机械原理 试题库.doc

1、第 1 页 共 24 页机械原理自测题库分析计算题（共 88 题） 1、试计算图示机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出） 。并判断该机构的运动是否确定（标有箭头的机构为原动件） 。若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，指出各级杆组的级别、数目 以及机构 图 a 图 b)题 1 图2、计算图示机构自由度，并判定该机构是否具有确定的运动（标有箭头的构件为原动件） 。图 a) 图 b)题 2 图3、计算图示机构自由度，并确定应给原动件的数目。图 a 图 b题 3 图4、在图示机构中试分析计算该机构的自由度数，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，则在图上明确指出。第

2、 2 页 共 24 页图 a 图 b题 4 图5、计算图示机构的自由度，并作出它们仅含低副的替代机构。图 a) 图 b)题 5 图6、试计算图示机构的自由度。(若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出。)并指出杆组的数目与级别以及机构级别。LGI题 6 图7、计算下列机构的自由度（有复合铰链、虚约束和局部自由度请指出）图 a) 图 b)题 7 图8、图示的铰链四杆机构中,已知 mlAB65， lCD90，mlAD125， sradlBC/10,25,顺时针转动 ,试用瞬心法求:1)当 =15时,点 C 的速度 VC;2)当 =15时,构件 BC 上(即 BC 线上或其延长线上)速度最小的

3、一点E 的位置及其速度值。题 8 图9、在图示的凸轮机构中，已知凸轮 1 以等角速度 1=10rad/s 转动。凸轮为一偏心圆，其半径 R1=25mm，L AB=15mm，L AD=50mm， 1=90，试用瞬心法求机构 2 的角速度 2。第 3 页 共 24 页题 9 图10、在图示机构中，已知长度 LAB=LBC=20 mm ,LCD=40mm ,a=90W1=100(1/S),请用速度瞬心法求 C 点的速度的大小和方向题 10 图11、如图所示偏置曲柄滑块机构。若已知 a=20 mm,b=40 mm ,e=10 mm ，试用作图法求出此机构的极位夹角 、行程速比系数 K、行程 S，并标出

4、图示位置的传动角。题 11 图12、试将图示机构 进行高副低代，绘出简图； 分别计算其代替后的自由度题 12 图13、判断下列图示机构为何种铰链四杆机构？并简要说明理由（图中数字代表杆件长度）题 13 图14、计算图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度和虚约束，应指出） 。第 4 页 共 24 页题 14 图15、在图示铰链四杆机构中，已知：l BC=50mm，l CD=35mm，l AD=30mm，AD为机架。试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且 AB 为曲柄，求 lAB的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求 lAB的最小值；（3）若此机构为双摇杆机构，求 lAB的取值范围。题 15

5、 图16、试设计如图所示的六杆机构。当原动件 OAA 自 OA y 轴沿顺时针转过 12 = 60到达 L2时，构件 OBB1顺时针转过 12 = 45，恰与 OA x 轴重合。此时，滑块 6 在 OA x 轴上自 C1移动到 C2，其位移 S12 = 20 mm，滑块 C1距 OB的距离为 OBC1 = 60 mm，试用几何法确定 A1和 B1点的位置。题 16 图17、已知曲柄摇杆机构 ABCD 各杆杆长分别为AB=50mm，BC=220mm，CD=100mm，最小允许传动角 min=60，试确定机架长度 AD 的尺寸范围。18、在铰链四杆机构 ABCD 中，已知 LAB=30mm，L B

6、C=75mm，L CD=50mm，且 AB为原动件，AD 为机架。试求该机构为曲柄摇杆机构时 LAD的长度范围。19、设计一曲柄摇杆机构。已选定其中两杆长度 a=9，b=11，另外两杆长度之和 c+d=25，试求 c，d 长度各为多少（取整数，单位自定）？并可选用哪些构件为机架？20、如图示一曲柄摇杆机构。已知 AD=600mm，CD=500mm，摇杆摆角 60，摇杆左极限与 AD 夹角 160，试确定曲柄和连杆长度。题 20 图 21、如图为偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构，凸轮廓线为渐开线，渐开线的基圆半径 r0=40mm,凸轮以 =20rad/s 逆时针旋转。试求：（1）在 B 点接触时推杆

7、的速度 VB；（2）推杆的运动规律（推程） ；（3）凸轮机构在 B 点接触时的压力角；（4）试分析该凸轮机构在推程开始时有无冲击？是哪种冲击？题 21 图22、题 12 图所示对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，第 5 页 共 24 页O 为凸轮的几何中心，O1 为凸轮的回转中心。直线 AC 与 BD 垂直，且 230mm，试计算：（1）该凸轮机构中 B、D 两点的压力角；（2）该凸轮机构推杆的行程 h。题 22 图23、如图 13 所示，已知一偏心圆盘 R=40 mm，滚子半径 rT=10 mm，LOA=90 mm，LAB=70 mm，转轴 O 到圆盘中心 C 的距离 LOC=2

8、0 mm，圆盘逆时针方向回转。（1）标出凸轮机构在图示位置时的压力角 ，画出基圆，求基圆半径r0；（2）作出推杆由最下位置摆到图示位置时，推杆摆过的角度 及相应的凸轮转角 。题 23 图24、如图所示为偏置直动推杆盘形凸轮机构，AFB、CD 为圆弧，AD、BC 为直线，A、B 为直线与圆弧 AFB 的切点。已知e=8mm，r0=15mm， 30mm，COD=30，试求：（1）推杆的升程 h, 凸轮推程运动角为 0，回程运动角 0 和远休止角 02；（2）推杆推程最大压力角 max 的数值及出现的位置；（3）推杆回程最大压力角 max 的数值及出现的位置。题 24 图25、已知偏置式滚子推杆盘形

9、凸轮机构(如图所示),试用图解法求出推杆的运动规律 s 曲线(要求清楚标明坐标(s-)与凸轮上详细对应点号位置,可不必写步骤)。题 25 图26、在如图所示的凸轮机构中,弧形表面的摆动推杆与凸轮在 B 点接触。当凸轮从图示位置逆时针转过 90 后,试用图解法求出或标出：第 6 页 共 24 页（1）推杆与凸轮的接触点；（2）推杆摆动的角度大小；（3）该位置处,凸轮机构的压力角。题 26 图27、一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知：a=100mm，Z1=20，Z2=30,=20，da1=88mm。（1）试计算下列几何尺寸:齿轮的模数 m；两轮的分度圆直径 d1 ,d2；两轮的齿

10、根圆直径 df1 , df2 ；两轮的基圆直径 db1 , db2；顶隙 C。（2）若安装中心距增至 a=102mm，试问:上述各值有无变化,如有应为多少?两轮的节圆半径 r1 ,r2 和啮合角 为多少?28、已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数为:Z1=40,Z2=60,m=5mm, =20,ha*=1,c*=0.25。(1)求这对齿轮标准安装时的重合度 a,并绘出单齿及双齿啮全区;(2)若将这对齿轮安装得刚好能够连接传动,求这时的啮合角 ;节圆半径 r1 和 r2;两轮齿廓在节圆处的曲率半径 1 和 229、用齿轮刀具加工齿轮，刀具的参数如下：m=2mm，a=20,h*a=1,c*=

11、0.25,刀具移动的速度 V 刀 =7.6mm/s,齿轮毛坯的角速度 =0.2rad/s,毛坯中心到刀具中线的距离 L=40mm。试求：(1)被加工齿轮的齿数 Z；(2)变位系数 X；(3)齿根圆半径 rf；(4)基圆半径 rb。30、某机器上有一对标准安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮机构，已知：Z 1=20,Z2=40,m=4mm,h*a=1。为了提高传动的平稳性，用一对标准斜齿圆柱齿轮来替代，并保持原中心距、模数（法面） 、传动比不变，要求螺旋角 20。试设计这对斜齿圆柱齿轮的齿数 Z1,Z2和螺旋角 ，并计算小齿轮的齿顶圆直径 da1和当量齿数 Zv1。31、已知产生渐开线的基圆半径

12、rb=50mm，试求：（1）渐开线在向径 rk=65mm 处的曲率半径 k,和压力角 k，和展角 k;（2）渐开线上展角 k=20处的压力角 k，向径 rk和曲率半径 k。32、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知：Z 1=21,Z2=61,m=2.5mm,=20 0.试求：（1）两轮的齿 p1和 p2；（2）两轮的基圆齿距 Pb1和 Pb2（3）两轮分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 1和 2。33、已知一对齿数相等，=20，m=5mm 的标准安装外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动。为了提高其重合度，而又希望不增加齿数，故增加主从动轮的顶圆，使其刚好彼此通过对方的啮合极限点。若要求重合度 61.，试求：（1

13、）两轮的齿数 Z1、Z 2（2）两轮的顶圆直径 da1和 da2。34、有两个齿数分别为 Z1、Z 2的标准直齿圆柱齿轮，且Z1Z2，m 1=m2=m， 1= 2=20，h a*=1，c *=0.25。（1）试根据渐开线的性质比较两个齿轮的分度圆上的齿厚，齿顶圆上齿厚，齿根圆上齿厚，孰大孰小；（2）若 m=5mm，Z 1=19，Z 2=41，试计算这对外啮合齿轮正确安装时的中心距及各轮齿顶圆直径，齿根圆直径，基圆直径，并作图求得实际啮合线长度B1B2,并据此求出重合度 a=?。35、采用标准齿条刀加工渐开线直齿圆柱齿轮。已知刀具齿形角 =20，齿距为 4mm,加工时刀具移动速度 V=60mm/

14、s，轮坯转动角速度 =1rad/s。（1）试求被加工齿轮的参数：m、Z、d、d b；d b=112.76mm（2）如果刀具中线与齿轮毛坯轴心的距离 L=58mm，问这样加工出来的齿轮是正变位还是负变位齿轮，变位系数是多少？36、用范成法滚刀切制参数为 Z=16、 n=20、h an*=1 的斜齿轮，当其=15时，是否会产生根切？仍用此滚刀切制齿数 Z=15 的斜齿轮，螺旋角至少应为多少时才能避免根切？37、已知以对外啮合斜齿圆柱齿轮的参数为：m n=6mm，Z 1=30，Z 2=100，试问螺旋角为多少时才能满足标准中心距为 400mm？第 7 页 共 24 页38、已知齿轮 1 的转速 n1

15、=120r/min，而 Z1=40，Z 2=20，求：（1）Z 3；（2）行星架的转速 nH=0 时齿轮 3 的转速 n3（大小及方向） 。题 38 图39、已知轮系中 Z1=60，Z 2=1，Z 2=20，各系模数均相同，求 Z3及 i1题 39 图40、求如图所示轮系的传动比 i14.，已知 Z1= Z2=25，Z 2= Z3=20，Z H=100，Z 4=20。题 40 图41、求图示卷扬机减速器的传动比 i1H.。若各轮的齿数为 Z1= 24，Z2=30，Z 2=48 ，Z 3=60，Z 3= 20，Z 4=20 Z4=100。题 41 图42、在如图所示的电动三爪卡盘传动轮系中，已知

16、各轮齿数为Z1=6，Z 2=Z2=25，Z 3=57，Z 4=56，试求传动比 i14。题 42 图43、在图示轮系中，已知各齿轮的齿数分别为 Z1=28，Z 3=78，Z 4=24 ，Z 6=80，若已知 n1=2000r/min。当分别将轮 3 或轮 6 刹住时，试求行星架的转速 nH。题 43 图44、在图示的轮系中，已知各轮齿数为 Z1= 20，Z 2= 25，Z2=30，Z 3=20，Z 4=70，n 1=750r/min，顺时针方向，试求 nH大小及方向。第 8 页 共 24 页题 44 图45、在图示的轮系中，已知各齿轮齿数为 Z1= Z2=20，Z 5= Z6= Z7=30，Z

17、 2= Z3=40 ，Z 4=100，试求传动比 i17。题 45 图46、在图示的轮系中，已知各齿轮齿数为 Z1= 1，Z 2=40 ，Z 2=24，Z 3=72 ，Z 3=18，Z 4=114，蜗杆左旋，转向如图示，试求轮系的传动比 i1H， 并确定输出杆 H 的转向。题 46 图47、在图示的轮系中，齿轮均是标准齿轮正确安装，轮 1 顺时针转动，以知各轮齿数为 Z1=20,Z2=25, Z4=25,Z5=20，试求转动比 i1H和轴的转向。题 47 图48、在图示的轮系中，已知各轮齿数为 Z1=22，Z 3=88，Z 4=Z6，试求传动比i16题 48 图49、在图示自行车里程表的机构中

18、，C 为车轮轴。已知 Z1= 17，Z 3= 23，Z 4= 19，Z 4= 20，Z 5= 24。设轮胎受压变形后使 28 英寸的车轮有效直径约为 0.7m，当车行一公里时，表上的指针 P 要刚好回转一周，求齿轮 2 的齿数。第 9 页 共 24 页题 49 图50、在图示的轮系中，已知各轮齿数为Z1=20，Z 2=34,Z3=18，Z 4=36,Z5=78,Z6=Z7=26，试求转动比 i1H题 50 图51、在图示的轮系中，已知各轮齿数为 Z3=Z4=25,Z2=20,各轮的模数相同，n4=1000r/min。试求行星架的转速 nH的大小和方向。题 51 图52、某原动机输出力矩 Md

19、相对主轴转角 的线图如图所示。其运动循环周期为半转（图上为 0180） 。主轴平均转速为 620r/min。当用该机驱动一等效阻力矩为常数的机器时，如要求不均匀系数为 =0.01。试求：（1） 主轴的最大转速 nmax和相应的曲柄转角 max；（2） 在主轴上应装的飞轮转动惯量 JF（不计其余构件的等效转动惯量）。题 52 图53、已知某机械一个稳定运动循环内的等效阻力矩 Mr，如图所示，等效驱动力矩 Md为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为： max=200rad/s 及 min=180rad/s。试求：（1）等效驱动力矩 Md的大小；（2）运转的速度不均匀系数 ；（3）当要求 在 0.

20、05 范围内，并不计其余构件的转动惯量时，应装在等效构件上的飞轮的转动惯量 JF。第 10 页 共 24 页题 53 图54、如图所示为某剪床以电动机转子为等效构件时的等效阻力矩曲线Mr()，它的循环周期为 20，即电动机转 10 转完成一次剪切。设驱动力矩为常数及机组各构件的等效转动惯量可以忽略不计，试问：（1）求驱动力矩 Md，并以图线表示在图上；（2）求最大盈亏功W max；（3）设电动机的转速为 750r/min，许用的速度不均匀系数 =0.05，求安装在电动机轴上的飞轮转动惯量 JF。题 54 图55、某机械在等效构件上作用的等效阻力矩 Mr在一个工作循环中的变化规律如图所示，等效驱

21、动力矩为 Md常数。试求：（1）等效驱动力矩 Md；（2）最大盈亏功W max。题 55 图56、已知机组在稳定运动时期的等效阻力矩变化曲线 Mr- 如图所示。等效驱动力矩为常数 Md=19.6N.m，主轴的平均角速度 m=10rad/s。为了减小主轴的速度波动，现装一个飞轮，飞轮的转动惯量 JF=9.8kg.m2。 （主轴本身的等效转动惯量不计）试求：运动不均匀系数 。题 56 图57、在一台用电动机作原动机的剪床机械系统中，电动机的转速为nm=1500r/min。已知折算到电机轴上的等效阻力矩 Mr 的曲线如图所示，电动机的驱动力矩为常数；机械系统本身各构件的转动惯量均忽略不计。当要求该系统的速度不均匀系数 0.05 时，求安装在电机轴上的飞轮所需的转动惯量JF。 题 57 图