机械原理复习试题及答案(西工大版)
西工大机械原理试题及答案xx
西工大机械原理试题及答案xx1、对心曲柄滑块机构都具有急回特性。
( )2、渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆与节圆相等。
( )3、当两直齿圆柱齿轮的安装中心距大于标准中心距时，为保证无侧隙啮合，应采用正传动。
( )4、凸轮机构中当从动件的速度有有限量突变时，存在柔性冲击。
( )5、用飞轮调节周期性速度波动时，可将机械的速度波动调为零。
( )6、动平衡的转子一定满足静平衡条件。
( )7、斜齿圆柱齿轮的法面压力角大于端面压力角。
( )8、加工负变位齿轮时,齿条刀具的分度线应向远离轮坯的方向移动。
( )9、在链四杆机构中，固定最短杆的邻边可得曲柄摇杆机构。
( )10、平底直动从动件盘状凸轮机构的压力角为常数。
( )1、机构具有确定运动的条件为。
2、平面八杆机构共有瞬心。
3、渐开线齿廓上最大压力角在圆上。
4、当行程速比系数K=1.5时，机构的极位夹角q=。
5、举出两种可实现间歇运动的机构。
6、偏置滚子(尖顶)直动从动件盘状凸轮机构的压力角表达式tga=。
7、渐开线齿轮的齿廓形状与哪些参数有关?。
8、机械中安装飞轮的目的是。
9、直齿圆锥齿轮的当量齿数Zv=。
10、在连杆机构中处于死点位置的g=;a=。
1、为了实现定传动比传动，对齿轮轮廓曲线有什么要求?2、计算机构自由度时有哪些考前须知?3、计算混合轮系传动比有哪些步骤?4、链四杆机构中存在双曲柄的条件是什么?5、机构等效动力学模型中的四个等效量有哪些?分别是根据何种原理求得?一、1.×;2.×;3.√;4.×;5.×;6.√;7.×;8.×;9.×;10.√。
二、1、机构的自由度数=机构的原动件数。
2、28。
3、齿顶。
4、。
5、槽轮机构、棘轮机构。
6、tga=。
7、m、Z、a。
8、调节周期性速度波动。
9、。
10、三、1、齿廓在任意位置接触时，其啮合点的法线与中心线的交点必为一定点。
2、复合链，部分自由度，虚约束。
西工大18春《机械原理》自学考试试题
一、单选题（共5 道试题，共12.5 分。
）1. 两构件以点或线接触所构成的运动副称为（）。
A. 高副B. 低副C. 运动副D. 转动副正确答案：A2. 机械中各执行机构、执行构件完成工艺动作的时序协调，是由（）来解决的。
A. 机构简图B. 机构运动简图C. 机械运动简图D. 机械运动循环图正确答案：D3. 组成机械和机器的主要和基本部分是（）。
A. 构件B. 机构C. 机架D. 运动链正确答案：B4. 一对齿轮的传动比是指该两齿轮的（）之比。
A. 大小B. 质量C. 加速度D. 角速度正确答案：D5. 两构件以面接触所构成的运动副称为（）。
A. 副B. 高副C. 低副D. 运动副正确答案：C西工大17春《机械原理》在线作业二、多选题（共20 道试题，共50 分。
）1. 机构的组合方式可划分为（）。
A. 串联式机构组合B. 并联式机构组合C. 复合式机构组合D. 叠加式机构组合正确答案：ABCD2. 根据力对机械运动影响的不同，可分为（）。
A. 驱动力B. 有效阻抗力C. 有害阻力正确答案：ABC3. 影响重合度的主要参数有（）。
A. 齿数B. 模数C. 啮合角D. 齿顶圆压力角正确答案：ACD4. 斜齿轮传动的主要优点有（）。
A. 啮合性能好B. 传动平稳，噪音小C. 重合度大D. 不产生根切的最少齿数少正确答案：ABCD5. 凸轮机构按推杆的形状可分为（）。
A. 尖顶推杆B. 直动推杆C. 滚子推杆D. 平底推杆正确答案：ACD6. 平面四杆机构的基本型式有（）。
A. 曲柄摇杆机构B. 双曲柄机构C. 双摇杆机构正确答案：ABC7. 渐开线齿轮的基本参数有（）。
A. 齿数B. 模数C. 压力角D. 齿顶高系数E. 顶隙系数正确答案：ABCDE8. 拟定机械系统方案的方法有（）。
A. 模仿创造法B. 功能组合法C. 功能分解组合法正确答案：AC9. 机械运转的阶段有（）。
A. 启动阶段B. 起动阶段C. 运转阶段D. 稳定运转阶段E. 停车阶段正确答案：BDE10. 推杆常用运动规律有（）等。
西北工业大学机械原理习题答案
p'=0F'=1
F=3n－(2pl＋ph－p′)－F′
=3×10－(2×13＋2－0)－1=1
机构原动件数目＝1
机构有无确定运动？有确定运动
1—91）按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
2）计算自由度，并判断机构有无确定运动：
在图中指明：复合铰链、局部自由度和虚约束
2为了使冲头6得到上下运动，只要有机构CDE即可，为什还要引入机构ABC？(可在学过第三章后再来想想)
1—5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），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
2．计算机构自由度的目的是什么?
3．当机构的自由度小于1时，可通过哪些途径来增加自由度?本题中还可列出哪些简单而又适用的修改方案？
计算1-6~1-9题各机构的自由度。
1—61）按传动顺序用数字1、2、3…在图示机构上给构件编号。
2）计算自由度，并机构判断有无确定运动：
在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束
解：属于两构件间重合点的问题
思路：因已知B2点的运动，故通过B2点求B3点的运动。
1）速度分析
方向：⊥BD ⊥AB ∥CD
大小: ? ω12l？
在速度多边形中，∵b3与极点p重合，∴vB3=0
且ω3＝vB3/lBD＝0，由于构件2与构件3套在一起，∴ω2＝ω3＝0
2） 加速度分析
方向： ⊥BD B→A ∥CD
p'=0F'=0
F=3n－(2pl＋ph－p′)－F′
机械原理西工大第七版习题册答案章
题2-1 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），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(图2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。
尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故3=n 3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。
分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。
故需增加构件的自由度。
3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。
(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b)。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d)。
11(c)题2-1(d)54364(a)5325215436426(b)321讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。
题2-2 图a 所示为一小型压力机。
图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。
同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图，并计算自由度。
[西北工业大学]机械原理(202104)
![[西北工业大学]机械原理(202104)](https://img.taocdn.com/s3/m/6997e7ee76c66137ef061940.png)
19.渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数zv=()。 A. B. C. 答案：A
20.在下列四杆机构中，不能实现急回运动的机构是()。 A.曲柄摇杆机构 B.导杆机构 C.对心曲柄滑块机构 D.偏置曲柄滑块机构 答案：C
4.螺旋机构可方便地将回转运动变为移动，如果螺纹的导程角大于螺旋副的当量摩擦角，也可移动 变为回转运动。() 答案：正确
5.执行构件所受的生产阻力可以是常数，或是速度、时间、位置的函数。() 答案：正确
6.速度瞬心是机构上速度为零的点。() 答案：错误
7.凡是以最短杆为机架的铰链四杆机构，都是双曲柄机构。() 答案：错误
11.在曲柄摇杆机构中，当()，将出现死点。 A.曲柄为原动件且曲柄与连杆共线 B.曲柄为原动件且曲柄与机架共线 时 C.摇杆为原动件且曲柄与连杆共线时 D.摇杆为原动件且摇杆与机架共线时 答案：C
12.在以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构中，最小传动角出现在()。 A.曲柄与连杆两次共线位置之一 B.曲柄与机架两次共线位置之一 C.曲柄与连杆共线时 D.曲柄与机架共线时 答案：B
21.曲柄为原动件的曲柄摇杆机构，若知摇杆的行程速度比系数K=1.5，那么极位夹角θ等于()。 A.18° B.-18° C.36° D.72° 答案：C
22.对于单自由度的机构系统，假想用一个移动构件等效时，其等效质量按等效前后()相等的条件进 行计算。 A.动能
B.瞬时功率 C.转动惯量 D.质量 答案：A
12.机械运转中最大速度与最小速度的差值越大则表明其速度波动程度越大。() 答案：错误
机械原理第七版西北工业大学课后习题答(1-8章)
机械原理作业集答案详解 第二章平面机构的结构分析题2-1 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），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(图2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。
尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故3=n 3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。
分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。
故需增加构件的自由度。
3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。
(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b)。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d)。
11(c)题2-1(d)54364(a)5325215436426(b)321讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。
题2-2 图a 所示为一小型压力机。
图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。
同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。
机械原理_课后习题答案免费(全面)高教版 西北工大
2) 求vC2
v C 2 = v B + v C 2 B = v C 3 + vC 2 C 3
方向： 大小： ⊥AB
√
⊥BC ?
0 0
∥BC ?
取
μv = 0.005
m/s mm
作速度图
b
题3-10 解(续2)
[解] （2）速度分析
v B → vC 2 → v D , v E → ω 2
1) 求vB 2) 求vC2 3) 求vD 和求vE 用速度影像法
C
E
vC = v B + vCB v D = v B + v DB
(2) 求vE
D p(a, f )
v E = vC + v EC = v D + v ED
b d e c
题3-5 解
b) 解: 顺序 (1) 求vC
v B → vC → v E → v F
D B vB A E G F C
vC = v B + vCB
√
0 0
∥CD ?
b2 (b1) (b3)
其中 a B3B2 = 2ω2 v B3B2 = 0(∵ v B3B2 = 0)
a B1 ⎛ m / s 2 ⎞ 取 μa = ⎜ ⎟ 作加速度图 p ' b '1 ⎝ mm ⎠
题3-8 c) 解(续2)
[解] （3）加速度分析 a B 2 ( = a B1 ) → a B 3 → a C 3 1) 求aB2 A 1 ω1 2) 求aB3
取
√ v ⎛m/s⎞ μ v = B1 ⎜ ⎟ 作速度图 pb1 ⎝ mm ⎠
3) 求vC3 : 用速度影像法
v C 3 = 0 同时可求得 ω3 =
西北工业大学机械原理课后参考答案
第七章 机械的运转及其速度波动的调节题7-7如图所示为一机床工作台的传动系统，设已知各齿轮的齿数，齿轮3的分度圆半径r 3，各齿轮的转动惯量J 1、J 2、J 2`、J 3，因为齿轮1直接装在电动机轴上，故J 1中包含了电动机转子的转动惯量，工作台和被加工零件的重量之和为G 。
当取齿轮1为等效构件时，试求该机械系统的等效转动惯量J e 。
解：根据等效转动惯量的等效原则，有∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=ni i Si Si i e J v m J 122ωωω 212133212221221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=''ωωωωωωωv g G J J J J J e 2322123232213221222121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='''Z Z Z Z r g G Z Z Z Z J Z Z J Z Z J J J e 题7-9已知某机械稳定运转时其主轴的角速度ωs =100rad/s ，机械的等效转动惯量J e =0.5Kg ·m 2，制动器的最大制动力矩M r =20N ·m （该制动器与机械主轴直接相联，并取主轴为等效构件）。
设要求制动时间不超过3s ，试检验该制动器是否能满足工作要求。
解：因此机械系统的等效转动惯量J e 及等效力矩M e 均为常数，故可利用力矩形式的机械运动方程式dtd J Me e ω= 其中：25.020m kg m N M M r e ⋅=⋅-=-= ωωωd d d M J dt r e 025.0205.0-=-=-= ()s t S S 5.2025.0025.0==--=∴ωωω由于 s s t 35.2<= 所以该制动器满足工作要求。
题7-11 在图a 所示的刨床机构中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分别为P 1=367.7W 和P 2=3677W ，曲柄的平均转速n=100r/min ，空程中曲柄的转角φ1=120°。
西工大机械原理复习题带(答案)
机械原理复习题一、机构组成1、机器中各运动单元称为__B_______。
A、零件B、构件 C 、机件D、部件2、组成机器的制造单元称为___A______。
A、零件B、构件 C 、机件D、部件3、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间A产生相对运动。
A、可以B、不能C、不一定能4、机构中只有一个A。
A、闭式运动链B、机架C、从动件D、原动件5、通过点、线接触构成的平面运动副称为 C 。
A、转动副B、移动副C、高副6、通过面接触构成的平面运动副称为A。
A、低副B、高副C、移动副7、用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副严格按照比例所绘制的机构图形称为____A______。
A、机构运动简图 B 、机构示意图C、运动线图8、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___A____。
A、虚约束B、局部自由度C、复合铰链9、基本杆组是自由度等于_________Ａ___的运动链。
A、0B、 1C、原动件数10、机构运动简图完全能表达原机械具有的运动特性。
（）11、虚约束在计算机构自由度时应除去不计，所以虚约束在机构中没有什么作用。
（Ｗ）12、虚约束对机构的运动有限制作用。
（Ｗ）13、在平面内考虑，低副所受的约束数为_１________。
14、在平面内考虑，移动副所受的约束数为_________。
15、在平面内考虑，凸轮运动副所受的约束数为_________。
16、一平面机构由两个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。
17、一平面机构由三个Ⅱ级杆组和一个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。
18、曲柄摇杆机构是_____级机构。
19、 如图所示机构，若取杆AB 为原动件，试求：（1） 计算此机构自由度，并说明该机构是否具有确定的运动；（6分） （2） 分析组成此机构的基本杆组，并判断此机构的级别。
（6分）（1） 活动构件n=5 (1分) 低副数=L P 7 (1分) 高副数=H P 0 (1分)10725323=-⨯-⨯=--=H L P P n F （2分） 有确定运动。
西工大机械原理第八版答案(版)
.免费版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，n 3 ，p l 4 ， p h1， p 0 ，F0故： F 3n (2 p l p h p ) F 3 3 (2 4 1 0) 00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）.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： n 3 ，p l 4 ， p h0 ， F 3n 2 p l p h1图 b）解： n 4 ，p l 5 ， p h1， F 3n 2 p l p h13、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3－ 1解 3－ 1：n7 ，p l10 ， p h0 ， F 3n 2 p l p h 1 ，C、E复合铰链。
3－ 2解 3－ 2：n8 ，p l11 ， p h1， F3n 2 p l p h 1，局部自由度3－ 3解 3－ 3：n9 ，p l12 ， p h 2 ， F 3n 2 p l p h14、试计算图示精压机的自由度n 10 p15 p0n11 p17 p. p 2 p l p h 3n 2 5 0 3 3 1p2p l p h 3n 2 10 3 62 F 0F0F 3n ( 2p l p h p ) F F 3n (2 p l p h p )F3 10 (215 0 1) 0 1311 (217 0 2) 01（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(西工大第七版)习题答案
[标签:标题]篇一：机械原理(西工大第七版)课后答案2-7章精选第二章题2-2 图a所示为一小型压力机。
图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。
同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G使冲头8实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图，并计算自由度。
解：分析机构的组成：此机构由偏心轮1’（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。
偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5与机架9、滑块7与冲头8均组成转动副，滑杆3与机架9、摆杆4与滑块7、冲头8与机架9均组成移动副，齿轮1与齿轮5、凸轮(槽)5与滚子6组成高副。
故解法一：n?7 pl?9ph?2可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。
当偏心轮1按图示方向连续转动时，可将设备中的空气按图示空气流动方向从阀5中排出，从而形成真空。
由于外环2与泵腔6有一小间隙，故可抽含有微小尘埃的气体。
试绘制其机构的运动简图，并计算其自由度。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(如图题2-3所示)４ＡF?3n?2pl?ph?3?7?2?9?2?1解法二：n?8 pl?10 ph?2 局部自由度题2-32) n?3 pl?4 ph?0F??1F?3n?2pl?ph?3?3?2?4?0?1题2-4 使绘制图a所示仿人手型机械手的食指机构的F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?8?2?10?2?11题2-3如图a所示为一新型偏心轮滑阀式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在机构运动简图（以手指8作为相对固定的机架），并计算其自由度。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(如图2-4所示)2) n?7 pl?10 ph?0F?3n?2pl?ph?3?7?2?10?0?13题2-4题2-5 图a所示是为高位截肢的人所设计的一种假肢膝关节机构，该机构能保持人行走的稳定性。
机械原理(西工大第七版)习题册答案1——7章
第二章平面机构的结构分析题2-1 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），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(图2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。
尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故3=n 3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。
分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。
故需增加构件的自由度。
3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。
(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b)。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d)。
11(c)题2-1(d)54364(a)5325215436426(b)321讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。
题2-2 图a 所示为一小型压力机。
图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。
同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。
机械原理（西工大第七版）习题册答案1——7章
机械原理（西⼯⼤第七版）习题册答案1——7章题2-1 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），分析是否能实现设计意图，并提出修改⽅案。
解：1)取⽐例尺,绘制机构运动简图。
(图2-1a)2)要分析是否能实现设计意图,⾸先要计算机构的⾃由度。
尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为⼀个活动件，故3=n 3=l p 1=h p01423323=-?-?=--=h l p p n F原动件数不等于⾃由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。
分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。
故需增加构件的⾃由度。
3)提出修改⽅案：可以在机构的适当位置增加⼀个活动构件和⼀个低副，或⽤⼀个⾼副来代替⼀个低副。
(1) 在构件3、4之间加⼀连杆及⼀个转动副(图2-1b)。
(2) 在构件3、4之间加⼀滑块及⼀个移动副(图2-1c)。
讨论：增加机构⾃由度的⽅法⼀般是在适当位置上添加⼀个构件（相当于增加3个⾃由度）和1个低副（相当于引⼊2个约束），如图2-1（b ）（c ）所⽰，这样就相当于给机构增加了⼀个⾃由度。
⽤⼀个⾼副代替⼀个低副也可以增加机构⾃由度，如图2-1（d ）所⽰。
题2-2 图a 所⽰为⼀⼩型压⼒机。
图上，齿轮1与偏⼼轮1’为同⼀构件，绕固定轴⼼O 连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚⼦6嵌在凹槽中，从⽽使摆杆4绕C 轴上下摆动。
同时，⼜通过偏⼼轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图，并计算⾃由度。
解：分析机构的组成：此机构由偏⼼轮1’（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚⼦6、滑块7、冲头8和机架9组成。
西工大机械原理期末复习
西⼯⼤机械原理期末复习1.机构运动简图是指_____________________________________________________2.三⼼定理内容______________________________________________________________________________3.⽤解析法做机构的运动分析⾸先应该建⽴___________________4.局部⾃由度是指___________________________________________________5.虚约束是指___________________________________________________6.构件是指___________________________________________________7.运动链是指___________________________________________________8.⾃由度定义________________________________________，计算公式_____________________________9.机构具有明确运动的条件_____________________________10.最⼩阻⼒定律__________________________________________________11.平⾯机构的结构分析步骤1__________________________、2__________________________、3__________________________12.基本杆组是指_________________________________________________13.计算平⾯机构⾃由度的注意事项1__________________________、2__________________________、3__________________________14.机构简图的设计步骤1__________________________、2__________________________、3__________________________15.运动副反⼒_________________________________________________16.摩擦⾓是指________________________________17.机构⼒分析的⽬的_________________________________________________18.机械平衡⼒是指_________________________________________________19.质量代换法_________________________________________________20.动代换与静代换的条件1__________________________、2__________________________、3__________________________21.构件组的镇定条件________________________________________________22.构件上⼒对点之矩的表⽰________________________________________________23.机构⾸解运动副的条件________________________________________________24.机构的动态静⼒分析是指________________________________________________25.机械的效率计算1、串联________________2、并联_________________3、组合________________26.机械的⾃锁条件1_________________、2_________________27.刚性转⼦的平衡1、静平衡______________________________________________2、动平衡______________________________________________28.许⽤不平衡量________________________________________________29.许⽤不平衡度________________________________________________30.机械运转的极阶段1________________、2________________、3________________31.原动机的机械特性________________________________________________________________32.机械运动⽅程式的求解1_____________________、2_____________________、3_____________________33.产⽣周期性波动的原因______________________________________________________________34.机械系统的等效⼒学模型（动能定理）_____________________________________________35.等效转动惯量________________、等效⼒矩________________、等效质量________________、等效⼒________________36.飞轮尺⼨的确定_____________________________________________37.飞车与停车条件_____________________________、_____________________________38.平⾯四杆机构的特点___________________________________________39.四杆机构的基本形式1________________、2________________、3________________、4________________、40.平⾯四杆机构的演化形式1________________、2________________、3________________、4________________41.曲柄存在的条件1________________、2________________42.杆长条件________________________________________43.双曲柄机构条件44.双摇杆机构条件45.急回特性的判断________________________________________46.⾏程速度变化系数K改变⽅法_____________________，__________________________________47.由K推导出极位夹⾓公式_____________________48.根据组成机构的构建和⼯作原理对机构进⾏划分1________________、2________________、3________________、4________________49.由推杆和凸轮的锁合形式划分封闭类型1________________、2________________、50.凸轮是指____________________________________________________________________________51.多项式运动规律的计算表达式1⼀次多项式_______________________________________、2⼆次多项式_______________________________________52.余弦加速运动规律_______________________________________53.正弦加速运动规律是指_______________________________________54.凸轮中推杆的运动规律______________________________________________________________55.齿轮传动要匀速连续平滑的进⾏需要满⾜的条件1________________、2________________、3________________56.重合度的极⼤值计算公式_____________________57.齿廓是指_______________________________________58.齿廓啮合的基本定律_______________________________________59.渐开线特性1_______________________________、2_______________________________、3_______________________________、4_______________________________60.渐开线函数的极坐标⽅程式_______________________________、直⾓坐标⽅程式_______________________________61.渐开线齿廓的啮合特点______________________________________________________________62.标准值齿圆柱外齿轮齿数______________、模数______________、分度圆压⼒⾓______________、齿顶⾼系数______________、顶隙系数______________63.确定齿轮传动中⼼距的注意条件1_____________________________、2_____________________________64.啮合⾓__________________________________________________________65.齿轮中⼼距与啮合⾓的关系_____________________________66.极限重合度的⼤⼩_____________________________67.变位修正法是指__________________________________________________________68.避免根切的最⼩变位系数_____________________________69.齿轮正传动的特点__________________________________________________________、负传动的特点__________________________________________________________70.斜齿轮传动的重合度___________________________________、端⾯重合度___________________________________________、轴⾯重合度______________________________71.斜齿轮传动的优点1_____________________________、2_____________________________72.斜齿轮当量齿轮的半径1_________________、2_________________，不发⽣根切的最⼩齿数_____________________________73.直齿圆锥齿轮的当量齿轮的分度圆半径_____________________________74.范成法的⼑具⼑型1________________、2________________、3________________75.仿形法的⼑具⼑型1________________、2________________76.标准齿轮不发⽣根切的最⼩齿数________________77.加⼯正负变位齿轮时道具中⼼应该怎么移动1________________、2________________78.标准直齿齿轮正确啮合条件__________________________________79.齿轮连续传动条件__________________________________80.斜齿轮的模数________________、压⼒⾓________________、分度圆直径________________、标准中⼼距________________、变位量________________81.斜齿轮的啮合传动条件________________________________、重合度计算________________82.锥齿轮传动的特点________________________________83.蜗杆涡轮的正确啮合条件________________________________84.共轭齿廓是指________________________________________________85.齿轮渐开线上任⼀点的法线与________________相切六、如图所⽰的摇块机构中，已知∠ABC ＝90°，曲柄的长度l AB ＝100mm ，l AC ＝200mm ，l BS2＝86mm ，连杆的质量m 2＝2 kg ，连杆对其质⼼轴的转动惯量J S2＝0.0074 kg ·m 2，曲柄等⾓速度转动401=ωrad/s 。
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机械原理一、填空题：1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。
2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。
3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。
4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。
5.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。
6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。
7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36º，则行程速比系数等于。
8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。
9.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。
10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。
11.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。
12.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。
13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。
14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。
15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。
16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。
17.机械发生自锁时，其机械效率。
18.刚性转子的动平衡的条件是。
19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。
20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。
21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。
22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。
23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。
24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。
25.平面低副具有个约束，个自由度。
26.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在。
27.机械的效率公式为，当机械发生自锁时其效率为。
28.标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。
29.曲柄摇杆机构出现死点，是以作主动件，此时机构的角等于零。
30.为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有和。
31.在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____ 运动，即得到双曲柄机构。
32.凸轮从动件作等速运动时在行程始末有性冲击；当其作运动时，从动件没有冲击。
33.标准齿轮圆上的压力角为标准值，其大小等于。
34.标准直齿轮经过正变位后齿距，齿根圆。
35.交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是、、。
36.具有一个自由度的周转轮系称为轮系，具有两个自由度的周转轮系称为________________轮系。
二、简答题：1．图示铰链四杆机构中，已知l AB=55mm，l BC=40mm，l CD=50mm，l AD=25mm。
试分析以哪个构件为机架可得到曲柄摇杆机构？（画图说明）2．判定机械自锁的条件有哪些？3．转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？4．飞轮是如何调节周期性速度波动的？5．造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？6．凸轮实际工作廓线为什么会出现变尖现象？设计中如何避免？7．渐开线齿廓啮合的特点是什么？8．何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？9．速度瞬心法一般用在什么场合？能否利用它进行加速度分析？10．移动副中总反力的方位如何确定？11．什么是机械的自锁？移动副和转动副自锁的条件分别是什么？12．凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么？如何选择推杆滚子的半径？13．什么是齿轮的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？14．什么是周转轮系？什么是周转轮系的转化轮系？15．什么是传动角？它的大小对机构的传力性能有何影响？铰链四杆机构的最小传动角在什么位置？16．机构运动分析当中的加速度多边形具有哪些特点？17．造成转子动不平衡的原因是什么？如何平衡？18．渐开线具有的特性有哪些？19．凸轮机构从动件的运动一般分为哪几个阶段？什么是推程运动角？20．什么是重合度？其物理意义是什么？增加齿轮的模数对提高重合度有无好处？21．什么是标准中心距？一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，其传动比和啮合角分别有无变化？三、计算与作图题：1.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。
2．求图示机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。
3．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。
4．已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K＝1.25，摇杆长l CD=40mm，摇杆摆角Ψ=60º,机架长l AD=55mm。
作图设计此曲柄摇杆机构，求连杆和曲柄的长度。
5．一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数Z1＝24，Z2＝64，模数m＝6mm，安装的实际中心距a’＝265mm。
试求两轮的啮合角a’，节圆半径r1’和r2’。
6．已知轮系中各齿轮齿数Z1=20，Z2=40，Z2’= Z3=20，Z4=60，n1=800r/min，求系杆转速n H的大小和方向。
7.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。
8．取一机器的主轴为等效构件，已知主轴平均转速n m=1000r/min，在一个稳定运动循环（2π）中的等效阻力矩Mer如图所示，等效驱动力矩Med为常数。
若不计机器中各构件的转动惯量，试求：当主轴运转不均匀系数δ＝0.05时，应在主轴上加装的飞轮的转动惯量J F。
2/34/32OMe(Nm)300Mer9．设计一铰链四杆机构，已知摇杆长度为40mm ，摆角为40度，行程速比系数K 为1.4，机架长度为连杆长度与曲柄长度之差，用作图法求各个杆件的长度。
10．设计如题图所示铰链四杆机构，已知其摇杆CD 的长度l CD ＝75mm ，行程速度变化系数k＝1.5，机架AD 的长度l AD ＝100 mm ，摇杆的一个极限位置与机架的夹角φ＝45°，用作图法求曲柄的长度l AB 和连杆的长度l BC 。
11．一正常齿制标准直齿轮m =4, z=30, =20。
，计算其分度圆直径、基圆直径、齿距、齿顶圆直径及齿顶圆上的压力角。
12．如图，已知 z 1=6， z 2=z 2, =25， z 3=57， z 4=56，求i 14 ？13. 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 FBC D EF14．如图F 为作用在推杆2上的外力，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力R 12 及R 32 的方位（不计重力和惯性力，虚线小圆为摩擦圆）。
15．请在图中画出一个死点位置、最小传动角的位置以及图示位置的压力角。
16．已知机构行程速度变化系数k ＝1.25，摇杆长度l CD ＝400mm, 摆角Ψ＝30°，机架处于水平位置。
试用图解法设计确定曲柄摇杆机构其他杆件的长度。
17．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Z 1=25。
确定这对齿轮的模数m ；分度圆直径d 1、d 2；齿顶圆直径da 1、da 2；齿根圆直径d f1、d f2。
（10分）18．在图示复合轮系中，已知各齿轮的齿数如括弧内所示。
求传动比H i 1。
参考答案一、1．原动件数目2．相似于3．质径积4．等效转动惯量，等效力矩5．0，16．907．1.58．增大9．等加速；等减速10．不变；增大11．相反；相同12．定轴13．3；一条直线上14．90015．机架；低副16．扩大转动副半径17．小于等于018．偏心质量产生的惯性力和惯性力矩矢量和为019．曲柄；机架20．大于21．余角；差22．z/cos3β23．标准值；模数24．225．2；126．垂直移动路线的无穷远处27．η=输出功/输入功=理想驱动力/实际驱动力；小于等于0 28．不变；增加29．摇杆；传动角30．增加基圆半径；推杆合理偏置31．最短；整周回转32．刚性；五次多项式或正弦加速度运动33．分度圆；20034．不变；增加35．m t2=m x1=m；αt2=αx1=α；γ1=β 236．行星；差动二、1．作图（略）最短杆邻边AB和CD。
2．1)驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内；2）机械效率小于或等于03）工作阻力小于或等于03．静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡4．飞轮实质是一个能量储存器。
当机械出现盈功速度上升时，飞轮轴的角速度只作微小上升，它将多余的能量储存起来；当机械出现亏功速度下降时，它将能量释放出来，飞轮轴的角速度只作微小下降。
5．原因：转子质心与其回转中心存在偏距；平衡目的：使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。
6．变尖原因：滚子半径与凸轮理论轮廓的曲率半径相等，使实际轮廓的曲率半径为0。
避免措施：在满足滚子强度条件下，减小其半径的大小。
7．1）定传动比2）可分性3）轮齿的正压力方向不变。
8．基本杆组：不能拆分的最简单的自由度为0的构件组。
机构组成原理：任何机构都可看成是有若干基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。
9．简单机构的速度分析；不能。
10．1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角2）总反力的偏斜方向与相对运动方向相反。
11．自锁：无论驱动力多大，机构都不能运动的现象。
移动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦锥里；转动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦圆内。
12．1）反转法原理2）在满足强度条件下，保证凸轮实际轮廓曲线不出现尖点和“失真”，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。
13．经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切圆称为节圆。
当两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合。
14．至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线回转的轮系称为周转轮系。
在周转轮系中加上公共角速度-ωH后，行星架相对静止，此时周转轮系转化成定轴轮系，这个假想的定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。
15．压力角的余角为传动角，传动角越大，机构传力性能越好。
最小传动角出现在曲柄和机架共线的位置。
16．1）极点p‘的加速度为02）由极点向外放射的矢量代表绝对加速度，而连接两绝对加速度矢端的矢量代表该两点的相对加速度。
3）加速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边形。
17．转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡；平衡方法：增加或减小配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。
18．1）发生线BK的长度等于基圆上被滚过的圆弧的长度2）渐开线任一点的法线恒与其基圆相切3）发生线与基圆的切点是渐开线的曲率中心4）渐开线的形状取决于基圆的大小5）基圆内无渐开线。
19．推程、远休止、回程、近休止；从动件推杆在推程运动阶段，凸轮转过的角度称为推程运动角。
20．实际啮合线段与轮齿法向齿距之比为重合度，它反映了一对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少。