第一篇：哈爾濱工業(yè)大學(xué)《機(jī)械原理》期末考試試題與答案

機(jī)械原理 期末考試試題與答案

一、問(wèn)答題（15分）

1．什么是連桿機(jī)構(gòu)的壓力角、傳動(dòng)角？（2分）

答：不考慮運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力、構(gòu)件的慣性力，運(yùn)動(dòng)副中力的作用線與受力點(diǎn)速度方向所夾的銳角稱為壓力角，壓力角的余角稱為傳動(dòng)角。

2．什么是基本桿組？機(jī)構(gòu)的組成原理是什么？（2分）

答：機(jī)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、不可再分的、自由度為零的構(gòu)件組稱為基本桿組。任一機(jī)構(gòu)都可以看作是由若干個(gè)基本桿組依次連接于原動(dòng)件和機(jī)架上所組成的，這就是機(jī)構(gòu)的組成原理。

3．常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有幾種？其主動(dòng)件與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換各有什么特點(diǎn)？（2分）

答：常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有：棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)。棘輪機(jī)構(gòu)把一個(gè)往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇單向轉(zhuǎn)動(dòng)；槽輪機(jī)構(gòu)把一個(gè)連續(xù)單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇單向轉(zhuǎn)動(dòng)；不完全齒輪機(jī)構(gòu)把一個(gè)連續(xù)單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇單向轉(zhuǎn)動(dòng)。

4．什么是槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)？（2分）

答：槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與撥盤(pán)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的比值稱為槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)。5．通常，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程分為幾個(gè)階段？各階段的特征是什么？（3分）

答：機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程分為三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)階段，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段和停車(chē)階段。啟動(dòng)階段的特點(diǎn)：原動(dòng)件速度由零上升到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力所做的功大于阻抗力所消耗的功。

穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的特點(diǎn)：在一個(gè)周期內(nèi)，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力所做的功等于阻抗力所消耗的功。

停車(chē)階段的特點(diǎn)：系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力所做的功小于于阻抗力所消耗的功，原動(dòng)件速度由穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度下降為零。6．利用飛輪進(jìn)行機(jī)器的周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，飛輪一般安裝在高速軸還是低速軸上？為什么？（2分）答：安裝在高速軸上。這樣可以使飛輪的質(zhì)量減小。（2分）7．平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是什么？ 答：模數(shù)相等、壓力角相等、螺旋角大小相等旋向相反。

二、下圖機(jī)構(gòu)中，已知JK//LM//NO，并且JK?LM?NO，EG?GH?FG，EF?FH，求該機(jī)構(gòu)的自由度。若有復(fù)合鉸鏈、局部自由主及虛約束，請(qǐng)說(shuō)明。（10分）

解：I處為局部自由度，LM構(gòu)件引入虛約束，F(xiàn)G構(gòu)件或者H構(gòu)件引入虛約束，C、E、O處為復(fù)合鉸鏈，Q或R處為虛約束。n=12，PL?17，PH?1，則自由度：

F?3n?2PL?PH?3?12?2?17?1?1

三、如圖所示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，lAD?a，lAB?d，導(dǎo)桿的偏距為lBE?e，?BED?90?。如果使該導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)成為曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。推導(dǎo)使AD成為曲柄的條件。（10分）

解：如下圖所示，要使該導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)成為曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿，必須使機(jī)構(gòu)通過(guò)如圖兩個(gè)極限位置，即AD1E1B和AD1E1B。作AC1?AD1，BC2?AD2。

在?ABC1中有：d?a?e；在?ABC2中有：d?a?e。由此可得曲柄AB存在條件為：

d?a?e

四、根據(jù)下圖推導(dǎo)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角表達(dá)式。（15分）

______________________解：由圖可知，P12B?OP12?e，v?OP12?1，OP12?______v?1?dsd?1____，AB?r0?e?s，代入凸輪

22機(jī)構(gòu)的壓力角表達(dá)式tan??P12B_____，可得：

AB______ds?d?120tan??P12B____?e2

AB*r?e?s*

五、正常齒制漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒頂高系數(shù)ha、頂隙系數(shù)c及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB1356-88）中規(guī)定分度圓壓力角?的標(biāo)準(zhǔn)值為多少？若漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪采用短齒制，且分度圓壓力角??25?，齒輪的齒數(shù)是多少時(shí)，其齒根圓和基圓最接近重合？（10分）

解：正常齒制漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒圓柱齒輪的參數(shù)為：ha?1，c?0.25，??20? 非標(biāo)準(zhǔn)的短齒制漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的參數(shù)為：ha?0.8，c?0.3 當(dāng)基圓和齒根圓重合時(shí)，有：

****db?df

①

式中，db——基圓直徑，df——齒根圓直徑?；鶊A直徑可表示為

db?mzcos?

②

式中，?——分度圓壓力角，??25?。齒根圓直徑可表示為：

df?mz?2m(ha?c)

③

聯(lián)立式①、②及③，有：

**mzcos??mz?2m(ha?c)

所以有：

**z?2(ha?c)1?cos?**?2(0.8?0.3)1?cos25??2.21?0.9063?23.48

由于齒數(shù)只能是整數(shù)，所以齒根圓不可能正好與基圓重合。從上面的計(jì)算結(jié)果看，漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪在采用短齒制及壓力角??25?的條件下，當(dāng)齒數(shù)z=23時(shí)，齒根圓與基圓最接近重合。

?、z6。求iH6的表達(dá)式并說(shuō)明構(gòu)

六、如圖所示輪系，已知各齒輪的齒數(shù)分別是z1、z2、z3、z4、z5、z5件H和構(gòu)件6的轉(zhuǎn)向是相同還是相反？（15分）

解：如圖輪系1、2、H、3組成行星輪系有：

i1H?n1nH?1?i13H?z?zz?z3?1???3??1?3?

1①

z1z1?z1?如圖輪系6、5-5＇，H1（1），4組成行星輪系有：

i61?聯(lián)立①、②式，得：

n6n1?1?i164?z5?z4?z6z5?z5?z4?1???

② ??zzzz65?65?i6H?n6nH??z4)(z1?z3)(z6z5?z5z1z6z5，iH6?nHn6?z1z6z5?z4)(z1?z3)(z6z5?z5

七、圖示轉(zhuǎn)子上有三個(gè)不平衡質(zhì)量，m1?3kg，m2?1kg，m3?4kg，其回轉(zhuǎn)半徑分別為：r1?60mm，r2?140mm，r3?90mm，l1?30mm，l2?30mm，l3?30mm。相位分布如圖所示。要求選擇Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ兩個(gè)面對(duì)其進(jìn)行動(dòng)平衡，試用圖解法或解析法求在平面Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ面上處所加平衡質(zhì)量的大小和相位（所加平衡質(zhì)量的半徑為：r。（10分）?rⅡ?100mm）Ⅰ

解：將不平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積m1r1、m2r2、m3r3分別向Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ兩平衡平面內(nèi)分解。對(duì)于Ⅰ-Ⅰ平面：

?r2??1?140?140kg·mm ?3?60?146.25kg·mm，m216040?r3??m3?4?90?90kg·mm 160?r1??m1對(duì)于Ⅱ-Ⅱ平面： 130??r1???m1??r3???m312016030160??r2???0kg·mm ?3?60?33.75kg·mm，m2?4?90?270kg·mm 采用圖解法分別在Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ平面進(jìn)行平衡，??10kg·mm/mm。選擇作圖比例尺??10kg·mm/mm作圖，求得：

mⅠⅠr?65kg·mm，mⅡrⅡ?240kg·mm ?rⅡ?100mm，則mⅠ?0.65kg，mⅡrⅡ?2.4kg，相位如下圖所示。由于rⅠ

?r1?、m2?r2?、m3?r3?、mⅠr??r3??、m1??r1??、mⅡrⅡ）m3（左圖的數(shù)值分別是m1Ⅰ

右圖數(shù)值分別是

八、已知機(jī)組在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期主軸上的等效阻力矩變化曲線Mr(?)如圖所示，等效驅(qū)動(dòng)力矩為常數(shù)，主軸的平均速度?m?10rad/s。為減小主軸的速度波動(dòng)，現(xiàn)加裝一個(gè)飛輪，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF?9.8kg·m2，不計(jì)主軸及其他構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。試求：

（1）等效驅(qū)動(dòng)力矩Md。

（2）主軸的最大角速度?max及最小角速度?min，它們發(fā)生在何處（即相應(yīng)的?值）。（15分）（3）運(yùn)動(dòng)速度不均勻系數(shù)?。

解：

（1）Md?2π?12?π?Mrmax，因此有：

Md?78.44?19.6N?m

（2）?max發(fā)生在B點(diǎn)，?min發(fā)生在C點(diǎn)。

?B?π2?19.6π78.4?π2?58π，?C?3π2?19.6π78.4?π2?118π

?Wmax?15??11?(78.4?19.6)??π?π??69.27J 28??8（4）???Wmax?JF2m?69.2710?9.82?0.0707

第二篇：大學(xué)期末考試機(jī)械原理試題及答案

機(jī)械原理自測(cè)題

（二）一、判斷題。（正確的填寫(xiě)“T”，錯(cuò)誤的填寫(xiě)“F”）（20分）

1、一對(duì)相嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，小輪的齒根厚度比大輪的齒根厚度大。（F）

2、在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，只要原動(dòng)件是滑塊，就必然有死點(diǎn)存在。（T）

3、兩構(gòu)件之間以點(diǎn)、線接觸所組成的平面運(yùn)動(dòng)副稱為高副，它產(chǎn)生兩個(gè)約束，而保留一個(gè)自由度。（F）

4、一對(duì)直齒輪嚙合傳動(dòng)，模數(shù)越大，重合度也越大。（F）

5、平面四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性取決于極位夾角是否大于零。（T）

6、對(duì)于剛性轉(zhuǎn)子，已滿足動(dòng)平衡者，也必滿足靜平衡。（T）

7、滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪的基圓半徑和壓力角應(yīng)在凸輪的理論輪廓上度量。

（T）

8、在考慮摩擦的轉(zhuǎn)動(dòng)副中，當(dāng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，總反力作用線永遠(yuǎn)切于摩擦圓。（T）

9、當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)大于零，且等于原動(dòng)件數(shù)，則該機(jī)構(gòu)具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（T）

10、對(duì)于單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪來(lái)說(shuō)，節(jié)圓半徑就等于分度圓半徑。（F）

二、填空題；（10分）

1、機(jī)器產(chǎn)生速度波動(dòng)的類型有（周期性）和（非周期性）兩種。

2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式有（曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)）三種。

3、從效率觀點(diǎn)分析，機(jī)械自鎖的條件是（效率小于零）。

4、凸輪的形狀是由（從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和基圓半徑）決定的。5當(dāng)兩機(jī)構(gòu)組成轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其瞬心與（轉(zhuǎn)動(dòng)副中心）重合。

三、選擇題（10分）

1、為了減小機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中周期性速度波動(dòng)的程度，應(yīng)在機(jī)器中安裝（B）。A）調(diào)速器； B）飛輪 ； C）變速裝置。

2、重合度 εα = 1.6 表示在實(shí)際嚙合線上有（C）長(zhǎng)度屬于雙齒嚙合區(qū)。

A)60% ； B）40% ； C）75%。

3、漸開(kāi)線齒輪形狀完全取決于（C）。A）壓力角； B）齒數(shù)； C）基圓半徑。

3、在從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不變的情況下，對(duì)于直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，若縮小凸輪的基圓半徑，則壓力角（B）。

A）保持不變； B）增大； C）減小。

5、在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，若計(jì)入虛約束，則機(jī)構(gòu)自由度數(shù)（B）。A）增多； B）減小； C）不變。

四、計(jì)算作圖題

（共60分）

（注：凡圖解題均需簡(jiǎn)明寫(xiě)出作圖步驟，直接在試卷上作圖，保留所有作圖線。）

1、計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度（10分）

HMBCDEGNFHAEDACFGB圖4-1a)圖4-1b)

F = 3×6－2×8－1=1 F = 3×5－2×6－2 = 1

2、瞬心法圖解圖4-2所示凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的線速度。（10分）

∞　P23解： ：過(guò)凸輪與平底的接觸點(diǎn)作法線n-n。由“三心定理”，P13、P23和P12共線，得P12點(diǎn)。2v3n1∞　P23圖4-

2由瞬心定義：

P13P12n

v?vP12??P12P13?l

3、由圖4-3所示直動(dòng)盤(pán)形凸輪的輪廓曲線，在圖上畫(huà)出此凸輪的基圓半徑 rb、各運(yùn)動(dòng)角即升程角Φ、遠(yuǎn)休止角ΦS、回程角Φ′、和Φ′S近休止角 及從動(dòng)件升程 h。（10分）

SφφRbSφ′圖4-3

φ′S4、已知如圖4-4所示輪系各齒輪的齒數(shù)Z1 = 60、Z2 = 20、Z2′ =

25、Z3 =

45、n1 = 50 轉(zhuǎn)/分、n5= 50 轉(zhuǎn)/分，方向如圖示，求nH 的大小和方向。（10分）321n13H2n3圖4-4 解：此輪系是一差動(dòng)輪系。

n1?nHZ2Z320?453i13?????? n3?nHZ1Z2?60?255n1?n3nHnH??nHnHnHnHn1?n3nHnH?1???135

5n1?3n35?50?3???30?35?nH??? nH轉(zhuǎn)向與n1相同。8845、如圖4-5所示，已知機(jī)架AD = 50 mm，搖桿CD離機(jī)架最近極限位置的夾角β = 45°，CD = 40 mm。該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，K = 1.4。求曲柄AB和連桿BC的長(zhǎng)度。（10分）

解：求出極位夾角

??180??K?1?30? K?1CθAB2ψDC2解：作圖步驟如下：1）連接AC，作∠CAC2=θ2）以D為圓心，CD為半徑作弧與AC2交于C2。3）AB=（AC2-AC）/2； BC=（AC2+AC）/2；圖4-5B1

6、標(biāo)準(zhǔn)正常齒圓柱齒輪與一齒形角為20°的標(biāo)準(zhǔn)齒條無(wú)側(cè)隙嚙合，已知 Z1 = 20，m = 6 mm。用圖解法求實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度及重合度。（10分）

mZ1?r??60mmr?r?h1解：

a11am?66mm 2作圖步驟： 1）2）3）作直線CO1 = r1, 過(guò)C點(diǎn)作水平線即齒條中線。過(guò)O1點(diǎn)作傾斜線即嚙合線的垂線。

作齒頂圓交嚙合線于B1點(diǎn)，作距中線齒頂高度的平行線即齒頂線與嚙合線于B2點(diǎn)。B1 B2即為實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度。4）重合度為

??? ?B1B2???mcos?

O1ra1*amh rCB1B2中線題6圖

第三篇：機(jī)械原理試題及答案

機(jī)械原理自測(cè)題

（一）一．判斷題（正確的填寫(xiě)“T”，錯(cuò)誤的填寫(xiě)“F”）

（20分）

1、根據(jù)漸開(kāi)線性質(zhì)，基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線，所以漸開(kāi)線齒輪的齒根圓必須設(shè)計(jì)比基圓大。

（F）

2、對(duì)心的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其行程速比系數(shù)K一定等于一。

（T）

3、在平面機(jī)構(gòu)中，一個(gè)高副引入二個(gè)約束。

（F）

4、在直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)中，若從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不變，增大基圓半徑，則壓力角將減小

（T）

5、在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，只要滿足桿長(zhǎng)和條件，則該機(jī)構(gòu)一定有曲柄存在。

（F）

6、滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪的實(shí)際輪廓曲線是理論輪廓曲線的等距曲線。

（T）

7、在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中，總是有摩擦力存在，因此，機(jī)械功總有一部分消耗在克服摩擦力上。

（T）

8、任何機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件系統(tǒng)的自由度都等于零。

（T）

9、一對(duì)直齒輪嚙合傳動(dòng)，模數(shù)越大，重合度也越大。

（F）

10、在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若以曲柄為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置。（F）

二、填空題。

（10分）

1、機(jī)器周期性速度波動(dòng)采用（飛 輪）調(diào)節(jié)，非周期性速度波動(dòng)采用（調(diào) 速 器）調(diào)節(jié)。

2、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角等于（0）所以（沒(méi)有）急回特性。

3、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的連續(xù)傳動(dòng)條件是（重合度大于或 等于1）。

4、用標(biāo)準(zhǔn)齒條形刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪產(chǎn)生根切的原因是（齒條形刀具齒頂線超過(guò)極限嚙合點(diǎn)N1）。

5、三角螺紋比矩形螺紋摩擦（大），故三角螺紋多應(yīng)用（聯(lián)接），矩形螺紋多用于（傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力）。

三、選擇題

（10分）

1、齒輪漸開(kāi)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(zhuǎn)子（①）是動(dòng)平衡的。動(dòng)平衡的轉(zhuǎn)子（②）是靜平衡的。

①A）一定 ；

B）不一定 ；

C）一定不。②A）一定 ；

B）不一定：

C）一定不。

3、滿足正確嚙合傳動(dòng)的一對(duì)直齒圓柱齒輪，當(dāng)傳動(dòng)比不等于一時(shí)，他們的漸開(kāi)線齒形是（）。A）相同的；

B）不相同的。

4、對(duì)于轉(zhuǎn)速很高的凸輪機(jī)構(gòu)，為了減小沖擊和振動(dòng)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律最好采用（）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。A）等速運(yùn)動(dòng)；

B）等加等減速運(yùn)動(dòng) ；

C）擺線運(yùn)動(dòng)。

5、機(jī)械自鎖的效率條件是（）。

A）效率為無(wú)窮大：

B）效率大于等于1；

C）效率小于零。

四、計(jì)算作圖題：（共60分）

注：凡圖解題均需簡(jiǎn)明寫(xiě)出作圖步驟，直接卷上作圖，保留所有作圖線。

1、計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度。

（10分）

EBCADHGFEAB CD MNOFMNGCDAB圖4-1a)圖4-1b)

F = 3×8－2×11 = 2

F = 3×8－2×11 － 1 = 1

2、在圖4-2所示機(jī)構(gòu)中，AB = AC，用瞬心法說(shuō)明當(dāng)構(gòu)件1以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，構(gòu)件3與機(jī)架夾角Ψ為多大時(shí)，構(gòu)件3的 ω3 與ω1 相等。（10分）

P13A4P14ψ12BP123CP34 ??1?3?P13P34P13P1

4??1??3時(shí)P13P34?P13P14?P13P34?P13P14

當(dāng)ψ = 90°時(shí)，P13趨于無(wú)窮遠(yuǎn)處，在圖4-3所示凸輪機(jī)構(gòu)中，已知偏心圓盤(pán)為凸輪實(shí)際輪廓，其余如圖。試求：

（μl =0.001 m/mm）

（10分）

OABαR圖4-3

1)基圓半徑R；

2)圖示位置凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角α；

3）凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)90°后，推桿移動(dòng)距離S。

4、已知圖4-4所示車(chē)床尾架套筒的微動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)中Z1 = Z2 = Z4 = 16

Z3 = 48，絲桿的螺距 t = 4 mm。慢速給時(shí)齒輪1和齒輪2嚙合；快速退回時(shí)齒輪1插入內(nèi)齒輪4。求慢速進(jìn)給過(guò)程中和快速退回過(guò)程中手輪回轉(zhuǎn)一

S3 周時(shí)，套筒移動(dòng)的距離各為多少？

（10分）

321H手柄4 解：慢進(jìn)時(shí)：1-2-3-H 為行星輪系

i1H?1?iH13?1?(?z3z1)?1?4816?4

nH?n14?1移動(dòng)距離

S?nHL?14?4?1mm

快進(jìn)時(shí)：

1、4為一整體。nH?n4?n1?1

S?nHL?1?4?4mm

5、設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CD的行程速比系數(shù) K = 1，搖桿長(zhǎng)CD = 50 mm , 搖桿極限位置與機(jī)架AD所成的角度φ1 = 30°，φ2 = 90°如圖4-5所示。求曲柄AB、連桿BC和機(jī)架AD的長(zhǎng)度。

（10分）（θ= 180°（K-1）/（K+1））

C2因?yàn)镵 =1，極位夾角θ = 0。AC1、AC2應(yīng)在一條直線上。90C1°AB=（AC2-AC1）/2 BC=（AC2+AC1）/2AAD = CD/tan30°30°D圖4-5

6、圖4-6所示為一對(duì)互相嚙合的漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪。已知n-n

為兩齒廓接觸點(diǎn)的公法線，試在該圖上

⑴標(biāo)出節(jié)點(diǎn)P ⑵畫(huà)出嚙合角α' ⑶畫(huà)出理論嚙合線N1 N2 ⑷畫(huà)出實(shí)際嚙合線B1 B2 ⑸在輪2齒廓上標(biāo)出與輪1齒廓上A1點(diǎn)相嚙合的A2點(diǎn)。（10分）

α′N(xiāo)1B2A1KO1PO2B1N2圖4-6 5

第四篇：機(jī)械原理試題及 答案

4.（8分）圖示傳動(dòng)，蝸桿主動(dòng)。如要求Ⅱ軸所受軸向力為最小。

①試確定蝸桿的螺旋方向；

②在圖上標(biāo)出蝸輪的螺旋線方向； ③說(shuō)明軸Ⅱ的轉(zhuǎn)向；

④畫(huà)出蝸輪2和小齒輪3所受軸向力的方向。1n42II

32II3 5.作出下列機(jī)構(gòu)圖示位置壓力角（6分）

六、計(jì)算題（20分）

1.（5分）計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度。

3.（9分）圖示為某起重設(shè)備的減速裝置。已知各輪齒數(shù)z1=z2=20，z3=60，z4=2，z5=40，輪1轉(zhuǎn)向如圖所示，卷筒直徑D=136mm。試求此時(shí)重物是上升還是下降。

答案

4.（8分）圖示傳動(dòng)，蝸桿主動(dòng)。如要求Ⅱ軸所受軸向力為最小。

①試確定蝸桿的螺旋方向；

答：蝸桿左旋

（2分）

②在圖上標(biāo)出蝸輪的螺旋線方向；

答：蝸輪左旋

（2分）③說(shuō)明軸Ⅱ的轉(zhuǎn)向；（2分）

④畫(huà)出蝸輪2和小齒輪3所受軸向力的方向。（2分）

1nnII24Fa2Fa3IIII23

35作出下列機(jī)構(gòu)圖示位置壓力角（6分）

六、計(jì)算題（20分）

1.計(jì)算圖示兩機(jī)構(gòu)的自由度（各5分，共10分）。

n?6PL?8PH?1n?3?6?2?8?1?1

3.（9分）分析：傳動(dòng)裝置由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)與一行星輪系組成。蝸桿4與行星輪系中的系桿轉(zhuǎn)速相同。

Hi13?zn1?n4??3??3

n3?n4z1z1?20,z3?60n3?0

?n1?n4??3?n1?4n4

0?n4說(shuō)明輪1與系桿轉(zhuǎn)向相同，可以確定蝸桿4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。蝸桿右旋，用右手螺旋法則可以確定蝸輪的轉(zhuǎn)向。此時(shí)重物將上升。

第五篇：機(jī)械原理試題及答案

1.在如圖所示的齒輪—凸輪軸系中，軸4稱為（）A.零件 B.機(jī)構(gòu)C.構(gòu)件D.部件

2.若組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是移動(dòng)，則稱這種運(yùn)動(dòng)副為（）A.轉(zhuǎn)動(dòng)副B.移動(dòng)副

C.球面副

D.螺旋副 3.漸開(kāi)線齒輪的齒廓曲線形狀取決于（）A.分度圓

B.齒頂圓

C.齒根圓

D.基圓 4.機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件是（）A.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動(dòng)件數(shù)目 B.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于主動(dòng)件數(shù)目 C.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目小于主動(dòng)件數(shù)目

D.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于等于主動(dòng)件數(shù)目 5.一般轉(zhuǎn)速的滾動(dòng)軸承計(jì)算準(zhǔn)則為（）A.進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算

B.進(jìn)行極限轉(zhuǎn)速計(jì)算 C.進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算

D.進(jìn)行熱平衡計(jì)算 6.柴油機(jī)曲軸中部的軸承應(yīng)采用（）A.整體式滑動(dòng)軸承

B.部分式滑動(dòng)軸承 C.深溝球軸承

D.圓錐滾子軸承 7.螺紋聯(lián)接的自鎖條件為（）A.螺紋升角≤當(dāng)量摩擦角

B.螺紋升角>摩擦角

C.螺紋升角≥摩擦角

D.螺紋升角≥當(dāng)量摩擦角

8.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)是用來(lái)描述機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻程度的重要參數(shù)，其表達(dá)式為（）9.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置發(fā)生在（）A.從動(dòng)件與連桿共線位置

B.從動(dòng)件與機(jī)架共線位置 C.主動(dòng)件與連桿共線位置

D.主動(dòng)件與機(jī)架共線位置 10.當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速較低，且只承受較大的徑向載荷時(shí)，宜選用（）A.深溝球軸承

B.推力球軸承 C.圓柱滾子軸承

D.圓錐滾子軸承 11.作單向運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，其彎曲應(yīng)力的變化特征是（）A.對(duì)稱循環(huán)

B.脈動(dòng)循環(huán) C.恒定不變

D.非對(duì)稱循環(huán)

12.在一般機(jī)械傳動(dòng)中，若需要采用帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用（）A.圓型帶傳動(dòng)

B.同步帶傳動(dòng) C.V型帶傳動(dòng)

D.平型帶傳動(dòng)

13.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則為了獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，其機(jī)架應(yīng)?。ǎ〢.最短桿

B.最短桿的相鄰桿 C.最短桿的相對(duì)桿

D.任何一桿

14.若被聯(lián)接件之一厚度較大、材料較軟、強(qiáng)度較低、需要經(jīng)常裝拆時(shí)，宜采用（）A.螺栓聯(lián)接

B.雙頭螺柱聯(lián)接 C.螺釘聯(lián)接

D.緊定螺釘聯(lián)接

15.在凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件選用等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)（）A.將產(chǎn)生剛性沖擊

B.將產(chǎn)生柔性沖擊

C.沒(méi)有沖擊

D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊 16.與標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的復(fù)合齒輪形系數(shù)YFS值有關(guān)的參數(shù)是（）A.工作齒寬b

B.模數(shù)m C.齒數(shù)z

D.壓力角α 17.齒輪傳動(dòng)中，輪齒齒面的疲勞點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在（）A.齒根部分

B.靠近節(jié)線處的齒根部分 C.齒頂部分

D.靠近節(jié)線處的齒頂部分 18.普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是（）A.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=β

B.ma1=mt2, αa1=αt2,γ=β

C.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=-β

D.ma1=ma2, αa1=αt2,γ=-β

（注：下標(biāo)t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪）

19.下列聯(lián)軸器中，能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移并可緩沖、吸振的是（）A.凸緣聯(lián)軸器

B.齒式聯(lián)軸器 C.萬(wàn)向聯(lián)軸器

D.彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 20.帶傳動(dòng)的主要失效形式是帶的（）A.疲勞拉斷和打滑

B.磨損和膠合 C.膠合和打滑

D.磨損和疲勞點(diǎn)蝕

二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)21.在機(jī)構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀況和______。22.對(duì)于動(dòng)不平衡的回轉(zhuǎn)件，需加平衡質(zhì)量的最少數(shù)目為_(kāi)_______。23.擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為_(kāi)_相等______。24.在內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)撥盤(pán)與從動(dòng)槽輪的轉(zhuǎn)向_相同_______。25.普通平鍵的剖面尺寸(b×h)，一般應(yīng)根據(jù)__軸_徑_____按標(biāo)準(zhǔn)選擇。

26.鏈傳動(dòng)是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，所以應(yīng)屬于_嚙合_______傳動(dòng)。

27.在一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，其大小齒輪接觸應(yīng)力值的關(guān)系是σH1__=___σH2。

28.蝸桿傳動(dòng)的效率包括三部分，其中起主要作用的是_輪齒嚙合時(shí)_______的摩擦損耗效率。29.滑動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)速越高，所選用的潤(rùn)滑油粘度越大________。

30.聯(lián)軸器型號(hào)是根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和__軸徑______從標(biāo)準(zhǔn)中選取的。

三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)32.試分析只受預(yù)緊力F′作用的單個(gè)螺栓聯(lián)接的應(yīng)力情況，寫(xiě)出其強(qiáng)度計(jì)算公式，并指出公式中每個(gè)參數(shù)的物理意義。

四、計(jì)算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)34.已知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=108mm,傳動(dòng)比i12=3,小齒輪的齒數(shù)z1=18。試確定大齒輪的齒數(shù)z2、齒輪的模數(shù)m和兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑。35.在圖示傳動(dòng)裝置中，已知各輪齒數(shù)為：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80，運(yùn)動(dòng)從Ⅰ軸輸入，Ⅱ軸輸出，nⅠ=1000r/min,轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。試求輸出軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速nⅡ及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。36.某軸用一對(duì)圓錐滾子軸承支承，外圈窄邊相對(duì)安裝，已知兩軸承所承受的徑向載荷分別為FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其內(nèi)部軸向力分別為FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,傳動(dòng)件作用于軸上的軸向力FA=1000N,判斷系數(shù)e=0.32,當(dāng)Fa/Fr≤e時(shí)，X=1,Y=0,當(dāng)Fa/Fr>e時(shí)，X=0.4，Y=1.88。試分別計(jì)算出軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷。

五、設(shè)計(jì)題(本大題共2小題，每小題7分，共14分)37.圖示為一偏置式直動(dòng)尖底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。已知從動(dòng)件尖底與凸輪廓線在B0點(diǎn)接觸時(shí)為初始位置。試用作圖法在圖上標(biāo)出：(1)當(dāng)凸輪從初始位置轉(zhuǎn)過(guò) =90°時(shí)，從動(dòng)件走過(guò)的位移S1；

(2)當(dāng)從動(dòng)件尖底與凸輪廓線在B2點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的相應(yīng)角度。說(shuō)明：(1)不必作文字說(shuō)明，但必須保留作圖線；

(2)S1和 只需在圖上標(biāo)出，不必度量出數(shù)值

一、單項(xiàng)選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)1.A

2.B

3.D

4.A

5.C 6.B

7.A

8.C

9.A

10.C 11.A

12.C

13.B

14.B

15.A 16.C

17.B

18.B

19.D

20.A

二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)21.受力情況22.2 23.兩者相等 24.相同 25.軸徑 26.嚙合

27.等于(或=)28.輪齒嚙合時(shí) 29.大30.軸徑

三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)31.蝸軒轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示

蝸桿為右旋

Ft2與蝸輪分度圓相切，指向左端

Ft1與蝸桿分度圓相切，指向右端

Fa1與蝸桿軸線平行，指向右

Fa2與蝸輪軸線平行，指向左

32.螺栓受到拉應(yīng)力σ和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力τ的作用

σ= ≤［σ］

σ—拉應(yīng)力，d1—螺栓最小直徑，［σ］—許用拉應(yīng)力。

四、計(jì)算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)33.(1)F處為復(fù)合鉸鏈

H處(或I處)為虛約束，應(yīng)除去

(2)計(jì)算自由度

n=6, PL=8, PA=1

F=3n-2P1=PH

=3×6-2×8-1

=1 34.∵i12= =3

∴Z2=i12Z1=3×18=54

∵a=(z1+z2)

∴m= =3mm

d1=mz1=3×18=54mm

d2=mz2=3×54=162mm

da1=d1+2ha*m=54+6=60mm

da2=d2+2ha*m=162+6=168nn 35.這是一個(gè)混合輪系：齒輪3、4、5和系桿H組成一個(gè)行星輪系；齒輪1、2組成一個(gè)定軸輪系。

對(duì)于3、4、5、H組成的行星輪系，有

i

將n5=0代入上式得

即 =1+4=5

……………(1)

對(duì)于1、2齒輪組成的定軸輪系，有

i 即 =-2…………(2)

聯(lián)立解(1)、(2)式，并考慮到nⅠ=n1, n2=nH,n3=nⅡ得

將nⅠ=1000r/min代入，得nⅡ=-2500r/min

負(fù)號(hào)說(shuō)明nⅡ轉(zhuǎn)向與nⅠ轉(zhuǎn)向相反。36.軸向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ

軸承Ⅰ被放松

FaⅠ=FSⅠ=2430N

軸承Ⅱ被壓緊

FaⅡ=FSⅡ=3430N

當(dāng)量動(dòng)載荷

FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27

XⅠ=1

YⅠ=0

PⅠ=XⅠFrⅠ=9000N

FaⅡ/FrⅡ=3430/5000=0.686>e

XⅡ=0.4

YⅡ=1.88

PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0.4×5000+1.88×3430=12672.6N