太小②生产阻力太大③效率小于零④摩擦力太大) 6. 差动轮系是指自由度。

( ①为2的周转轮系②为2的定轴轮系③为1的周转轮系)7. 渐开线齿轮传动的轴承磨损后，中心距变大，这时传动比将。

( ①增大②减小③不变 )8. 三心定理意指作平面运动的三个构件之间共有瞬心，它们位于。

9. 在平面中，不受约束的构件自由度等于，两构件组成移动副后的相对自由度等于。

10. 在曲柄滑块机构中，以滑块为主动件、曲柄为从动件时，则曲柄与连杆处于共线时称机构处于位置，而此时机构的传动角为度。

二、完成下列各题(共20分，每题5分)1. 试计算图示机构的自由度(写出计算公式，若有，请指出复合铰链、局部自由度和虚约束)。

2. 图示轴颈与轴承组成的转动副，轴颈等速运转，已知：为摩擦圆半径，Q 为作用于轴颈上的外载荷。

(1) 写出轴颈所受总反力R 12的大小，并在图中画出其方向； (2) 写出驱动力矩M d 的表达式，并在图中画出方向。

3. 图示为等效构件在一个稳定运转循环内的等效驱动力矩M d 与等效阻力矩M r 的变化曲线，图中各部分面积的值代表功的值W(N ·d)。

(1) 试确定最大盈亏功ΔW max ； (2) 若等效构件平均角速度m =50rad/s ，运转速度不均匀系数δ=0.1，试求等效构件的min及max的值及发生的位置。

机械原理部分试题及解答

第一章机构的组成和结构1-1 试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝1F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝11-2 计算图示平面机构的自由度。

将其中高副化为低副。

确定机构所含杆组的数目和级别，以及机构的级别。

（机构中的原动件用圆弧箭头表示。

）F＝3×7－2×10＝1 F＝3×7－2×10＝1 含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

该机构为Ⅱ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×4－2×5－1＝1 F＝3×3－2×3－2＝1F＝3×5－2×7＝1（高副低代后）F＝3×5－2×7＝1（高副低代后）含1个Ⅲ级杆组：2-3-4-5。

含2个Ⅱ级杆组：4-5，2-3。

该机构为Ⅲ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×8－2×11－1＝1 F＝3×6－2×8－1＝1F＝3×9－2×13＝1（高副低代后）F＝3×7－2×10＝1（高副低代后）含4个Ⅱ级杆组：8-6，5-7，4-3，2-11。

含1个Ⅱ级杆组6-7。

该机构为Ⅱ级机构含1个Ⅲ级杆组2-3-4-5。

第二章连杆机构2-1 在左下图所示凸轮机构中，已知r = 50mm ，l OA =22mm ，l AC =80mm,︒=901ϕ，凸轮1的等角速度ω1=10rad/s ，逆时针方向转动。

试用瞬心法求从动件2的角速度ω2。

解：如右图，先观察得出瞬心P 13和P 23为两个铰链中心。

再求瞬心P 12：根据三心定理，P 12应在P 13与P 23的连线上，另外根据瞬心法，P 12应在过B 点垂直于构件2的直线上，过B 点和凸轮中心O 作直线并延长，与P 13、P 23连线的交点即为P 12。

机械原理考试模拟题含参考答案

机械原理考试模拟题含参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1.铰链四杆机构的自由度为（）。

:A、4B、2C、3D、1正确答案：D2.凸轮机构采用（）偏置，可以减小推程压力角，提高传力性能。

:A、正B、逆时针C、负D、顺时针正确答案：A3.内燃机中的曲柄滑块机构、汽车刮水器、缝纫机踏板机构、仪表指示机构等均属于（）。

:A、齿轮机构B、间歇运动机构C、凸轮机构D、连杆机构正确答案：D4.平面四杆机构根据（）是曲柄还是摇杆，铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种类型，其中曲柄摇杆机构应用最为广泛。

:A、连杆B、连架杆C、机架D、自由构件正确答案：B5.（）接触面积大，表面接触应力小，润滑方便，不易磨损，制造较为容易，但能实现的相对运动少，适用于载荷较大、运动不是很复杂的场合。

:A、平面副B、高副C、低副D、空间副正确答案：C6.重合度（），意味着同时啮合的齿对数多，传动平稳性提升，承载能力提高。

:A、变小B、不变C、等于1D、变大正确答案：D7.（）是指机构中某些构件所产生的不影响其他构件运动的局部运动带来的自由度，在计算自由度时，可预先去掉。

:A、局部自由度B、自由度C、复合铰链D、虚约束正确答案：A8.两齿轮分度圆（）的安装称为标准安装，此时分度圆与节圆重合。

:A、相交B、相距mC、重合D、相切正确答案：D9.采用（）推杆时，为避免运动失真，滚子半径小于凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径ρamin，内凹轮廓则不存在此问题。

:A、滚子B、组合结构C、尖顶D、平底正确答案：A10.（）机构用于传递交错轴间的运动。

:A、斜齿轮B、直齿轮C、蜗轮蜗杆D、锥齿轮正确答案：C11.传动比恒定的条件是：不论两齿廓在何位置接触，过其接触点所作两齿廓的公法线均须与连心线交于一定点P，称为（）。

:A、节圆B、啮合点D、节点正确答案：D12.两构件只能绕某一轴线作相对转动的运动副叫做（），也称铰链或回转副。

机械原理模拟试卷及答案

机械原理模拟试卷(一)一、选择题(每题2分，共20分)1. 两个运动构件间相对瞬心的绝对速度。

（①均为零②不相等③不为零且相等）2. 机构具有确定运动的条件是原动件数目等于的数目。

（①从动件②机构自由度③运动副）3. 若标准齿轮与正变位齿轮的参数m，Z，α，h a*均相同，则后者比前者的：齿根高，分度圆直径，分度圆齿厚，周节。

（①增大②减小③不变）4.在高速凸轮机构中，为减少冲击与振动，从动件运动规律最好选用运动规律。

（①等速②等加等减速③余弦加速度④正弦加速度）5. 静平衡的转子是动平衡的；动平衡的转子是静平衡的。

（①一定②不一定③一定不）6. 机械系统在考虑摩擦的情况下，克服相同生产阻力时，其实际驱动力P与理想驱动力P0的关系是：P P0。

（①小于②等于③大于④大于等于）7.差动轮系是指自由度。

（①为1的周转轮系②为2的定轴轮系③为2的周转轮系）8. 设计标准齿轮时，若发现重合度小于1，则修改设计时应。

（①加大模数②增加齿数③加大中心距）9. 曲柄滑块机构若存在死点时，其主动件必须是，在此位置与共线。

（①曲柄②连杆③滑块）10. 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）二、简答题（每题5分，共25分）1. 计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出。

2. 图示楔块机构，已知：P 为驱动力，Q 为生产阻力，f 为各接触平面间的滑动摩擦系数，试作：(1) 摩擦角的计算公式ϕ= ；(2) 在图中画出楔块2的两个摩擦面上所受到的全反力R 12, R 32两个矢量。

3. 试在图上标出铰链四杆机构图示位置压力角α和传动角γ。

4. 如图所示，薄壁上有不平衡重Q 1=10N 、Q 2=20N ，所在半径分别为：r 1=200mm ，r 2=100mm 。

试求：1) 在r =100mm 半径的圆上，应加配重Q=？ 2) 配重Q 的方位与OX 轴之间的夹角α=？5. 试标注出在图示位置时机构中瞬心P 12、P 23、P 14、P 34、P 24的位置。

机械原理习题及答案讲解

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。

机械原理考试试题及答案详解(5)

机械原理模拟试卷一、空题（每题2分，共16分）1. 构件与零件的含义是不同的。

构件是，零件是。

2. 按构件的接触情况，运动副分为高副与低副。

高副是指，低副是指。

3. 作等速转动的构件其惯性力矩为。

4. 作用于机械上驱动力的方向与其作用点速度方向之间的夹角为（锐角，钝角，直角或其他）。

5. 已知斜齿圆柱齿轮的齿数Z ＝20，螺旋角β＝15°，则该齿轮的当量齿数Z v ＝。

6. 圆锥齿轮的当量齿数是指：。

7. 滚子从动件盘形凸轮机构，若滚子半径为r r ，为使凸轮实际廓线不变尖，则理论廓线的最小曲率半径ρmin 应满足的条件是：。

8. 机械安装飞轮的目的是：。

二、简答题（每题6分，共24分）1. 说明机构具有确定运动的条件；在图中画箭头的为原动件，说明图（a ）、（b ）所示机构是否具有确定运动。

2. 图示轴颈与轴承组成的转动副，轴颈等速转动，已知：ρ为摩擦圆半径，Q 为作用于轴颈上的外载荷。

①写出轴颈所受总反力R 12的大小，并在图中画出其方向；②写出驱动力矩M d 的表达式，并在图中画出方向。

(a)(b)Q2ρω13. 分别在图（a ）、（b ）中画出凸轮的基圆和在该位置的机构压力角α。

4. 计算图示机构自由度。

若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出。

三、图示干草压缩机的机构运动简图（比例尺为μl ）。

原动件曲柄1以等角速度ω1转动，试用矢量方程图解法求该位置活塞5的速度与加速度。

要求：1.写出C 点速度与加速度的矢量方程式；2.画出速度与加速度矢量多边形（大小不按比例尺，但其方向与图对应）；3.据矢量多边形写出计算E 点的速度V E 与加速度a E 的表达式。

（15分）(a)(b)DA 4C3 B21 ω1ψE56 FABHCDEG四、图示为运输机的机构示意图。

要求摆杆在垂直线左右β＝30°范围作摆动，机构的形成速比系数K ＝1.5，滑块行程H ＝500mm ，又已知连杆长度L CE ＝700mm ，试设计此机构。

机械原理考试试题及答案详解 (7)

机械原理模拟试卷一、选择填空题(共20分，每题2分)1. 在平面中，两构件都自由时有个相对自由度；当它们通过面接触形成运动副时留有个相对自由度。

( ①1 ②2 ③3 ④6 )2. 压力角是衡量机械的一个重要指标；为了降低凸轮机构压力角应采取的一个措施是。

(①效率②传力性能③减小滚子半径④增大基圆半径) 3. 刚性转子静平衡的实质是；而刚性转子动平衡需要采用两个平衡基面的原因是因为其力学条件需要满足。

(①增加质量②调整质心的位置③惯性力系的主矢、主矩均为零) 4. 飞轮是用于调节速度波动的；它具有很大的。

( ①周期性②非周期性③转动惯量④质量)5. 机械效率可用式表示（其中M d表示实际驱动力矩，M d0表示理想驱动力矩，M r表示实际阻力矩，M r0表示理想阻力矩）。

( ①M r0 / M d0②M d0 / M d③M d / M d0④M r / M d )6. 周转轮系中若两个中心轮都不固定，该轮系是；其给系统一个- H后所得到的转化轮系是。

( ①差动轮系②行星轮系③复合轮系④定轴轮系)7. 斜齿轮的标准参数在；圆锥齿轮的标准参数在。

(①大端②端面③法面④主剖面)8. 在以下机构中，机构不具有急回特性。

(①曲柄摇杆②摆动式导杆③对心式曲柄滑块)9. 速度瞬心法只能用于分析；绝对瞬心是与之间的瞬心。

(①加速度②活动构件③速度④机架)10. 在按照标准中心距安装时，两齿轮的分别与各自的重合。

( ① 基圆 ② 节圆 ③ 齿顶圆 ④ 分度圆 )二、完成下列各题(共24分)1. 试计算图示机构的自由度(写出计算公式，指出复合铰链、局部自由度和虚约束)。

2. 已知机组在稳定运转周期的等效阻力矩M r -ϕ变化曲线（实线）和等效驱动力矩M d -ϕ变化曲线（虚线）如图所示，等效驱动力矩为常数M d =19.6N·m ，主轴的平均角速度ωm =10rad/s ，为减小主轴的速度波动，现装上一个飞轮，飞轮的转动惯量J F =9.8kg·m 2。

机械原理模拟试卷及参考解答25

一、填空题（每空2分，共20分）1、机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为原动件；而其余活动构件称为从动件。

2、转动副的自锁条件是：驱动力作用在摩擦圆内。

3、对心曲柄滑块机构，若以曲柄为机架，则该机构演化为导杆机构。

4、机构的压力角是指力与速度所夹锐角。

5、凸轮机构推杆的常用运动规律中，余弦加速度运动规律有柔性冲击。

6、齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈多。

7、棘轮机构的主要组成构件有：棘轮、棘爪、止动爪等。

8、机器速度波动的类型有：周期性速度波动、非周期性速度波动。

9、设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是：加大基圆半径。

10、在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。

二、简答题（每小题5分，共25分）1、何谓运动副及运动副元素？答：运动副是指两构件直接接触具有确定的相对运动关系的一种联结。

（书本）：两个构件直接接触而组成的可动的联接。

运动副元素：参加接触的部分。

两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。

2、列举5种能实现连续回转运动的机构。

K US T答：1）摩擦传动机构：如带传动、摩擦轮等2）啮合传动机构：如齿轮传动、蜗杆传动、链传动等 3）连杆机构：如双曲柄机构、平行四边形机构等。

3、简述进行质量代换需要满足的三个条件？动代换和静代换各应满足什么条件？答：质量代换法需满足三个条件：1、代换前后构件的质量不变；2、代换前后构件的质心位置不变；3、代换前后构件对质心轴的转动惯量不变；其中：动代换需要满足前面三个条件；静代换满足前两个条件便可。

4、齿轮传动要匀速、平稳地进行，必须满足哪些条件？答：1）对齿廓的要求：齿廓满足定传动比的齿廓啮合基本定律。

2）对重合度要求：齿轮啮合的重合度大于1。

3）对正确啮合要求：满足正确啮合条件。

机械原理的试题答案及解析

机械原理的试题答案及解析一、单项选择题1. 机械原理中，机构的自由度是指（C）。

A. 机构中运动副的数量B. 机构中运动链的数量C. 机构中独立运动的数量D. 机构中高副的数量解析：机构的自由度是指机构中独立运动的数量，即在没有约束的情况下，机构能够独立进行的运动方向和角度的数目。

2. 四杆机构中，若最短杆长度与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则该机构为（B）。

A. 双曲柄机构B. 曲柄摇杆机构C. 双摇杆机构D. 不确定解析：根据四杆机构的类型判断方法，若最短杆长度与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则该机构为曲柄摇杆机构。

3. 齿轮传动中，标准齿轮的齿顶高系数为（A）。

A. 1B. 1.25C. 1.5D. 2解析：标准齿轮的齿顶高系数为1，这是齿轮设计中的一个基本参数。

二、填空题1. 机构中，若两个构件之间的运动关系为转动，则它们之间的运动副为________。

答案：转动副2. 机械系统中，若要实现连续回转运动，需要至少________个独立的运动副。

答案：23. 在齿轮传动中，一对齿轮的传动比等于________。

答案：从动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比三、简答题1. 简述凸轮机构的工作原理。

答案：凸轮机构的工作原理是利用凸轮的轮廓曲线与从动件（如滚子、平底或尖底）接触，通过凸轮的旋转运动带动从动件做往复直线运动或摆动，从而实现机械能的转换和传递。

2. 试述齿轮传动的优缺点。

答案：齿轮传动的优点包括：传动比准确、结构紧凑、效率高、寿命长、可实现远距离传动等。

缺点包括：制造成本高、噪音较大、对安装精度要求高。

四、计算题1. 已知一四杆机构中，最短杆长度为100mm，最长杆长度为300mm，其余两杆长度分别为200mm和250mm，求该机构的自由度。

答案：根据自由度的计算公式，自由度F=3(n-1)-2p，其中n 为运动链中的构件数，p为运动副的数目。

对于四杆机构，n=4，p=4（假设为4个转动副）。

机械原理考试试题及答案详解 (4)

机械原理模拟试卷一、填空题（每题2分，共20分）1. 对于动不平衡的回转构件，平衡重需加在与回转轴垂直的平面。

( ①一个②两个③ 0个 )2. 斜齿圆柱齿轮的端面模数m t 法面模数m n。

（①小于②大于③等于）3. 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）4. 槽轮机构所实现的运动变换是。

（①变等速连续转动为不等速转动②变转动为移动③变等速连续转动为间歇转动④变转动为摆动）5. 采用飞轮可调节机器运转过程中的速度波动。

（①周期性②非周期性③周期性和非周期性）6. 机构动态静力分析与静力分析的差别在于：动态静力分析考虑了，静力分析只适用于情况。

7. 当设计滚子从动件盘形凸轮机构时，基圆半径取值过小，则可能产生和现象。

8.齿廓啮合基本定律是指：相互啮合的一对齿轮在任一瞬时的传动比，都与其两线段成反比。

9. 蜗杆蜗轮传动的主平面是指，在主平面内，蜗杆蜗轮的啮合传动与完全一样。

10.对斜齿与直齿圆柱齿轮传动进行比较，斜齿比直齿轮的：①重合度，②标准齿轮不根切的最小齿数。

二、简答题（每题5分，共15分）1.计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需说明。

2. 图示为某机组在一个稳定运转循环内等效驱动力矩M d 和等效阻力矩M r 的变化曲线，并已在图中写出它们之间包围面积所表示的功值（N ·m ），试确定最大盈亏功△W max 。

3. 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。

Z 1Z 2Z 3Z 6Z 7Z 4Z 5ABKHCEFDIJG三、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d a2= 408mm ，齿数Z 2=100，压力角 =20°，两轴的中心矩a =310mm ，试确定小齿轮的：（12分） 1. 模数m 、齿数Z 1； 2. 计算分度圆直径d 1； 3. 齿顶圆直径d a1； 4. 基节P b 。

机械原理模拟试卷题解

机械原理模拟试卷(九)题解一、简答题1. 因为在一个推程（或回程）运动过程中，其从动件的运动过程为静止→运动→静止，所以当加速到一定时候，必须通过减速才能保证从动见最终静止。

2. 机构具有确定运动的条件是机构的原动件数等于机构自由度数。

如果不能满足这一条件，将会导致系统要么成为一刚性体，要么各构件间无确定的运动规律。

3. 不对，因为具有标准模数和标准压力角的圆才称为分度圆。

4. 机械效率的定义式为? = w r / w f ；其内涵是输入功的有效利用程度；机械效率用力表达的表达形式为? = 实际生产阻力/理想生产阻力（= 理想驱动力/实际驱动力）。

5. 机械平衡的目的是消除或减小惯性力（惯性力矩）产生的动载荷对系统的影响；对于轴向尺寸较小的盘类（宽径比b /D ﹤0.2）转子的静平衡，因为可以将所有集中质量点看成是在一个回转平面上运动。

6. 不能。

因为飞轮只能起到减少不均匀状态的作用。

二、完成下列各题1. 解：F = 3n-2P l -P h = 3*9-2*12-2 = 1 无复合铰链，无虚约束；有两个局部自由度，如图所示。

2. 解：作图得P 15点，于是有 v 5 = v 5P15 = v 1P15 = L P16 P15 × ?13. 答：① 该轴是静平衡。

② 该轴不是动平衡。

③4. 解：M d *2??= 800*??? +所以：M d =275Nm?m ?=(??max +??min )/2 = 190? = (??max -??min )/??m =0.105 又ΔW max =525*??????????? N J F =ΔW max /?( ???m ?)=20.83kg 三、解：将构件1况如图所示，其中： ? = arctan 0.2向水平方向投影，可知F2 = F2= F对b点取矩，有P×100 = F×cos??×LF = P×100/ (cos??×L)向垂直方向（推杆移动方向）投影，有P-Q-2F×sin??= 0，即P-Q = 2F×sin??= 2P×100×tan??/LQ = P×(1- 40/L)不计摩擦时有Q0= P故该机构的效率?为?= Q/ Q0 = 1- 40/L为避免在推杆一时发生自锁，?﹥0，即1- 40/L﹥0即：L﹥40mm。