機械原理期末題庫（本科類）一、填空題：1.機構具有確定運動的條件是機構的自由度數(shù)等于 。2.同一構件上各點的速度多邊形必 于對應點位置組成的多邊形。3.在轉(zhuǎn)子平衡問題中，偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力可以用 相對地表示。4.機械系統(tǒng)的等效力學模型是具有 ，其上作用有 的等效構件。5.無急回運動的曲柄搖桿機構，極位夾角等于 ，行程速比系數(shù)等于 。6.平面連桿機構中，同一位置的傳動角與壓力角之和等于 。7.一個曲柄搖桿機構，極位夾角等于36，則行程速比系數(shù)等于 。8.為減小凸輪機構的壓力角，應該 凸輪的基圓半徑。9.凸輪推桿按等加速等減速規(guī)律運動時，在運動階段的前半程作 運動，后半程作 運動。10.增大模數(shù)，齒輪傳動的重合度 ；增多齒數(shù)，齒輪傳動的重合度 。11.平行軸齒輪傳動中，外嚙合的兩齒輪轉(zhuǎn)向相 ，內(nèi)嚙合的兩齒輪轉(zhuǎn)向相 。12.輪系運轉(zhuǎn)時，如果各齒輪軸線的位置相對于機架都不改變，這種輪系是 輪系。13.三個彼此作平面運動的構件共有 個速度瞬心，且位于 。14.鉸鏈四桿機構中傳動角為，傳動效率最大。15.連桿是不直接和 相聯(lián)的構件；平面連桿機構中的運動副均為 。16.偏心輪機構是通過 由鉸鏈四桿機構演化而來的。17.機械發(fā)生自鎖時，其機械效率 。18.剛性轉(zhuǎn)子的動平衡的條件是 。19.曲柄搖桿機構中的最小傳動角出現(xiàn)在 與 兩次共線的位置時。20.具有急回特性的曲桿搖桿機構行程速比系數(shù)k 1。21.四桿機構的壓力角和傳動角互為 ，壓力角越大，其傳力性能越 。 22.一個齒數(shù)為Z，分度圓螺旋角為 的斜齒圓柱齒輪，其當量齒數(shù)為 。23.設計蝸桿傳動時蝸桿的分度圓直徑必須取 值，且與其 相匹配。24.差動輪系是機構自由度等于 的周轉(zhuǎn)輪系。25.平面低副具有 個約束， 個自由度。26.兩構件組成移動副，則它們的瞬心位置在 。27.機械的效率公式為 ，當機械發(fā)生自鎖時其效率為 。 28.標準直齒輪經(jīng)過正變位后模數(shù) ，齒厚 。29.曲柄搖桿機構出現(xiàn)死點，是以 作主動件，此時機構的 角等于零。30.為減小凸輪機構的壓力角，可采取的措施有 和 。31.在曲柄搖桿機構中，如果將 桿作為機架，則與機架相連的兩桿都可以作_ 運動，即得到雙曲柄機構。32.凸輪從動件作等速運動時在行程始末有 性沖擊；當其作 運動時，從動件沒有沖擊。33.標準齒輪 圓上的壓力角為標準值，其大小等于 。34.標準直齒輪經(jīng)過正變位后齒距 ，齒根圓 。35.交錯角為90的蝸輪蝸桿傳動的正確嚙合條件是 、 、 。36.具有一個自由度的周轉(zhuǎn)輪系稱為 輪系，具有兩個自由度的周轉(zhuǎn)輪系稱為 _輪系。二、簡答題：1圖示鉸鏈四桿機構中，已知lAB=55mm，lBC=40mm，lCD=50mm，lAD=25mm。試分析以哪個構件為機架可得到曲柄搖桿機構？（畫圖說明）2判定機械自鎖的條件有哪些？3轉(zhuǎn)子靜平衡和動平衡的力學條件有什么異同？4飛輪是如何調(diào)節(jié)周期性速度波動的？5造成轉(zhuǎn)子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？6凸輪實際工作廓線為什么會出現(xiàn)變尖現(xiàn)象？設計中如何避免？7漸開線齒廓嚙合的特點是什么？8何謂基本桿組？機構的組成原理是什么？9速度瞬心法一般用在什么場合？能否利用它進行加速度分析？10移動副中總反力的方位如何確定？11什么是機械的自鎖？移動副和轉(zhuǎn)動副自鎖的條件分別是什么？12凸輪輪廓曲線設計的基本原理是什么？如何選擇推桿滾子的半徑？13什么是齒輪的節(jié)圓？標準直齒輪在什么情況下其節(jié)圓與分度圓重合？14什么是周轉(zhuǎn)輪系？什么是周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系？15什么是傳動角？它的大小對機構的傳力性能有何影響？鉸鏈四桿機構的最小傳動角在什么位置？16機構運動分析當中的加速度多邊形具有哪些特點？ 17造成轉(zhuǎn)子動不平衡的原因是什么？如何平衡？18漸開線具有的特性有哪些？ 19凸輪機構從動件的運動一般分為哪幾個階段？什么是推程運動角？20什么是重合度？其物理意義是什么？增加齒輪的模數(shù)對提高重合度有無好處？21什么是標準中心距？一對標準齒輪的實際中心距大于標準中心距時，其傳動比和嚙合角分別有無變化？三、計算與作圖題：1.計算圖示機構的自由度，要求指出可能存在的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。2求圖示機構的全部瞬心和構件1、3的角速度比。3用圖解法設計一曲柄滑塊機構。已知滑塊的行程速比系數(shù)K=1.4，滑塊的行程H=60mm。導路偏距e=20mm,求曲柄長度lAB和連桿長度lBC。4已知曲柄搖桿機構的行程速比系數(shù)K1.25，搖桿長lCD=40mm，搖桿擺角=60,機架長lAD=55mm。作圖設計此曲柄搖桿機構，求連桿和曲柄的長度。5一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動，已知齒數(shù)Z124，Z264，模數(shù)m6mm，安裝的實際中心距a265mm。試求兩輪的嚙合角a，節(jié)圓半徑r1和r2。6已知輪系中各齒輪齒數(shù)Z1=20，Z2=40，Z2= Z3=20，Z4=60，n1=800r/min，求系桿轉(zhuǎn)速nH的大小和方向。7. 計算圖示機構的自由度，要求指出可能存在的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。8取一機器的主軸為等效構件，已知主軸平均轉(zhuǎn)速nm=1000r/min，在一個穩(wěn)定運動循環(huán)（2）中的等效阻力矩Mer如圖所示，等效驅(qū)動力矩Med為常數(shù)。若不計機器中各構件的轉(zhuǎn)動慣量，試求：當主軸運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)0.05時，應在主軸上加裝的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量JF。9設計一鉸鏈四桿機構，已知搖桿長度為40mm，擺角為40度，行程速比系數(shù)K為1.4，機架長度為連桿長度與曲柄長度之差，用作圖法求各個桿件的長度。10設計如題圖所示鉸鏈四桿機構，已知其搖桿CD的長度lCD75mm，行程速度變化系數(shù)k1.5，機架AD的長度lAD100 mm，搖桿的一個極限位置與機架的夾角45，用作圖法求曲柄的長度lAB和連桿的長度lBC。11一正常齒制標準直齒輪m =4, z=30, a=20。，計算其分度圓直徑、基圓直徑、齒距、齒頂圓直徑及齒頂圓上的壓力角。12如圖，已知 z1=6， z2=z2, =25， z3=57， z4=56，求i14 ？13. 計算圖示機構的自由度，要求指出可能存在的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。14如圖F為作用在推桿2上的外力，試確定凸輪1及機架3作用給推桿2的總反力R12 及R32 的方位（不計重力和慣性力，虛線小圓為摩擦圓）。15請在圖中畫出一個死點位置、最小傳動角的位置以及圖示位置的壓力角。16已知機構行程速度變化系數(shù)k1.25，搖桿長度lCD400mm, 擺角30，機架處于水平位置。試用圖解法設計確定曲柄搖桿機構其他桿件的長度。17已知一對標準安裝的外嚙合標準直齒圓柱齒輪的中心距a=196mm，傳動比i=3.48，小齒輪齒數(shù)Z1=25。確定這對齒輪的模數(shù)m；分度圓直徑d1、d2；齒頂圓直徑da1、da2；齒根圓直徑df1、df2。（10分）18在圖示復合輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)如括弧內(nèi)所示。求傳動比。機械原理 第 7 頁 共 53 頁參考答案一、1原動件數(shù)目2相似于3質(zhì)徑積4等效轉(zhuǎn)動慣量，等效力矩50，169071.58增大9等加速；等減速10不變；增大11相反；相同12定軸133；一條直線上1490015機架；低副16擴大轉(zhuǎn)動副半徑17小于等于018偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩矢量和為019曲柄；機架20大于21余角；差22z/cos323標準值；模數(shù)242252；126垂直移動路線的無窮遠處27=輸出功/輸入功=理想驅(qū)動力/實際驅(qū)動力；小于等于028不變；增加29搖桿；傳動角30增加基圓半徑；推桿合理偏置31最短；整周回轉(zhuǎn)32剛性；五次多項式或正弦加速度運動33分度圓；20034不變；增加35mt2=mx1=m； t2=x1=； 1=236行星；差動二、1作圖（略）最短桿鄰邊AB和CD。21)驅(qū)動力位于摩擦錐或摩擦圓內(nèi)； 2）機械效率小于或等于0 3）工作阻力小于或等于03靜平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力平衡 動平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩同時平衡4飛輪實質(zhì)是一個能量儲存器。當機械出現(xiàn)盈功速度上升時，飛輪軸的角速度只作微小上升，它將多余的能量儲存起來；當機械出現(xiàn)虧功速度下降時，它將能量釋放出來，飛輪軸的角速度只作微小下降。 5原因：轉(zhuǎn)子質(zhì)心與其回轉(zhuǎn)中心存在偏距； 平衡目的：使構件的不平衡慣性力和慣性力矩平衡以消除或減小其不良影響。6變尖原因：滾子半徑與凸輪理論輪廓的曲率半徑相等，使實際輪廓的曲率半徑為0。避免措施：在滿足滾子強度條件下，減小其半徑的大小。71）定傳動比2）可分性3）輪齒的正壓力方向不變。8基本桿組：不能拆分的最簡單的自由度為0的構件組。機構組成原理：任何機構都可看成是有若干基本桿組依次連接于原動件和機架上而構成的。9簡單機構的速度分析；不能。101）總反力與法向反力偏斜一摩擦角2）總反力的偏斜方向與相對運動方向相反。11自鎖：無論驅(qū)動力多大，機構都不能運動的現(xiàn)象。移動副自鎖的條件是：驅(qū)動力作用在摩擦錐里；轉(zhuǎn)動副自鎖的條件是：驅(qū)動力作用在摩擦圓內(nèi)。121）反轉(zhuǎn)法原理 2）在滿足強度條件下，保證凸輪實際輪廓曲線不出現(xiàn)尖點和“失真”，即小于凸輪理論輪廓的最小曲率半徑。13經(jīng)過節(jié)點、分別以兩嚙合齒輪回轉(zhuǎn)中心為圓心的兩個相切圓稱為節(jié)圓。當兩標準齒輪按標準中心距安裝時其節(jié)圓與分度圓重合。14至少有一個齒輪的軸線的位置不固定，而繞其他固定軸線回轉(zhuǎn)的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中加上公共角速度-H后，行星架相對靜止，此時周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成定軸輪系，這個假想的定軸輪系稱為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系。15壓力角的余角為傳動角，傳動角越大，機構傳力性能越好。最小傳動角出現(xiàn)在曲柄和機架共線的位置。161）極點p的加速度為0 2）由極點向外放射的矢量代表絕對加速度，而連接兩絕對加速度矢端的矢量代表該兩點的相對加速度。 3）加速度多邊形相似于同名點在構件上組成的多邊形。17轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩不平衡；平衡方法：增加或減小配重使轉(zhuǎn)子偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩同時得以平衡。181）發(fā)生線BK的長度等于基圓上被滾過的圓弧的長度2）漸開線任一點的法線恒與其基圓相切3）發(fā)生線與基圓的切點是漸開線的曲率中心4）漸開線的形狀取決于基圓的大小5）基圓內(nèi)無漸開線。19推程、遠休止、回程、近休止；從動件推桿在推程運動階段，凸輪轉(zhuǎn)過的角度稱為推程運動角。20實際嚙合線段與輪齒法向齒距之比為重合度，它反映了一對齒輪同時嚙合的平均齒數(shù)對的多少。增加模數(shù)對提高重合度沒有好處。21一對標準齒輪安裝時它們的分度圓相切即各自分度圓與節(jié)圓重合時的中心距為標準中心距。當實際中心距大于標準中心距時，傳動比不變，嚙合角增大。三、計算與作圖題：1、F=3*7-2*12-1=12、1/3=P13P34/P13P14=43、=180*（k-1）/(k+1)=30按題意作C1C2=H,作OC1C2=OC2C1=90-=60交O點，作以O圓心的圓如圖，再作偏距直線交于A點。AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和連桿b的長度。4=180*（k-1）/(k+1)=2 01)按已知條件作DC1、DC2 ； 2)作直角三角形及其外接圓如圖； 3）以D為圓心，55mm為半徑作圓交于A點。AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和連桿b的長度。5a=0.5m(z1+z2)=264 =arcos(264*cos20/265)=20.6 rb1=0.5m*z1cos20=67.66 rb2=0.5m*z2cos20=180.42 r1=rb1/cos=72.3 r2=rb2/cos=192.7566. 齒輪1、2是一對內(nèi)嚙合傳動：n1/n2=z2/z1=2 齒輪2-3-4組成一周轉(zhuǎn)輪系，有： (n2-nH)/(n4-nH)=-z4/z2=-3 又因為 n2=n2 n4=0 解得：nH=100 r/min 方向與n1相同。7F=3*6-2*8-1=18Md=(300*4/3*1/2)/2=100Nm Wmax=89(用能量指示圖確定) JF=900 Wmax/2n2=0.519=180*（k-1）/(k+1)=30如圖，按題意作出D,C1,C2，作直角三角形外接圓；作C1D的垂直平分線，它與圓的交點即A點。連接AC1、AC2。AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和連桿b的長度。AD為機架的長度。10按題意作圖，=180*（k-1）/(k+1)=36AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和連桿b的長度。11d=mz=120 db=dcos200=112.76 P=m=12.56 da=(z+2)m=128cosa=db/da=0.881 a=28.2412齒輪1-2-3組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n1-nH)/(n3-nH)= - z3/z1= - 57/6 齒輪1-2-2-4組成另一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n1-nH)/(n4-nH)= - z2z4/z1z2= - 56/6=-28/3 從圖中得： n3=0 聯(lián)立求解得：i14=n1/n4= - 58813F=3*7-2*10=114作圖：15作圖：AB處于垂直位置時存在最小傳動角。AB1C1為死點位置。壓力角如圖。16=180*（k-1）/(k+1)=20作圖，AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和連桿b的長度。AD為機架的長度。17z 2=iz1=87 m=196/0.5(25+87)=3.5d1=mz1=87.5 d2=mz2=304.5 da1=m(z1+2)=94.5 da2=m(z2+2)=311.5 df1=m(z1-2.5)=78.75 df2=m(z2-2.5)=295.75 18齒輪1-4-5組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n1-nH)/(n5-nH)=-z5/z1=-12/5 齒輪1-2-3組成一周轉(zhuǎn)輪系，有：(n1-nk)/n3-nk)=-z3/z1=-7/3由圖得：n1=n1 n3=0 nk=n5聯(lián)立求解得：i1H=85/431.平面鉸鏈四桿機構有曲柄存在的條件為：a.連架桿與機架中必有一桿為四桿機構中的最短桿； b.最短桿與最長桿桿長之和應小于或等于其余兩桿之和（通常稱此為桿長和條件）。2.連桿機構：指所以構建用低副聯(lián)接而成的機構，又稱為低副機構。3.連桿機構優(yōu)點：a.運動副都是低副，低副亮元素為面接觸，所以耐磨損，承載大。b.低副亮元素幾何形狀簡單，容易制造簡單，容易獲得較高的制造精度。C .可以實現(xiàn)不同運動規(guī)律和特定軌跡要求。缺點：a低副中存在間隙，會引起運動誤差，使效率降低。B動平衡較困難，所以一般不宜用于高速傳動。C設計比較復雜，不易精確的實現(xiàn)復雜的運動規(guī)律。4.平面四桿機構的基本形式有：（1）曲柄搖桿機構，（2）雙曲柄機構，（3）雙搖桿機構。5.速度變化：是指一段時間前后，速度的大小和方向出現(xiàn)的變化，是個矢量，大小可以用后前速率差表示，方向可以用與規(guī)定正方向的夾角表示。物理含義可以導出加速度：單位時間內(nèi)速度的變化量。6.壓力角： 概述壓力角(pressure angle)():若不考慮各運動副中的摩擦力及構件重力和慣性力的影響,作用于點C的力P與點C速度方向之間所夾的銳角。壓力角越大，傳動角就越小也就意味著壓力角越大，其傳動效率越低所以設計過程中應當使壓力角小.7.死點：從Ft=Fcos知，當壓力角=90時，對從動件的作用力或力矩為零，此時連桿不能驅(qū)動從動件工作。機構處在這種位置成為死點，又稱止點。8.凸輪機構的特點：優(yōu)點是只要適當?shù)脑O計出凸輪的輪廓曲線，就可以是使推桿得到各種預期的運動規(guī)律，而且響應快速，機構簡單緊湊。缺點：是凸輪廓線與推桿之間為點。線接觸，易磨損，.凸輪制造較困難。9按.凸輪形狀分：a盤形凸輪，b圓柱凸輪。按推桿形狀分：尖頂推桿，滾子推桿，平底推桿。根據(jù)凸輪與推桿白癡接觸的方法不同，凸輪可以分為：力封閉的凸輪機構，幾何封閉的凸輪機構。10. 推桿常用的運動規(guī)律；根據(jù)推桿常用的運動規(guī)律所以數(shù)學表達是不同，常用的主要有多項式運動規(guī)律和三角函數(shù)運動規(guī)律兩大類。11.一條直線（稱為發(fā)生線(generating line)）沿著半徑為rb的圓周（稱為基圓(base circle)）作純滾動時，直線上任意點K的軌跡稱為該圓的漸開線。它具有以下特性；a相應于發(fā)生線和基圓上滾過的長度相等，即,即為漸開線在K點的法線。b漸開線上各點的曲率半徑不同，離基圓越遠，其曲率半徑越大，漸開線越平直。c漸開線上任意一點的法線必切于基圓。d漸開基圓以內(nèi)無漸開線。E漸開線線的形狀取決于基圓半徑的大小?；鶊A半徑越大，漸開線越趨平直。12.漸開線齒廓的嚙合特點：漸開線齒廓能保證定傳動比傳動，漸開線齒廓間的正壓力方向不變，漸開線齒廓傳動具有可分性。13. 標準齒輪 ：是指 m 、 、ha 和 c均為標準值，且分度圓齒厚等于齒槽寬 （ e = s ）的齒輪。14.漸開線齒輪的基本參數(shù)：齒數(shù)z，模數(shù)m，分度圓壓力角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)。漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)嚙合傳動條件：正確嚙合條件： m1 = m2 = m。 1 = 2 = 。 連續(xù)嚙臺條件： = B1B2 / Pb 1。15. 漸開線齒廓的根切現(xiàn)象；用范成法加工齒輪，當加工好的漸開線齒廓又被切掉的現(xiàn)象時稱為根切現(xiàn)象。其原因是；刀具的齒頂線與嚙合線的交點超過了被切齒輪的嚙合極限點，刀具齒頂線超過嚙合極限點的原因是被加工齒輪的齒數(shù)過少，壓力角過小，齒頂高系數(shù)過大。16.斜齒輪嚙合特點是什么？答：（l）兩輪齒廓由點開始接觸，接觸線由短變長，再變短，直到點接觸，再脫離嚙合，不象直齒圓柱齒輪傳動那樣沿整個齒寬突然接觸又突然脫離嚙合，而是逐漸進入嚙合逐漸脫離嚙合，這樣沖擊小噪音小，傳動平穩(wěn)。（2）重合度大 = +。17.同齒數(shù)的變位齒輪與標準齒輪相比，哪些尺寸變了，哪些尺寸不變，為什么？ 答：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、分度圓、基圓、分度圓周節(jié)、全齒高不變，齒頂圓、齒根圓、分度圓齒厚、齒槽寬發(fā)生變了。 原因：用標準齒輪刀具加工變位齒輪，加工方法不變，即正確嚙合條件不變，所以分度圓模數(shù)、壓力角不變。因而由公式可知分度圓、基圓不變，再有齒根高、齒頂高、齒根圓、齒項圓的計算，基準是分度圓，在加工變位齒輪時，標準刀具中線若從分度圓外移齒根高變小，齒根圓變大，而若要保證全齒高不變則齒頂高變大齒頂圓變大，因刀具外移在齒輪分度圓處的刀具齒厚變小，即被加工出的齒槽變小，又因為分度圓周節(jié)不變，齒厚變厚。18.一對斜齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件是什么？ 答：正確嚙合條件：mn1 = mn2 = m n1 = n2 = 。外嚙合 1 = - 2 內(nèi)嚙合 1 = 2連續(xù)傳動條件：= + 1。19.什么是變位齒輪？ 答：分度圓齒厚不等于齒槽寬的齒輪及齒頂高不為標準值的齒輪稱為變位齒輪。加工中齒條刀具中線不與被加工齒輪的分度圓相切這樣的齒輪稱為變位齒輪。20.蝸輪蝸桿機構的特點有哪些？ 答：(1)傳遞空間交錯軸之間的運動和動力，即空間機構。 （2)蝸輪蝸桿嚙合時，在理論上齒廓接觸是點接觸，但是蝸輪是用與蝸輪相嚙合的蝸桿的滾刀加出來的，實際為空間曲線接觸。 （3）蝸桿蝸輪的傳動比，用蝸桿的頭數(shù)（線數(shù)）參與計算。 （4）蝸桿的分度圓直徑不是頭數(shù)乘模數(shù)而是特性系數(shù)乘模數(shù)，即 d1 = qm （5）蝸輪蝸桿的中心距也是用特性系數(shù)參與計算。 a m（qZ2）/2 （6）可獲得大傳動比，蝸輪主動時自鎖。21.蝸輪蝸桿的標準參數(shù)面是哪個面；可實現(xiàn)正確嚙合條件是什么？ 答：（1）是主截面，即平行于蝸輪的端面過蝸桿的軸線的剖面稱之為主截面。 （2）正確嚙合條件：ma1 = mt2 = m a1 = t2 = 1 + 2 = 900 旋向相同22.為什么確定蝸桿的特性系數(shù) q 為標準值？ 答：（1）有利于蝸桿標準化，減少了蝸桿的數(shù)目。 （2）減少了加工蝸輪的蝸桿滾刀的數(shù)目。23.當量齒輪和當量齒數(shù)的用途是什么？ 答：一對圓錐齒輪的當量齒輪用來研究圓錐齒輪的嚙合原理，如重合度和正確嚙合條件等，單個當量齒輪用來計算不根切的最小齒數(shù)和用仿形法加工圓錐齒輪時用它來選擇刀具號及計算圓錐齒輪的彎曲強度。24. 輪系可以分為三種：定軸齒輪系和周轉(zhuǎn)輪系（基本類型），第三種是復合輪系。25：輪系的作用：1 實現(xiàn)兩軸間遠距離的運動和動力的傳動、2 實現(xiàn)變速傳動、3 實現(xiàn)換向傳動、4 實現(xiàn)差速作用，5用做運動的合成和分解，6在尺寸及重量較小的條件下，實現(xiàn)大功率傳動。26. 瞬心為互相作平面相對運動的兩構件上,瞬時相對速度為零的點;也可以說,就是瞬時速度相等的重合點(即等速重合點).若該點的絕對速度為零則為絕對瞬心;若不等于零則為相對瞬心.27. 機構中各個構件之間必須有確定的相對運動，因此，構件的連接既要使兩個構件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運動，這種直接接觸的活動連接稱為運動副。軸承中的滾動體與內(nèi)外圈的滾道，嚙合中的一對齒廓、滑塊與導軌），均保持直接接觸，并能產(chǎn)生一定的相對運動，因而都構成了運動副。兩構件上直接參與接觸而構成運動副的點、線或面稱為運動副元素。28.漸開線標準直齒輪幾何尺寸的計算公式 分度圓直徑 d1 = mz 1 d2 = mz2 齒頂高 ha1 = m ha2 = m 齒根高 hf 1 =( + ) m hf 2 =( + ) m 齒全高 h 1 = h a1 + h f1 =( 2 + ) m h 2 = h a2 + h f2 =( 2 + ) m 齒頂圓直徑 d a1 = d 1 +2 h a1 =( 2 + z 1 ) m d a2 = d 2 +2 h a2 =( 2 + z 2 ) m 齒根圓直徑 df 1 = d1 -2 hf 1 =( z 1 - 2 -2 ) m d f 22 = d 2 -2hf 222 =( z 2 - 2 -2 ) m 基圓直徑 d b1 = d 1 cos d b2 = d 2 cos 齒距 p = m 基 ( 法 ) 節(jié) p b = p cos 齒厚、齒槽寬 標準中心距 頂隙 c = m 傳動比 29.自由度：在平面運動鏈中，各構件相對于某一構件所需獨立運動的參變量數(shù)目，稱為運動鏈的自由度。它取決于運動鏈中活動構件的數(shù)目以及連接各構件的運動副類型和數(shù)目。平面運動鏈自由度計算公式： F=3n-2PL-PH（1.1） 式中： F - 運動鏈的自由度 n - 活動構件的數(shù)目 PL - 低副的數(shù)目 .PH - 高副的數(shù)目。30.機械的自鎖：有些機械，就其結果情況分析，只要加上足夠大的驅(qū)動力，按常理就應該能沿著有效驅(qū)動力的作用的方向運動，而實際上由于摩擦的存在，卻會出現(xiàn)無論這個驅(qū)動力如何增大，也無法使它運動的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為機械的自鎖。31.靜平衡：當轉(zhuǎn)子(回轉(zhuǎn)件)的寬度與直徑之比（寬徑比）小于0.2時，其所有的質(zhì)量都可以看作分布在垂直于軸線的同一個平面內(nèi)。這種轉(zhuǎn)子的不平衡是因為其質(zhì)心位置不在回轉(zhuǎn)軸線上，且不平衡現(xiàn)象在轉(zhuǎn)子靜止時就能顯示出來，故稱為靜不平衡。其平衡條件是: 不平衡慣性力的矢量和為零，即. 或表示為: 消去得: 其中,叫做質(zhì)徑積它相對地表示了各質(zhì)量在同一轉(zhuǎn)速下離心慣性力的大小和方向. 靜平衡又稱為單面平衡。32.機構具有確定運動的條件：運動鏈和機構都是由機件和運動副組成的系統(tǒng)，機構要實現(xiàn)預期的運動傳遞和變換，必須使其運動具有可能性和確定性。由3個構件通過3 個轉(zhuǎn)動副聯(lián)接而成的系統(tǒng)就沒有運動的可能性。五桿系統(tǒng)，若取構件1作為主動件，當給定角度時，構件2、3、4既可以處在實線位置，也可以處在虛線或其他位置，因此，其從動件的位置是不確定的。但如果給定構件1、4的位置參數(shù)，則其余構件的位置就都被確定下來。四桿機構，當給定構件1的位置時，其他構件的位置也被相應確定。填空題1. 每一個單獨制造的單元體為零件；2每一個具有相同運動規(guī)律的單元體為構件。3機構具有確定運動的條件為主動件數(shù)目等于機構的自由度。4一對標準圓柱齒輪的實際中心距比標準中心距大1%，兩齒輪基圓半徑的反比不發(fā)生變化。5測得某標準直齒圓柱齒輪的全齒高等于18mm，則模數(shù)應為8mm。6、一平面鉸鏈四桿機構尺寸： 機構d=44mm， 搖桿c=40mm,連桿b=60mm曲柄a，搖桿c,機架d相鄰.當該機構為曲柄搖桿機構時。求a的變化范圍.a+6044+40 a24mm7、一曲柄搖塊機構的曲柄為主動件，行程速比系數(shù)K=1.65，求搖塊的擺角的大小=（K1）180/(K+1)=（1.651）180/（1.65+1）=44.158. 在斜齒圓柱齒輪傳動中，加大斜齒輪的螺旋角可以增加斜齒輪傳動的 重合度9 一偏置直動平底從動件盤形凸輪機構，平底與從動件運動方向垂直，凸輪為主動件，該機構的壓力角=0。10. 在曲柄搖桿機構中，為了提高機構的傳力性能，應該 增大傳動角。11. 漸開線直齒圓柱齒輪傳動的三個特點:相互作用力在一條直線上 滿足定傳動比 中心距變化不影響傳動比.12、飛輪的主要作用為減少速度波動。13、汽車實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的過程中，是等腰梯形機構實現(xiàn)輪子與地面幾乎無滑動的轉(zhuǎn)向。14.圓盤類零件靜平衡的條件為 Fi=0 質(zhì)點的離心力之矢量和為零15. 斜齒圓柱齒輪的標準參數(shù)在法面上，當量齒數(shù)為()16. 在家用縫紉機中，采用 曲柄搖桿機構 將腳的往復位置轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動。17.在周轉(zhuǎn)輪系中,若自由度等于1,則該周轉(zhuǎn)輪系又被稱為行星輪系.18、圓錐齒輪的標準參數(shù)在大端上 , 當量齒輪數(shù)為z/cos。19、直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件是模數(shù)相等壓力角相等。20.縫紉機踏板機構,會出現(xiàn)踩不動的現(xiàn)象，這是因為出現(xiàn) 死點現(xiàn)象。21在齒輪傳動中，標準齒輪是指 m、h*a、c*為標準值且s=e= 的齒輪。22. 確定凸輪機構棍子半徑rg時，滾子半徑應該滿足 rg0.8pmin 條件。23.在自行車中,采用棘輪機構實現(xiàn)可踩蹬與不踩蹬前行.24、設計一鉸鏈四桿函數(shù)生成或軌跡生成機構時，其其設計變量分別為 5; 9 25、對于剛性長轉(zhuǎn)子，長徑比大于1.5，則其動平衡的條件為慣性力之和等于0，慣性力矩之和等于0 26. 采用齒條刀具加工正變位直齒圓柱齒輪時，齒條刀具的分度線與輪坯的分度圓 分離，而加工負變位齒輪時刀具的分度線與輪坯的分度圓 相交。27. 增大模數(shù)，直齒齒輪傳動重合度不變，增多齒數(shù)，齒輪傳動重合度增加。 =B1B2/Pb28. 在直齒圓柱齒輪傳動中，重合度=1.43，其單齒對工作區(qū)的長度為0.57pb。29. 在凸輪機構的從動件常用運動規(guī)律中,一次多項式運動規(guī)律具有剛性沖擊,二次多項式 余弦運動規(guī)律具有柔性沖擊.30、當曲柄滑塊機構達到極限位置時，滑塊的速度v與加速度a的特征為v=0;a0。31、在曲柄滑塊機構中，當取連桿為機架時，可以得到搖塊機構。32.等效構件的位移、速度與角速度與機器中某一選定構件的關系為 一樣/相同。33漸開線標準齒輪圓柱齒輪傳動頂隙的作用為儲存、釋放潤滑油，存在制造誤差時確保正常安裝，升溫時有膨脹的空間。34. 等效構件上的等效力矩由什么原理得到：等效力矩所做的功率與機器中所有外力所做的功率相同。35. 等效構件上的等效轉(zhuǎn)動慣量由什么原理得到: 等效轉(zhuǎn)動慣量所具有的動能與機器中所有構件的動能相同。36.在重型自卸汽車實現(xiàn)自卸過程中,是曲柄搖塊機構實現(xiàn)車廂翻轉(zhuǎn)卸貨與復位。選擇題1、槽輪機構的運動系數(shù)k（A） k=td/(2) k=1/21/z A、小于1 B、等于1 C、小于1 D、大于22、設計滾子從動件盤形凸輪機構的輪廓曲線時，若將滾子半徑加大，那么凸輪輪廓線上的各點的曲率半徑（B）A、一定變大 B、一定變小 C、不變 D、可能變大也可能變小3. 鉆床夾具夾緊工件以后，在鉆削過程中，不論切削阻力有多大，工件都不可能產(chǎn)生運動，這是因為鉆床夾具處于 自鎖狀態(tài) 效率太低 死點位置 鉆床夾具本身就不能動4. 在一個平面六桿機構中，相對瞬心的數(shù)目是（B）A15 B.10 C.5 D.1 N(N-1)/2-(N-1)5. 漸開線直齒圓柱齒輪在基圓上的壓力角等于 ()0152025 6. 在計算平面機構自由度時,如果機構中,兩構件兩點之間距離.(老師放速度太快沒跟上.).把這兩點連接起來,則會帶來( D )A是具體情況而定 B局部自由度 C復合鉸鏈 D虛約束7、在下面四種平面機構中 k=1的是（DA、偏置曲柄搖桿 B、擺動導桿 C、曲柄搖桿 D、正弦機構8、斜齒圓柱齒輪面的嚙合面在（B）A、切于分度圓柱的平面里 B、切于基圓柱的平面里 C、切于齒根圓柱的平面里 D、切于基圓柱的平面里9. 在曲柄搖桿機構中，若只增大曲柄的長度，則搖桿的擺角將 CA 不變 B 減小 C 加大 D 加大或不變 10. 在機構設計中，引入局部自由度（滾子）的主要作用是（D） 4、 B. C. D.減少運動過程中的磨損機械原理考試題一、（10分）單項選擇題（從給出的A、B、C、D中選一個答案，每小題1分）1由機械原理知識可知，自行車應屬于 。 A機器 B機構 C通用零件 D專用零件2平面運動副按其接觸特性，可分成 。 A移動副與高副 B低副與高副 C轉(zhuǎn)動副與高副 D轉(zhuǎn)動副與移動副3鉸鏈四桿機構的壓力角是指在不計摩擦情況下作用與 上的力與該力作用點速度間所夾的銳角。 A主動件 B連架桿 C機架 D從動件4與連桿機構相比，凸輪機構最大的缺點是 。 A慣性力難于平衡 B點、線接觸，易磨損 C設計較為復雜 D不能實現(xiàn)間歇運動5 盤形凸輪機構的壓力角恒等于常數(shù)。 A擺動尖頂推桿 B直動滾子推桿 C擺動平底推桿 D擺動滾子推桿6對心直動尖頂從動件盤形凸輪機構的推程壓力角超過許用值時，可采用 措施來解決。 A增大基圓半徑 B改變凸輪轉(zhuǎn)向 C改用滾子從動件 D減小基圓半徑7齒數(shù)z=42，壓力角=20的漸開線標準直齒外齒輪，其齒根圓 基圓 A大于 B等于 C小于 D小于且等于8漸開線直齒圓柱齒輪傳動的重合度是實際嚙合線段與 的比值。 A齒距 B基圓齒距 C齒厚 D齒槽寬9漸開線標準齒輪是指m、ha*、c*均為標準值，且分度圓齒厚 齒槽寬的齒輪。 A大于 B等于 C小于 D小于且等于10在單向間歇運動機構中， 的間歇回轉(zhuǎn)角在較大的范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)。 A槽輪機構 B不完全齒輪機構 C棘輪機構 D蝸桿凸輪式間歇運動機構二、（10分）試計算下列運動的自由度數(shù)。（若有復合鉸鏈，局部自由度和虛約束，必須明確指出），打箭頭的為原動件，判斷該運動鏈是否成為機構。三、已知一偏置曲柄滑塊機構，主動件曲柄AB順時鐘回轉(zhuǎn)，滑塊C向左為工作行程，行程速比系數(shù)為K=1.1，滑塊形成S=40mm，偏距e=10mm。1試合理確定其偏置方位，用圖解法設計該機構，求曲柄AB、連桿BC，并畫出機構草圖。2試用解析法求其非工作形成時機構的最大壓力角max。3當滑塊C為主動件時，畫出機構的死點位置。4當要求偏置曲柄滑塊機構尺寸不變的條件下，試串聯(lián)一個機構，使輸出滑塊C的行程有所擴大（不必計算尺寸，用草圖畫出方案即可）。四、現(xiàn)需設計一偏心直動滾子從動件盤形凸輪機構，設已知凸輪以等角速度1=1rad/s沿逆時鐘方向回轉(zhuǎn)，從動件向上為工作行程，從動件的行程為h=35mm，偏距e=10mm，滾子半徑rr=5mm，凸輪的推程運動角1=120，回程運動角2=120，近停運動角3=120，推程段的許用壓力角=30。1試根據(jù)在推程段從動件最大速度Vmax=200mm/s，位移S=20mm的條件下，確定凸輪的基圓半徑rb。2合理確定從動件的偏置方位，用草圖畫出所設計的凸輪機構。3畫出凸輪從最低位置轉(zhuǎn)過=90時，機構的壓力角及其位移S。五、（22分）（一）采用標準齒條刀具加工漸開線直齒圓柱齒輪，已知刀具齒形角=20，齒距為4mm，加工時刀具移動速度v=60mm/s，輪坯轉(zhuǎn)動角速度為1rad/s。1試求被加工齒輪的參數(shù)：模數(shù)m、壓力角、齒數(shù)z，分度圓直徑d，基圓直徑db；2如果刀具中心線與齒輪毛坯軸心的距離L=58mm，問這樣加工的齒輪是正變位還是負變位齒輪，變位系數(shù)是多少？ （二）已知斜一、 填空及選擇（每題1分，共20分）1 零件、構件、原動件-3分2 搖桿 連桿 從動曲柄-3分3 模數(shù)相等，壓力角相等-1分4 Z / cos-1分5 蝸桿蝸輪皆可-1分6 摩擦角 摩擦圓-2分7 一定 一定 不一定 一定-1分8 飛輪 調(diào)速器-2分9 曲柄滑塊 齒輪齒條-2分二、 解：-5分 F=3721001三、 解：-8分ABBCAC242.5BCABAC120.5,AB =11,BC =31.5四、 解-10分1） 它是滾子從動件盤形凸輪機構-2分2） 如圖所示-2分3） 如圖所示-2分4） 如圖所示-2分5） 如圖所示-2分 五、解-15分 1）i12 = z2 /z1 =2 z1 =14 2）r1 =1/2 mz1 =21mm r2 =1/2 mz2 =42mm 3）cos=a/acos=63/65 cos20 r1=65/63r1 r2=65/63r2 4）采用正傳動 5）S1=m(/2+2x1tg) 六、解-10分 區(qū)分輪系-5分行星輪系分別計算-5分在中在中七、如圖所示-8分 八、解-9分 Wd=0.5/6 300+/6300+0.52/3 300=175 W =1/2Wd =87.5 JF=900W/2n2 =6.966九、解-15分 機械原理（課程名）期末考試試卷(A卷) （閉卷） 一、填空選擇題（共18分）1、(2分)對于繞固定軸回轉(zhuǎn)的構件，可以采用的方法使構件上所有質(zhì)量的慣性力形成平衡力系，達到回轉(zhuǎn)構件的平衡。2、(2分)漸開線圓錐齒輪的齒廓曲線是，設計時用上的漸開線來近似地代替它。3、(2分)斜齒圓柱齒輪的重合度將隨著和的增大而增大。4、（4分）在圖示a、b、c三根曲軸中，已知，并作軸向等間隔布置，且都在曲軸的同一含軸平面內(nèi)，則其中軸已達靜平衡，軸已達動平衡。5、（2分）反 行 程 自 鎖 的 機 構， 其正 行 程 效 率， 反 行 程 效 率。A) B) C) D) 6、 (3分)圖 示 軸 頸1 在 驅(qū) 動 力 矩作 用 下 等 速 運 轉(zhuǎn)，為 載 荷， 圖 中 半 徑 為的 細 線 圓 為 摩 擦 圓，則 軸 承2作 用 到 軸 頸1 上 的 全 反 力應 是 圖 中 所 示 的 作 用 線。1) A； 2) B； 3) C； 4) D； 5) E7、(3分)下圖兩對蝸桿傳動中，a圖蝸輪的轉(zhuǎn)向為。b圖蝸桿的螺旋方向為。 (請將所有答案寫在答題紙上)二、（10分）試求圖示機構的自由度，進行高副低代和結構分析，并判別機構級別。三、（10分）圖示為一鉸鏈四桿機構的運動簡圖、速度多邊形和加速度多邊形。要求：(1)根據(jù)兩個矢量多邊形所示的矢量關系，標出多邊形各桿所代表的矢量，并列出相應的矢量方程；(2)求出構件2上速度為零的點以及加速度為零的點。四、（12分）在圖示鉸鏈四桿機構中，已知各構件的長度mm，mm，mm，mm。（1）問該機構是否有曲柄，如有，指明哪個構件是曲柄；（2）該機構是否有搖桿，如有，用作圖法求出搖桿的擺角范圍；（3）以AB桿為主動件時，該機構有無急回性？用作圖法求出其極位夾角，并計算行程速度變化系數(shù)K；（4）以AB桿為主動件，確定機構的和。五、（10分）如圖所示，用一個偏心圓盤作凸輪，繞A軸轉(zhuǎn)動，該圓盤的幾何中心在O點。（1）為減小從動件在推程中的壓力角，試確定凸輪的合理轉(zhuǎn)向；（2）該圖是按比例畫出的，試在該圖上確定凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過時的機構壓力角，并注明構成角的兩矢量（如v、或n-等）的物理含義，并標出從動件位移量s。六、（16分）在圖示行星輪系中,已知：,各輪的模數(shù)m=4mm，行星輪軸線與中心輪軸線之間的距離=120mm。試求：(1)指出1、2輪的傳動類型，并說明理由；(2)按不發(fā)生根切的條件定出,的大小；(3)計算1、2兩輪的齒頂圓半徑,；(4)指出3、4兩輪的傳動類型，并說明理由。七、（12分）圖示為卷揚機傳動機構簡圖，已知各輪齒數(shù)：試計算確定：（1）傳動比？（2）當時，,并確定轉(zhuǎn)動方向。（3）由于工作需要從軸5輸出運動，試確定?,并確定轉(zhuǎn)動方向。八、（12分）一機器作穩(wěn)定運動，其中一個運動循環(huán)中的等效阻力矩與等效驅(qū)動力矩的變化線如圖示。機器的等效轉(zhuǎn)動慣量J=1kg，在運動循環(huán)開始時，等效構件的角速度20rad/s，試求：(1)等效驅(qū)動力矩Md；(2)等效構件的最大、最小角速度與；并指出其出現(xiàn)的位置；確定運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)；(3)最大盈虧功;(4)若運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)，則應在等效構件上加多大轉(zhuǎn)動慣量的飛輪？ 機械原理試卷（B）一、填 空 題 （8分）（將 正 確 的 答 案 填 在 題 中 橫 線 上 方 空 格 處）。1、(4分)凸輪機構中的從動件速度隨凸輪轉(zhuǎn)角變化的線圖如圖所示。在凸輪轉(zhuǎn)角處存在剛性沖擊，在處，存在柔性沖擊。2、(4分)在下圖兩對蝸桿傳動中，a圖蝸輪的轉(zhuǎn)向為。b圖蝸桿的螺旋方向為 。二、是非題（用“Y”表示正確 ，“N”表示錯誤填在題末的括號中）。(每小題2分, 共6分)1、用齒輪滾刀加工一個漸開線直齒圓柱標準齒輪，如不發(fā)生根切則改用齒輪插刀加工該 標準齒輪時，也必定不會發(fā)生根切。- - - - - - - - -( )2、 機 器 穩(wěn) 定 運 轉(zhuǎn) 的 含 義 是 指 原 動 件(機 器 主 軸) 作 等 速 轉(zhuǎn) 動。- - - - - - - - - - - - - （ ）3、經(jīng) 過 動 平 衡 校 正 的 剛 性 轉(zhuǎn) 子 ， 任 一 回 轉(zhuǎn)面 內(nèi) 仍 可 能 存 在 偏 心 質(zhì) 量 。 - - - - ( )三、試求以下各題 。(本大題共2小題，總計30