机械原理》复习题及答案

西北工业大学网络教育课程考试考前复习
机械原理
一、填空题
1. 铰链四杆机构的基本型式有、、三种。

2. 从效率观点分析，机械自锁的条件是。

3. 凸轮的形状是由和决定的。

4. 机器产生速度波动的类型有和两种。

5. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。

6. 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。

7. 增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。

8. 三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。

9. 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。

10. 交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是、、。

11. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。

12. 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。

13. 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。

14. 平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向，内啮合的两齿轮转向。

15. 平面低副具有个约束，个自由度。

16. 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。

17. 增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。

18. 标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。

19. 标准齿轮圆上的压力角为标准值，其大小等于。

参考答案
1．曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
2．效率小于零
3．从动件运动规律、基圆半径
4．周期性、非周期性
5．原动件数目
6．0、1
7．不变、增大
8．3、一条直线
9．行星、差动
10．m t2=m x1=m、αt2=αx1=α、γ1=β2
11．原动件数目
12．等加速、等减速
13．曲柄、机架
14．相反、相同
15．2、1
16．0、1
17．不变、增大
18．不变、增加
19．分度圆、200
二、判断题
1. 对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。

（对）
2. 在平面机构中，一个高副引入二个约束。

（错）
3. 在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。

（错）
4. 在机械运动中，总有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。

（对）
5. 任何机构的从动件系统的自由度都等于零。

（对）
6. 在曲柄摇杆机构中，若只增大曲柄的长度，则摇杆的摆角将减小。

（错）
7. 平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。

（对）
8. 对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。

（对）
9. 在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切于摩擦圆。

（对）
10. 当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。

（对）
三、选择题
1. 为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装（ B ）。

A.调速器
B.飞轮
C.变速装置
2. 重合度ε=1.6 表示在实际啮合线上有（ C ）长度属于双齿啮合区。

A.60%
B.40%
C.75%
3. 渐开线齿轮形状完全取决于（ C ）。

A.压力角
B.齿数
C.基圆半径
4. 在从动件运动规律不变的情况下，对于直动从动件盘形凸轮机构，若缩小凸轮的基圆半径，则压力角（ B ）。

A.不变
B.增大
C.减小
D.可能增大也可能减小
5. 在计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度数（ B ）。

A.增大
B.减小
C.不变
D.可能增大也可能减小
6. 齿轮渐开线在（ D ）上的压力角最小。

A.齿根圆
B.齿顶圆
C.分度圆
D.基圆
7. 在一个平面六杆机构中，相对瞬心的数目是（ B ）。

A.15
B.10
C.5
D.1
8. 钻床夹具夹紧工件以后，在钻削过程中，不论切削阻力有多大，工件都不可能产生运动，这是因为钻床夹具处于（ C ）。

A.自锁状态
B.效率太低
C.死点位置
D.钻床夹具本身就不能动
9. 对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用
（ B ）的运动规律。

A.等速运动
B. 摆线运动
C.减速运动
D.加速运动
10. 机械自锁的效率条件是（ A ）。

A.效率小于零
B.效率等于零
C.效率大于等于1
D.效率为无穷大
四、简答题
1. 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？
答：简单机构的速度分析；不能。

2.何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？
答：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。

3.什么是重合度？其物理意义是什么？
答：重合度是实际啮合线段与轮齿法向齿距之比。

物理意义：它反映了一对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少。

4.渐开线具有的特性有哪些？
答：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。

1. 什么是构件？构件和零件有什么区别？
答：从运动学角度来说，构件是机构中独立运动的最小单元体；从加工制造角
度来说，零件是单独加工出来的最小单元体。

一个构件可以是一个零件，也可能是彼此刚接在一起的若干个零件组成的独立运动的单元体。

2.何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？
答：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。

3.什么是重合度？其物理意义是什么？
答：重合度是实际啮合线段与轮齿法向齿距之比。

物理意义：它反映了一对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少。

4.渐开线具有的特性有哪些？
答：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。

5.什么是齿轮的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？
答：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。

6.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？
答：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。

五、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Z 1＝24，Z 2＝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r 1’和r 2’。

参考答案：
1、F=3*7-2*12-1=1
2、ω1/ω3=P 13P 34/P 13P 14=4
3、θ=180*（k-1）/(k+1)=30°
按题意作C 1C 2=H,作∠OC 1C 2=∠OC 2C 1=90-θ=60°交O 点，作以O 圆心的圆如图，再作
偏距直线交于A 点。

AC 1=b-a AC 2=b+a 由此得曲柄a 和连杆b 的长度。

4．θ=180*（k-1）/(k+1)=2 0°
1)按已知条件作DC 1、DC 2 ； 2)作直角三角形及其外接圆如图；
3）以D 为圆心，55mm 为半径作圆交于A 点。

AC 1=b-a AC 2=b+a 由此得曲柄a 和连杆b 的长度。

5．a=0.5m(z 1+z 2)=264
α’=arcos(264*cos20°/265)=20.6°
r b1=0.5m*z 1cos20°=67.66
r b2=0.5m*z 2cos20°=180.42
r ’
1=r b1/cos α’=72.3
r ’
2=r b2/cos α’=192.756。