机械原理题库123

齿轮

I.填空题

1渐开线直齿圆柱齿轮传动的主要优点为 和 。

2渐开线齿廓上K点的压力角应是 所夹的锐角，齿廓上各点的压力角都不相等，在基圆上的压力角等于 。

3满足正确啮合条件的一对渐开线直齿圆柱齿轮，当其传动比不等于1时，它们的齿形是 的。

4一对渐开线直齿圆柱齿轮无齿侧间隙的条件是 。 5渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是______。 6一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的 圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的 圆半径之和。

7当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相等时，这对齿轮的中心距为 。

8按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮，节圆与 重合，啮合角在数值上等于 上的压力角。

9相啮合的一对直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓，其接触点的轨迹是一条 线。 10渐开线上任意点的法线必定与基圆 ，直线齿廓的基圆半径为 。 11渐开线齿轮的可分性是指渐开线齿轮中心距安装略有误差时， 12共轭齿廓是指一对 的齿廓。

13标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是 。

14决定渐开线标准直齿圆柱齿轮尺寸的参数有 ；写出用参数表示的齿轮尺

rrr寸公式：r= ；b ；a ；f 。 15用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，发生根切的原因是 。 16齿条刀具与普通齿条的区别是 。

*的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 。 17ha1,2018当直齿圆柱齿轮的齿数少于zmin时，可采用 变位的办法来避免根切。

19齿廓啮合基本定律为：互相啮合的一对齿廓，其角速度之比与 成反比。如要求两角速度之比为定值，则这对齿廓在任何一点接触时，应使两齿廓在接触点的公法线 。

20直齿圆柱齿轮的法节是指 。它在数值上等于 齿距。

21当一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度太小且要求中心距保持不变，传动比不变时，可采取 的办法来提高重合度。

22当两外啮合直齿圆柱标准齿轮啮合时，小齿轮轮齿根部的磨损要比大齿轮轮齿根部的磨损 。

23渐开线直齿圆柱齿轮齿廓上任一点的曲率半径等于 ；渐开线齿廓在基圆上任一点的曲率半径等于 ；渐开线齿条齿廓上任一点的曲率半径等于 。 24一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1.3，这表示啮合点在法线方向移动一个法节的距离时，有百分之 的时间是二对齿啮合，有百分之 的时间是一对齿啮合。

1

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25渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的，它在 上的压力角为零，在 上的压力角最大；在 上的压力角则取为标准值。

26一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，按标准中心距安装时，其顶隙和侧隙分别

为 、 。两轮的 圆将分别与其 圆相重合；两轮的啮合角将等于 角。

27一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，当齿轮的模数m增大一倍时，其重合度 ，各齿轮的齿顶圆上的压力角a ，各齿轮的分度圆齿厚s 。 28一对渐开线标准直齿圆柱齿轮非正确安装时，节圆与分度圆不 ，分度圆的大小取决于 ，而节圆的大小取决于 。

29用范成法切制渐开线齿轮时，为了使标准齿轮不发生根切，应满足 。 30用齿条型刀具切制标准齿轮时，应将齿条刀具的 线和被加工齿轮的 圆相切并作纯滚动。

31用齿条刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条刀具中线 ，加工变位齿轮时，中线与分度圆 。被加工齿轮与齿条刀具相“啮合”时，齿轮节圆与分度圆 。

32用标准齿条插刀加工标准齿轮时，是刀具的 线与轮坯的 圆之间作纯滚动；加工变位齿轮时，是刀具的 线与轮坯的 圆之间作纯滚动。 33在设计一对渐开线直齿圆柱变位齿轮传动时，既希望保证标准顶隙，又希望得到无侧隙啮合，为此，采取办法是 。

34对无侧隙啮合负传动的一对齿轮来说，两轮分度圆的相对位置关系是 ，而啮合角比零传动的 。

35在模数、齿数、压力角相同的情况下，正变位齿轮与标准齿轮相比较，下列参数的变化是：齿厚 ；基圆半径 ；齿根高 。

36一个负变位渐开线直齿圆柱齿轮同除变位系数外的其它基本参数均相同的标准齿轮相比较，其 圆及 圆变小了，而 圆及 圆的大小则没有变。

1x20时称为 传动，x1x20时称为 37一对直齿圆柱齿轮的变位系数之和x传动；一个齿轮的变位系数x0称为 位齿轮，x0称为 变位齿轮。

II.判断题

1一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。( ) 2一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是pb1pb2。 ( )

3一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角一定为20。( ) 4一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。( )

5一对相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时,其分度圆压力角也随之加大。( )

6标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距。( ) 7渐开线标准齿轮的齿根圆恒大于基圆。( ) 8根据渐开线性质，基圆之内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大些。( )

9共轭齿廓就是一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓。( )

10齿廓啮合基本定律就是使齿廓能保持连续传动的定律。( )

2

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11渐开线齿廓上某点的曲率半径就是该点的回转半径。( )

12在渐开线齿轮传动中，齿轮与齿条传动的啮合角始终与分度圆上的压力角相等。( )

13用范成法切制渐开线直齿圆柱齿轮发生根切的原因是齿轮太小了，大的齿轮就不会根切。( )

14渐开线正变位齿轮与标准齿轮相比较，其分度圆齿厚S增大了。 ( )

1am(z1z2)215一对渐开线直齿圆柱齿轮在无侧隙传动且中心距时，则必定是一对

标准齿轮传动。 ( )

16渐开线标准直齿圆柱齿轮A，分别同时与齿轮B、C啮合传动，则齿轮A上的分度圆只有一个，但节圆可以有两个。 ( )

17两对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮，各轮齿数和压力角均对应相等，第一对齿轮的模数m=4mm，第二对齿轮的模数m=5mm，则第二对齿轮传动的重合度必定大于第一对齿轮的重合度。 ( )

*，ha1的一对渐开线标准圆柱直齿轮传动，不可能有三对齿同时啮合。1820( )

19两个渐开线直齿圆柱齿轮的齿数不同，但基圆直径相同，则它们一定可以用同一把齿轮铣刀加工。 ( )

20一个渐开线标准直齿圆柱齿轮和一个变位直齿圆柱齿轮，它们的模数和压力角分别相等，它们能够正确啮合，而且它们的顶隙也是标准的。 ( )

III.选择题

*1已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25，齿顶高系数ha1，顶圆直径

da=135mm，则其模数大小应为 。

(A)2mm；(B)4mm；(C)5mm；(D)6mm。

2渐开线直齿圆柱外齿轮顶圆压力角 分度圆压力角。 (A)大于；(B)小于；(C)等于。

3齿轮齿廓上的渐开线在 上的压力角、曲率半径最小。 (A)根圆； (B)基圆； (C)分度圆。

4一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于 。 (A)两分度圆； (B)两基圆； (C)两齿根圆。

5一对能正确啮合的渐开线齿轮，在作单向传动时，其齿廓间作用的正压力方向是 。

(A)恒定的；(B)变化的。

6用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆 。

(A)相切；(B)相割；(C)相离。

7用齿轮型刀具切削齿轮时若会发生根切，则改用齿条型刀具加工 会根切。 (A)也一定；(B)不一定；(C)一定不。

8当渐开线圆柱齿轮的齿数少于zmin时，可采用 的办法来避免根切。 (A)正变位；(B)负变位；(C)减少切削深度。

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9一对渐开线齿廓啮合时，接触点在啮合线上移动的距离 对应时间内基圆转过的弧长。

(A)等于；(B)大于；(C)小于。

10渐开线齿轮的标准压力角可通过测量 求得。 (A)分度圆齿厚；(B)齿距；(C)公法线长度。

11一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，节点附近的滑动速度 。 (A)最大；(B)最小。

12一对渐开线直齿圆柱标准齿轮的实际中心距大于无侧隙啮合中心距时，啮合角 分度圆上的压力角，实际啮合线 。

(A)大于；(B)小于；(C)等于；(D)变长；(E)变短；(F)不变

13在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动过程中，齿廓接触处所受的法向作用力 。 (A)不断增大；(B)不断减小；(C)保持不变。

14一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1，这时实际啮合线的长度等于 。

(A)基圆周节；(B)分度圆周节；(C)节圆周节。 15齿数不等的一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，两轮齿廓根部滑动系数是 。而在一个齿轮的齿廓上，其滑动系数是 。

(A)小轮较大；(B)大轮较大；(C)一样大；(D)齿根部分大；(E)齿顶部分大。 16斜直线齿廓的齿条在不同齿高处的模数和压力角，随齿高的增加而 。 (A)增加； (B)始终保持不变； (C)减少。

17有一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知m4mm，z120，z226，中心距为94mm，则该对齿轮在无侧隙啮合时必为 。

(A)标准齿轮传动；(B)等移距变位齿轮传动；(C)角变位正传动；(D)角变位负传动。

IV.问答题

1渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别？在什么情况下，分度圆和节圆是相等的？

2为了实现定传动比传动，对齿轮的齿廓曲线有什么要求？

**3一对齿顶高系数ha0.8和另一对ha1的标准直齿圆柱齿轮若具有相同的模数、分度圆压力角和齿数z1、z2，问哪一 对齿轮具有较大的重合度？并说明其理由。 4渐开线直齿圆柱标准齿轮的分度圆具有哪些特性？

5一对渐开线直齿圆柱齿轮传动中齿廓之间是否有相对滑动？一般在齿廓的什么位置相对滑动较大？什么位置无相对滑动？

6试问以渐开线作为齿廓的齿轮副为什么能作定传动比传动？

的滚刀加工一直齿圆柱变位外齿轮，要使该齿轮的 分度圆7用模数m=2mm，20齿厚比标准齿轮的齿厚减薄0.3 mm。问其变位系数x ?

8试问渐开线齿轮的齿数、模数、齿顶高系数和两轮的中心距、啮合角，对渐开线齿轮传动的重合度各有何影响？

*，ha1，z127，9已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，m6mm，20z2104，而大齿轮毛坯经加工后，测得该毛坯齿顶圆直径为630mm，与图纸要求不

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符，为避免浪费，在利用大齿轮毛坯而又保证原来箱体中心距，重新设计该对齿轮，问 应采用何种变位齿轮传动，两齿轮的变位系数各为多大？

V.计算题 1

12100已知一对正确安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，中心距OOmm，模数.，试： ，小齿轮主动，传动比i1/215m4mm，压力角20(1)计算齿轮1和2的齿数，分度圆，基圆，齿顶圆和齿根圆半径，并在图中画出； (2)在图中标出开始啮合点B2、终了啮合点B1、节点P、啮合角和理论啮合线与实际啮合线。 2

一对按标准中心距安装的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，主动轮1作顺时针转动。

*hz22z34a，1，c*0.25；中心距a140mm。试求：两轮已知1，2，＝20的分度圆、齿顶圆、齿根圆和基圆半径；并按l0.001m/mm作图，画出实际啮合线B2B1，计算其重合度。

VI.图解题 1

*hz20，a1，若有一标准直齿圆柱齿轮与齿条传动，已知1，m10mm，20安装时将分度圆与中线移开5mm,试用图解法求：

(1)实际啮合线段B1B2长度；

(2)重合度； (3)顶隙c；

(4)分度圆方向侧隙。

2已知渐开线直齿圆柱外齿轮分度圆压力角20，并已测得跨7齿和跨8齿的公法

W60.08 mm, W68.94 mm8线长度7。试确定该齿轮的模数。

VII.计算题

1已知一对标准安装(无侧隙安装)的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮的中心距

m10 mm, h1, c0.25aa360 mm,传动比i123，两轮模数。试求：两轮的齿数、

分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径、齿厚和齿槽宽，以及两轮的节圆直径和顶隙c。

*h1200a2已知一渐开线直齿圆柱标准齿轮z26,m=3mm,,。试求齿廓曲线在 齿

顶圆上的曲 率半 径及压力角。

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z32, 20，试求 3一齿条与一直齿圆柱标准齿轮相啮合，已知m2 mm,（1）齿轮转一圈时，齿条的行程L （2）若齿条相对齿轮中心向外移0.5 mm，此时齿轮转一圈，齿条的行程L。

*，齿顶高系数ha1的渐开线标准齿条刀加工齿数4用模数m10mm，压力角20z12的直齿圆柱齿轮。试求：

(1)不根切时刀具最小移距量；(2)刀具移距后齿轮分度圆压力角及分度圆齿厚。

VIII.证明题

'/cos。 1试证明分度圆齿距与节圆齿距的比值为cos'/cos'。 2试证明在开线直齿圆柱齿轮传动中a/acos**h20a3求证压力角，1，c0.25的渐开线标准齿轮齿根圆和基圆近似重合时

齿数为42。

XI.填空题

1渐开线斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数的关系是 ， 法面齿顶高系数与端面齿顶高系数的关系是 。

2在斜齿圆柱齿轮传动中，除了用变位方法来凑中心距外，还可用 来凑中心 距 。

3已知一斜齿圆柱齿轮的齿数z=24，螺旋角=12，则它的当量齿数zv= 。 4渐开线斜齿圆柱齿轮的标准参数在 面上；在尺寸计算时应按 面参数代入直齿轮的计算公式。

5渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿数计算公式为zv= 。

6在斜齿圆柱齿轮传动中，为不使轴向力过大，一般采用的螺旋角= 。 7内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 。 8外啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 。 9斜齿圆柱齿轮齿廓曲面是 面。

10用仿型法切削斜齿圆柱齿轮时，应按 齿数来选择刀号。 11斜齿圆柱齿轮的重合度将随着 和 的增大而增大。

*,螺旋角20时，该斜齿轮不根切的最少12某一斜齿圆柱齿轮，当han1,n20齿数zmin 。

13一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由 两部分组成，斜齿轮的当量齿轮是指 的直齿轮。 X.判断题

1齿数少于17的正常齿制斜齿圆柱齿轮用范成法加工时，一定会发生根切。 ( ) 2一对斜齿圆柱齿轮啮合传动时，轮齿接触线平行于齿轮轴线。( ) 3一对能正确啮合传动的渐开线斜齿圆柱齿轮的端面模数一定相等。( ) 4斜齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数肯定比相同参数的直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数要少。( )

5若斜齿圆柱齿轮A比直齿圆柱齿轮B的齿数少得多,但轮A的法面模数、压力角与轮B

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的模数、压 力角相同，则这两个齿轮还是可能用同一把齿轮滚刀加工的。( ) 6在斜齿圆柱齿轮传动中，为满足给定的中心距，只能采用移距变位法。( ) 7从端面看，渐开线斜齿圆柱齿轮传动是渐开线啮合。( )

8斜齿圆柱齿轮法面上的齿廓曲线理论上应该是渐开线。 ( ) XI.选择题

1渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角 法面压力角。 (A)大于； (B)小于； (C)等于。

2斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角b与分度圆上的螺旋角相比 。 (A) b>; (B) b=; (C) b<。

3一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度是 变化的。

(A)由小到大逐渐；(B)由大到小逐渐；(C)由小到大再到小逐渐；(D)始终保持定值。 4增加斜齿轮传动的螺旋角，将引起 。

(A)重合度减小，轴向力增加； (B)重合度减小，轴向力减小； (C)重合度增加，轴向力减小； (D)重合度增加，轴向力增加。

*h20ann5用齿条型刀具加工,=1,=30的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少 齿数是

(A)17; (B)14; (C)12; (D)26。 XII.问答题

1试述外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件及连续传动条件。

2何谓斜齿轮的当量齿轮？对于螺旋角为，齿数为Z的斜齿圆柱齿轮，试写出其当量齿数的表达式。

3简述渐开线标准斜齿圆柱齿轮当量齿数zv的用途。 XIII.计算题

，中1有一对标准斜齿圆柱齿轮传动，已知z125，z299，mn=3.5mm，n20心距a225mm，试问螺旋角 ＝？

，15，2已知一对标准斜齿圆柱齿轮传动，z115，z220琺n=4 mm，n20

试求齿轮传动的中心距。

**，han3斜齿圆柱齿轮的参数为n20=1.0，cn=0.25，z112，为了使它在用滚刀加工时不致产生根切，则其螺旋角应如何取值

*han，4已知一对斜齿圆柱齿轮传动，z1=18，z2=36，mn=2.5mm，a=68mm， n20=1,

*cn=0.25。试求：

(1)这对斜齿轮螺旋角；(2)两轮的分度圆直径d1、d2和齿顶圆直径da1 、da2。 5已知一 外 啮 合 渐 开 线 标 准 斜 齿 圆 柱 齿 轮 的 参数为：z1=27、z2=60，

**hc, 螺旋角＝8634，试求： annmn=3 mm，=1， =0.25, n20(1)两轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。

(2)两轮的标准中心距a。（cos8634=0.9900; sin8634=0.1410 ）

6设一对斜齿圆柱齿轮传动的参数为：mn=5mm，n=20，z1=25，z2=40，试计算当

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=20时的 下列值： (1) mt (2)t (3) d1，d2 (4) a XIV.填空题

1蜗轮蜗杆传动的标准中心距 a= 。

2蜗杆分度圆直径用公式 d1mq计算，其中q称为蜗杆的 。 3如图示蜗轮蜗杆传动中，蜗杆的转向应为 时针。

4蜗杆蜗轮传动时，轮齿之间是 接触。

5阿基米德蜗杆的轴截面齿形为 ，而端面齿形为 。

6在下图两对蜗杆传动中，a图蜗轮的转向为 。b图蜗杆的螺旋方向为 。

7蜗杆蜗轮传动的正确啮合条件是 。

8在蜗杆传动中，当蜗轮主动时的自锁条件为 。 XV.判断题

1，蜗轮的分度圆直径为d2mz2。( ) 1蜗杆的分度圆直径为d1mz2蜗轮和蜗杆轮齿的螺旋方向一定相同。 ( ) 3和斜齿轮相似，蜗轮的齿向也有螺旋角，因此蜗轮的法面模数应为标准值。( ) 4自锁的蜗杆蜗轮机构中，蜗杆不能反向旋转来驱动蜗轮。( )

1。( ) 5蜗轮的螺旋角2一定等于蜗杆的螺旋升角6蜗杆蜗轮传动时，它们齿廓之间是点接触。( )

7模数、压力角和直径系数完全相同，而头数(z1)不同的蜗杆不可能与同一蜗轮正确 啮合 。 ( )

8蜗杆蜗轮传动中，蜗轮与蜗杆的旋向相同，且它们的螺旋角相等。( ) XVI.选择题

1阿基米德蜗杆 上的廓线是直线， 上的廓线是阿基米德螺线。 (A)法面； (B)端面； (C)轴面。 2在蜗杆蜗轮传动中，轮齿间的啮合是 。

(A)点接触； (B)线接触； (C)面接触。 3蜗轮和蜗杆轮齿的螺旋方向 。

(A)一定相同； (B)一定相反； (C)既可相同，亦可相反。 4蜗杆蜗轮传动的标准中心距a= 。

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m(z1z2)m(A)2； (B)2 (C)2； (D)2。 XVII.计算题

1一标准圆柱蜗杆蜗轮传动中，已知蜗杆头数z12，蜗轮齿数z240，压力角20，蜗轮分度圆直径d2=320mm，标准中心距a=192mm，蜗杆与蜗轮间的摩擦系数 f= 0.08。试求：

(1)蜗杆的轴面模数mx1，蜗轮的端面模数mt2 ; (2)蜗杆的直径系数 q及分度圆直径 d1 ; (3)蜗杆的轴面周节 p，导程 L及升角; (4)蜗杆主动时的蜗杆蜗轮啮合效率。 XVIII.填空题

1一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是 ， 。 2标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在 端。

*ha3渐开线直齿圆锥齿轮压力角=20时，正常齿制的齿顶高系数 ，顶隙系

*数 c 。

4渐开线圆锥齿轮的齿廓曲线是 ，设计时用 上的渐开线来近似地 代替它。 XIX.判断题

1直齿圆锥齿轮机构可以传递两交错轴之间的运动和动力 。( ）

*ha2与圆柱直齿轮一样，正常齿制的渐开线直齿圆锥齿轮的齿顶高系数1，顶隙系

(z1z2)m(qz1)m(qz2).。 ( ) 数c0253直齿圆锥齿轮背锥上的齿廓曲线是球面渐开线。( ) 4渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数zv= 。

*zzz(A)cos； (B)cos； (C)cos。 II十.计算题

1有一直齿圆锥齿轮机构，已知z132,z236，模数m4mm，轴间角=90，试 求两锥齿轮的分度锥角和当量齿数zv1和zv2。

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机构分析

I.填空题

1组成机构的要素是 和 ；构件是机构中的 单元体。 2具有_____、_____、______等三个特征的构件组合体称为机器。 3机器是由_____、_____、_____所组成的。 4机器和机构的主要区别在于 。

5从机构结构观点来看，任何机构是由 三部分组成。 6运动副元素是指 。

7构件的自由度是指 ; 机构的自由度是指 。

8两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为 副，它产生 个约束，而保留了 个自由度。

9机构中的运动副是指 。

10机构具有确定的相对运动条件是原动件数 机构的自由度。 11在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是 。 12平面运动副的最大约束数为 ，最小约束数为 。

13当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为 ，至少为 。 14计算机机构自由度的目的是_____。

15在平面机构中，具有两个约束的运动副是 副，具有一个约束的运动副是 副。

16计算平面机构自由度的公式为F ，应用此公式时应注意判断：(A) 铰链，(B) 自由度，(C) 约束。 17机构中的复合铰链是指 ；局部自由度是指 ；虚约束是指 。 18划分机构的杆组时应先按 的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的 级别确定。

19机构运动简图是 的简单图形。

20在图示平面运动链中，若构件1为机架，构件5为原动件，则成为 级机构；若以构件2为机架，3为原动件，则成为 级机构；若以构件4为机架，5为原动件，则成为 级机构。

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II.判断题

1机器中运动的单元体，称为零件。( ) 2具有局部自由度和虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度和虚约束。( )

3机构中的虚约束，如果制造、安装精度不够时，会成为真约束。( ) 4任何具有确定运动的机构中，除机架、原动件及其相连的运动副以外的从动件系统的自由度都等于零。( )

5六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。( )

6当机构的自由度F0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。( ) 7运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。 ( ) 8在平面机构中一个高副引入二个约束。 ( )

9平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全相同。 ( )

10任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。( )

III.选择题

1一种相同的机构 组成不同的机器。 (A)可以； (B)不能

2机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间 产生任何相对运动。 (A)可以； (B)不能

3有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 。 (A)0; (B)1; (C)2 4原动件的自由度应为 。 (A)1; (B)+1; (C)0 5基本杆组的自由度应为 。(A)1; (B)+1; (C)0。 6高副低代中的虚拟构件及其运动副的自由度应为 (A)1; (B)+1; (C)0 ;(D)6。

7在机构中原动件数目 机构自由度时，该机构具有确定的运动。 (A)小于； (B)等于； (C)大于。

8计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会 。 (A)增多； (B)减少； (C)不变。 9构件运动确定的条件是 。

(A)自由度大于1； (B)自由度大于零； (C)自由度等于原动件数。 10图示4个分图中，图 所示构件系统是不能运动的。

11

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11渐开线齿轮机构的高副低代机构是一铰链四杆机构，在齿轮传动过程中，该四杆机构的 。

(A)两连架杆的长度是变化的； (B)连杆长度是变化的

(C)所有杆件的长度均变化； (D)所有杆件的长度均不变。

12某齿轮机构，主动齿轮转动方向已在图A标出。用代副替低后的机构是图 所示的机构。

IV.问答题

1构件与零件的含义是否相同？试简述之。

2机构运动简图与机构示意图有何不同？试简述之。 V.计算题

1图示为一机构的初拟设计方案。试：

（1〕计算其自由度，分析其设计是否合理？如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。（2〕如此初拟方案不合理，请修改并用简图表示。

12

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2在图示机构中，若以构件1为主动件，试： (1)计算自由度，说明是否有确定运动。

(2)如要使构件6有确定运动，并作连续转动，则可如何修改？说明修改的要点，并用简图表示。

3初拟机构运动方案如图所示。欲将构件1的连续转动转变为构件4的往复移动，试：

(1)计算其自由度，分析该设计方案是否合理？

(2)如不合理，可如何改进？提出修改措施并用简图表示。

VI.图解题

1试画出图示高副机构的低副替代机构。

VII.计算题

1图示为一平底摆动从动件盘型凸轮机构，试画出机构在高副低代后瞬时替代机构。并计算代换前和代换后的机构自由度。

13

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VIII.图解题

1试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。

2画出图示机构的运动简图。

XI.计算题

1计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，需明确指出。

2试计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需明确指出。

14

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3试计算图示机构的自由度，并说明需几个原动件才有确定运动。

4计算图示机构的自由度。

5试计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束，必需注明。

6试求图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度、虚约束，需指明所在之处）。图中凸轮为定径凸轮。

15

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DAFEBC

7试求图示机构的自由度。

8试计算图示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。

9试计算图示机构的自由度。

10试计算图示机构的自由度。

16

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11试计算图示运动链的自由度。

机械平衡

I.填空题

1研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的 ，减少或消除在机构各运动副中所引起的 力，减轻有害的机械 振动，改善机械工作性能和延长使用寿命。

2回转构件的直径D和轴向宽度b之比Db符合 条件或有重要作用的回转 构件，必须满足动平衡条件方能平稳地运转。如不平衡，必须至少在 个校正 平面上各自适当地加上或去除平衡质量，方能获得平衡。 3只使刚性转子的 得到平衡称静平衡，此时只需在 平衡平面中增减平衡质量；使 同时达到平衡称动平衡，此时至少 要在 个选定的平衡平面中增减平衡质量，方能解决转子的不平衡问题。

4刚性转子静平衡的力学条件是 ，而动平衡的力学条件是 。

5符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在 。静不平衡的 回转构件，由于重力矩的作用，必定在 位置静止，由此可确定应 加 上或去除平衡质量的方向。

6回转构件的直径D和轴向宽度b之比Db符合 条件的回转构件，只需满 足静平衡条件就能平稳地回转。如不平衡，可在 个校正平面上适当地加上或 去除平衡质量就能获得平衡。

7当回转构件的转速较低，不超过 范围，回转构 件 可以看作刚性物体，这类平衡称为刚性回转件的平衡。随着转速上升并超越上述范 围， 回转构件出现明显

17

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变形，这类回转件的平衡问题称为 回转件的平衡。 8机构总惯性力在机架上平衡的条件是 。

9连杆机构总惯性力平衡的条件是 ，它可以采用 附加平衡质量或者附加 等方法来达到。

10对于绕固定轴回转的构件，可以采用 的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。若机构中存 在作往复运动或平面复合运动的构件应采用 方法，方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。 II.判断题

1经过动平衡校正的刚性转子，任一回转面内仍可能存在偏心质量。( )

2通常提到连杆机构惯性力平衡是指使连杆机构与机架相联接的各个运动副内动反力全为零，从而减小或消除机架的振动。 ( ) 3若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，则不论如何调整质量分布仍不可能消除运动副中的动压力。( )

4绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件，可在其上加减平衡质量来达到惯性力系平衡的目的。（ ） III.选择题

1机械平衡研究的内容是

A) 驱动力与阻力间的平衡 B) 各构件作用力间的平衡 C) 惯性力系间的平衡 D) 输入功率与输出功率间的平衡

2图示一变直径带轮。设该带轮的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA轴线回转时是处于 状 态。

F0)

A) 静不平衡 (合惯性力bF0)

B) 静平衡 (合惯性力bF0，合惯性力矩Mb0)

C) 完全不平衡 (合惯性力bF0，合惯性力矩Mb0)

D) 动平衡(合惯性力b

3图示为一曲柄滑块机构(不计曲柄与连杆的质量)。为了平衡滑块C往复时产生的往 复惯性力，在曲柄AB的延长线上附加平衡质量mb，当合理选择平衡质量质径积mbrb的 大小后，可使该曲柄滑块达到 。

A) 平衡全部往复惯性力，在其他方向也不引起附加惯性力。 B) 平衡全部往复惯性力，在铅垂方向引起附加惯性力。 C)平衡滑块第一级惯性力，在其他方向也不引起附加惯性力。

D) 平衡滑块第一级惯性力的全部或部分，在铅垂方向引起附加惯性力。

18

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IV.问答题

1为什么说经过静平衡的转子不一定是动平衡的，而经过动平衡的转子必定是静平的？

JS2刚性转子动平衡中提到的不平衡惯性力偶矩与转子的惯性力偶矩M是否

相 同？为什么？

3如图所示一单缸卧式煤气机，在曲柄轴的两端装有两个飞轮A和B。已知曲柄半径

kg。欲在两飞轮上各装一平衡质量R250 mm及换算到曲柄销S的不平衡质量为50mA和mB，其回转半径r600 mm， 试求mA和mB的大小和位置。

V.计算题

1在图示的盘形回转体中，各偏心质量大小及分布特征如下：

kg mm13180 m， r， 1=60o；

mm22 kg m， r280， 2=150o；

mm32 kg m， r360， 3=225o。

mm处加平衡质量，使转子满足静平衡条件，求平衡质量的若在半径为rb60大 小和方位？

19

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机械运转

I.填空题

1设某机器的等效转动惯量为常数，则该机器作匀速稳定运转的条件是_____，作变速稳定运转的条件是_____。

2机器中安装飞轮的原因，一般是为了_____，同时还可获得_____的效果。

3在机器的稳定运转时期，机器主轴的转速可有两种不同情况，即_____稳定运转和_____稳定运转，在前一种情况，机器主轴速度是_____，在后一种情况，机器主轴速度是_____。

4机器中安装飞轮的目的是_____和_____。

rad/s.5，则5某机器的主轴平均角速度m100，机器运转的速度不均匀系数00该机器的最大角速度max等于______rad/s，最小角速度min等于______rad/s。

rad/s，最小角速度min190 rad/s，6某机器主轴的最大角速度max200则该机器的主轴平均角速度m等于______rad/s，机器运转的速度不均匀系数等于______。

7机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据______的原则进行转化的，因而它的数值除了与各构件本身的质量（转动惯量)有关外，还与______。

8机器等效动力学模型中的等效力(矩)是根据______的原则进行转化的，等效质量(转动惯量)是根据______的原则进行转化的。

9机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据______的原则进行转化的，因而它的数值除了与原作用力(矩)的大小有关外，还与______有关。 10若机器处于起动(开车)阶段，则机器的功能关系应是______，机器主轴转速的变化情况将是______。

11若机器处于停车阶段，则机器的功能关系应是______，机器主轴转速的变化情况将是______。

12用飞轮进行调速时，若其它条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量将越______，在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，应将飞轮安装在______轴上。

13当机器运转时，由于负荷发生变化使机器原来的能量平衡关系遭到破坏，引起机器运转速度的变化，称为______，为了重新达到稳定运转，需要采用______来调节。 14机器运转时的速度波动有______速度波动和______速度波动两种，前者采用______,后者采用______进行调节。

15若机器处于变速稳定运转时期，机器的功能特征应有______，它的运动特征是______。

16当机器中仅包含______机构时，等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是常量，若机器中包含______机构时，等效质量(转动惯量)是机构位置的函数。

17设作用于机器从动件上的外力(矩)为常量，且当机器中仅包含______机构时，等效到主动件上的等效动力学模型中的等效力(矩)亦是常量，若机器中包含______机构时，等效力(矩)将是机构位置的函数。

20

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18图示为某机器的等效驱动力矩Md()和等效阻力矩Mr()的线图，其等效转动惯量为常数，该机器在主轴位置角等于______时，主轴角速度达到max，在主轴位置角等于______时，主轴角速度达到min。

)的线图，其等效转动惯19图示为某机器的等效驱动力矩Md()和等效阻力矩Mr(¡量为常数，该机器在主轴位置角等于______时，主轴角速度达到max,在主轴位置角等于______时，主轴角速度达到min。

20将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上求得的等效力矩与机构动态静力分析中求得的作用在该等效构件上的平衡力矩，两者在数值上______，方向______。 II.判断题

1为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。（ ）

2机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。( ) 3为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。( ) 4机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动。（ ） 5机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。（ ）

6机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它的大小等于原机器中各运动构件的质量(转动惯量)之和。（ ）

7机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它不是原机器中各运动构件的质量(转动惯量)之和，而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。（ ）

8机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它的大小等于原机器所有作用外力的矢量和。( )

9机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它不是原机器中所有外力(矩)的合力，而是根据瞬时功率相等的原则转化后算出的。（ ）

10机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据瞬时功率相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。（ ）

11机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据动能相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。( )

21

機械原理題庫

III.选择题

1在机械稳定运转的一个运动循环中，应有______。 (A)惯性力和重力所作之功均为零；

(B)惯性力所作之功为零，重力所作之功不为零； (C)惯性力和重力所作之功均不为零；

(D)惯性力所作之功不为零，重力所作之功为零。 2机器运转出现周期性速度波动的原因是______。 (A)机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡； (B)机器中各回转构件的质量分布不均匀； (C)在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期；

(D)机器中各运动副的位置布置不合理。

3为了减轻飞轮的重量，飞轮最好安装在______。 (A)等效构件上；(B)转速较低的轴上； (C)转速较高的轴上；(D)机器的主轴上。

max和机器运转速度不均匀系数不变前提下，将飞轮安装轴的转速4在最大盈亏W'JF提高一倍，则飞轮的转动惯量将等于______。

£»(A)2； (B)4； (C)12£  (D)14¡ 注：JF为原飞轮的转动惯量

5将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上，求得的等效力矩和机构动态静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩，两者的关系应是______。

(A)数值相同，方向一致；(B)数值相同，方向相反； (C)数值不同，方向一致；(D)数值不同，方向相反。 IV.问答题

1试述机器运转过程中产生周期性速度波动及非周期性速度波动的原因，以及它们各自的调节方法。 2通常，机器的运转过程分为几个阶段？各阶段的功能特征是什么？何谓等速稳定运转和周期变速稳定运转？ 3分别写出机器在起动阶段、稳定运转阶段和停车阶段的功能关系的表达式，并说明原动件角速度的变化情况。

4何谓机器的周期性速度波动？波动幅度大小应如何调节？能否完全消除周期性速度波动？为什么？ 5

何谓机器运转的周期性速度波动及非周期性速度波动？两者的性质有何不同？各用什么方法加以调节？ 6

机器等效动力学模型中，等效力的等效条件是什么？试写出求等效力的一般表达式。

22

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不知道机器的真实运动，能否求出等效力？为什么？ 7

在图示曲柄滑块机构中，设已知各构件的尺寸、质量m、质心位置S、转动惯量JS，

1¢构件1的角速度1。又设该机构上作用有常量外力(矩)MÍ、R3、F2。试： (1)写出在图示位置时，以构件1为等效构件的等效力矩和等效转动惯量的计算式。

(2)等效力矩和等效转动惯量是常量还是变量？若是变量则需指出是机构什么参数的函数，为什么？

V.计算题 1

mm, R1120 mm，各齿轮齿数为图示车床主轴箱系统中，带轮半径R040z1'z2'20,z2z340,各轮转动惯量为J1'J2'0.01kgm2，J2J30.04kgm2，

J00.02kgm2，J10.08kgm2，作用在主轴Ⅲ上的阻力矩M360 Nm。当取轴Ⅰ为等效构件时，试求机构的等效转动惯量J和阻力矩的等效力矩Mr。

2

图示为对心对称曲柄滑块机构，已知曲柄OAOAr，曲柄对O轴的转动惯量为

'J1，滑块B及B'的质量为m，连杆质量不计，工作阻力FF'，现以曲柄为等效构件，

分别求出当90时的等效转动惯量和等效阻力矩。

23

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3

oo9030l100在图示导杆机构中，已知ABmm,1,3，导杆3对轴C的转动惯量

JC0.016 kgm2，其它构件质量和转动惯量忽略不计；作用在导杆3上的阻力矩

M310 Nm，设取曲柄1为等效构件，求等效阻力矩和等效转动惯量。

4

如图所示机构中，已知生产阻力F3，构件3的重量为G3，构件3的移动导路至A点的距离为h，其余构件质量不计。试写出机构在图示位置(构件1与水平线夹角为1)时，转化到构件1上的等效阻力矩Mr和等效转动惯量J的解析表达式。

5

一传动系统如图，1为电动机，2为联轴器，3为飞轮，4、5为齿轮，已知z420, z540，各构件转动惯量为

24

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J10.05 kgm2, J20.003 kgm2, J301. kgm2,

kgm2，电动机转速n11500J40.004 kgm2,J50.01 r/min。当电动机断电后，

II等于多少？(2)如制要求系统在10秒钟内停车，试问：(1)加于轴Ⅱ上的制动力矩Mr¢动力矩施加在轴Ⅰ上，其值应多少？

6

22kgmkgmzzJJ0.01图示齿轮机构中，1=20，2=40，1,2=0.04,作用在齿轮1上的驱

动力矩M1=10Nm，齿轮2上的阻力矩等于零，设齿轮2的角加速度2为常数。试求齿轮2从角速度2=0上升到2=100rad/s时所需的时间t。

力分析

VI.填空题 1

对机构进行力分析的目的是：(1) ；(2) 。 2

所谓静力分析是指_____的一种力分析方法，它一般适用于_____情况。 3

所谓动态静力分析是指_____的一种力分析方法，它一般适用于 情况。 4

绕通过质心并垂直于运动平面的轴线作等速转动的平面运动构件，其惯性力PI ，在运动平面中的惯性力偶矩MI= 。 5

在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是 。 6

25

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机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是 。 7

设机器中的实际驱动力为P，在同样的工作阻力和不考虑摩擦时的理想驱动力为P0，则机器效率的计算式是= 。 8

设机器中的实际生产阻力为Q，在同样的驱动力作用下不考虑摩擦时能克服的理想

生产阻力为Q0,则机器效率的计算式是 。 9

在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是 。 10

设螺纹的升角为，接触面的当量摩擦系数为fv，则螺旋副自锁的条件是 。

VII.选择题 1

在机械中阻力与其作用点速度方向 。

A).相同; B).一定相反; C).成锐角; D).相反或成钝角。 2

在机械中驱动力与其作用点的速度方向 。

A〕一定同向； B〕可成任意角度；

C〕相同或成锐角； D〕成钝角。 3

在车床刀架驱动机构中，丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动，则丝杠与螺母之间的摩擦力矩属于 。

A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。 4

风力发电机中的叶轮受到流动空气的作用力，此力在机械中属于 。 A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。 5

在空气压缩机工作过程中，气缸中往复运动的活塞受到压缩空气的压力，此压力属于 。

A)驱动力； B)生产阻力； C)有害阻力； D)惯性力。 6

在外圆磨床中，砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是属于 。 A)驱动力； B)有害阻力； C)生产阻力； D)惯性力。 7

在带传动中，三角胶带作用于从动带轮上的摩擦力是属于 。

26

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A)驱动力； B)有害阻力； C)生产阻力； D)惯性力。 8

在机械中，因构件作变速运动而产生的惯性力 。 A)一定是驱动力； B)一定是阻力；

C)在原动机中是驱动力，在工作机中是阻力；

D)无论在什么机器中，它都有时是驱动力，有时是阻力。 9

考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转，其总反力的作用线 切于摩擦圆。

A)都不可能； B)不全是； C)一定都。 10

三角螺纹的摩擦 矩形螺纹的摩擦，因此，前者多用于 。 A)小于； B)等于； C)大于； D)传动； E)紧固联接。 11

构件1、2间的平面摩擦的总反力R12的方向与构件2对构件1的相对运动方向所成角度恒为 。

A)0o; B)90o; C)钝角； D)锐角。 12

rQ图示平面接触移动副，为法向作用力，滑块在P力作用下沿v方向运动，则固定件

给滑块的总反力应是图中 所示的作用线和方向。

rv

13

图示槽面接触的移动副，若滑动摩擦系数为f，则其当量摩擦系数fv 。 A) fsin B)f/sin C)fcos D)f/cos

27

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14

图示轴颈r1与轴承2组成转动副，细实线的圆为摩擦圆，运动着的轴颈1受着外力(驱动力)Q的作用，则轴颈1应作 运动。 A)等速；B)加速；C)减速。

15

图示轴颈r1与轴承2组成转动副，细实线的圆为摩擦圆，运动着的轴颈1受到外力（驱动力)Q的作用，则轴颈1应作 运动。 A)等速；B)加速；C)减速。

28

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16

轴颈1与轴承2组成转动副，细实线的圆为摩擦圆，轴颈1受到外力(驱动力)Q的作

用，则轴颈1应作 运动。 A)等速；B)加速；C)减速。

17

图示正在转动的轴颈1与轴承2组成转动副。Q为外力(驱动力)，摩擦圆的半径为。

则全反力R21应在位置 。

1)A；2)B；3)C；4)D；5)E。

29

機械原理題庫

18

rr图示轴颈1在驱动力矩Md作用下加速运转，Q为载荷，则轴颈所受全反力R21应是图中所示的 。

1)A；2)B；3)C；4)D；5)E。

19

根据机械效率，判别机械自锁的条件是 。 A)1; B)01; C)0; D)为。 20

图示斜面机构中设摩擦角为，要求反行程即滑块下滑时自锁，则应满足_____条件。 ; C)Q为阻力，; D)Q; B)Q为驱动力，A)Q为驱动力，为阻力，。

30

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21

在由若干机器并联构成的机组中，若这些机器的单机效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为max和min，则机组的总效率必有如下关系： 。

 max; C)minmax; D)min  max。

A)min；B) 22

在由若干机器并联构成的机组中，若这些机器中单机效率相等均为0，则机组的总效率必有如下关系： 。

n0; 0; C)£0; A)＞ B)＜D)0(n为单机台数)。 23

在由若干机器串联构成的机组中，若这些机器的单机效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为max和min，则机组的总效率必有如下关系： 。  min; max; C)minmax;   max 。 A) B)D)min24

反行程自锁的机构，其正行程效率 ，反行程效率 。

; ; C)0＜＜1; A)＞1B)1D)0;

25

自锁机构一般是指 的机构。

A)正行程自锁；B)反行程自锁；C)正反行程都自锁。 26

在其他条件相同的情况下，矩形螺纹的螺旋与三角螺纹的螺旋相比，前者 A)效率较高，自锁性也较好；B)效率较低，但自锁性较好；

C)效率较高，但自锁性较差；D)效率较低，自锁性也较差。

VIII.问答题 1

以转动副联接的两构件，当外力(驱动力)分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态？ 2

图示轴颈1在轴承2中沿方向转动，Q为驱动力，为摩擦圆半径。

31

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(1)试判断图A、B、C中哪个图的总反力R21是正确的？

(2)针对正确图形，说明轴颈是匀速、加速、减速运动还是自锁？

3

图示径向轴承，细线表示摩擦圆，初始状态静止不动。

(1)在Q力作用下，两图中轴颈的运动状态将是怎样的(静止、减速、等速、加速)？ (2)

在两图上画出轴承对轴颈的反力R21。

4

若机器的输出功为Ar，损耗功为Af，试写出用Ar，Af表达的机器输入功Ad，并给出机器效率的公式。 5

图示为由A、B、C、D四台机器组成的机械系统，设各单机效率分别为A、B、C、D，机器B、D的输出功率分别为NB和ND。

(1)试问该机械系统是属串联、并联还是混联方式？ (2)写出该系统应输入总功率N的计算式。

32

機械原理題庫

6

图示为由机械A、B、C组成的机械系统，它们的效率分别为A、B、C，输出功率分别为NA、NB、NC。

(1)试问该机械系统是属于串联、并联还是混联系统？ (2)写出该系统应输入总功率N的计算式。

7

何谓机械自锁？举出两种工程中利用机械自锁完成工作要求的实例。 8

图示滑块1受到驱动力P的作用，移动副间的摩擦系数为f。试： (1)在图上标出压力角；(2)写出自锁条件。

9

具有自锁性的蜗杆蜗轮传动，工作时应以哪个构件为主动件？自锁的几何条件是什么？ 10

具有自锁性的机构其正、反行程的机械效率是否相等？为什么？

33

機械原理題庫

11

图示铰链四杆机构，在铰链B、C处的细线大圆为该处之摩擦圆。Md为驱动力矩，Q为生产阻力。试画出在图示位置时，连杆2所受力的作用线及方向。

12

Q图示机构中，各摩擦面间的摩擦角均为，为生产阻力，P为驱动力。试在图中

RR画出各运动副的总反力：32、R12、31(包括作用线位置与指向)。

XI.图解题 1

o30G£40N重量的滑块1，在倾角的P力作用下沿水平面作等速运动，若接触面

f0286.的摩擦系数，试用图解法求驱动力P。

34

機械原理題庫

2

在图示双滑块机构中，转动副A与B处的细线小圆表示摩擦圆，在滑块1上加P力驱

动滑块3向上运动。试在图上画出构件2所受作用力的作用线。

3

在图示的曲柄滑块机构中，细线小圆表示转动副处的摩擦圆。试在图上画出图示瞬时作用在连杆BC上的运动副总反力的方向。

4

图示曲柄摇杆机构的运动简图，曲柄1为原动件，各铰链处所画大圆为摩擦圆。 已知摇杆3上的阻力矩Mr40Nm。试确定： (1)不考虑各铰链中的摩擦时，需加的驱动力矩Md； (2)考虑摩擦时的驱动力矩Md;

35

0機械原理題庫

(3)机构的瞬时机械效率。

5

图示机构。P为驱动力，Q为阻力，A处细实线圆为摩擦圆，移动副摩擦角为。试

在图上直接画出构件2上各副总反力R12、R32的作用线与方向。

6

图示杠杆机构。A、B处细线圆为摩擦圆。试用图解法画出在驱动力作用下提起重物

W时，约束总反力R21、R31的作用线。

36

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7

r为生产阻力。在在图示铰链机构中，铰链处各细线圆为摩擦圆，Md为驱动力矩，PRRRR图上画出下列约束反力的方向与作用位置：12、32、43、41。

8

图示铰链四杆机构，已知Pr为生产阻力，驱动力Pd的方向如图，A、B、C、D处的

细线圆为摩擦圆。试在机构图上画出各运动副的总反力(位置及指向)：R43、R23、R21、R41。

37

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9

在图示机构中，构件1为主动件，细线大圆为转动副中的摩擦圆，移动副中的摩擦角10，Pr为生产阻力。

(1)试在图上画出各运动副处的反力；

(2)求出应加于构件1上的平衡力矩Mb(写出其计算式并说明其方向)。

10

图示为偏心圆凸轮杠杆机构运动简图，转动副的摩擦圆半径=5mm，滑动副处摩擦角=15。试用图解法求在图示位置时，为提起Q=150N的重物所应加于凸轮1上的平衡力矩M1(方向、大小)。

11

情况下试用静力分析图解法作:

1)在机构运动简图上画出各运动副反力作用线及指向；

38

图示六杆机构运动简图。已知机构尺寸及作用在滑块上的生产阻力Q。在不计摩擦

r機械原理題庫

2)写出构件5、3的力矢量平衡方程式，并画出力矢量多边形； 3)写出加于原动件1上平衡力矩Mb的计算式。

12

图示为曲柄滑块机构运动简图及其加速度多边形，已知构件2惯性力系向重心S简化的惯性力为10N，惯性力矩为100Nmm，试在图上画出构件2总惯性力的方向及其作用线位置。

X.计算题 1

图中所示用螺钉将绳索压紧在卷扬机鼓轮壁上，已知沿绳的轴向力P=1000N，楔块

.，楔形角60。试确定压紧力Q的大小。 与绳间的摩擦系数f01539

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2

lABBC2,摩擦系数为f,杆重力忽略已知滑杆端点A作用有驱动力P，夹角为，

不计。求：

(1)P力拉动滑杆时的效率。

(2)P力能拉动滑杆时最大值不能大于多少？

XI.证明题 1

螺旋传动中，已知螺杆平均半径r0，螺距P，线数z，摩擦系数f。试推导螺旋传动正行程效率的计算公式。 2

图示为斜面机构。试证明当反行程自锁时，正行程的机械效率小于等于50。(注：

2三角公式tg2=2tg/(1tg))

40

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41

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连杆机构

XII.填空题 1

在 条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。 2

机构中传动角和压力角 之和等于 。 3

在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时， 只能获得 机构。 4

平面连杆机构是由许多刚性构件用 联接而形成的机构。 5

在图示导杆机构中，AB为主动件时，该机构传动角的值为 。

6

 30在摆动导杆机构中，导杆摆角，其行程速度变化系数K的值为 。

7

铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角值 ，对心曲柄滑块机构的值 ， 所以它 急回特性，摆动导杆机构 急回特性。 8

对心曲柄滑块机构曲柄长为a，连杆长为b，则最小传动角min等于 ，它

出现在 位置。 9

在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有（1） ，(2) ，（3） 。 10

铰链四杆机构有曲柄的条件是 ，双摇杆机构存在的条件是 。 (用 文 字 说 明 ) 11

图示运动链，当选择 杆为机架时为双曲柄机构；选择 杆为机架时为

42

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双摇杆机构；选择 杆为机架时则为曲柄摇杆机构。

12

在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件、滑块为从动件，则不会出现“死点位置”， 因

最小传动角min ，最大压力角max ；反之，若以滑块为主动件、曲柄 为从动件，则在曲柄与连杆两次共线的位置，就是 ，因为该处min ，max 。 13

当铰链四杆机构各杆长为：a50mm，b60mm，c70mm，d200mm。则四杆机构就 。 14

当四杆机构的压力角=90时，传动角等于_____，该机构处于____位置。 15

在曲柄摇杆机构中，最小传动角发生的位置在 。 16

通常压力角是指 间所夹锐角。 17

一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成 机构。 18

铰链四杆机构变换机架（倒置）以后，各杆间的相对运动不变，原因是 。 19

转动极点和固定位置的转动副连线一定是 的中线。

XIII.判断题 1

任何一种曲柄滑块机构，当曲柄为原动件时，它的行程速比系数K=1。( ) 2

在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构无死点位置；而取导杆为原动件时，则机构有两个死点位置.( ) 3

在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。（ ） 4

在铰链四杆机构中，凡是双曲柄机构，其杆长关系必须满足：最短杆与最长杆杆长之和大于其它两杆杆长之和。（ ） 5

43

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铰链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。（ ） 6

任何平面四杆机构出现死点时，都是不利的，因此应设法避免。（ ） 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。（ ） 8

平面四杆机构的传动角在机构运动过程中是时刻变化的，为保证机构的动力性能，应其最小值min不小于某一许用值 []。（ ） 9

在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件时，最小传动角mir可能出现在曲柄与机架两个共线位置之一处。( ) 10

在偏置曲柄滑块机构中，若以曲柄为原动件时，最小传动角min可能出现在曲柄与机架（即滑块的导路）相平行的位置。（ ） 11

摆动导杆机构不存在急回特性。（ ） 12

增大构件的惯性，是机构通过死点位置的唯一办法。（ ） 13

平面连杆机构中，从动件同连杆两次共线的位置，出现最小传动角。（ ） 14

双摇杆机构不会出现死点位置。（ ） 15

凡曲柄摇杆机构，极位夹角 必不等于0，故它总具有急回特征。（ ） 16

图示铰链四杆机构ABCD中，可变长度的a杆在某种合适的长度下，它能获得曲柄摇杆机构。（ ）

17

曲柄摇杆机构只能将回转运动转换为往复摆动。（ ） 18

在铰链四杆机构中，如存在曲柄，则曲柄一定为最短杆。( )

44

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19

在单缸内燃机中若不计运动副的摩擦，则活塞在任何位置均可驱动曲柄。（ ） 20

当曲柄摇杆机构把往复摆动运动转变成旋转运动时，曲柄与连杆共线的位置，就是曲柄的“死点”位置。（ ） 21

杆长不等的双曲柄机构无死点位置。（ ） 22

在转动导杆机构中，不论取曲柄或导杆为原动件，机构均无死点位置。（ ）

XIV.选择题 1

连杆机构行程速比系数是指从动杆反、正行程 。

A）瞬时速度的比值；B）最大速度的比值；C）平均速度的比值。 2

铰链四杆机构中若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，则机构中_____。

A）一定有曲柄存在；B）一定无曲柄存在；C）是否有曲柄存在还要看机架是哪一个构件 3

平行四杆机构工作时，其传动角 。

A）始终保持为90；B）始终是0；C）是变化值。 4

对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角max为 。

A）30；B）45；C）90。 5

设计连杆机构时，为了具有良好的传动条件，应使 。

A）传动角大一些，压力角小一些；B）传动角和压力角都小一些；C）传动角和压力角都大一些。 6

在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且 处于共线位置时,机构处于死点位置。

A）曲柄与机架；B）曲柄与连杆；C）连杆与摇杆。 7

在摆动导杆机构中，当曲柄为主动件时，其传动角 变化的。 A）是由小到大；B）是由大到小；C）是不。 8

45

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在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件，且 共线时，其传动角为最小值。

A）曲柄与连杆；B）曲柄与机架；C）摇杆与机架。 9

下图所示的摆动导杆机构中，机构的传动角是 。

（1）角A；（2）角B；（3）角C；（4）0；（5）90。

10

压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的 方向所夹的锐角。

A）法线；B）速度；C）加速度；D）切线。 11

为使机构具有急回运动，要求行程速比系数 。 A）K=1；B）K1；C）K1。 12

铰链四杆机构中有两个构件长度相等且最短，其余构件长度不同，若取一个最短构件作机架，则得到 机构。 A）曲柄摇杆；B）双曲柄；C）双摇杆。 13

双曲柄机构 死点。

A）存在；B）可能存在；C）不存在。 14

对于双摇杆机构，如取不同构件为机架， 使其成为曲柄摇杆机构。 A）一定；B）有可能；C）不能。 15

铰链四杆机构中存在曲柄时，曲柄 是最短构件。 A）一定；B）不一定；C）一定不。 16

要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构，可以用机架转换法将 。

A）原机构的曲柄作为机架；B）原机构的连杆作为机架； C）原机构的摇杆作为机架。 17

46

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已知一铰链四杆机构ABCD，lAB25mm，lBC50mm，lCD40mm，

lAD30mm，且AD为机架，BC为AD之对边，那么，此机构为 。 A）双曲柄机构；B）曲柄摇杆机构；C）双摇杆机构；D）固定桁架。 18

下面四个机构运动简图所示的四个铰链四杆机构，图 是双曲柄机构。 （1）a；（2）b；（3）c；（4）d。

(a)(b)(c)(d)

19

铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦和外力的条件下连杆作用于 上的力与该力作用点的速度间所夹的锐角。压力角越大，对机构传力越 。

A）主动连架杆；B）从动连架杆；C）机架；D）有利；E）不利； F）无影响。

XV.问答题 1

试给出图示平面四杆机构的名称，并回答： （1）此机构有无急回作用？

（2）此机构有无死点？在什么条件下出现死点？ （3）构件AB主动时，在什么位置有最小传动角？

2

铰链四杆机构的基本形式有哪几种？已知铰链四杆机构各构件的长度分别为

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a240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。试问当分别取a、b、c、d为机架时，将各得到何种机构？ 3

图示机构，AD为机架，AB为原动件时，为何种机构？当以BC构件为机架，AB为原动件时，演变成何种机构？

4

铰链四杆机构各杆长如图示，分别以1、2、3构件为机架时将演化成何种机构？

5

写出图a、b所示机构的名称？试述图a所示机构是如何转化为图b所示机构的？

a)b)

6

铰链四杆机构在死点位置时，驱动力任意增加也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明。 7

何谓机构的急回运动及行程速比系数?试举例加以说明急回运动在实际生产中的用

48

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途。 8

试判断下列机构为何种机构?并画出该位置时的传动角。(图示带箭头的构件为原动件。)

XVI.证明题 1

在对心曲柄滑块机构中，滑块的行程H等于曲柄长度a的2倍。试问偏置曲柄滑块机构的H是大于还是小于2a？用解析式证明。

XVII.图解题 1

在图示的摆动导杆机构中，构件1为主动件，构件3为从动件，试在图中画出该机构的极位夹角。

2

图示四杆机构中，若原动件为曲柄，试标出在图示位置时的传动角及机构处于最小传动角min时的机构位置图。

XVIII.计算题 1

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已知铰链四杆机构机架长度lAD30mm；其它两个连架杆长度分别为lAB20mm； lCD40mm，问：

（1）其连杆BC的长度须满足什么条件才能使该四杆机构为曲柄摇杆机构；（2）按上述各杆长度并选lBC35mm，用适当比例尺画出该机构可能出现最小传动角的位置，并在图上标出min。

XIX.图解题 1

在图示铰链四杆机构中，已知最短杆a=100mm，最长杆b=300mm，c=200mm，

（1）若此机构为曲柄摇杆机构，试求d的取值范围；

（2）若以a为原动件，当d=250mm时，用作图法求该机构的最小传动角min的大小。

2

设计一曲柄滑块机构。已知曲柄长AB=20mm，偏心距e=15mm，其最大

压力角30。试用作图法确定连杆长度BC，滑块的最大行程H，并标明其极位夹角，求出其行程速度变化系数K。 3

如图所示为一飞机起落架机构，实线表示放下时的死点位置，虚线表示收起时的位

10,60l520l340FE90置。已知FCmm，FEmm，且1在垂直位置（即），。试用作图法求构件CD和DE的长度lCD和lDE。

4

50

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如图示曲柄滑块机构的运动简图，试确定当曲柄1等速转动时， （1）机构的行程速度变化系数K。 （2）最小传动角min的大小。

（3）滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大。 （4）当滑块3为主动时，机构是否出现死点，为什么？ （在图中用作图法求解）

5

l100设计一铰链四杆机构。已知行程速度变化系数K=1，CD mm，连杆长为 lBC150 mm，求曲 柄lAB和机架lAD及联架杆铰链A的位置。

6

设计一曲柄摇杆机构。已知：AC258 mm，AC124 mm，CD75 mm，K=1.5。求曲柄长AB、连杆长BC、机架长AD及摇杆最大摆角。 7

设计一曲柄滑块机构。已知机构处于两极限位置时，其AC268 mm，8

ol5640CD设计一铰链四杆机构，已知摇杆长度mm，摇杆最大摆角，

行程速度变化系数K=1.4， 机架长度lAD45 mm。试求： （1）曲柄长度lAB和连杆长度lBC各为多少？

（2）当AB杆为主动件时，最大压力角发生在什么位置？标出max?

AC125mm，K=1.5。求曲柄长AB、连杆长BC、偏心距e和滑块的导程H。

（3）该机构在什么情况下，在什么位置出现死点？（用图解法求解） 9

如图所示，M1N1、M2N2为连杆平面上一线段的两个位置，A、D为二联

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架铰链。

（1）求转动极和半角；（2）已知曲柄AB15 mm，连杆BC70 mm，设计铰链四杆机构ABCD，并求摇杆CD的长度。

10

试用作图法设计一铰链四杆机构，使其连杆BC能通过图中给定的三个位

11，B33）2C2，BC置（BC，比例尺为l，要求： （1）求出两连架杆，机架的长度；

（2）判断所设计机构的类型(即指明是双曲柄机构，双摇杆机构还是曲柄摇杆机构?)

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轮系

I.填空题 1

平面定轴轮系传动比的大小等于 ；从动轮的回转方向可用 方法来确定。 2

所谓定轴轮系是指______，而周转轮系是指_______ 3

在周转轮系中，轴线固定的齿轮称为_____；兼有自转和公转的齿轮称为_____；而这种齿轮的动轴线所在的构件称为_____。 4

行星轮系齿数与行星轮数的选择必须满足的四个条件是①_____条件、②_____条件、③_____条件、④_____条件。

II.判断题 1

定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（ ） 2

周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（ ） 3

行星轮系中若系杆为原动件可驱动中心轮，则反之不论什么情况，以中心轮为原动件时也一定可驱动系杆。（ ）

III.选择题 1

下面给出图示轮系的三个传动比计算式，为正确的。

HHHHHHi121i131i2322H （B）3H 3H (C)（A）

IV.计算题 1

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r/min,转动方向如图示，在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n1144040，z2'20，z330，z3'18，z4½54，试： 其余各轮齿数为：z2½（1）说明轮系属于何种类型；（2）计算齿轮4的转速n4；（3）在图中标出齿轮4的转动方向。 2

68。试问： 在图示轮系中，所有齿轮均为标准齿轮，又知齿数z130，z4½?，z3? （2）该轮系属于何种轮系？ （1）z2½

V.问答题 1

在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向。

VI.计算题 1

在图示万能刀具磨床工作台横向微动进给装置中，运动经手柄输入，由丝杆传给工作台。已知丝杆螺距P=50mm，且单头。z1z219，z318，z420，试计算手柄转一周时工作台的进给量s。

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2

在图示行星搅拌机构简图中，已知z140，z220，B31rad/s，方向如图。试求：

（1）机构自由度F；

（2）搅拌轴的角速度F及转向。

3

z1z325图示轮系中，，z5100，z2z4z620,试区分哪些构件组成定轴轮系？

哪些构件组成周转轮系？哪个构件是转臂H？传动比i16?

4

在图示的轮系中，已知齿轮1的转速n1120r/min，转向如图所示，而且z140，z220，求：

（1）z3? （2）n30时，齿轮2的转速n2?(大小和转向) （3）n20时，齿轮3的转速n3?(大小和转向)

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5

在图示轮系中，已知各轮齿数为z1＝30，z2＝25，z3z424，z518，z6＝121，nA48r/min，nB316r/min，方向如图所示，试求轮6的转速n6。

6

z220，z360，z458，求传在图示轮系中，轮3和轮4同时和轮2啮合，已知z1½动比i14。

7

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已知图示轮系中各轮的齿数z120，z240，z315，z460，轮1的转速为n1120r/min，转向如图。试求轮3的转速n3的大小和转向。

8

在图示轮系中，已知各轮齿数为z122，z388，z4z6。试求传动比i16。

9

zz在图示轮系中，各轮齿数为z1,、,z2、z3、3'、z4、4'、z5，A和轴B的为转速nA和nB，且它们的转向相同。试求轴C的转速nC的大小。

10

z24，z384，若

图示轮系中，已知za1(左旋)，zb40，z120，z280，2'na1000r/min，求nc的大小及方向。

57

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11

图示轮系中，已知各轮齿数，试求轮系的传动比iAB。（写成齿数比的形式）

12

zz80，z3z520,及齿轮1的转速

在图示轮系中，已知各轮的齿数13'n170r/min,方向如图示。试求齿轮5的转速n5的大小及方向。

13

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图示轮系中，已知z124，z226，z2'20，z330，z3'26，z428。若nA1000r/min，求nB的大小及方向。

14

在图示轮系中，已知各轮齿数为z1z460，z2z520，z2'z5'30，z3z670，试求传动比i16。

15

z30z20在图示轮系中，已知各轮的齿数z120，z240，2'，z340，3'，z490，轴A的转速nA1400r/min,转向如图。试求轴B的转速nB的大小和方向。

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16

在图示轮系中，已知各轮的齿数为z1z2'40，z2z3z520，z480，试判断该轮系属何种类型，并计算传动比i15。

17

z30，z320，z470。轴Ⅰ在图示轮系中，已知各轮齿数为z120，z225，2'的转速nI=750r/min，方向如图示，试求轴Ⅱ转速nII的大小及方向。

18

在图示轮系中，已知各轮齿数为

z1 , z2 , z3 , z4 , z5 , z6。求传动比iAB和iAC。

60

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19

已知图示轮系中各轮的齿数为z120，z240，z2'30，z3100，z490。试求i14。

20

图示轮系中，z1=40，z2=20，z3=36，z4=18，z5=32，z6=24，z7=32，z8=40， n1=1000r/min，转向如图所示。求n8的大小和转向。

21

轮系如图，已知z1＝22，z2=33，z3=88，z4=z6，求传动比i16。

61

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22

图示轮系中，已知i17。

z124,z233,z321,z436,z518,z630,z778,求传动比

62

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其它机及组合机构

I.填空题 1

将连续回转运动转换为单向间歇转动的机构有 、 、 。 2

欲将一匀速回转运动转变成单向间歇回转运动，采用的机构有 、 、 等，其中间歇时间可调的机构是 机构。 3

齿式棘轮机构制动爪的作用是 。 4

径向槽均布的槽轮机构槽轮的最少槽数为 。 5

槽数z4的外啮合槽轮机构，主动销数最多应为 。 6

不完全齿轮机构在运动过程中传动比是 ，而槽轮机构在运动过程中传动比则是 。 7

单万向联轴节的转动不均匀系数随两轴夹角的增大而 。 8

传动两相交轴间的运动而又要求两轴间夹角经常变化时可以采用 机构。 9

四槽单销的外槽轮机构的运动系数为 。 10

在单销四槽的外槽轮机构中，槽轮转动的时间与静止的时间之比为 。 11

径向槽均布的外槽轮机构，其径向槽数最少数为 ，利用槽轮上的_____作为槽轮机构中的定位装置，齿式棘轮机构棘齿齿面的偏角应 棘爪与棘齿间的摩擦角。 12

槽轮机构是由 、 、 组成的。对于原动件转一周槽轮只运动一次的单销外槽轮机构来说，槽轮的槽数应不小于 ；机构的运动特性系数总小于 。 13

双万向节传递相交轴之间的运动，在满足下列条件时其主、从动轴角速比为1：(1) ；(2) 。 14

要使传递平行轴或相交轴的双万向联轴节瞬时角速比是常数，其必要条件是 ， 。 15

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1在单万向联轴节中，主、从动轴角速比i12=2的变化范围是 ，其变化幅度与 有关。 16

在三构件螺旋机构中，差动螺旋可以得到 位移，而复式螺旋可以得到 位移。 17

能实现微小位移的差动螺旋机构，其两个螺旋的旋向应 ，导程应 ；当需实现快速位移时，则复式螺旋机构两个螺旋的旋向应 。

II.判断题 1

四槽内槽轮机构的运动系数(即槽轮运动时间与主动拨盘转一周的总时间之比)是0.75。( ) 2

在满足所需的安装条件时，双万向铰链机构的主动轴、中间轴和从动轴的转速相等，即123。( ) 3

差动螺旋机构中，当两个螺旋旋向相同时，从动螺母的位移速度就较快。 ( )

III.选择题 1

只有一个曲柄销的外槽轮机构，槽轮运动的时间和停歇的时间之比为 。 (A)大于1；(B)等于1；(C)小于1 2

在圆销数目为1的外槽轮机构中，径向槽数目应不小于3；该槽轮机构槽轮的运动时间总是 静止时间。 (A)大于；(B)小于 3

用单万向节传递两相交轴之间的运动时，其传动比为变化值；若用双万向节时，其传动比 。

(A)是变化值；(B)一定是定值；(C)在一定条件下才是定值 4

单万向联轴节的传动比决定于主动轴转角和轴夹角，当主动轴转过一周时，从动轴也转过 ，而从动轴的角速度波动为 。 (1)(A)一周；(B)两周(2)(A)一次；(B)两次

IV.问答题 1

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图示为一摩擦式单向离合器，若以构件1为原动件，试问构件1在什么转向下能带动构件3同速转动？在什么转向下构件1不能带动构件3转动？

2

实现间歇转动的机构有哪几种？哪一种较适用于高速情况？为什么？ 3

如图所示，轴1、2用万向联轴节A相联，轴2、3用万向联轴节B相联，1、2轴线所在平面与2、3轴线所在平面相互垂直。试问：欲使轴1与轴3的角速度相等，须满足哪些条件？

4

有一外啮合槽轮机构，已知槽轮槽数z6，槽轮的停歇时间为1s，槽轮的运动时间为2s。求槽轮机构的运动特性系数及所需的圆销数目。 5

某一单销六槽外槽轮机构，已知槽轮停时进行工艺动作，所需时间为20s，试确定主动轮的转速。 6

某单销槽轮机构，槽轮的运动时间为1s，静止时间为2s，它的运动特性系数是多少？槽数为多少？

V.计算题 1

122mm，图示螺旋机构中，螺杆1分别与构件2和3组成螺旋副，导程分别为LL133mm，如果要求构件2和3如图示箭头方向由距离H1100mm快速趋近至H290mm，试确定：

(1)两个螺旋副的旋向(螺杆1的转向如图)；

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(2)螺杆1应转过多大的角度。

VI.选择题 1

生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为按正弦规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是 。

(A)齿轮齿条机构；(B)直动滚子从动件盘形凸轮机构； (C)偏置曲柄滑块机构；(D)螺旋机构 2

要求一工作构件实现单向间歇转动，主动件每转一转的过程中工作构件将沿顺时针方向转过90后停歇一段时间，主动件运动为等速单向转动，可实现该运动的一种机构是 。

(A)曲柄摇杆机构；(B)单个棘轮机构； (C)单个槽轮机构；(D)单万向联轴节 3

轻工机械中常需从动件作单向间歇运动，下列机构中不能实现该要求的是 。

(A)棘轮机构；(B)蜗形凸轮机构； (C)槽轮机构；(D)摆动导杆机构 4

在一传动中，主、从动件的传动轴线平行，但其轴间距离可能会发生变化，现要求主、从动轴的传动比为定值。一种可供选择的机构是 。 (A)平行四边形机构；(B)齿轮机构；

(C)十字滑块联轴节；(D)转动导杆机构

VII.问答题 1

何谓机械的工作循环图(也称运动循环图)？ 2

试述机器工作循环图的功用。 3

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试举出主动件作匀速转动，而从动件能实现单向间歇运动的三种不同类型的机构。 4

在转动轴线互相平行的两构件中，主动件作往复摆动，从动件作单向间歇转动，若要求主动件每往复一次，从动件转12。试问：

(1)可采用什么机构？ (2)试画出其机构示意图； (3)简单说明设计该机构尺寸时应注意哪几个问题？ 5

设需要传递两垂直交错轴间的运动，使得当主动轴连续匀速转动时，从动轴作往复摆动，并且除在两摆动端点处外均作匀速运动。试问

(1)应采用何种机构来实现？ (2)画出其机构示意图。

VIII.计算题 1

一操纵机构如图示，原动件1绕O匀速转动，通过2驱使3运动。已知R112 cm，R220 cmR330cm,lO1O2lO2O3lO3O7cm,lO1O4cm，，试：

（1）按比例画出机构运动简图；

（2）构件1作匀速整周转动时，构件3是作整周转动还是摆动？用数学式证明。

2

, z388, z4z6，试求： 在图示轮系中，已知z122（1）传动比i16；

（2）该机构的自由度F，并指明虚约束、复合铰链和局部自由度。

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凸轮机构

II十.填空题 1

凸轮机构中的压力角是 和 所夹的锐角。 2

凸轮机构中，使凸轮与从动件保持接触的方法有 和 两种。 3

在回程过程中，对凸轮机构的压力角加以的原因是 。 4

在推程过程中，对凸轮机构的压力角加以的原因是 。 5

在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的理论廓线与实际廓线间的关系是 。 6

凸轮机构中，从动件根据其端部结构型式，一般有 、 、 等三种型式。 7

设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的 廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为 廓线。 8

盘形凸轮的基圆半径是 上距凸轮转动中心的最小向径。 9

d2s2根据图示的d运动线图，可判断从动件的推程运动是________，从动件的回程运动是_________。

10

当初步设计直动尖顶从动件盘形凸轮机构中发现有自锁现象时，可采用 、 、 等办法来解决。 11

在偏置直动从动件盘形凸轮机构中，当凸轮逆时针方向转动时，为减小机构压力角，应使从动件导路位置偏置于凸轮回转中心的 侧。

69

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12

平底从动件盘形凸轮机构中，凸轮基圆半径应由 来决定。 13

凸轮基圆半径的选择，需考虑到 、 ，以及凸轮的实际廓线是否出现变尖和失真等因素。 14

在许用压力角相同的条件下， 从动件可以得到比 从动件更小的凸轮基圆半径。或者说，当基圆半径相同时，从动件正确偏置可以 凸轮机构的推程压力角。 15

直动尖顶从动件盘形凸轮机构的压力角是指 ；直动滚子从动件盘形凸轮机构的压力角是指 ；而直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角等于 。 16

凸轮机构从动件的基本运动规律有 ， ， ， 。其中 运动规律在行程始末位置有刚性冲击。 17

在凸轮机构几种基本的从动件运动规律中， 运动规律使凸轮机构产生刚性冲击。 运动规律产生柔性冲击， 运动规律则没有冲击。 18

用作图法绘制直动从动件盘形凸轮廓线时，常采用 法。即假设凸轮 ，从动件作 的复合运动。 19

在对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，若凸轮基圆半径增大，则其压力角

将 ；在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中，若凸轮基圆半径增大，则其压力角将 。 20

理论廓线全部外凸的直动从动件盘形凸轮机构中，滚子半径应取为 ；若实际廓线出现尖点，是因为 ；压力角对基圆的影响是 。 21

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凸轮的基圆半径越小，则机构越 ，但过于小的基圆半径会导致压力角 ，从而使凸轮机构的传动性能变 。 22

直动从动件盘形凸轮的轮廓形状是由 决定的。 23

偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，其推程运动角等于凸轮对应推程廓线所对中心角；其回程运动角等于凸轮对应回程廓线所对中心角。( ) 24

在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置，是为了同时减小推程压力角和回程压力角。( ) 25

当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时，就必然出现自琐现象。（ ） 26

凸轮机构中，滚子从动件使用最多，因为它是三种从动件中的最基本形式。（ ） 27

直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。（ ） 28

滚子从动件盘形凸轮机构中,基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量。（ ） 29

从动件按等加速等减速运动规律运动是指从动件在推程中按等加速运动，而在回程中则按等减速运动，且它们的绝对值相等。（ ） 30

在对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，当从动件按等速运动规律运动时，对应的凸轮廓线是一条阿米德螺旋线。（ ） 31

在直动从动件盘形凸轮机构中，当从动件按简谐运动规律运动时，必然不存在刚性冲击和柔性冲击。（ ） 32

在直动从动件盘形凸轮机构中，无论选取何种运动规律，从动件回程加速度均为负值。（ ） 33

凸轮的理论廓线与实际廓线大小不同，但其形状总是相似的。（ ） 34

为实现从动件的某种运动规律而设计一对心直动尖顶从动件凸轮机构。当该凸轮制造完后,若改为直动滚子从动件代替原来的直动尖顶从动件,仍能实现原来的运动规律。 ( ) 35

设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构时，若要求平底与导路中心线垂直，则平底左右两侧的宽度必须分别大于导路中心线到左右两侧最远切点的距离，以保证在所有位置平底都能与凸轮廓线相切。( )

71

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36

在凸轮理论廓线一定的条件下，从动件上的滚子半径越大，则凸轮机构的压力角越小。（ ） 37

在对心直动平底从动件凸轮机构中，如平底与从动件导路中心线垂直，平底与实际轮廓线相切的切点位置是随凸轮的转动而变化的，从导路中心线到左右两侧最远的切点分别对应于升程和回程出现vmax的位置处。( ) 38

在盘形凸轮机构中，其对心直动尖顶从动件的位移变化与相应实际廓线极径增量的变化相等。（ ） 39

在盘形凸轮机构中，对心直动滚子从动件的位移变化与相应理论廓线极径增量变化相等。( ) 40

在盘形凸轮机构中，对心直动滚子从动件位移变化与相应实际廓线极径增量变化相等。（ ）

II十I.选择题 1

若从动件的运动规律选择为等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的加速度是原来的 倍。 (A)1；(B)2；(C)4；(D)8。 2

凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 冲击。它适用于 场合。 (A)刚性；(B)柔性；(C)无刚性也无柔性；(D)低速；(E)中速；(F)高速。 3

若从动件的运动规律选择为等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的速度是原来的 倍。 (A)1；(B)2；(C)4。 4

设计偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构时，若推程和回程位移线图对称，则合理设计的凸轮轮廓曲线中，推程廓线比回程廓线， (A)较长；(B)较短；(C)两者对称相等。 5

当凸轮基圆半径相同时，采用适当的偏置式从动件可以 凸轮机构推程的压力角。

(A)减小；(B)增加；(C)保持原来。 6

滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率

72

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半径。

(A)大于；(B)小于；(C)等于。 7

在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，轮廓曲线出现尖顶或交叉是因为滚子半径 该位置理论廓线的曲率半径。 (A)大于；(B)小于；(C)等于。 8

直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 。

(A)永远等于0；(B)等于常数；(C)随凸轮转角而变化。 9

在平底从动件盘形凸轮机构中，凸轮与从动件的真实接触点在 。

v（A）平底中心；(B)距平底中心处；(C)距平底中心v处。

10

在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的实际廓线时，发现压力角超过了许用值，且廓线出现变尖现象，此时应采取的措施是 。

(A)减小滚子半径；(B)加大基圆半径；(C)减小基圆半径。 11

设计一直动从动件盘形凸轮，当凸轮转速及从动件运动规律vv(s)不变时，若max由40减小到20，则凸轮尺寸会 。 （1）增大；(B)减小；(C)不变。 12

用同一凸轮驱动不同类型（尖顶、滚子或平底式；直动或摆动式）的从动件时，各从动件的运动规律 。

(A)相同；(B)不同；(C)在无偏距时相同。 13

从动件的推程和回程都选用简谐运动规律，它的位移线图如图示。可判断得：从动件在运动过程中，在 处存在柔性冲击。

(A）最高位置和最低位置； (B）最高位置；

(C）最低位置；

(D）各位置处均无柔性冲击存在。

73

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II十II.问答题 1

在图示直动平底从动件盘形凸轮机构中，请指出： （1）图示位置时凸轮机构的压力角。 （2）图示位置从动件的位移。 （3）图示位置时凸轮的转角。

（4）图示位置时从动件与凸轮的瞬心。

2

何谓凸轮机构的压力角？它在凸轮机构的设计中有何重要意义？

II十III.图解题 1

已知凸轮机构中凸轮的回转中心、导路的位置及行程h，画出凸轮机构的基圆、偏距圆及凸轮的合理转向。

2

74

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图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角120时是渐开线，从动件行程h=30mm，要求：

（1）画出推程时从动件的位移线图s-；

（2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？

3

图示为一偏心圆盘凸轮机构，凸轮的回转方向如图所示。要求：

（1）说明该机构的详细名称；

（2）在图上画出凸轮的基圆，并标明图示位置的凸轮机构压力角和从动件2的位移；

（3）在图上标出从动件的行程h及该机构的最小压力角的位置。

4

已知一摆动滚子从动件盘形凸轮机构的运动规律为：凸轮从0转过90，从动

75

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件等速向上摆动30；凸轮从90转到135，从动件停止不动；凸轮从135转到315，从动件以等加速等减速运动向下摆动30(等加速运动和等减速运动过程中，所用时间相等）；凸轮从315转到360时，从动件在最低位停止不动。

­； （1）画出从动件的角位移线图£­； （2）画出从动件的角速度线图£­； （3）画出从动件的角加速度线图£（4）指出该凸轮机构在运动过程中有无冲击发生，并说明冲击的性质。 5

图示对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，B0是从动件最低位置时滚子中心的位置，B是推程段从动件上升了s位移后滚子中心的位置，过B点的一段曲线为凸轮的理论廓线，B0、B处的小圆为滚子圆。试在图上画出：

（1）凸轮的基圆；

（2）从动件在B点的压力角，并指出凸轮的转动方向；

（3）从动件在B位置时，滚子与凸轮的实际廓线的接触点BK。

II十IV.计算题 1

图示凸轮机构中，凸轮100rad/s，从动件端点下降经过A点时速度为2m/s，A点至轴心的O的距离为44.72mm，导路偏距为20mm。试求凸轮机构在此位置时的压力角，并在图上标出。

76

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2

已知：对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，行程h30mm，基圆半径

dsr030mm，推程运动规律d如图，求凸轮转角为2时的压力角。

II十V.证明题 1

ts,S;th为时间，s为位移，h为行程，t为完成一个推程所用时间。求证： 设Tt00

hdShd2Sva22tdTt0dT。 0（1）速度； （2）加速度

II十VI.计算题 1

作等加速等减速运动的从动件，在等加速段的位移方程为，式中为凸

轮转角，为推程运动角，h为行程。试写出从动件在等减速阶段的位移方程、速度方程和加速度方程。(凸轮以等角速度转动。)

77

s2 h22機械原理題庫

II十VII.证明题 1

tsT,St0h；求证： 设

dshdSdshdS222ddTddT（1）类速度； （2）类加速度。

式中t为时间，s为位移，h为行程，t0为从动件完成一个推程所用时间，为推程运动角，为凸轮转角，凸轮以等角速度转动。

II十VIII.计算题 1

对心直动尖顶从动件凸轮机构运动规律如图示，基圆半径为26mm，试求凸轮转角为4时，从动件的压力角。

22

2

.rad/s，从动件行程h20mm，推程运动角、直动从动件盘状凸轮机构，凸轮314远休止角、近休止角均为60，回程为等加速等减速运动规律。求：

（1）回程的最大速度；

（2）回程中等加速段的加速度大小与方向； （3）回程中等减速段加速度的大小与方向。 3

试求导摆动平底从动件盘形凸轮的廓线方程。已知凸轮基圆半径为r0，中心距为L,凸轮和从动件推程时的转向如图示，从动件的运动规律为()。

78

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II十XI.填空题 1

渐开线直齿圆柱齿轮传动的主要优点为 和 。

79

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运动分析

I.填空题 1

当两个构件组成移动副时，其瞬心位于_____处。当两构件组成纯滚动的

高副时，其瞬心就在_______。当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用_____来求。 2

3个彼此作平面平行运动的构件间共有_____个速度瞬心，这几个瞬心必定位于______上。含有6个构件的平面机构，其速度瞬心共有_____个，其中有_____个是绝对瞬心，有_____个是相对瞬心。 3

相对瞬心与绝对瞬心的相同点是_____，不同点是 。 4

速度比例尺的定义是 ，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。 5

图示为六杆机构的机构运动简图及速度多边形，图中矢量cb代表 ，杆3角速度3的方向为 时针方向。



6

机构瞬心的数目N与机构的构件数k的关系是 。 7

在机构运动分析图解法中，影像原理只适用于 。 8

当两构件组成转动副时，其速度瞬心在 处；组成移动副时，其速度瞬心在

80

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处；组成兼有相对滚动和滑动的平面高副时，其速度瞬心在 上。 9

速度瞬心是两刚体上______为零的重合点。 10

铰链四杆机构共有 个速度瞬心，其中 个是绝对瞬心， 个是相对瞬心。 11

作相对运动的3个构件的3个瞬心必 。 12

在摆动导杆机构中，当导杆和滑块的相对运动为 动，牵连运动为 动

时，两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为 ；方向与 的方向一致。

II.判断题 1

在图示机构中，已知1及机构尺寸，为求解C2点的加速度，只要列出一个矢量方程ntaC2aB2aCa2B2C2B2就可以用图解法将aC2求出。( )

2

在同一构件上，任意两点的绝对加速度间的关系式中不包含哥氏加速度。( ) 3

在平面机构中，不与机架直接相连的构件上任一点的绝对速度均不为零。( )

III.选择题 1

图示连杆机构中滑块2上E点的轨迹应是 。 (A)直线；(B)圆弧；(C)椭圆；(D)复杂平面曲线。

2

在两构件的相对速度瞬心处，瞬时重合点间的速度应有 。

(A)两点间相对速度为零，但两点绝对速度不等于零；

81

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(B)两点间相对速度不等于零，但其中一点的绝对速度等于零； (C)两点间相对速度不等于零且两点的绝对速度也不等于零； (D)两点间的相对速度和绝对速度都等于零。 3

将机构位置图按实际杆长放大一倍绘制，选用的长度比例尺l应是 。

(A)0.5mm/mm；(B)2mm/mm； (C)0.2mm/mm；(D)5mm/mm。 4

v利用相对运动图解法求图示机构中滑块2上D2点的速度D23的解题过程的恰 当步骤和利用的矢量方程为：

vB3vB2vB3B22CBD； (A)，利用速度影像法pbdvvB2vB3B2pbd32CBD； (B)B3，(C)vDvBvDB，式中vDBlDB1

vB3vB2vB3B2vvvB2D2B2。 (D)，求出vB3后，再利用D2

IV.问答题 1

在图示曲柄滑块机构中，已知连杆长lre(r为曲柄长，e为导路偏距)，滑块行程

22是否等于(rl)e?为什么？

2

图示机构有无哥氏加速度

kaB2B3？为什么？

82

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3

什么叫机构运动线图？

V.图解题 1

图示机构中尺寸已知(l0.05m/mm)，机构1沿构件4作纯滚动，其上S点的速度为vS(v0.6(m/s)/mm)。

(1)在图上作出所有瞬心；

(2)用瞬心法求出K点的速度vK。

2

在图示机构中，已知滚轮2与地面作纯滚动，构件3以已知速度v3向左移动，试用瞬心法求滑块5的速度v5的大小和方向，以及轮2的角速度2的大小和方向。

3

在图示机构中，已知构件1以1沿顺时针方向转动，试用瞬心法求构件2的角速度2和构件4的速度v4的大小(只需写出表达式)及方向。

83

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4

14且1与4回转方向相反。求图示五杆机构的全部瞬心，已知各杆长度均相等，

5

在图示机构中，已知凸轮1的角速度1的大小和方向，试用瞬心法求构件3的速度大小及方向。

6

已知图示机构的尺寸及原动件1的角速度1。 （1）标出所有瞬心位置；

（2）用瞬心法确定M点的速度M。

7

标出下列机构中的所有瞬心。

84

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8

。当在图示的四杆机构中，lAB65mm，lDC90mm，lADlBC125mm，115构件1以等角速度110rad/s逆时针方向转动时，用瞬心法求C点的速度。

9

在图示机构中已知凸轮以2的角速度顺时针方向转动，试用瞬心法求出从动件3的速度（用图及表达式表示）。

85

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10

画出图示机构的全部瞬心。

11

图示机构中，曲柄AB以1逆时针方向回转，通过齿条2与齿轮3啮合，使轮3绕轴D转动。试用瞬心法确定机构在图示位置时轮3的角速度3的大小和方向。（在图中标出瞬心，并用表达式表示3。）

12

试求图示机构的全部瞬心，并说明哪些是绝对瞬心。

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機械原理題庫

13

试求图示机构的全部瞬心，并应用瞬心法求构件3的移动速度v3的大小和方向。图中

，110rad/s。 已知数据h50mm，160

14

试求图示机构的全部瞬心。

15

已知各杆长度及位置如图所示，主动件1以等角速度1运动，求：（1）v3、a3；（2）

v5、a5（用相对运动图解法，并列出必要的求解式。）

16

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機械原理題庫

图示机构中，已知各构件尺寸、位置及v1（为常数）。试用相对运动图解法求构件5的角速度5及角加速度5。(比例尺任选。)

17

在图示机构中，已知各杆尺寸，BCCD，EFFD，曲柄以1匀速转动，试用相对运动图解法求vF、5、aF、5。（要求列出矢量方程式，画出速度和加速度多边形。）

18

在图示机构中，已知机构各尺寸，且lBDlBC/2，图示位置EDBDBCABC90，以及1。试画出机构位置运动简图；以任意比例尺，用相对运动图解法求D3点的速度vD3和加速度aD3，以及构件4的角速度4和角加速度4。（需写出求解过程，所求各量只需写出表达式并在简图上标明方向。）

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機械原理題庫

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在图示机构中，各杆尺寸已知，1为主动件，1=常数。求4、4。

20

已知图示摇块机构lAB30mm，lAC80mm，lCE20mm，lBF20mm，110rad/s(常

。试用相对运动图解法求：(1)vE、vF、2；(2)aE、aF、2。 数)，145

21

图示机构已知各杆尺寸，1常数。试用相对运动图解法求构件3上点D的速度vD和加速度aD及构件2的2、2。(写出矢量式，画出速度、加速度图。)

機械原理題庫

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图示直线机构中lAFlEF=20mm，lBElDE=50mm，lABlBClCDlDA=20mm，构件AF的角速度1rad/s，求vB、vD、vC。

23

图示为干草压缩机运动简图，已知110rad/s(常数)，试用相对运动图解法求vE。

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