机械原理试卷(卷库)已打印

1、题目部分，(卷面共有95题,650.0分,各大题标有题量和总分)一、填空题(18小题,共42.0分)1(2分)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。2(2分)盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。3(2分)刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用 方法平衡。其平衡条件为 。4(2分)的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 。5(2分)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。6(2分)平面机构中传动角和压力角 之和等于 。7(2分)在认为摩擦力达极限值条件

2、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。8(2分)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。9(2分)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 。10(2分)对静不平衡的回转构件施以平衡措施的过程称为_过程。11(2分)连杆机构的急回特性用 表达。12(2分)圆锥齿轮用于传递两轴线 的运动，蜗杆传动用于传递两轴线 的运动。13(2分)标准直齿轮的基本参数是 。14(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角的数值与 圆上的压力角总是相等。15(4分)在移动副摩擦中，总反力是 和 的合力。16

3、(4分)写出两种实现间歇运动的机构名称_ 、 。17(4分)在用齿条形刀具加工直齿圆柱变位齿轮时，刀具远离轮坯中心的变位方式叫_；刀具移近轮坯中心的变位方式叫_。18(2分)在拟定机械传动系统方案时，采用尽可能 的运动链。二、选择题(26小题,共51.0分)1(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场合。A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少2(2分)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 。A、调速器； B、飞轮； C、变速装置。3(2分)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。

4、4(2分)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5(2分)齿轮渐开线在 上的压力角最小。A、 齿根圆； B、齿顶圆； C、分度圆； D、基圆6(2分)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。 D、大于或等于7(2分)将机构位置图按实际杆长放大一倍绘制，选用的长度比例尺应是 。(A)0.5 mm/mm ； (B)2 mm/mm ； (C)0.2 mm/mm ； (D)5 mm/mm 。8(1分).右图所示平面接触移动副，为法向作用力，滑块在

5、 力作用下沿方向运动，则固定件给滑块的总反力应是图中 所示的作用线和方向。9(2分)作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是 。A、； B、，；C、， ； D、，。10(2分)蜗杆蜗轮传动的标准中心距a=。A、；B、；C、；D、11(2分)斜齿轮的端面齿形与其法面齿形是_（A相同 ;B不同的），一般其_（A端面 ;B法面）齿形的参数是标准的。12(2分)在传力过程中，连杆机构的传动角一般是_好。A、大点 ; B、小点 C、不变13(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是它们的_相等。A、分度圆周节; B、基圆周节; C、齿顶圆齿厚14(2分)机械原理的研究对象是

6、_。A、机架与原动件; B、机构与机器; C、零件和构件15(2分)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。A、a； B、b； C、c； D、d。16(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场合。A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少17(2分)计算机构自由度时若计入虚约束，则机构会 。A、 增 多；B、 减 少； C、 不 变18(2分)轴2搁置在V形铁1上，根据它们在图示平面内能实现的相对运动，可判别它们之间组成的运动副是。A、 转 动 副；B、移 动 副；C、纯 滚 动 型 平 面 高 副；D、滚 动 兼 滑 动 型 平 面 高

7、 副。19(2分)机构具有确定运动的条件是其原动件的数目应等于_ 。 A、从动件数目; B、运动副数目; C、机构的自由度数目20(2分)对渐开线标准齿轮传动，当其实际中心距a大于标准中心距a时，两分度圆与两节圆_，压力角与啮合角_。A、相等，相等 B、相等，不相等 C、不相等，相等 D、不相等，不相等21(2分)凸轮机构升程的许用压力角1应比回程的许用压力角2取得_。 A 、大些； B、 小些 ；C、 相等 22(2分)凸轮机构中推杆的运动规律是根据_选定的 。 A、推杆的工作需要； B、凸轮的基圆半径； C、机构的尺寸 23(2分)具有自锁性的机构是_运动的。A、 不能； B、 可以 24

8、(2分)当机构的自由度大于机构的原动件数目时，机构将 。 A、 运动不完全确定；B、 乱动 25(2分)构件是机构中的_（ A.、运动单元； B、 制造单元 ）。26(2分)两个运动构件，它们相对瞬心的绝对速度 。 A、均为零；B、 不为零且相等；C、 不相等三、问答题(19小题,共163.0分)1(6分)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(5分)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？3(5分)渐开线直齿圆柱标准齿轮的分度圆具有哪些特性？4(12分)何谓凸轮机构的压力角？

9、试分别标出三种凸轮机构在图示位置的压力角（凸轮转向如 箭头所示）。5(15分)试列举出五种能将连续回转运动转换为直线运动的机构，要求画出机构示意图,写上机构名称。6(2分)试述机构有确定运动的条件，并判断下图所示两机构是否有确定运动。7(12分)图示为一凸轮连杆机构，已知凸轮为原动件， ，试计算该机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指出它们的位置。（12分）8(12分)计算图示机构的自由度，已知 LAB = LBC = LBD , CAD = 90,并标出各处运动副的类型和数目，指出可能有的复合铰链，虚约束和局部自由度的位置。9(12分)图示一凸轮机构，设已知各构件的尺寸及凸轮的

10、角速度，用速度瞬心法求此位置时从动件的移动速度，只需写出算式即可，并保留做图线。10(15分)图示的是一个抛光机不完整的机构运动简图，请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整，比例尺为 1mm/mm 。试在图上标出全部运动尺寸并计算机构的自由度。11(5分)试计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须标明。12(6分)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？13(5分)图示为偏置曲柄滑块机构。问：（1）此机构有无急回运动？为什么？（2）其行程速度变化系数K=？（需

11、列出计算公式）14(6分)简述轮系传动比计算的转化机构法的原理。15(6分)试计算图示机构的自由度。并写出各处运动副的类型和数目，指出可能有的复合铰链、虚约束和局部自由度的位置。不按要求做不给分。16(5分)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）17(6分)简述凸轮廓线设计的反转法原理。18(14分)试计算图示机构的自由度。并写出各处运动副的类型和数目，指出可能有的复合铰链、虚约束和局部自由

12、度的位置。不按要求做不给分。19(14分)图示为一曲柄滑块机构的运动示意图，曲柄1为匀速转动的原动件。现已做出该机构在图示位置的速度多边形和加速度多边形，试分别列出与其相对应的速度向量方程式和加速度向量方程式，并把各个向量符号标在多边形中相应的代表线段旁边。四、图解题(12小题,共138.0分)1(10分)图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上：（1）画出基圆并标明基圆 r0；（2）作出并标明凸轮按- 方向转过后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角；（3）作出并标明滚子从图示位置反转到B处与凸轮接触时，对应的凸轮转角。（均保留作图线）2(10分)已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，传动比

13、，mm，中心距正确安装。求：，两轮的节圆直径 和，两轮的基圆直径 和，两轮的齿顶圆直径 和，两轮的根圆直径和，两轮的齿距 和。（cos200=0.94）3(10分)图示轮系中，已知( 左 旋)，若 r/min，求 的大小及方向。4(12分)图示的是一个机构的不完整的机构运动简图，请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整，比例尺为1mm/mm。试计算机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束或其他情况，必须说明。5(12分)图示凸轮机构中，凸轮以角速度 逆时针方向转动。试在图上：（1）写出机构名称并画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮从图示位置转过时的压力角 和位移 s。6(12分

14、)画出图示机构的全部瞬心。7(12分)图示的是一个简易冲床不完整的机构运动简图，比例尺为1mm/mm。请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整。并计算机构的自由度。8(12分)图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度 逆时针方向转动。试在图上：（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮从图示位置转过时的压力角 和位移 s。9(12分)在图示机构中，已知原动件1以等角速度 1 逆时针方向转动， 试列出机构的封闭矢量方程式；并在图中标出各矢量和方位角。10(12分)图示为一曲柄滑块机构的一个工作位置，F为作用于活塞上的驱动力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试确定机构在此

15、位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（力的方向直接标在图上，连杆本身重量及惯性力忽略不计）11(12分)如图所示为一铆钉机构的机构运动简图，比例尺为1mm/mm，试在图上标出全部运动尺寸。12(12分)试设计一曲柄滑块机构，设已知其滑块的行程速比系数K =1.5，滑块的冲程H=100 mm ,偏距e =10 mm 。(要求：保留作图线，写出设计步骤）五、计算题(19小题,共244.0分)1(15分)设计一曲柄滑块机构,已知曲柄长度 mm，偏距 mm，要求最小传动角。（1）确定连杆的长度;（2）画出滑块的极限位置；（3）标出极位夹角及行程H;（4）确定行程速比系数K。2(15分)已知某对渐开

16、线直齿圆柱齿轮传动，中心距，传动比，根据强度等要求模数必须在、三者中选择，试设计 此对齿轮的以下参数和尺寸。（1）齿轮的齿数、，模数，传动类型；（2）分度圆直径、，面圆直径、，根圆直径、，节圆直径、，啮合角；（3）若实际安装中心距，上述哪些参数变化？数值为多少？ 3(10分)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Nm。试确定：(1)不考虑各铰链中的摩擦时，需加的驱动力矩；(2)考虑摩擦时的驱动力矩;(3) 机构的瞬时机械效率h。4(14分)在图示轮系中，已知各轮齿数为，轮1的转速 r/min, 方向如图示，试求轮5的转速的大小和方向。5(12

17、分)图示周转轮系中，已知Z 120，Z 2 =24，Z 2 =30，Z 3 =40，n 1 =- 200r/min , n 3 =100r/min。求： n H 大小和转向（在图上标出）。6(15分)用齿条刀具加工一渐开线直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度 1= 5rad/s,，刀具移动速度为v = 0.375m/s， 刀具的模数 m = 10 mm ，压力角 = 20。 求（1）被加工齿轮的齿数z1 ；（2） 若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为 75 mm ，问被加工齿轮是那种变位齿轮？为什么？（3）求出这个齿轮的基圆直径db 和齿顶圆直径 da 各为多少？ (15分)7(12分)

18、已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮机构，其模数m = 5 mm , ha* = 1,，。试求：（1）基圆齿距pb，小齿轮的齿顶圆半径 ra1 和大齿轮齿根圆半径 rf2 ；（2）标准中心距a ，若将a加大 时，啮合角为多少？ （）（保留一位小数）8(12分)今测得一渐开线标准齿轮的齿顶圆直径da = 208mm ，齿根圆直径df = 172mm ，齿数Z = 24 ，试求该齿轮的模数 m 和齿顶高系数ha* 。标准模数表5，（5.5），6，（6.5），7, 8, 9, 10，（11），（12），（mm）9(12分)试设计一摆动导杆机构。如图所示，已知导杆的行程速比系数K = 2，机架长度La

19、c =50 mm ,求曲柄的长度Lab。（要求：写出设计步骤，保留作图线）10(10分)计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束应注明。若取图中绘有箭头的构件为原动件，问运动是否确定？ 11(14分)图示轮系中，已知原动件H转速 =960转/分（转向见图），各个齿轮的齿数分别如下：Z1=20，Z2=24，m1=3mm，Z2=17，Z3= 16， m3=4mm ， Z3=17 ，Z4= 34 。试计算 n4 的转速大小，并在图上标出 Z4 的转向。12(12分)在图示导杆机构中，已知各构件长度（mm）： 各构件质量（kg）： （质心S3 为CD中点）；各构件转动惯量（kg ）： 驱

20、动力矩 求：1）以杆3为等效构件时，写出各构件质量和转动惯量换算到杆3上的等效转动惯量 的表达式？ 2） 换算到导杆3上的等效力矩Me的大小。 13(12分)用范成法加工齿轮时，用齿条刀具加工一渐开线直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度 = 4rad/s,，刀具移动速度为v = 0.36m/s，刀具的模数 m = 10 mm ，压力角 = 20。 求（1）被加工齿轮的齿数z ；（2）若齿条刀具分度线与被加工齿轮中心的距离为 90 mm ，问被加工齿轮是那种齿轮（变位齿轮、标准齿轮）？为什么？（3）求出这个齿轮的基圆直径db 和齿顶圆直径 da 各为多少？ (cos200=0.94) 14

21、(12分)薄盘上有不平衡质量 ，它们所在的方位分别为：，见图示。试求：1、在半径 的圆上，应加的平衡质量？ 2、平衡质量的方位角等于多少？并在图上标出。 15(12分)图示轮系中，已知，。若 r/min,求 的大小及方向。16(16分)已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的中心距a = 190 mm ,模数m =5 mm ,齿顶高系数 ha*= 1 ,压力角= 20。两齿轮的齿数比Z2Z1 =3，试按l = 2 mm/mm比例绘图标明实 际啮合线长和啮合角（cos 20= 0.94 )。17(15分)已知图示轮系中齿数Z120，Z230，Z220，齿轮2与2模数相同，n1100 r/min，n3

22、100 r/min，试求nH的大小与转向？（15分）18(12分)如图示一轮系，已知轮系中各齿轮齿数，n1大小和转向。求：1.这是一个什么类型的轮系？2.n5的大小和转向？（计算部分只需写出算式即可）19(12分)在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度mm，mm，mm， mm。（1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄；（2）该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围；（3）以AB杆为主动件时，该机构有无急回性？用作图法求出其极位夹角，并计算行程速度变化系数K；（4）以AB杆为主动件，确定机构的和。六、图解题(1小题,共12.0分)1(12分)在图示偏置曲柄滑块机构中，求（ 直

23、接在题图上画出 ）：1.画出机构的极限位置，并标注极位夹角；2.画出最小传动角min 的位置，并标注min ；3.该机构此时是否存在死点位置？为什么？=答案=答案部分，(卷面共有95题,650.0分,各大题标有题量和总分)一、填空题(18小题,共42.0分)1(2分)答案双摇杆2(2分)答案理论轮廓曲线 3(2分)答案动平衡、M = O ；F = 0 4(2分)答案17 5(2分)答案(1) 理论 (2) 实际6(2分)答案7(2分)答案8(2分)答案图 上 单 位 长 度 ()所 代 表 的 实 际 速 度 值(m/s)9(2分)答案低； 高10(2分)答案.静平衡11(2分)答案行程速比系

24、数K12(2分)答案相交、交错13(2分)答案Z、 m 、h*a 、 c* 14(2分)答案分度圆15(4分)答案正压力；摩擦力16(4分)答案如 ：棘轮机构、槽轮机构 （也可以是其它机构）17(4分)答案正变位，负变位18(2分)答案短二、选择题(26小题,共51.0分)1(2分)答案D2(2分)答案B3(2分)答案B4(2分)答案C5(2分)答案D6(2分)答案D7(2分)答案A8(1分)答案A9(2分)答案C10(2分)答案D11(2分)答案B; B12(2分)答案A13(2分)答案B14(2分)答案.B15(2分)答案A16(2分)答案D17(2分)答案B18(2分)答案A19(2分)

25、答案C20(2分)答案D21(2分)答案B22(2分)答案A23(2分)答案B24(2分)答案A25(2分)答案A26(2分)答案B三、问答题(19小题,共163.0分)1(6分)答案原 动 件 数 小 于 自 由 度， 无 确 定 运 动。1) 当外力作用于摩擦圆内时， 原来 静 止 仍 静 止；原 来 运 动 则 做 减 速 相 对 运 动；2) 当 外 力 作 用 于 摩 擦 圆 外 时， 作 相 对 加 速 运 动；3) 当 外 力 切 于 摩 擦 圆， 原 来 静 止 仍 静 止， 原 来 运 动 则 作 等 速 运 动。2(5分)答案一个齿轮只有分度 圆，只有一对齿轮传动时才有节圆

26、。在标准安装时分度圆和节圆相等。3(5分)答案分度圆是齿轮基本尺寸计算的基准圆；在分度圆上具有标准模数和 标准压力角值；分度圆上的齿厚等于齿槽宽；分度圆与用齿条刀加工时的节圆重合。4(12分)答案(1)凸轮机构的压力角为从动件与凸轮的接触点处所受正压力的方向（即轮廓线在该点的法线方向）与从动件上该点的速度方向之间所夹的锐角。 (2) 图a)压力角如图示。 (3) 图b)压力角如图示。 (4) 图c)压力角如图示。 5(15分)答案6(2分)答案(1) 机 构 有 确 定 运 动 的 条 件 是 机 构 自 由 度 大 于 零 且 等 于 原 动 件 数 目。(2) 图 a 原 动 件 数 大

27、于 自 由 度， 无 法 运 动。(3) 图 b7(12分)答案计 算 自 由 度B 处 为 局 部 自 由 度，GE 呈 现 虚 约 束。8(12分)答案计 算 自 由 度C处 滑块为虚约束。9(12分)答案先 求10(15分)答案11(5分)答案该机构n=4，pl=5，ph=1,该机构自由度为12(6分)答案偏置曲柄滑块机构。（1）有。（2）有。在构件C为原动件时。（3）在曲柄AB垂直滑块移动方向时。13(5分)答案（1）有急回运动，因为极位夹角； （2分）（2） （3分）14(6分)答案根据相对运动原理，若给整个周转轮系加上一个公共角速度“”，使之绕行星架的固定轴线回转，各构件之间的相对

28、运动保持不变，而行星架的角速度变为，即行星架“静止不动”了。这种转化所得的假想的定轴轮系，称为原周转轮系的转化轮系。15(6分)答案A,B,C,D为转动副，C,D各有一个移动副，C，为复合铰链16(5分)答案（1）。 （3分）（2）。 （3分）（3）向左大。 （3分）（4）会出现，因为在连杆与曲柄共线时传动角。 （3分）17(6分)答案凸轮机构的反转法原理：以尖顶直移杆盘型凸轮机构为例，当给整个凸轮机构加上一个“-”，这时机架一方面围绕凸轮中心沿“-”方向转动，从动杆则又相对机架按s-运动规律运动，此时，从动杆尖顶所走过轨迹即为凸轮轮廓曲线。此即反转法原理。-18(14分)答案1.E 、D、

29、、B、 、A、 、O、 F点处有一个转动副；件3与9、6与9各有一个移动副-3分2.C点有复合铰链；小滚子2是个局部自由度-4分3. n=8, pl=10, ph=1, F=1- 4分4. F= 3n- (2pl+ph) - F=38-(210+1)-1=2-3分19(14分)答案1.两个方程式共7分；2.分别对应pc,pb,bc,pc, pb, cR2, bR2共标7个向量符号，每个1分。四、图解题(12小题,共138.0分)1(10分)答案2(10分)答案 mm mm mm mm mm mm mm mm mm3(10分)答案(1) r/min (2) (3) r/min 4(12分)答案每

30、部3分1. 补全所有运动副的标示字母（共6个）。2. 补全所有构件的代表数字（共6个）。3. 局部自由度1个：小滚子，F=1， 重复的移动副1个。4. 自由度计算公式：5(12分)答案(1) 偏置直动滚子从动件盘形1）理论廓线如图示： 2）基圆如图示； 3）偏距圆如图示。 (2)1）压力角如图示； 2）位移 s 如图示。 6(12分)答案7(12分)答案6个构件，A到E的低副，上面构件是主动件，。8(12分)答案(1)1）理论廓线如图示： 2）基圆如图示； 3）偏距圆如图示。 (2)1）压力角如图示； 2）位移 s 如图示。 9(12分)答案建立如图所示坐标系xAy，各杆矢量，方位角，如图所示

31、 （8分）封闭矢量方程 （4分） 10(12分)答案先补上各构件的代号1.判断AB杆受拉-2分2.判断出21,23方向各得2分。3.判断拉力F12、F32切于摩擦圆的位置（下外公切线）各得3分。11(12分)答案LAB,lBC,lCD,lCE,以及A、E点间的相对距离共六个，每个两分。12(12分)答案1.=180 (K-1）/(K+1)=36 -3分2.绘图步骤若干部。-5分3.计算出 曲柄长=42mm；连杆长=68mm-4分五、计算题(19小题,共244.0分)1(15分)答案（1）AB向下时，有，由图解 mm； （2）如图C1、C2； （3分）（3）、H如图示，H=31.5 mm； （4） 2(15分)答案（1） 为标准安装的标准齿轮。（2） （3）发生变化 3(10分)答案(1) 不 考 虑 摩 擦 情 况 N， Nm(2) 考 虑摩擦 情 况 N Nm(3) 效 率 4(