1、机械原理 题库 一 一 . 判断下列各结论的对错。对者画“”号，错者画“”号。 1.一个构件可以由多个零件组成。 ( ) 2.三级杆组必定是四件六副杆组。 ( ) 3.曲柄滑块机构中，若曲柄为原动件则滑块一定无急回特性。 ( ) 4.国产标准斜齿轮的齿根圆一定比基圆大。 ( ) 5速度瞬心是构件上速度为零的点。 ( ) 6平面 高副连接的两构件间，只允许有相对滑动。 ( ) 7在曲柄滑块机构中，只要滑块做主动件，就必然有死点存在。 ( ) 8锥齿轮的标准摸数是指大端摸数。 ( ) 9自由度为 1的周转轮系是行星轮系。 ( ) 10 等效力矩的值一定大于零。 ( ) 11根据渐开线性质，基圆内无
2、渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。 （） 12对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数 K一定等于一。 （） 13在平面机构中，一个高副引入二个约束。 （） 14在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （） 15在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。 （） 二、填空题。 1 在平面机构中若引入 HP 个高副将引入 2 HP 个约束，而引入 LP 个低副将引入 LP 个约束，则活动构件数 n 、约束数与机构自由度 F 的关系是32LHF n P P 。 2 机构具有确定运动的条件是 : 机构的原动件数等于机构的自由度数；若
3、机构自由度 0，而原动件数 ，而原动件数 F，则各构件之间不能运动或产生破坏。 3. 用一个平面低副联两个做平面运动的构件所形成的运动链共有 4个自由度。 4 速度瞬心是相对运动的两构件的 相对速度为零 的重合点，亦即瞬时 绝对速度相等 的重合点。若这点的速度为零则为 绝对瞬心 ；若不等于零，则为 相对瞬心 。 5平面四杆机构有无急回特性取决于 极位夹角 的 大小。 6曲柄滑块机构，当其曲柄处在与滑块的移动方向垂直时，其传动角 为 最小值 。导杆机构，其中滑快对导杆的作用力方向始终垂直于导杆，其传动角 为 90o 。 7对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和 不一定 大于其余两构件长度之和
4、。 8内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 模数相等 ； 压力角相等 ； 螺旋角大小相等且旋向相同 。 9标准渐开线外齿轮的 齿数增加，则齿顶圆压力角将 减小 。 10渐开线齿轮的齿根圆 有时小于基圆，有时大于基圆 。 11一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时，其传动比 不变 ，而啮合角 变大 。 12计算等效力（或力矩）的条件是 功率相等 ；计算等效转动惯量（或质量）的条件是 动能相等。 13达到静平衡的刚性回转体，其质心 一定 位于回转轴线上。 14铰链四杆机构的压力角是指连杆作用于 从动件 上的力与该力作用点速度间所夹的锐角。 15混合轮系中一定含有一个 周转轮系
5、 。 三 . 解答下列问题： 一、计算下图所示 机构的自由度。若图中含有局部自由度、复合铰链和虚约束情况时，应具体指出。 3 2 3 5 2 7 1LHF n P P F = 3 8 2 11 = 2 F = 3 8-2 11-1 = 1 二、求下列机构在图示位置时全部速度瞬心的位置（用符号 Pij 直接标注在图上）和构件 1、 3 的角速比 1/ 3。 1 13 14 3 13 3413 3413 13 14w P P w P PPPww P P 三、曲柄摇杆机构中，曲柄匀速转动角速度 0.2 /rs ，又知机构的极位夹角30 ，试求摇杆快，慢行程的时间各是多少？ 解： 3 0 , (1 8
6、 0 ) (1 8 0 ) 1 .4k 2 / 31.4ts 慢行程： 2 31.4 / 2.4 13.08ts 快行程： 1 18.32ts 四 .图示凸轮机构中，从动杆位于推程段且做等速运 动，其运动规律为 8S cm ，图示位置（推程段）杆 AB CD ，又知 AB 杆长等于 BC杆长等于 CD 杆长，等于15cm。若凸轮匀速转动其角速度为 2/rad s ，求图示位置 B 点和 C点的速度及 BC 杆角速度各是多少？ 解： 8 16 /16 /0BCBBCV s cm sV V cm s 五、在偏置曲柄滑块机构中，已知滑块行程为 80mm，当滑块处于两个极限位置时，机构压力角各为 30
7、 和 60 ，试求： 1）杆长 ABl 、 BCl 及偏距 e; 2）该机构的行程速度变化系数 K; 3) 机构的最大压力角 max 。 ABCe解： 1） 设 ABl 为 a ， BCl 为 b ，极限位置为 1C 和 2C sin30 eab cos30 eba ( ) c o s 3 0 ( ) c o s 6 0 8 0a b b a 解得 a=292.8mm b=109.28mm e=69.28mm 2) 12 6 0 3 0 3 0C A C 180 30 1.4180 30K 3) 最大压力角出现在 AB 垂直于 1C 2C 时 m axm axsin 0.9 01964.41a
8、eb五、国产正常齿标准直齿圆柱齿轮外啮合传动。已知 *1, 0.25, 20ah c a ，1 100ad mm ， 1 77.5fd mm ， 1 18z ， 12 2i 。又知由于安装偏差，实际中心距比标准 中心距大 0.8mm。试求模数 m ，节圆压力角 1 、 2 ，节圆上的齿距 1p 、 2p ，齿顶顶隙 c。 解 112aad mz h m 5m mm 2 1 12 36z zi 12() 1352m z za m m 0.8 135.8a a m m 1 = 2 = arccos( cos ) 20.9aa 1 2 1 12(1 )a r r r i 1 45.267r mm 1
9、p = 2p = 112 / 15.8r z mm 1 .2 5 0 .8 2 .0 5c c m a m m 七、图示铰链 四 杆机构中，已知杆长 ml 2.01 ， ml 4.02 ， ml 4.03 ，图示为起动位置， DACD ， C、 B、 A共线， BC 杆质心在杆中点 E 处，又知 1.01 AJ 2kgm ， 61.02S J 2kgm ， kgm 42 ， 3.0D3 J 2kgm ， NmM 61 ，NmM 33 ， 求起动瞬时杆 1的角加速度 1 等于多少？ 解：机构瞬心点为： p14 A p12 B p23 C p34 D p13 A p24 C 3 / 1= p13
10、p14 / p13 p34=0 2 / 1= p12 p14 / p12 p24=1/2 VE / 1=EC 2 / 1=0 1 cm MV M1 6 Nm JV J1A +JS2（ 2 / 1） 2 + m2（ 0 1 ） 2 0.18 kgm2 MV / JV 33.33 rad/s 八、现有一薄壁转盘其质量为 m ,经静平衡试验测定其质心偏距为 r ,方向如图所示垂直向下，由于该回 转平面上不允许安装平衡质量，只能在平面 I 和 II 上进行调整，试求在平衡基面 I 和 II上的平衡质径积 mr 及其方向。 解：根据动平衡的平衡条件，有 在平衡基面 I上： bmrabmr )( I 故有： mrab bmr )( I方向向上， 在平衡基面 II 上： amrabmr )( II 故有： mra)(b amr II方向向下。
