1、精選優質文檔-傾情為你奉上知識點總結1. 什么叫機械？什么叫機器？什么叫機構？它們三者之間的關系機械是機器和機構的總稱機器是一種用來變換和傳遞能量、物料與信息的機構的組合。講運動鏈的某一構件固定機架，當它一個或少數幾個原動件獨立運動時，其余從動件隨之做確定的運動，這種運動鏈便成為機構。零件構件機構機器（后兩個簡稱機械）2. 什么叫構件？機械中獨立運動的單元體3. 運動副：這種由兩個構建直接接觸而組成的可動聯接稱為運動副。高副：凡兩構件通過單一點或線接觸而構成的運動副稱為高副。低副：通過面接觸而構成的運動副統稱為低副。4. 空間自由運動有6歌自由度，平面運動的構件有3個自由度。5. 機構運動簡圖

2、的繪制6. 自由度的計算7. 為了使機構具有確定的運動，則機構的原動件數目應等于機構的自由度數目，這就是機構具有確定運動的條件。當機構不滿足這一條件時，如果機構的原動件數目小于機構的自由度，則將導致機構中最薄弱的環節損壞。要使機構具有確定的運動，則原動件的數目必須等于該機構的自由度數目。8. 自由度計算：F=3n -（2p1+pn）n：活動構件數目 p1：低副 pn：高副9. 在計算平面機構的自由度時，應注意那些事項？1. 要正確計算運動副的數目 2.要除去局部自由度 3.要除去虛約束10. 由理論力學可知，互作平面相對運動的兩構件上瞬時速度相等的重合點，即為此兩構件的速度瞬心，簡稱瞬心。11

3、.因為機構中每兩個構件間就有一個瞬心，故由N個構件（含機架）組成的機構的瞬心總數K=N(N-1)/212.三心定理即3個彼此做平面平行運動飛構件的3個瞬心必位于同一直線上。對于不通過運動服直接相連的兩構件的瞬心位置，可可借助三心定理來確定。13.該傳動比等于該兩構件的絕對瞬心與相對瞬心距離的反比。14.平面機構力分析的方法：1靜力分析：在不計慣性力的情況下，對機械進行的分析稱為機構的靜力分析。使用于慣性力不大的低速機械。2動態靜力分析：將慣性力視為一般外力加于產生該慣性力的構件上，就可以將該結構視為處于靜力平衡狀態，仍采用靜力學方法對其進行受力分析。15.構件組的靜定條件是什么？3n=2P1+

4、Pn 基本桿組都是靜定桿組。16.Wd=WF+Wf（輸入功=輸出功+損耗功）機械效率=WF/Wd=1-Wf/Wd=理想驅動力/實際驅動力=實際生產阻力/理想生產阻力18.串聯機組的效率：=123k（等于各級效率的連乘積）并聯機組的效率:（p11+p22+p33）/（p1+p2+pk）19.對于有些機構，由于摩擦的存在，致使無論驅動力如何增大均不能使靜止的機構產生運動，這種現象稱為自鎖。自鎖的條件：在移動副中，如果作用于滑塊上的驅動力在其摩擦角之內（）。在轉動副中，作用在軸頸上的驅動力為彈力F，且作用于摩擦圓范圍之內即。21.通過對串聯機組及并聯機組的效率的計算，對設計機械傳動系統有何重要啟示：

5、串聯機器越多，機組的效率越低，提高串聯機組的效率：減少串聯機器的數目和提高min。22.機械平衡的目的：設法將構件的不平衡慣性力加以平衡，以消除或減小其不良影響。25.機械運轉的三個階段：起動階段、穩定運轉階段、停車階段26.在什么情況下機械才會作周期性速度波動？速度波動有何危害？如何調節作用在機械上的機械驅動力矩？將導致運動副中動壓力增加，引起機械振動 用飛輪調節27.飛輪為什么可以調速？能否利用飛輪來調節非周期性速度波動？為什么？28.四桿機構的基本形式：曲柄搖桿機構雙曲柄機構雙搖桿機構29.四桿機構中有周轉副的條件是最長桿與最短桿的長度之和其余兩桿的長度之和構成該轉動副的兩桿之一為四桿中

6、的最短桿30.四桿機構中有曲柄的條件：各桿的長度應滿足桿長條件其最短桿為連架或機架當最短桿為連架時，則為曲柄搖桿機構當最短桿為機架時，則為雙曲柄機構當最短桿為連桿時，則為雙搖桿機構31.行動速比系數：K=偏置的曲柄滑塊有急回特性32.壓力角和傳動角互余壓力角d：從動件受力的方向與受力點的速度之間所夾的銳角傳動角 ：壓力角的余角33.死點位置往復運動機械構件作主動件時d=90，y=0Ft=0F無論多大都不能使機構運動34.凸輪機構的最大優點是只要適當地設計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各種預期的運動規律。35.按凸輪的形狀分：盤形凸輪、圓柱凸輪。按推桿的形狀分:尖頂推桿、滾子推桿、平底推桿。

7、按從動件的運動形式：擺動從動件、移動從動件。按從動件形式：尖頂從動件、滾子從動件、平底從動件。36什么叫剛性沖擊和柔性沖擊？推桿在運動開始和終止的瞬間，因速度有突變，所以這是推桿在理論上將出現無窮大的加速度和慣性力，因而會使凸輪機構受到極大的沖擊，稱為剛性沖擊，a=慣性力=極大的沖擊力，三點的加速度有突變，不過這一突變為有限值，因而引起的沖擊較小，稱為柔性沖擊。37.用于平行軸間的傳動的齒輪機構直齒輪用于相交軸間的傳動的齒輪機構錐齒輪用于交錯軸間的傳動的齒輪機構斜齒輪38.齒廓嚙合基本定律：相互嚙合傳動的一對齒輪，在任一位置的傳動比，都與其連心線O1O2被其嚙合齒廓在接觸點外的公法線所分為的兩

8、線段長成反比。39.漸開線的特性發生線上的BK線段等于基圓上被滾過的弧長AB，即BK=AB：漸開線上的任意一點的法線恒切與基圓漸開線愈接近基圓部分的曲率半徑愈小，在基圓上其曲率半徑為零，漸開線的形狀取決與基圓的大小。基本以內無漸開線。40.一對漸開線齒輪正確嚙合的條件：直齒輪：兩齒輪的模數和壓力角應分別相等，m1=m2=m ,d1=d2=d斜齒輪：兩齒輪的模數和壓力角應分別相等，還有他們的螺旋角必須滿足：外嚙合B1=-B2, 內嚙合B1=B2.錐齒輪：當量齒輪的模數和壓力角與錐齒輪斷面的模數和壓力角相等。蝸輪蝸桿：Mx1=Mt2=M Dx1=Dt2=D當蝸桿和渦輪的軸線交錯角為90時，還需保證

9、蝸桿的導程角等于渦輪的螺旋角，即使y1=B2,并且螺旋線的方向相等。41.根切現象：用范成法切制齒輪時，有時刀具會過多的切入齒輪的底部，因而將齒輪的漸開線切除一部分的現象。42.何為重合度？重合度的大小與齒數Z，模數M，壓力角D齒頂高系數ha,頂隙系數 C 及中心局之間的關系 機械原理重要概念零件：獨立的制造單元構件：機器中每一個獨立的運動單元體運動副：由兩個構件直接接觸而組成的可動的連接運動副元素：把兩構件上能夠參加接觸而構成的運動副表面運動副的自由度和約束數的關系f=6-s運動鏈：構件通過運動副的連接而構成的可相對運動系統平面運動副的最大約束數為2，最小約束數為1；引入一個約束的運動副為高

10、副，引入兩個約束的運動副為平面低副機構具有確定運動的條件：機構的原動件的數目應等于機構的自由度數目；根據機構的組成原理，任何機構都可以看成是由原動件、從動件和機架組成高副：兩構件通過點線接觸而構成的運動副低副：兩構件通過面接觸而構成的運動副由M個構件組成的復合鉸鏈應包括M-1個轉動副平面自由度計算公式：F=3n-(2Pl+Ph)局部自由度：在有些機構中某些構件所產生的局部運動而不影響其他構件的運動虛約束：在機構中有些運動副帶入的約束對機構的運動只起重復約束的作用虛約束的作用：為了改善機構的受力情況，增加機構剛度或保證機械運動的順利基本桿組：不能在拆的最簡單的自由度為零的構件組速度瞬心：互作平面

11、相對運動的兩構件上瞬時速度相等的重合點。若絕對速度為零，則該瞬心稱為絕對瞬心相對速度瞬心與絕對速度瞬心的相同點：互作平面相對運動的兩構件上瞬時相對速度為零的點；不同點：后者絕對速度為零，前者不是三心定理：三個彼此作平面平行運動的構件的三個瞬心必位于同一直線上速度多邊形：根據速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量構成的圖形驅動力：驅動機械運動的力阻抗力：阻止機械運動的力矩形螺紋螺旋副：擰緊：M=Qd2tan(+)/2放松：M=Qd2tan(-)/2三角螺紋螺旋副：擰緊：M=Qd2tan(+v)/2放松：M=Qd2tan(-v)/2質量代換法：為簡化各構件慣性力的確定，可以設想把構件的質量按一定條

12、件用集中于構件上某幾個選定點的假想集中質量來代替，這樣便只需求各集中質量的慣性力，而無需求慣性力偶距，從而使構件慣性力的確定簡化質量代換法的特點：代換前后構件質量不變；代換前后構件的質心位置不變；代換前后構件對質心軸的轉動慣量不變機械自鎖：有些機械中，有些機械按其結構情況分析是可以運動的，但由于摩擦的存在卻會出現無論如何增大驅動力也無法使其運動判斷自鎖的方法：根據運動副的自鎖條件，判定運動副是否自鎖 移動副的自鎖條件：傳動角小于摩擦角或當量摩擦角轉動副的自鎖條件：外力作用線與摩擦圓相交或者相切螺旋副的自鎖條件：螺旋升角小于摩擦角或者當量摩擦角機械的效率小于或等于零，機械自鎖機械的生產阻力小于或

13、等于零，機械自鎖作用在構件上的驅動力在產生有效分力Pt的同時，也產生摩擦力F,當其有效分力總是小于或等于由其引起的最大摩擦力，機械自鎖機械自鎖的實質：驅動力所做的功總是小于或等于克服由其可能引起的最大摩擦阻力所需要的功提高機械效率的途徑：盡量簡化機械傳動系統；選擇合適的運動副形式；盡量減少構件尺寸；減小摩擦鉸鏈四桿機構有曲柄的條件：最短桿與最長桿長度之和小于或等于其他兩桿長度之和連架桿與機架中必有一桿為最短桿在曲柄搖桿機構中改變搖桿長度為無窮大而形成的曲柄滑塊機構在曲柄滑塊機構中改變回轉副半徑而形成偏心輪機構曲柄搖桿機構中只有取搖桿為主動件是，才可能出現死點位置，處于死點位置時，機構的傳動角為

14、0急回運動：當平面連桿機構的原動件（如曲柄搖桿機構的曲柄）等從動件（搖桿）空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度極為夾角：機構在兩個極位時原動件AB所在的兩個位置之間的夾角 =180（K-1）/(K+1)壓力角：力F與C點速度正向之間的夾角傳動角：與壓力角互余的角（銳角）行程速比系數：用從動件空回行程的平均速度V2與工作行程的平均速度V1的比值K=V2/V1=180+/(180)平面四桿機構中有無急回特性取決于極為夾角的大小試寫出兩種能將原動件單向連續轉動轉換成輸出構件連續直線往復運動且具有急回特性的連桿機構：偏置曲柄滑塊機構、擺動導桿加滑塊導軌（牛頭刨床機構）曲柄滑塊機構：偏置曲柄滑塊機

15、構、對心曲柄滑塊機構、雙滑塊四桿機構、正弦機構、偏心輪機構、導桿機構、回轉導桿機構、擺動導桿機構、曲柄搖塊機構、直動滑桿機構機構的倒置：選運動鏈中不同構件作為機架以獲得不同機構的演化方法剛性沖擊：出現無窮大的加速度和慣性力，因而會使凸輪機構受到極大的沖擊柔性沖擊：加速度突變為有限值，因而引起的沖擊較小在凸輪機構機構的幾種基本的從動件運動規律中等速運動規律使凸輪機構產生剛性沖擊，等加速等減速，和余弦加速度運動規律產生柔性沖擊，正弦加速度運動規律則沒有沖擊在凸輪機構的各種常用的推桿運動規律中，等速只宜用于低速的情況；等加速等減速和余弦加速度宜用于中速，正弦加速度可在高速下運動凸輪的基圓半徑是從轉動

16、中心到理論輪廓的最短距離，凸輪的基圓的半徑越小，則凸輪機構的壓力角越大，而凸輪機構的尺寸越小齒廓嚙合的基本定律：相互嚙合傳動的一對齒輪，在任一位置時的傳動比，都與其連心線O1O2被其嚙合齒廓在接觸點處的公法線所分成的兩線段長成反比漸開線：當直線BK沿一圓周作純滾動時直線上任一一點K的軌跡AK漸開線的性質：發生線上BK線段長度等于基圓上被滾過的弧長AB漸開線上任一一點的發線恒于其基圓相切漸開線越接近基圓部分的曲率半徑越小，在基圓上其曲率半徑為零漸開線的形狀取決于基圓的大小基圓以內無漸開線同一基圓上任意弧長對應的任意兩條公法線相等漸開線函數：invK=k=tank-k漸開線齒廓的嚙合特點：能保證定

17、傳動比傳動且具有可分性傳動比不僅與節圓半徑成反比，也與其基圓半徑成反比，還與分度圓半徑成反比I12=1/2=O2P/O1P=rb2/rb1漸開線齒廓之間的正壓力方向不變漸開線齒輪的基本參數：模數、齒數、壓力角、（齒頂高系數、頂隙系數）記P180表10-2一對漸開線齒輪正確嚙合的條件：兩輪的模數和壓力角分別相等一對漸開線齒廓嚙合傳動時，他們的接觸點在實際嚙合線上，它的理論嚙合線長度為兩基圓的內公切線N1N2漸開線齒廓上任意一點的壓力角是指該點法線方向與速度方向間的夾角漸開線齒廓上任意一點的法線與基圓相切根切：采用范成法切制漸開線齒廓時發生根切的原因是刀具齒頂線超過嚙合極限點N1一對渦輪蝸桿正確嚙

18、合條件：中間平面內蝸桿與渦輪的模數和壓力角分別相等重合度：B1B2與Pb的比值；齒輪傳動的連續條件：重合度大于或等于許用值定軸輪系：如果在輪系運轉時其各個輪齒的軸線相對于機架的位置都是固定的周轉輪系：如果在連續運轉時，其中至少有一個齒輪軸線的位置并不固定，而是繞著其它齒輪的固定軸線回轉復合輪系：包含定軸輪系部分，又包含周轉輪系部分或者由幾部分周轉輪系組成定軸輪系的傳動比等于所有從動輪齒數的連乘積與所有主動輪齒數的連乘積的比值中介輪：不影響傳動比的大小而僅起著中間過渡和改變從動輪轉向的作用2013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

19、，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，

20、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

21、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）

22、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） F = 38211 = 2 F = 38211 1 = 12、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） 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）1) 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

23、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）解：慢進時：1-2-3-H 為行星輪系 移動距離 快進時：1、4為一整體。5、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） ）6、圖4-6所示為一對互相嚙合的

24、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）機械原理自測題（二）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)

25、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

26、。（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.解： n=6; p5=8, p

27、4=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。 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

28、輪機構，1畫出圖(a)的基圓半徑rb和圖示位置時的位移S2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？ 解：1（5分） 2（5分） 3 (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

29、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 =40mmd5 =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）3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=2

30、00，中心距a=250mm，試求其1螺旋角2齒頂圓直徑da1,da2 3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、（15分）在圖示的輪系中，已知各輪齒數為, z2=z3=40, z4=100, z5=z6=z7=30，試求傳動比i17。 解z1. z2為定軸輪系 z5 z6 z7為定軸輪系 （5分）z2 z3 z4 z5,(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

31、，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解： 曲柄搖桿機構、（3分）搖桿為主動件。（2分）2007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

32、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 D186、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 B 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 A 為機架。 A最短桿或最短桿相鄰邊 B最長桿；

33、 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 _。A.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

34、，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。 (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。 答案n 7，PL 9;Ph=1F = 3

35、n2PL - Ph 3729-1 2B處為局部自由度； E處為復合鉸鏈不具有確定的運動 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。 2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

36、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，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 = 392

37、mm-2x2m = 4 x2 = - 0.5 mm x1 = 0.5 mm 2 將齒輪改為斜齒輪，使中心距等于： 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= 5 n2= 31 nP= 6 rpm nP與n1同向機械原理考試（3）一、填空題：1.機構具有確定運動的條

38、件是機構的自由度數等于 。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.在轉子平衡問題中，偏心質量產生的慣性力可以用 相對地表示。4.機械系統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，齒輪傳動的重合度 ；增多齒數，齒輪傳動的重合度 。11.平行

39、軸齒輪傳動中，外嚙合的兩齒輪轉向相 ，內嚙合的兩齒輪轉向相 。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 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.機械發生自鎖時，其機械效率 。18.剛性轉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

40、 。 22.一個齒數為Z，分度圓螺旋角為 的斜齒圓柱齒輪，其當量齒數為 。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 ，當機械發生自鎖時其效率為 。 28.標準直齒輪經過正變位后模數 ，齒厚 。29.曲柄搖桿機構出現死點，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

41、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輪系稱為 輪系，具有兩個自由度的周轉輪系稱為 _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

42、？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？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

43、？ 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。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

44、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。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，已知主軸平均轉速nm=1000r/min，在一個穩定運動循環（2）中的等效阻力矩

45、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0.05時，應在主軸上加裝的飛輪的轉動慣量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。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

46、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=19

47、6mm，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。專心-專注-專業參考答案一、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50，169071.58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擴大轉動副半徑17小于等于018偏心質量產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242252；126垂直移動路線的無窮

48、遠處27=輸出功/輸入功=理想驅動力/實際驅動力；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03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

49、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