1、機械原理歷年試卷匯總及答案第2章 機構的結構分析一、填空題：1、機構可能出現的獨立運動數目稱為機構的_。2、在平面機構中若引入個高副將引入 個約束，而引入個低副將引入 個約束，則活動構件數、約束數與機構自由度的關系是 。3、機構具有確定運動的條件是： ；若機構自由度>0，而原動件數<F，則構件間的運動是 ；若機構自由度>0，而原動件數>F，則各構件之間 。4、根據運動副中兩構件的接觸形式不同，運動副分為_、_。5、根據機構的組成原理，任何機構都可以看作是由若干個_依次聯接到原動件和機架上所組成的。6、在平面機構中，具有兩個約束的運副是_副，具有一個約束的運動副是_副。7

2、、兩構件之間為 接觸的運動副稱為低副，引入一個低副將帶入 個約束。二、選擇題1、當機構中原動件數目 機構自由度數目時，該機構具有確定的相對運動。A.小于 B.等于 C.大于 D.大于或等于2、某機構為級機構，那么該機構應滿足的充分必要條件是 。A.含有一個原動件組； B.至少含有一個基本桿組；C.至少含有一個級桿組； D.至少含有一個最高級別為級的桿組。3、每兩個構件之間的這種可動聯接，稱為_。A.運動副； B.移動副； C. 轉動副； D.高副。4、基本桿組是自由度等于 的運動鏈。A.0； B.1； C.原動件數。5、在圖示4個分圖中，圖 是級桿組，其余都是個級桿組的組合。6、圖示機構中有_

3、虛約束。A 1個 B 2個 C 3個 D 沒有7、圖示機構要有確定的運動，需要有_原動件。A 1個 B 2個 C 3個 D 沒有三、簡答題：1、機構組成原理是什么？2、何謂運動副？按接觸形式分有哪幾種？其自由度、約束數如何？3、機構中的虛約束一般出現在哪些場合？既然虛約束對于機構的運動實際上不起約束作用，那么在實際機械中為什么又常常存在虛約束？四、分析、計算題1、計算下圖所示機構的自由度，若有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束，請指出。 （1） （2）（BCDEGF，BC=DE=GF）（3） （4）（5）（6）等寬凸輪2、計算圖示機構的自由度，若含復合鉸鏈、局部自由度、虛約束請明確指出，并說明原動件

4、數是否合適。3、計算下圖所示機構的自由度，并確定桿組及機構的級別。第2章 機構的結構分析一、填空題：1、自由度；2、2、；3、機構的原動件數等于機構的自由度、不確定的、不能運動或產生破壞；4、低副、高副；5、基本桿組（桿組）；6、低、高；7、面、2二、選擇題1、B；2、D；3、A；4、A；5、A；6、A；7、A；三、簡答題：1、任何機構都可以看成是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架上而構成的。2、（1）運動副是兩構件間組成的可動聯接。（2）按接觸形式分為高副和低副。（3）一個平面高副有兩個自由度、一個約束；一個平面低副（轉動副或移動副）有一個自由度、兩個約束。3、（1）在機構中，如果用轉動

5、副聯接的是兩構件上運動軌跡相重合的點，則引入一個虛約束；若兩構件上某兩點之間的距離始終不變，用雙轉動副桿將此兩點相聯，引入一個虛約束；在機構中，不影響機構運動傳遞的重復部分將引入虛約束。（2）虛約束的作用是改善機構的受力狀況，增加機構的工作剛度和工作穩定性。四、分析、計算題1、計算下圖所示機構的自由度，若有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束，請指出。（1），；該機構中不存在復合鉸鏈、局部自由度、虛約束。（2），；該機構中D處存在復合鉸鏈，B處存在局部自由度，G、H之一為虛約束。（3），；該機構中不存在復合鉸鏈，B處存在局部自由度，DE及I、J之一為虛約束。（4），；該機構中不存在復合鉸鏈，D處存在局

6、部自由度，I、J之一為虛約束。（5），；該機構中處為復合鉸鏈，處局部自由度，或滑塊9之一為虛約束，桿6導路之一為虛約束。（6），；機構中處存在局部自由度，不存在復合鉸鏈和虛約束。等寬凸輪復合鉸鏈虛約束2、計算圖示機構的自由度，若含復合鉸鏈、局部自由度、虛約束請明確指出，并說明原動件數是否合適。（1）,，自由度：；（2）原動件數，原動件數不合適。3、計算下圖所示機構的自由度，并確定桿組及機構的級別。（1）計算機構的自由度。E、為復合鉸鏈；為局部自由度；或為虛約束。（2）高副低代及拆桿組高副低代后的低副機構如圖a）所示，拆干組如圖b）所示。該機構由2個級桿組和1個級桿組及機架、原動件組成，它屬于級

7、桿組。a) b)第3章 平面機構的運動分析一、填空題：1、相對瞬心與絕對瞬心的相同點是 ，不同點是 ；在由個構件組成的機構中，有 個相對瞬心，有 個絕對瞬心。二、分析、計算題1、在如圖所示的齒輪-連桿組合機構中，試用瞬心法求齒輪1與齒輪3的傳動比。2、在如圖所示的機構中，已知各構件的尺寸及原動件1的角速度（常數），試求時，構件2的角速度及構件3的角速度。3、圖示為一個四鉸鏈機構及其速度向量多邊形和加速度向量多邊形。作圖的比例尺分別為：1）按所給出的兩個向量多邊形，分別列出與其相對應的速度和加速度向量方程式。2）根據加速度多邊形，求出點C的加速度的大小（已知）。3）已知：在速度多邊形中=15.5

8、mm，在加速度多邊形中=20.5mm，在鉸鏈機構中，求出構件2的角速度和構件3的角加速度(大小和方向)。4）已知：在速度多邊形中，取線段bc的中點e，連接pe并畫箭頭，且；在加速度多邊形中，連接bc，取bc的中點e，連接并畫箭頭，且。利用相似性原理，求出構件2的中點E的速度和加速度的大小。第3章 平面機構的運動分析一、填空題：1、互作平面相對運動的兩構件上瞬時相對速度為零的點、絕對瞬心的絕對速度為零、相對瞬心的絕對速度不為零、二、分析、計算題1、1）找到相對瞬心。由于齒輪節圓互作純滾動，切點的相對速度為零，所以切點就是兩嚙合傳動齒輪的相對瞬心（）。由三心定理得齒輪1、3的相對瞬心應在與連線和與

9、連線的交點處，如下圖所示。2）2、1）求瞬心。在點，在點，在點；在過點的垂線上無窮遠處，該線即延長線，其與交點為；過點作垂線交延長線于。如圖所示。2）對于點： 3）對于點： 3、(1)速度向量方程式：加速度向量方程式：(2)在加速度多邊形中，連接并畫上箭頭(3)方向：順時針方向：逆時針(4) 在速度多邊形中，取線段bc的中點e，連接pe并畫上箭頭。則 在加速度多邊形中，連接bc，取中點e，連接并畫上箭頭。則 第4章 平面機構的力分析一、選擇題：1、考慮摩擦的轉動副，不論軸頸在加速、等速、減速不同狀態下運轉，其總反力的作用線_切于摩擦圓。A) 都不可能；B) 不全是；C) 一定都。二、分析、計算

10、題1、下圖所示為按L=0.001m/mm畫的機構運動簡圖，滑塊3為原動件，驅動力P=80N。各轉動副處的摩擦圓如圖中所示，滑塊與導路之間的摩擦角j= ，試求在圖示位置，構件AB上所能克服的阻力矩MQ的大小和方向。2、下圖所示為按L=0.001m/mm繪制的機構運動簡圖。已知圓盤1與杠桿2接觸處的摩擦角j=，各轉動副處的摩擦圓如圖中所示，懸掛點D處的摩擦忽略不計。設重物Q=150N，試求出在圖示位置時，需加在偏心圓盤上的驅動力矩M1的大小。第4章 平面機構的力分析一、選擇題1、C二、分析、計算題1、首先確定各個運動副中的反力的方向如圖所示。選取構件為分離體，再選取力比例尺，作出其力多邊形，如圖所

11、示。在力多邊形中，量得力的長為18mm，力P的長為20mm，所以構件為二力桿，所以最后得構件AB上所能克服的阻力矩MQ的大小為阻力矩MQ的方向為逆時針方向，如圖所示。2、首先確定各個運動副中的反力的方向如圖所示。選取構件為分離體，再選取力比例尺，作出其力多邊形，如圖所示。依據作用力與反作用的關系，得最后得需加在偏心圓盤上的驅動力矩M1的大小為第5章 機械的效率和自鎖一、填空題：1、移動副的自鎖條件是 ；轉動副的自鎖條件是 。二、分析、計算題1、破碎機原理簡圖如圖所示。設要破碎的料塊為圓柱形，其重量忽略不計，料塊和動鄂板之間的摩擦系數是。求料塊被夾緊又不會向上滑脫時鄂板夾角應多大?2、下圖所示機

12、構，作用于構件3上的P為驅動力，作用于構件1上的Q為生產阻力。各轉動副處的摩擦圓如圖中所示；各移動副處的摩擦系數均為f，各構件慣性力、重力忽略不計。（1）機構處于死點位置時，連桿2與水平線之間的夾角為多大？（2）機構自鎖時，連桿2與水平線之間的夾角為多大？第5章 機械的效率和自鎖一、填空題：1、驅動力與接觸面法線方向的夾角小于摩擦角、驅動力的作用線距軸心偏距e小于摩擦圓半徑。二、分析、計算題1、不考慮料塊的重量時，料塊的受力方程為：式中：聯立兩個方程得：料塊被夾緊又不會向上滑脫時鄂板夾角應為：。2、（1）、機構處于死點位置時，其傳動角為零度。所以連桿2與水平線之間的夾角為。（2）、機構自鎖時，

13、應有即式中：，。為摩擦圓的半徑，為連桿AB的桿長。所以最后得第6章 機械的平衡一、填空題：1、剛性轉子靜平衡條件是 ；而動平衡條件是 。2、動平衡的剛性回轉構件 靜平衡的。3、衡量轉子平衡優劣的指標有 和許用不平衡質徑積。4、符合靜平衡條件的回轉構件，其質心位置在 ，靜不平衡的回轉構件，由于重力矩的作用，必定在 位置靜止，由此可確定應加上或除去平衡質量的方向。5、作轉子靜平衡時，至少選 個校正平面（平衡平面）；而動平衡時，至少選_個校正平面（平衡平面）。6、研究機械平衡的目的是部分或完全消除構件在運動時所產生的 ，減少或消除在機構各運動副中所引起的 ，減輕有害的機械振動，改善機械工作性能和延長

14、使用壽命。7、對于繞固定軸回轉的構件，可以采用 或 的方法，使構件上所有質量的慣性力形成平衡力系，達到回轉構件的平衡。若機構中存在作往復運動或平面復合運動的構件，應采用 或 方法，方能使作用在機架上總慣性力得到平衡。二、選擇題1、剛性轉子的動平衡是使 。A.慣性力合力為零；B.慣性力合力矩為零；C.慣性力合力為零，同時慣性力合力矩也為零。2、對于結構尺寸為的不平衡剛性轉子，需進行 。A.靜平衡； B.動平衡； C.不用平衡。3、機械平衡研究的內容是 。A. 驅動力與阻力間的平衡； B. 各構件作用力間的平衡；C. 慣性力系間的平衡； D. 輸入功率與輸出功率間的平衡。4、轉子的許用不平衡量可用

15、質徑積和偏心距兩種表示方法，前者 。A.便于比較平衡的檢測精度； B.與轉子質量無關； C.便于平衡操作。5、平面機構的平衡問題，主要是討論機構慣性力和慣性力矩對 的平衡。A.曲柄； B.連桿； C.基座； D.從動件。三、計算題1、如下圖所示的三個不平衡重量位于同一軸面內，其大小及其中心至回轉軸的距離各為：，。又各重量的回轉平面及兩平衡基面間的距離為，。如果置于平衡基面和中的平衡重量和的重心至回轉軸的距離為，求和的大小。2、現有一薄壁轉盤其質量為m，經靜平衡試驗測定其質心偏距為r，方向如圖所示垂直向下，由于該回轉平面上不允許安裝平衡質量，只能在平面I和II上進行調整，試求在平衡基面I和II上

16、的平衡質徑積mr及其方向。3、對下圖所示轉子進行動平衡，平衡平面為-和-。4、設下圖所示系統的轉速為300 r/min，R1= 25 mm，R235 mm，R3=40 mm，m1=2 kg，m21.5 kg，m33 kg。求軸承A和軸承B處的軸承反力。若對轉子進行靜平衡，平衡質量mb位于半徑 Rb= 50 mm處，求它的大小與角位置。5、如圖所示為剛性轉子，已知在、處分別有不平衡質量，若選擇、兩個平衡基面進行動平衡，試求在兩個平衡基面上所需加的平衡質量、的大小，并作圖標出其方位。6、如圖所示，已知兩個不平衡質量，質心至回轉軸的距離、，軸向及周向位置如圖所示；、為可加平衡質量的兩平衡面，。試求：

17、1）當回轉件轉速，兩支承、上的動反力；2）回轉件達到動平衡時應在、上加的平衡質量、及方位（取平衡質量的質心至回轉軸線的距離=）。7、盤類轉子與軸類轉子安裝在同一軸上，并在截面和上分別有不平衡質量，且與位于同一軸截面上。又知，截面和間距離=，截面與軸承處距離=，截面與軸承處距離=。1）若限定由于旋轉質量的慣性力及其力偶而在軸承處產生的動壓力的最大值，試求軸轉動角速度的最大值為多少？2）選定一垂直軸的平面為平衡面，在其上加平衡質量。現給定平衡半徑，那么？截面至截面的距離=？并在圖10-14中標出截面的位置。8、高速水泵的凸輪軸系由三個互相錯開的偏心輪組成，每一偏心輪的質量為，其偏心距為，設在平衡平

18、面A和B上各裝一個平衡質量和，其回轉半徑為2，其他尺寸如圖所示。試求和的大小。第6章 機械的平衡一、填空題：1、不平衡質量所產生的慣性力的矢量和等于零、不平衡質量所產生的慣性力和慣性力矩的矢量都等于零；2、一定是；3、許用偏心距；4、回轉軸線上、軸心正下方；5、1、2；6、慣性力、動壓力；7、靜平衡、動平衡、完全平衡、部分平衡二、選擇題1、C；2、A；3、C；4、C；5、C三、計算題1、解1）將各重徑積分解到平衡基面和平衡基面中各重徑積的分量為平衡基面中各重徑積的分量為2） 平衡基面中的平衡重量在平衡基面中加了平衡重量達到平衡，應使因上式中的重徑積不是同向，就是反向，故得已知， 則位于相同的方

19、向上。3） 平衡基面中的平衡重量在平衡基面中加了平衡重量達到平衡，應使因上式中的重徑積不是同向就是反向，故得已知， 則 位于相同的方向上。2、解：根據動平衡的平衡條件，有在平衡基面I上：故有： 方向向上，在平衡基面II上：故有： 方向向下。3、解：將各個質量的質徑積分解到兩個平衡平面中：在平衡平面-中有： 各個質徑積分量如圖（b）所示。在平衡平面-中有： 各個質徑積分量如圖（c）所示。確定在各個平衡平面中應加平衡質量的質徑積：在平衡平面-中 如圖（b）所示。在平衡平面-中 如圖（c）所示。4、解：轉速為偏心質量產生的離心慣性力為偏心質量產生的離心慣性力為偏心質量產生的離心慣性力為所以總的離心慣

20、性力為對軸承A取矩，有所以軸承B處的軸承反力為而軸承處的軸承反力為設平衡質量為，方位用與軸正向之間的夾角為表示在x方向上：在y方向上：所以由以上兩式可得最后得平衡質量mb的方位平衡質量mb的大小5、解： 由下圖解得： ，方位在左下角 ，方位在水平線右側 a) b) a) b)6、由下圖解得：1） 2）為了求解支撐A和B中的動壓力，可以找出各偏心質量在支撐A和B兩平面中的代替質量，這些代替質量產生的離心慣性力的向量和就是作用在支撐中的動壓力在支撐平面A在支撐平面B 校正平面圖解得：校正平面圖解得： 校正平面 校正平面7、解：1） （方向向上） （方向向下）2）因為與位于同一軸截面上，方向向上；又

21、因為，所以。，截面在面與C之間，距面。8、解：不平衡質徑積：分別分解到平衡平面A和B 動平衡條件 A面上進行靜平衡計算 根據對稱關系可知：第8章 平面連桿機構及其設計一、填空題：1、鉸鏈四桿機構的壓力角，則傳動角_度，傳動角越大，傳動效率越_。2、下圖為一對心曲柄滑塊機構，若以滑塊3為機架，則該機構轉化為 機構；若以構件2為機架，則該機構轉化為 機構。3、曲柄搖桿機構中，當 和 共線時出現死點位置。4、曲柄搖桿機構中，只有取 為主動件時，才有可能出現死點位置。處于死點位置時，機構的傳動角_度。5、平行四邊形機構的極位夾角 ，它的行程速比系數 。6、曲柄滑塊機構中，若增大曲柄長度，則滑塊行程將

22、。7、如下圖所示鉸鏈四桿機構，。若以桿為機架可獲得 機構，若以桿為機架可獲得 機構。8、如圖所示鉸鏈四桿機構中，若機構以AB桿為機架時，為 機構；以CD桿為機架時，為 機構；以AD桿為機架時，為 機構。9、在平面四桿機構中， 和 為反映機構傳力性能的重要指標。10、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。11、在擺動導桿機構中，若以曲柄為原動件，該機構的壓力角為 ，其傳動角為 。二、判斷題：1、對于鉸鏈四桿機構，當機構運動時，傳動角是不變的。（ ）2、在四桿機構中，若有曲柄存在，則曲柄必為最短桿。（ ）3、平面四桿機構的行程速度變化系數K1，且

23、K值越大，從動件急回越明顯。（ ）4、曲柄搖桿機構中，若以搖桿為原動件，則當搖桿與連桿共線時，機構處于死點位置。（ ）5、曲柄的極位夾角越大，機構的急回特性也越顯著。（ ）6、在實際生產中，機構的“死點”位置對工作都是不利的，處處都要考慮克服。（ ）7、在平面連桿機構中，連桿與曲柄是同時存在的，即有連桿就有曲柄。（ ）三、選擇題：1、下圖所示的鉸鏈四桿機構中，( )是雙曲柄機構。A圖(a)B圖(b)C圖(c)D圖(d)2、當行程速比系數K為 時，曲柄搖桿機構才有急回運動。A. K<1； B. K=1； C. K>0； D. K>1。3、平面連桿機構的曲柄為主動件，則機構的傳動

24、角是 。A. 搖桿兩個極限位置之間的夾角； B. 連桿與曲柄之間所夾的銳角；C. 連桿與搖桿之間所夾的銳角； D. 搖桿與機架之間所夾的銳角。4、曲柄搖桿機構中，當_時，搖桿處于極限位置。A.曲柄與機架共線； B.搖桿與機架共線；C.曲柄與連桿共線； D.搖桿與連桿共線。5、平面四桿機構無急回特性時_，行程速比系數_A 壓力角=0  B 傳動角=0  C 極位夾角=0  D k1 E k1 F k=16、在雙曲柄機構中，已知三桿長度為a=80mm，b=150mm，c=120mm，則d桿長度為_。A 110mm B 110mmd190mm C 190mm7、曲柄搖桿

25、機構中，曲柄為主動件時，_死點位置；A 曲柄與連桿共線時為 B 搖桿與連桿共線時為 C 不存在四、簡答題：1、鉸鏈四桿機構的基本形式有哪幾種？2、在曲柄滑塊機構中，當以曲柄為原動件時，是否有死點位置？為什么？3、加大四桿機構原動件上的驅動力，能否是該機構越過死點位置？為什么？4、舉例說明急回特性在生產中有什么意義？5、擺動導桿機構有無急回特性？6、機構的“死點”位置在什么情況下需要克服？在什么情況下應當利用？五、分析、計算題1、在下圖所示的鉸鏈四桿機構中，已知：，為機架。1）此機構為曲柄搖桿機構，且AB是曲柄，求最大值；2）若此機構為雙曲柄機構，求的最小值；3）若此機構為雙搖桿機構，求lAB的

26、取值范圍。2、如圖所示的曲柄搖桿機構，已知，。桿1為曲柄，桿3為搖桿，曲柄為主動件且勻速轉動。試求：1）搖桿3的最小長度；2）當時，機構的最小傳動角；3）當時，機構的行程速比系數。3、在下圖所示的齒輪連桿組合機構中，已知，試分析：1）齒輪1能否繞點作整周轉動？（說明理由）2）該機構的自由度為多少？（要有具體計算過程）3）在圖示位置瞬心在何處？=？4、在下圖所示的偏置曲柄滑塊機構中，已知滑塊行程為80mm，當滑塊處于兩個極限位置時，機構壓力角各為和，試求：1）桿長、及偏距；2）機構的行程速比系數；3）機構的最大壓力角。5、如下圖所示曲柄滑塊機構，曲柄AB等速整周回轉。1）設曲柄為主動件，滑塊朝右

27、為工作行程，確定曲柄的合理轉向；2）設曲柄為主動件，畫出急位夾角，最小傳動角出現的位置；3）此機構在什么情況下，出現死點位置，指出死點位置。6、在下圖的四桿閉運動鏈中，已知，。欲設計一個鉸鏈四桿機構，機構的輸入運動為單向連續轉動，確定在下列情況下，應取哪一個構件為機架？輸出運動為往復擺動；輸出運動也為單向連續轉動。7、在下圖a、b中1）說明如何從一個曲柄搖桿機構演化為圖a的曲柄滑塊機構、再演化為圖b的擺動導桿機構；2） 確定構件AB為曲柄的條件；3） 當圖a為偏置曲柄滑塊機構，而圖b為擺動導桿機構時，畫出構件3的極限位置，并標出極位夾角。8、下圖為開槽機上用的急回機構。原動件BC勻速轉動，已知

28、，。（1）確定滑塊F的上、下極限位置；（2）確定機構的極位夾角；（3）欲使極位夾角增大，桿長BC應當如何調整？9、試求出下圖中機構的最小傳動角和最大壓力角。10、在下圖所示的機構中，以構件1為主動件機構是否會出現死點位置？以構件3為主動件，機構是否會出現死點位置？畫出機構的死點位置，并標明機構的主動件是哪一個構件。11、（1）試述鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件（2）根據圖中所注尺寸判斷是曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、還是雙搖桿機構，寫出判斷過程。12、如下圖所示，設計一曲柄搖桿機構，已知其搖桿CD的長度，搖桿兩極限位置間的夾角，行程速比系數，若曲柄的長度，求連桿的長度和機架的長度。并校驗最小傳動角是否

29、在允許值范圍內。13、設計一鉸鏈四桿機構，如圖所示，已知搖桿的行程速比系數，搖桿的長度，搖桿的極限位置與機架所成的角度和，求曲柄的長度和連桿的長度。14、如圖所示的曲柄搖桿機構，已知，。桿1為曲柄，桿3為搖桿，曲柄為主動件且勻速轉動。試求：1）搖桿3的最小長度；2）當時，機構的最小傳動角；3）當時，機構的行程速比系數；4）若搖桿3順時針轉動為工作行程，為保證工作行程的速度較慢，試確定曲柄1的轉動方向。第8章 平面連桿機構及其設計一、填空題：1、高；2、移動導桿、曲柄搖塊；3、曲柄、連桿；4、搖桿、0；5、0、1；6、增大；7、雙搖桿、雙搖桿；8、雙曲柄機構、雙搖桿機構、曲柄搖桿機構；9、壓力角

30、、傳動角；10、最短桿、整周回轉；11、0、二、判斷題：1、×；2、×；3、；4、×；5、；6、×；7、×三、選擇題：1、D；2、D；3、C；4、C；5、C、F；6、B；7、C四、簡答題：1、曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構。2、（1）沒有。（2）因為曲柄滑塊機構相當于搖桿為無限長的曲柄搖桿機構，它的連桿與從動件不可能共線。3、不能。根據機構死點的概念，此時傳動角為0°，驅動力有效分力為0，機構無法運動。加大驅動力后，傳動角仍為0°，驅動力有效分力仍為0。4、牛頭刨床空程速度快，提高生產率。5、有急回特性，極位夾角不等于

31、零。6、運動時克服，固定夾緊時利用。五、分析、計算題1、1）（1）若該機構欲成為曲柄搖桿機構，且AB為曲柄，則AB應為最短桿。其中BC桿為最長桿，長度為。（2）由曲柄存在條件得：求得15，即的最大值為15。2）解法一：（1）若該機構欲成為雙曲柄機構，應滿足曲柄存在的條件，且應以機架為最短桿。現AD為機架，即最短桿為AD =30，則最長桿可能為BC桿，也可能是AB桿。題中所求為的最小值，所以只分析BC桿為最長桿的情況即可。（2）由曲柄存在條件得： 求得45，即4550即的最小值為45。解法二：（1）若該機構欲成為雙曲柄機構，應滿足曲柄存在的條件，且應以機架為最短桿。現AD為機架，即最短桿為AD=

32、30，則最長桿可能為BC桿，也可能是AB桿。（2）若AB桿為最長桿，由曲柄存在條件得：求得，即5055（3）若BC桿為最長桿，由曲柄存在條件得：求得45，即4550所以，若該機構為雙曲柄機構，則AB桿桿長的取值范圍為：4555。即的最小值為45。3）如果機構尺寸不滿足桿長和條件，則機構必為雙搖桿機構。（1）若為最短桿，則故 （2）若為最長桿，則故 （3）若即不是最短桿，也不是最長桿，則 故 （4）若要保證機構成立，則應有故當該機構為雙搖桿機構時，的取值范圍為< 和 .2、1）由曲柄存在條件得：2）曲柄與機架重疊共線時：曲柄與機架拉直共線時：所以，。3）曲柄與連桿拉直共線時：曲柄與連桿重疊

33、共線時：3、1）桿是最短桿，且又為連架桿，它與最長桿長度之和小于另外兩桿長度之和，所以構件1為曲柄，能作整周轉動。2）3）由三心定理確定的位置如下圖所示 4、作出當滑塊處于兩個極限位置時的機構運動簡圖，如下圖所示。1）解得： ，2）3）最大壓力角出現在垂直于時。5、1）曲柄為主動件，曲柄AB由運動到位置，滑塊由左極限位置運動到右極限位置，滑塊朝右為工作行程，對應曲柄的轉角為，所需時間；曲柄AB由運動到位置，滑塊由右極限位置運動到左極限位置，滑塊朝左為空行程，對應曲柄的轉角為，所需時間。為了保證滑塊在空行程具有急回特性，即。則曲柄的的合理轉向必為逆時針方向。如圖所示。2）以曲柄為主動件，急位夾角

34、，最小傳動角的位置如圖所示。3）此機構在以滑塊為主動件的情況下，出現死點位置，其死點位置為和兩個位置。6、當輸出運動為往復擺動時，機構應為曲柄搖桿機構，此時應取四桿中最短桿的相鄰桿，即b或d作為機架。當輸出運動也為單向連續轉動時，機構應為雙曲柄機構，此時應取四桿中的最短桿，即a作為機架。7、（1）當曲柄搖桿機構的搖桿為無窮長時，則原來搖桿與機架之間的轉動副就變為移動副，原機構就演化為了圖a的曲柄滑塊機構。如果取曲柄滑塊機構中的連桿作為機架，則曲柄滑塊機構就演化為了圖b的擺動導桿機構。（2）對于圖（a），構件AB為曲柄的條件是；對于圖（b），只要導桿BC足夠長，滿足裝配要求，則構件AB始終為曲柄

35、。（3）對于圖（a），構件3的極限位置在曲柄和連桿的兩次共線處，其極限位置、和極位夾角如圖（a）所示；對于圖（b），構件3的極限位置在曲柄與滑塊形成的轉動副的軌跡圓與導桿的切線處，即，其極限位置、和極位夾角如圖（b）所示。8、（1）由于，所以四桿機構ABC為轉動導桿機構，導桿AB也是曲柄，可以相對機架轉動3600，則滑塊的上、下極限位置如圖中F2、F1的位置。（2）對應滑塊F的極限位置，可以確定出導桿AC的位置及滑塊C的位置C1，C2。由圖中幾何關系，得則極位夾角。（3）欲使極位夾角增大，應使角減小，所以桿長BC就當減小。9、（a）、所以最大壓力角最小傳動角（b）、最大壓力角最小傳動角10、在

36、圖示機構中，當以構件1為主動件時，機構不會出現死點位置；當以構件3為主動件時，機構會出現死點位置，其死點位置分別如下圖示。11、（1）最長桿與最短桿的長度之和小于或等于其余兩桿之和；以最短桿或其相鄰桿為機架。 （2）左圖：12025<100+60，且以最短桿25相鄰的桿120為機架，所以該機構為曲柄搖桿機構 右圖：11040<9070，且以最短桿40為機架，所以該機構為雙曲柄機構12、 求連桿的長度和機架的長度。1) 由已知的行程速比系數，計算極位夾角：。則2) 由圖可知：在中由余弦定理得： 即：解得：所以：由正弦定理得：，即所以，3) 在中由余弦定理得：即所以，,。 校驗最小傳動

37、角是否在允許值范圍內。1)求最小傳動角可能出現的位置所對應的值。 2)最小傳動角為。 由于，所以最小傳動角在允許值范圍內。13、用圖解法，其步驟為：1）取比例尺，按已知條件作出搖桿的兩個極限位置和，如下圖所示。2）因極位夾角，所以與重合為一直線，故連接，使其延長線與（）交于點，則點即為要求的固定鉸鏈中心。3）由圖可得：所以，14、1） 2) 曲柄與機架重疊共線時：曲柄與機架拉直共線時：3）曲柄與連桿拉直共線時：曲柄與連桿重疊共線時：4) 曲柄應逆時針方向轉動。第9章 凸輪機構及其設計一、填空題：1、在凸輪機構的各種常用從動件運動規律中， 運動規律具有剛性沖擊； 運動規律具有柔性沖擊；而 運動規

38、律無沖擊。2、維持凸輪與從動件高副接觸封閉的方式有 和 。3、滾子移動從動件盤形凸輪的理論廓線是實際廓線的 曲線。4、凸輪的基圓半徑越小，則凸輪機構的壓力角越 ，而凸輪機構的尺寸越 。5、在設計滾子移動從動件盤形凸輪機構時，若發現凸輪實際廓線有變尖的現象，為了克服變尖現象，可采取的措施有 或 。6、凸輪機構能使從動桿按照 實現各種復雜的運動。7、凸輪的基圓半徑是從 到 的最短距離。二、判斷題：1、凸輪機構中從動件只能實現直線往復運動。（ ）2、凸輪轉速的高低，影響從動桿的運動規律。（ ）三、選擇題：1、依據相對運動原理繪制凸輪輪廓曲線的方法稱為 。A. 正轉法； B. 漸開線法； C. 反轉法

39、； D. 螺旋線法。2、下列凸輪不是按形狀來分類的是 。A. 盤形凸輪； B. 移動凸輪； C. 尖端從動件凸輪； D. 圓柱凸輪。3、通常，可適當增大凸輪_的方法來減小凸輪的運動失真現象。A.最大圓半徑； B.分度圓半徑； C.分度圓直徑； D.基圓半徑。4、滾子從動件盤形凸輪的理論廓線與實際廓線_。A.為兩條法向等距曲線； B.為兩條近似的曲線；C.互相平行； D.之間的徑向距離處處相等。5、當凸輪機構的從動件推程按等加速等減速規律運動時，推程開始和結束位置 。A.存在剛性沖擊； B.存在柔性沖擊； C.不存在沖擊。6、尖頂從動件盤形凸輪機構中，基圓的大小會影響 。A. 從動件的位移； B

40、. 從動件的速度； C. 從動件的加速度； D. 凸輪機構的壓力角。7、在滾子從動件盤形凸輪機構中，當外凸凸輪理論廓線的曲率半徑 滾子圓半徑時，從動件的運動規律將發生失真現象。A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 近似于8、凸輪機構中，基圓半徑是指凸輪轉動中心到_半徑。A 理論輪廓線上的最大 B 實際輪廓線上的最大 C 實際輪廓線上的最小D 理論輪廓線上的最小9、凸輪機構中的壓力角是指_間的夾角。A 凸輪上接觸點的法線與從動件的運動方向 B 凸輪上接觸點的法線與該點線速度 C 凸輪上接觸點的切線與從動件的運動方向10、若增大凸輪機構的推程壓力角，則該凸輪機構的凸輪基圓半徑將 ，從動件上所受

41、的有害分力將 。A.增大； B. 減小； C.不變。11、若從動件的運動規律選擇為等加速等減速運動規律、簡諧運動規律或正弦加速度運動規律，當把凸輪轉速提高一倍時，從動件的加速度是原來的 倍。A.1； B.2； C.4； D.8。12、設計滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線時，若將滾子半徑加大，那么凸輪輪廓曲線上各點曲率半徑 。A.一定變大； B.一定變小； C.不變； D.可能變大也可能變小。四、簡答題：1、在滾子從動件盤形（外凸）凸輪機構中，滾子半徑是否可以任意確定？為什么？2、凸輪從動件運動規律中，何謂“剛性沖擊”和“柔性沖擊”？3、移動滾子從動件盤形凸輪機構若出現運動失真，可采取什么改進措施？4

42、、在什么情況下凸輪機構的從動桿才能得到運動的停歇？五、圖解題：1、圖示凸輪機構中，凸輪廓線為圓形，幾何中心在B點。請作出：1）凸輪的理論廓線；2）凸輪的基圓；3）凸輪機構的偏距圓；4）凸輪與從動件在D點接觸時的壓力角；5）凸輪與從動件從在C接觸到在D點接觸時凸輪轉過的角度。2、補全下圖不完整的從動件位移、速度和加速度線圖，并判斷哪些位置有剛性沖擊，哪些位置有柔性沖擊。3、 在下圖中，凸輪為主動件，畫出凸輪逆時針轉過30º時機構的壓力角。4、下圖中凸輪為半徑為R的圓盤，凸輪為主動件。（1）寫出機構的壓力角與凸輪轉角之間的關系；（2）討論如果，應采用什么改進設計的措施？5、下圖所示為從動

43、件在推程的部分運動曲線，其，試根據s、v和a之間的關系定性地補全該運動曲線；并指出該凸輪機構工作時,何處有剛性沖擊？何處有柔性沖擊？6、在下圖所示的偏置滾子直動從動件盤形凸輪機構中，凸輪1的工作輪廓為圓，其圓心和半徑分別為C和R，凸輪1沿逆時針方向轉動，推動從動件往復移動。已知：R=100mm，OC = 20mm，偏距e =10mm，滾子半徑mm，試回答：1） 繪出凸輪的理論輪廓；2） 凸輪基圓半徑？從動件行程？3） 推程運動角回程運動角遠休止角近休止角4） 凸輪機構的最大壓力角最小壓力角又分別在工作輪廓上哪點出現？5） 行程速比系數K =？7、下圖所示為一凸輪機構。試在圖上標出從動件在接觸點到接觸點時凸輪轉角，點的壓力角和點從動件的位移。第9章 凸輪機構及其設計一、填空題：1、等速、等