Print 機械原理試題及答案(試卷+答案).僅供測試與學習交流，請下載后24小時內刪除。Array2013年機械原理自測題（一） 一判斷題（正確的填寫T，錯誤的填寫F） （20分） 1、根據漸開線性質，基圓內無漸開線，所以漸開線齒輪的齒根圓必須設計比基圓大。 （ F ） 2、對心的曲柄滑塊機構，其行程速比系數K一定等于一。 （ T ） 3、在平面機構中，一個高副引入二個約束。 （ F ） 4、在直動從動件盤形凸輪機構中，若從動件運動規律不變，增大基圓半徑， 則壓力角將減小 （ T ） 5、在鉸鏈四桿機構中，只要滿足桿長和條件，則該機構一定有曲柄存在。 （ F ） 6、滾子從動件盤形凸輪的實際輪廓曲線是理論輪廓曲線的等距曲線。 （ T ） 7、在機械運動中，總是有摩擦力存在，因此，機械功總有一部分消耗在克服摩擦力上。 （ T ） 8、任何機構的從動件系統的自由度都等于零。 （ T ） 9、一對直齒輪嚙合傳動，模數越大，重合度也越大。 （ F ） 10、在鉸鏈四桿機構中，若以曲柄為原動件時，機構會出現死點位置。（ F ） 二、填空題。 （10分） 1、機器周期性速度波動采用（ 飛 輪 ）調節，非周期性速度波動采用（ 調 速 器 ）調節。 2、對心曲柄滑塊機構的極位夾角等于（ 0 ）所以（沒有 ）急回特性。 3、漸開線直齒圓柱齒輪的連續傳動條件是（ 重合度大于或 等于1 ）。 4、用標準齒條形刀具加工標準齒輪產生根切的原因是（齒條形刀具齒頂線超過極限嚙合點N1 ）。 5、三角螺紋比矩形螺紋摩擦（ 大 ），故三角螺紋多應用（ 聯接 ），矩形螺紋多用于（ 傳遞運動和動力 ）。 三、選擇題 （10分） 1、齒輪漸開線在（ ）上的壓力角最小。 A ） 齒根圓 ； B）齒頂圓； C）分度圓； D）基圓。 2、靜平衡的轉子（ ）是動平衡的。動平衡的轉子（ ）是靜平衡的 。 A）一定 ； B）不一定 ； C）一定不。 A）一定 ； B）不一定： C）一定不。 3、滿足正確嚙合傳動的一對直齒圓柱齒輪，當傳動比不等于一時，他們的漸開機械原理 第 1 頁 共 32 頁 Array線齒形是（ ）。 A）相同的； B）不相同的。 4、對于轉速很高的凸輪機構，為了減小沖擊和振動，從動件運動規律最好采用（ ）的運動規律。 A）等速運動； B）等加等減速運動 ； C）擺線運動。 5、機械自鎖的效率條件是（ ）。 A）效率為無窮大： B）效率大于等于1； C）效率小于零。 四、計算作圖題： （共60分） 注：凡圖解題均需簡明寫出作圖步驟，直接卷上作圖，保留所有作圖線。 1、計算下列機構的自由度。 （10分） ArrayEBCAGFArrayEAB CD MNDHOFMNGCDAB圖4-1a)圖4-1b)F = 38211 = 2 F = 38211 1 = 1 2、在圖4-2所示機構中，AB = AC ，用瞬心法說明當構件1以等角速度轉動時，構件3與機架夾角為多大時，構件3的 3 與1 相等。 （10分） P134AP1412BP123CP34機械原理 第 2 頁 共 32 頁 Arrayw1P13P34Q=w3P13P14w1=w3時P13P34=P13P14PP=PP13341314當 = 90時，P13趨于無窮遠處，在圖4-3所示凸輪機構中，已知偏心圓盤為凸輪實際輪廓，其余如圖。 試求： （l =0.001 m/mm ） （10分） ArrayOARB圖4-3S1) 基圓半徑R； 2) 圖示位置凸輪機構的壓力角； 3） 凸輪由圖示位置轉90后，推桿移動距離S。 4、已知圖4-4所示車床尾架套筒的微動進給機構中Z1 = Z2 = Z4 = 16 Z3 = 48 ， 絲桿的螺距 t = 4 mm 。慢速給時齒輪1和齒輪2嚙合；快速退回時齒輪1插入內齒輪4。求慢速進給過程中和快速退回過程中手輪回轉一周時，套筒移動的距離各為多少？ （10分） 機械原理 第 3 頁 共 32 頁ArrayArrayArray341HArrayArrayArrayArrayArray2手柄解：慢進時：1-2-3-H 為行星輪系 i1H=1-iH13z348=1-(-)=1+=4z116n111nH=S=nHL=4=1mm44移動距離 4快進時：1、4為一整體。nH=n4=n1=1S=nHL=14=4mm5、設計一鉸鏈四桿機構，已知其搖桿CD的行程速比系數 K = 1，搖桿長CD = 50 mm , 搖桿極限位置與機架AD所成的角度1 = 30，2 = 90如圖4-5所示。求曲柄AB、連桿BC和機架AD的長度。 （10分） （= 180（K-1）/（K+1） ） 機械原理 第 4 頁 共 32 頁 ArrayArrayC2因為K =1 ，極位夾角 = 0。AC1、AC2應在一條直線上。90C1AB=（AC2-AC1）/2 BC=（AC2+AC1）/2AAD = CD/tan3030D圖4-56、圖4-6所示為一對互相嚙合的漸開線直齒圓柱齒輪。已知n-n 為兩齒廓接觸點的公法線，試在該圖上 標出節點P 畫出嚙合角 畫出理論嚙合線N1 N2 畫出實際嚙合線B1 B2 在輪2齒廓上標出與輪1齒廓上A1點相嚙合的A2點。 （10分） ArrayN1B2O1A1KP圖4-6B1N2O2機械原理自測題（二） 機械原理 第 5 頁 共 32 頁 ArrayArray機械原理考試試題 一、（共18分）是非判斷題（對的填T，錯的填F）每小題一分 1.平面運動副按其接觸特性,可分成轉動副與高副;( F )。 2平面四桿機構中，是否存在死點，取決于機架是否與連桿共線。(F) 3一個K大于1的鉸鏈四桿機構與K=1的對心曲柄滑塊機構串聯組合，該串聯 組合而成的機構的行程變化系數K大于1。(T) 4與其他機構相比，凸輪機構最大的優點是可實現各種預期的運動規律。(T) 5漸開線直齒圓柱齒輪傳動的重合度是實際嚙合線段與齒距的比值。(F) 6漸開線直齒圓柱齒輪與齒條嚙合時，其嚙合角恒等于齒頂圓上的壓力角。（F） 7斜齒圓柱齒輪的標準模數和標準壓力角在法面上。（T） 8、曲柄滑塊機構中，當曲柄與機架處于兩次互相垂直位置之一時，出現最小傳動角。(T) 9.平底垂直于導路的直動推桿盤形凸輪機構中，其壓力角等于零。 (T) 10一對漸開線圓柱齒輪傳動，其分度圓總是相切并作純滾動，（F） 11一對平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件為摸數、壓力角、螺旋角大小相等。（F） 12機械零件和機構是組成機械系統的基本要素。（F） 13機電一體化系統由動力系統、傳感系統、控制系統三個要素組成。（F） 14機械設計有開發性設計、適應性設計、變型設計三類不同的設計。（T） 15運動系數t反映了在一個運動循環中，槽輪的運動時間在一個間歇周期中所占的比例。（T） 16在齒輪運轉時，其中至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線運動的齒輪系稱為復合齒輪系。（F） 17采用不同的功能原理，能實現機器的同一使用要求或工藝要求。（T） 18表達機械各執行機構（構件）在一個運動環中各動作的協調配合關系的簡單明確圖，稱為機械運動循環圖。（T） 二、（6分）試計算下列運動鏈的自由度數.(若有復合鉸鏈,局部自由度或虛約束,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. 機械原理 第 6 頁 共 32 頁 Array解： n=6; p5=8, p4=1; F=1，（3分） H處虛約束；D處局部自由度。（2分）運動確定（1分） 三、（16分）已知如圖所示的平面四桿機構，各構件的長度LAB=15mm，LBC=60 mm，LDC=30 mm，LAD=50 mm，試判斷： 1 該機構為那種基本機構類型。 2 若構件LAB為原動件，此機構是否存在急回。 3 該機構在何種條件下會出現死點，畫出機構死點發生的位置。 Array解： 1. 因為 15+6030+50 且連架桿為最短桿，故為曲柄搖桿機構（6分） 2 . 存在急回 （5分） 3在DC桿為主動件時會出現死點，位置在AB與BC桿兩次共線處。（5分） 四、（15分）如圖所示的（a）(b)兩圖均為實際輪廓為圓的偏心凸輪機構， 1畫出圖(a)的基圓半徑rb和圖示位置時的位移S 2畫出(a) (b)兩圖圖示位置時的壓力角， 3分別指出(a) (b)兩圖凸輪機構的理論輪廓是圓還是非圓，其兩凸輪機構的運動規律是否相同？ 機械原理 第 7 頁 共 32 頁ArrayArray解：1（5分） 2（5分） Array3 (a)圖凸輪機構理論輪廓是圓，(b)圖凸輪機構理論輪廓是非圓，運動規律不相同。（5分） 五、（共25分） 1（15分）如圖所示的輪系，已知各輪齒數分別為:：Z1=20，Z2=14，Z3=13，Z4=20。Z5=16，Z6=32，模數m=2mm，壓力角=200，1試分別求出齒輪的分度圓直徑d1、d2、d3、d4、d5、d6， 2為使各齒輪加工時不產生根切。試確定這三隊齒輪Z1與Z 2，Z3與Z4。Z5與Z6的傳動類型。 3按不產生根切的最小變位系數公式,求出Z3與Z4的變位系數x3,、x4、基圓直徑db1、db2和齒頂圓直徑db1、db2。 解： 1 d1= 40mm，d2= 28mm、d3=26mm、d4=40mm d5=32mm、d6= 64mm （4分） 2輪1、2采用等移距變位齒輪傳動，3、4采用正傳動 （5分）Array機械原理 第 8 頁 共 32 頁 Array3最小變位系數 17-14/17=0.176 da1=43.684mm、da2=28.352mm；df1=37.852mm、df2=21.148mm （6分） 2（10分）已知斜齒輪傳動齒數Z1=20，Z2=40，模數mn=8mm，壓力角=200，中心距a=250mm，試求其 1螺旋角 2齒頂圓直徑da1,da23不產生會根切的最少齒數 解： 1螺旋角=16.26 （4分） 2齒頂圓直徑da1=182.667mm, da2=349.39mm, （4分）23不產生根切的最少齒數 Zmin = 15 （2分） 六、（15ArrayArray分）在圖示的輪系中，已知各輪齒數為Arrayz5=z6=z7=30，試求傳動比i17。 , z2=z3=40, z4=100, 解 z1.z2為定軸輪系 z5z6z7為定軸輪系 （5分） z2z3z4z5,(H) 為周轉輪系 （7分） 分別列方程聯立求解得 i17=12 （3分） 七（5分） 利用四桿機構的功能，將連桿機構作為驅動件，去掉廢舊自行車的鏈條，將廢舊自行車改裝成能在宿舍里鍛煉身體的小裝置，試畫出構思的機構簡圖，并說出連桿機構的類型和主動件構件的名稱 機械原理 第 9 頁 共 32 頁 Array解： 曲柄搖桿機構、（3分）搖桿為主動件。（2分） 機械原理第 10 頁 共 32 頁ArrayArray2007年機械原理考試題與解答 一、單項選擇題（共18分，每小題2分） 1、_ B _是構成機械的最小單元，也是制造機械時的最小單元。 A機器 B零件 C構件 D機構。 2、曲柄搖桿機構的死點發生在_ C _位置。 A主動桿與搖桿共線 B主動桿與機架共線 C從動桿與連桿共線 D從動桿與機架共線 3、偏心輪機構是由鉸鏈四桿機構_ A _演化而來的。 A擴大轉動副 B取不同的構件為機架 C化轉動副為移動副 D化低副為高副 4、漸開線齒輪齒條嚙合時，其齒條相對齒輪作遠離圓心的平移時，其嚙合角_ B _。 A加大 B不變 C減小 D不能確定 5、用齒條型刀具加工n=20、,ha*n =1、=30的斜齒圓柱齒輪時不產生根切的最少數是_ B _。 A17 B14 C12 D18 6、基本周轉輪系是由_ C _構成。 A行星輪和中心輪 B行星輪、惰輪和中心輪 C行星輪、行星架和中心輪 D行星輪、惰輪和行星架 7、機構中的構件是由一個或多個零件所組成，這些零件間ArrayArrayB 產生相對運動。 A可以 B不能 C不一定能 8、鉸鏈四桿機構存在曲柄的必要條件是最短桿與最長桿長度之和小于或等于其他兩桿之和，而充分條件是取ArrayArrayA 為機架。 A最短桿或最短桿相鄰邊 B最長桿； C最短桿的對邊。 9、漸開線在_ B _上的壓力角、曲率半徑最小。 A根圓 B基圓 C分度圓 D齒頂圓 10、兩漸開線齒輪的齒形相同，則_ A _ A它們的模數一定相等 B它們一定滿足正確嚙合條件 C它們的基圓的壓力角一定相等 11、在一對漸開線直齒圓柱齒輪傳動時，齒廓接觸處所受的法向作用力方向_ C _。 機械原理 第 11 頁 共 32 頁 ArrayA.不斷變化 B.不能確定 C.保持不變 二、判斷題（正確的填T，錯誤填F，共10分，每小題1分） 1、機構的自由度就是構件的自由度。 (F ) 2、一切自由度不為1的機構，其各構件之間都不可能具有確定的相對運動。 ( T ) 3、偏心輪機構是由曲柄搖桿機構演化而來的。 (T ) 4、在四桿機構中，取最長桿作為機架，則可得到雙搖桿機構。 (T ) 5、在曲柄搖桿機構中，空回行程比工作行程的速度要慢。 (F ) 6、在轉動副和移動副中都存在復合鉸鏈。 (F ) 7、曲柄搖桿機構的行程速比系數K不可能等于1。 (F ) 8、圖示機構中，當箭頭所示構件為原動件時，該機構存在死點。Array(T ) 9、滾子從動件盤形凸輪的壓力角必須在實際輪廓曲線上度量。 (F ) 10、所有平底直動從動件凸輪機構，其壓力角均為0。 (F ) 三、（8分）計算下圖所示機構的自由度。打箭頭的為主動件，若圖中含有局部自由度、復合鉸鏈和虛約束等情況時，應具體指出，并判斷機構是否具有確定的運動。 Array答案 n 7，PL 9;Ph=1 F = 3n2PL- Ph 3729-1 2 B處為局部自由度； E處為復合鉸鏈 不具有確定的運動 機械原理 第 12 頁 共 32 頁 Array四、（15分） 1機構傳動出現的死點對設計人員來說是個棘手的問題，試分析以下圖示機構 （1）哪個構件為主動件時機構會出現死點； （2）圖示機構是如何實現無死點的。 Array2將10kg的重物向上舉升35mm后急速返回可采用何種機構？（說出機構名稱即可） 答案： (a)在滑塊C表面的中間部分加上斜度，在行程未端使曲柄銷與滑塊C中心線錯位的結構可避開死點。 （b）偏置曲柄滑塊機構 五、（25分） 1已知一對標準齒輪z1=24，z2=96，m=4mm，=20，ha*=1，c*=0.25。 1）試計算大小齒輪的分度圓直徑d1，d2；齒頂圓直徑da1，da2,并用圖解法求出重合度。 2）若這對齒輪使用日久磨損嚴重需要修復，按磨損情況，擬將小齒輪報廢，重新制作小齒輪，而大齒輪進行修復，已知修復后的大齒輪的齒頂圓要減小4mm，試確定這對齒輪修復時的變位系數x1,x2.2.某傳動裝置采用一對標準直齒圓柱齒輪，齒輪參數z1= 20，z2= 54，m= 4mm，機械原理 第 13 頁 共 32 頁 Array加工時誤將箱體孔距鏜大為a150mm，齒輪尚末加工。 當采用斜齒圓柱齒輪進行補救時，求出其螺旋角。 答案： 1 （1）齒頂圓直徑 da1,= 104mm da2= 392mm 等移距變位；大齒輪負變位；小齒輪正變位 （2）變位系數 x2; da2= zm + 2 ha* m= 392mm-2x2m = 4 x2 = - 0.5 mm x1 = 0.5 mm2 將齒輪改為斜齒輪，使中心距等于： ArrayArrayArray六、（20分） 在圖示的腳踏車里程表的機構中，C為車輪軸，已知各輪齒數為z1=20，z2=100，z3=120，z4=12，z4=30，z5=100。當nc=15 r/min時，試求表上的指針P的轉速nP。 答案： (1) 3，4，4， 5，H（2）為行星輪系：1，2 為定軸輪系 (2) iH53=n5- nH/n3-nH= 3； n2= nH; n3=0 ；i12=n1/n2= 5n2= 31nP= 6 rpm nP與n1同向 機械原理 第 14 頁 共 32 頁 Array機械原理考試（3） 一、填空題： 1.機構具有確定運動的條件是機構的自由度數等于Array。 2.同一構件上各點的速度多邊形必Array于對應點位置組成的多邊形。 3.在轉子平衡問題中，偏心質量產生的慣性力可以用Array相對地表示。 4.機械系統的等效力學模型是具有Array，其上作用有Array的等效構件。 5.無急回運動的曲柄搖桿機構，極位夾角等于Array，行程速比系數等于Array。 6.平面連桿機構中，同一位置的傳動角與壓力角之和等于Array。 7.一個曲柄搖桿機構，極位夾角等于36，則行程速比系數等于Array。 8.為減小凸輪機構的壓力角，應該Array凸輪的基圓半徑。 9.凸輪推桿按等加速等減速規律運動時，在運動階段的前半程作Array運動，后半程 作Array運動。 機械原理 第 15 頁 共 32 頁ArrayArray10.增大模數，齒輪傳動的重合度Array；增多齒數，齒輪傳動的重合度Array。 11.平行軸齒輪傳動中，外嚙合的兩齒輪轉向相Array，內嚙合的兩齒輪轉向相Array。 12.輪系運轉時，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 Array個速度瞬心，且位于Array。 14.鉸鏈四桿機構中傳動角gArray為，傳動效率最大。 15.連桿是不直接和Array相聯的構件；平面連桿機構中的運動副均為Array。 16.偏心輪機構是通過Array由鉸鏈四桿機構演化而來的。 17.機械發生自鎖時，其機械效率Array。 18.剛性轉子的動平衡的條件是Array。 19.曲柄搖桿機構中的最小傳動角出現在Array與Array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Arrayk 1。 21.四桿機構的壓力角和傳動角互為Array，壓力角越大，其傳力性能越Array。 22.一個齒數為Z，分度圓螺旋角為b的斜齒圓柱齒輪，其當量齒數為Array。 23.設計蝸桿傳動時蝸桿的分度圓直徑必須取Array值，且與其Array相匹配。 24.差動輪系是機構自由度等于Array的周轉輪系。 機械原理 第 16 頁 共 32 頁 Array25.平面低副具有Array個約束，Array個自由度。 26.兩構件組成移動副，則它們的瞬心位置在Array。 27.機械的效率公式為Array，當機械發生自鎖時其效率為Array。 28.標準直齒輪經過正變位后模數Array，齒厚Array。 29.曲柄搖桿機構出現死點，是以Array作主動件，此時機構的Array角等于零。 30.為減小凸輪機構的壓力角，可采取的措施有 和Array。 31.在曲柄搖桿機構中，如果將Array桿作為機架，則與機架相連的兩桿都可以作Array_ 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Array性沖擊；當其作Array運動時，從動件沒有沖擊。 33.標準齒輪Array圓上的壓力角為標準值，其大小等于Array。 34.標準直齒輪經過正變位后齒距Array，齒根圓Array。 35.交錯角為90的蝸輪蝸桿傳動的正確嚙合條件是Array、Array、Array。 36.具有一個自由度的周轉輪系稱為Array輪系，具有兩個自由度的周轉輪系稱為Array_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飛輪是如何調節周期性速度波動的？ 5造成轉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變尖現象？設計中如何避免？ 7漸開線齒廓嚙合的特點是什么？ 機械原理 第 17 頁 共 32 頁 Array8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？ 13什么是齒輪的節圓？標準直齒輪在什么情況下其節圓與分度圓重合？ 14什么是周轉輪系？什么是周轉輪系的轉化輪系？ 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。 Array機械原理 第 18 頁 共 32 頁 Array2求圖示機構的全部瞬心和構件1、3的角速度比。 Array3用圖解法設計一曲柄滑塊機構。已知滑塊的行程速比系數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Z124，Z264，模數m6mm，安裝的實際中心距a265mm。試求兩輪的嚙合角a，節圓半徑r1和r2。 6已知輪系中各齒輪齒數Z1=20，Z2=40，Z2= Z3=20，Z4=60，n1=800r/min，求系桿轉速nH的大小和方向。Array7. 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。 機械原理 第 19 頁 共 32 頁 Array8取一機器的主軸為等效構件，已知主軸平均轉速nm=1000r/min，在一個穩定運動循環（2p）中的等效阻力矩Mer如圖所示，等效驅動力矩Med為常數。若不計機器中各構件的轉動慣量，試求：當主軸運轉不均勻系數d0.05時，應在主軸上加裝的飛輪的轉動慣量JF。 ArrayMe(Nm)300MerO2/34/329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。 機械原理 第 20 頁 共 32 頁 ArrayArray11一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？ Array13. 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。 ArrayBACFEDF機械原理 第 21 頁 共 32 頁ArrayArray14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）。Array15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。 Array16已知機構行程速度變化系數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Z1=25。確定這對齒輪的模數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，已知各齒輪的齒數如括弧內所示。求傳動比i1H。 機械原理 第 22 頁 共 32 頁 Array機械原理第 23 頁 共 32 頁ArrayArray參考答案 一、1原動件數目 2相似于 3質徑積 4等效轉動慣量，等效力矩 50，1 690 71.5 8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 14900 15機架；低副 16擴大轉動副半徑 17小于等于0 18偏心質量產生的慣性力和慣性力矩矢量和為0 19曲柄；機架 20大于 21余角；差 22z/cos3 23標準值；模數 242 252；1 26垂直移動路線的無窮遠處 27=輸出功/輸入功=理想驅動力/實際驅動力；小于等于0 28不變；增加 29搖桿；傳動角 機械原理 第 24 頁 共 32 頁 Array30增加基圓半徑；推桿合理偏置 31最短；整周回轉 32剛性；五次多項式或正弦加速度運動 33分度圓；200 34不變；增加 35mt2=mx1=m； t2=x1=； 1=2 36行星；差動 二、1作圖（略）最短桿鄰邊AB和CD。 21)驅動力位于摩擦錐或摩擦圓內； 2）機械效率小于或等于0 3）工作阻力小于或等于0 3靜平衡：偏心質量產生的慣性力平衡 動平衡：偏心質量產生的慣性力和慣性力矩同時平衡 4飛輪實質是一個能量儲存器。當機械出現盈功速度上升時，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：轉子質心與其回轉中心存在偏距； 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：無論驅動力多大，機構都不能運動的現象。移動副自鎖的條件機械原理 第 25 頁 共 32 頁 Array是：驅動力作用在摩擦錐里；轉動副自鎖的條件是：驅動力作用在摩擦圓內。 121）反轉法原理 2）在滿足強度條件下，保證凸輪實際輪廓曲線不出現尖點和失真，即小于凸輪理論輪廓的最小曲率半徑。 13經過節點、分別以兩嚙合齒輪回轉中心為圓心的兩個相切圓稱為節圓。當兩標準齒輪按標準中心距安裝時其節圓與分度圓重合。 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的輪系稱為周轉輪系。在周轉輪系中加上公共角速度-H后，行星架相對靜止，此時周轉輪系轉化成定軸輪系，這個假想的定軸輪系稱為原周轉輪系的轉化輪系。 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轉子的偏心質量產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子偏心質量產生的慣性力和慣性力偶矩同時得以平衡。 181）發生線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對的多少。增加模數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。 機械原理 第 26 頁 共 32 頁 Array三、計算與作圖題： 1、F=3*7-2*12-1=1 2、1/3=P13P34/P13P14Array=4 P13P24P1443P2312P12P343、=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。 機械原理 第 27 頁 共 32 頁 Array4=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。 機械原理 第 2