机械原理复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案

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?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? 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lAB=55mm，lBC=40mm，lCD=50mm，lAD=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？

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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A所示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。

图A

图B

2.求图B所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lAB和连杆长度lBC。

4.已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K＝1.25，摇杆长lCD=40mm，摇杆摆角Ψ=60o,机架长lAD=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nH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。

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8.取一机器的主轴为等效构件，已知主轴平均转速nm=1000r/min，在一个稳定运动循环（2?）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?＝0.05时，应在主轴上加装的飞轮的转动惯量JF。

Me(Nm)300Mer 9.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lCD＝75mm，行程速度变化系数k＝1.5，机架AD的长度lAD＝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lAB和连杆的长度lBC。

O2/34/32

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 z1=6， z2=z2, =25， z3=57， z4=56，求i14 ？

。

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。

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BACFEDF

14.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R12 及R32 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lCD＝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Z1=25。确定这对齿轮的模数m；分度圆直径d1、d2；齿顶圆直径da1、da2；齿根圆直径df1、df2。（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i1H。

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