機(jī)械原理練習(xí)題

1、題1一、 填空題（10分）1在平面機(jī)構(gòu)中，一個(gè)運(yùn)動(dòng)副引入的約束m 的變化范圍是 。在空間機(jī)構(gòu)中，一個(gè)運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)m的變化范圍是 。2某機(jī)器的主軸平均角速度m = 100rad/s, 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)= 0.05，則該機(jī)器的最大角速度max = ，最小角速度min = 。3六桿機(jī)構(gòu)有 個(gè)瞬心。4平衡技術(shù)中常把遠(yuǎn)低于機(jī)器的一階固有頻率的轉(zhuǎn)子稱為 。常把接近或超過(guò)機(jī)器的一階固有頻率的轉(zhuǎn)子稱為 。5齒條型刀具范成切齒時(shí)，齒輪的模數(shù)由 決定。6相對(duì)瞬心的特點(diǎn)是 ，絕對(duì)瞬心的特點(diǎn)是 。二、選擇題（10分）1下面說(shuō)法正確的是：（ ）A機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)與自鎖是一回事； B機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)； C機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)

2、； D機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)與摩擦力有關(guān)。2下面說(shuō)法正確的是：（ ）A齒條型刀具范成切齒時(shí)，分度圓的半徑由齒條模數(shù)決定；B齒條型刀具范成切齒時(shí)，齒輪的模數(shù)由齒條移動(dòng)速度和輪坯轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的比值決定；C齒條型刀具范成切齒時(shí)，齒輪是不是標(biāo)準(zhǔn)齒輪由加工終了時(shí)齒條與輪坯的相對(duì)位置決定；D齒輪傳動(dòng)中正傳動(dòng)與齒輪正變位是一回事，只是提法不同3下面說(shuō)法正確的是（ ）A虛約束不是實(shí)實(shí)在在的約束，是沒(méi)用的，所以等于不存在；B虛約束是不存在的約束； C計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)可以去掉虛約束，在實(shí)際機(jī)構(gòu)中也可以拆除它； D虛約束滿足一定的條件，若不滿足條件它將會(huì)變成實(shí)際約束。4下面說(shuō)法正確的是（ ）A矩形螺紋多用于連接； B三角螺紋多

3、用于連接；C三角螺紋多用于傳動(dòng)； C矩形螺紋、三角螺紋均多用于傳動(dòng)。5下列關(guān)于單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)敘述正確的是：（ ）A不可能等于1 ； B可能等于1； 可以傳遞成任意角度兩軸的運(yùn)動(dòng)； 不可以傳遞成任意角度兩軸的運(yùn)動(dòng)。三、 判斷題（5分）1運(yùn)動(dòng)鏈選擇不同構(gòu)件作機(jī)架，機(jī)構(gòu)的級(jí)別不變。（ ）2齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)分度面與節(jié)圓可能不重合。（ ）3齒輪傳動(dòng)中=1.3，說(shuō)明在齒輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)基圓齒距時(shí)30% 的時(shí)間2對(duì)齒嚙合。（ ）4只要滿足機(jī)構(gòu)的自由度=機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件數(shù)，機(jī)構(gòu)就一定有有意義的確定的運(yùn)動(dòng)。（ ）5不論何種機(jī)械的運(yùn)動(dòng)都可以采用飛輪來(lái)調(diào)節(jié)速度的波動(dòng)。（ ）四、簡(jiǎn)答題（10分）把主動(dòng)件的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閺膭?dòng)件的單

4、向間歇運(yùn)動(dòng)可以采用什么機(jī)構(gòu)（至少三種）？五、分析題（10分）分析如圖機(jī)構(gòu)的組成，該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否確定？判斷機(jī)構(gòu)的級(jí)別。七、作圖題（20分）1如圖2，為滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為一偏心圓盤。試用圖解法做出：凸輪的基圓；凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角0 ；從動(dòng)件的升程h；圖示位置的壓力角；從動(dòng)件在圖示位置的位移s 及凸輪的轉(zhuǎn)角。2設(shè)計(jì)一鉸接四桿機(jī)構(gòu)，如圖3所示。已知搖桿的行程速度系數(shù)K=1，機(jī)架長(zhǎng)lAD= 1m，搖桿長(zhǎng)lCD=0.9m，當(dāng)搖桿CD運(yùn)動(dòng)到左極限位置時(shí)，曲柄與機(jī)架的夾角為45度，試確定曲柄及連桿的長(zhǎng)度lAB、lBC。八、計(jì)算題（30分）1在圖4 所示輪系中各輪齒數(shù)為z1=32, z2=33, z2

5、z438, z3=z3=19, 輪5為單頭右旋蝸桿，z6=76, n1=45r/min, 方向如圖所示。試求：(1) 當(dāng)n5=0時(shí)n4的大小及方向。(2) 當(dāng)n5=10 r/min (逆時(shí)針轉(zhuǎn))時(shí)n4的大小及方向。(3) 當(dāng)n5=10 r/min (順時(shí)針轉(zhuǎn))時(shí)n4的大小及方向。2如圖5 所示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知機(jī)構(gòu)位置、尺寸，1、2、3構(gòu)件質(zhì)量分別為m1=10kg，m2=10kg，m3=20kg，質(zhì)心分別在A、B和CD的中點(diǎn)S3，lAB=lAC=lCS3=0.1m, =30o。各構(gòu)件相對(duì)質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1=1kgm2，J2=2kgm2，J3=4kgm2，M1=500 Nm為驅(qū)動(dòng)力矩。求在圖示位置取

6、構(gòu)件3為等效構(gòu)件時(shí)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效驅(qū)動(dòng)力矩。題2一、 填空題（10分）1機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)的條件 。2平衡技術(shù)中常把 的轉(zhuǎn)子視為短轉(zhuǎn)子。常把 的轉(zhuǎn)子視為長(zhǎng)轉(zhuǎn)子，短轉(zhuǎn)子的平衡措施稱為 。長(zhǎng)轉(zhuǎn)子的平衡措施稱為 。3機(jī)械平衡的目的是 ；機(jī)械調(diào)速的目的是 。4對(duì)于有周期性速度波動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)，可以利用 調(diào)節(jié)機(jī)械系統(tǒng)速度波動(dòng)的大小。對(duì)于非周期性速度波動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)，需要利用 （ ） 調(diào)節(jié)機(jī)械系統(tǒng)速度波動(dòng)的大小。5齒條加工齒輪中，齒輪的分度圓半徑由 決定。二、選擇題（10分）1下面說(shuō)法正確的是：（ ）A棘輪機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)限制，運(yùn)動(dòng)中具有剛性沖擊；B槽輪機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)限制，運(yùn)動(dòng)中具有柔性沖擊；C槽輪機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)限制

7、，運(yùn)動(dòng)中具有剛性沖擊；D棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)都具有剛性沖擊和柔性沖擊。2下面說(shuō)法正確的是：（ ）A機(jī)械的實(shí)際效率是大于或等于0小于1的；B機(jī)械的實(shí)際效率可以小于0；C機(jī)械的實(shí)際效率不可能小于0；D以上說(shuō)法均不正確。3一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪 m=2, z1=18, z2=43, a=62mm, 下面說(shuō)法正確的是：（ ）A節(jié)圓與分度圓重合； B. 節(jié)圓與分度圓不重合;C. 節(jié)圓的大小取決于中心距; D. 分度圓的大小取決于中心距。4. 下面說(shuō)法正確的是: ( )A. 行星輪系的自由度=1; B. 差動(dòng)輪系的自由度=1;C. 行星輪系的自由度=2; D. 差動(dòng)輪系的自由度=25. 避免凸輪實(shí)際輪廓曲線失真

8、的方法正確的是：（ ）A減小滾子圓半徑； B. 增大滾子圓半徑;C. 減小基圓半徑; D. 增大基圓半徑三、判斷題（5分）1齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，兩個(gè)節(jié)圓為純滾動(dòng)，它的齒廓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是純滾動(dòng)。（ ）2凸輪的基圓半徑等于其輪廓曲線的最小向徑。（ ）3一對(duì)中心距是標(biāo)準(zhǔn)中心距的齒輪傳動(dòng)一定是標(biāo)準(zhǔn)齒輪。（ ）4即使摩擦系數(shù)為0，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置時(shí)機(jī)構(gòu)也不能動(dòng)。（ ）5自由度為0的桿組稱為基本桿組。（ ）四、簡(jiǎn)答題（10分）把主動(dòng)件的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閺膭?dòng)件的往復(fù)擺動(dòng)可以采用什么機(jī)構(gòu)（至少3種）？五、分析題（20分）2分析如圖7所示機(jī)構(gòu)的組成，判斷機(jī)構(gòu)的級(jí)別。六、證明題（5分）證明鉸接四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件。八、

9、計(jì)算題 （30分）1已知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，正常齒制，m=2mm, z1=19, z2=37, 安裝中心距a=57mm, 求理論嚙合線長(zhǎng)度N1N2。2圖9所示輪系中，各輪齒數(shù)為z1=30, z2=25，z3=z4=24，z5=18, z6=121，n1=120r/min, nH=1000 r/min，轉(zhuǎn)向相反, 求n5、n6 。 題3一、 填空題（15分）1如圖11所示為 機(jī)構(gòu)，已知曲柄lBC=20mm, 機(jī)架lAB=40mm, 則該機(jī)構(gòu)的極位夾角= ，急回系數(shù)K= 。2在凸輪機(jī)構(gòu)中， 運(yùn)動(dòng)規(guī)律在一般情況下會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊，但如果用于 運(yùn)動(dòng)形式時(shí)就可以避免沖擊。3當(dāng)采用 法切削漸開(kāi)線齒輪

10、齒廓時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生根切。其原因是 ，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，不根切的最少齒數(shù)是 。4采用模數(shù)為2.5mm的標(biāo)準(zhǔn)齒條刀具加工漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪，已知刀具移動(dòng)速度v=60mm/s，輪坯轉(zhuǎn)速=1rad/s, 則被加工齒輪的齒數(shù)z= ；若刀具中線與輪坯中心的距離為59mm, 則被切齒輪是 齒輪（正變位還是負(fù)變位）；變位系數(shù)是 。5移動(dòng)的自鎖條件是 ；圖12所示的楔形夾具的各接觸面間的摩擦系數(shù)均為f, 則此夾具的自鎖條件為 。6剛性轉(zhuǎn)子靜平衡的力學(xué)條件是 ，動(dòng)平衡的力學(xué)條件是 。二、判斷題（5分）1具有標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪是標(biāo)準(zhǔn)齒輪。（ ）2對(duì)于機(jī)構(gòu)慣性力的合力和合力偶，通常只能做到部分平衡。（

11、）3軸1和軸2通過(guò)雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)不管怎樣連接，兩軸的傳動(dòng)比都恒等于1。（ ）4周期性速度波動(dòng)的構(gòu)件，在一個(gè)周期內(nèi)其動(dòng)能的增量為零。（ ）5在平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)中，若不計(jì)摩擦，凸輪施加于從動(dòng)件的推力總是垂直于平底，故其壓力角恒為零。（ ）三、（15分）試判斷如圖13所示運(yùn)動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)是否確定？如果運(yùn)動(dòng)確定，請(qǐng)對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析；如果運(yùn)動(dòng)不確定，請(qǐng)?zhí)岢鍪蛊渚哂写_定運(yùn)動(dòng)的修改方案，畫出修改后的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。五、（10分）圖15所示盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪為一以C為中心的偏心圓盤，要求回答下列問(wèn)題：(2) 畫出凸輪的基圓，并標(biāo)出基圓半徑r0。 (3) 標(biāo)出凸輪在圖示位置時(shí)從動(dòng)件的位移s 。(4) 標(biāo)出從動(dòng)件由

12、圖示位置升高位移s1 時(shí)，凸輪對(duì)應(yīng)的的轉(zhuǎn)角1。 (5) 畫出凸輪輪廓上的D點(diǎn)與滾子接觸時(shí)，機(jī)構(gòu)的壓力角。六、（15分）設(shè)有一對(duì)漸開(kāi)線外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，正常齒制，傳動(dòng)比為i12=3、模數(shù) m=5mm、壓力角=20o, 實(shí)際中心距a=323mm。 (1) 求出標(biāo)準(zhǔn)中心距a, 小齒輪的齒數(shù)z1、基圓半徑 rb1。 (2) 求出兩輪的嚙合角 。 七、（15分）輪系如16所示，已知 z1=z2=20, z3=24, z4=48, z5=30, z6=z7=18, z8=66, 求傳動(dòng)比i18, 并說(shuō)明軸1與軸8的相對(duì)轉(zhuǎn)向。八、（10分）在如圖17所示機(jī)構(gòu)中，已知構(gòu)件3對(duì)回轉(zhuǎn)軸C的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J3=0.

13、4kgm2，作用于構(gòu)件3上的阻力矩M3=45Nm ，其他構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)。要求標(biāo)出所有瞬心，并求當(dāng)取構(gòu)件1為等效構(gòu)件時(shí)，機(jī)構(gòu)的等效阻力矩Mer 及等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je。參考答案【題1】一、 填空題11或2；15。2102.5rad/s; 97.5rad/s3. 154. 剛性轉(zhuǎn)子；柔性轉(zhuǎn)子。5齒條刀具的模數(shù)6vP0; vP =0。二、選擇題1C； 2. C; 3. D; 4. B; 5. BD。三、判斷題1. F ； 2.F； 3.T； 4.；F 5.F。四、簡(jiǎn)答題 將主動(dòng)件的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閺膭?dòng)件的單向間歇運(yùn)動(dòng)可以采用曲柄搖桿驅(qū)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)。五、分析題機(jī)構(gòu)由主動(dòng)件

14、、機(jī)架和三個(gè)II級(jí)桿組組成，如圖14-25所示。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)確定。該機(jī)構(gòu)為II級(jí)機(jī)構(gòu)。七、作圖題1如圖14-26所示2選1=0.01m/mm作圖，過(guò)A點(diǎn)作45度斜線，與圓弧交C1、C2 ， 如圖27所示，則 量得 a=58mm, b=71mm。lAB=a1=0.58m; lBC=b1=0.71m。八、計(jì)算題1解：（1）當(dāng)n5=0時(shí)，n6=0, 該輪系為定軸輪系。所以 （方向向左（）（2）定軸輪系: 1-2 , 5-6 周轉(zhuǎn)輪系：2-3-3-4-6 由式得：n2=43.6r/min(), 由式得: n6=0.13() 。 令n2 ()為“+”，則n6()為“”，將n2 、n6 代入式即解得： n4

15、=43.9r/min（方向向左）() 。（3）方程仍為上述式、。由式得：n2=43.6r/min(), 由式得：n6=0.13() 代入式即解得 ：n4=43.3r/min（方向向左）() 。2解 ： 如圖28所示，找出所有瞬心，則V2=1lAB, V3=3lCS3, 2=31p13 p141=3p13 p341N=M11【題2】一、 填空題1 主動(dòng)件數(shù)=F （F>0）。2 b/d0.2; b/d0.2; 靜平衡；動(dòng)平衡。3 消除慣性力和慣性力矩；減小機(jī)器的速度波動(dòng)。4 飛輪；調(diào)速器。5 齒條的移動(dòng)速度和輪坯轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的比值。二、選擇題1AB; 2. AC; 3. BC; 4. AD;

16、5. AD。三、判斷題1. F； 2. F； 3. F； 4. T； 5. F。四、簡(jiǎn)答題把主動(dòng)件的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閺膭?dòng)件的往復(fù)擺動(dòng)可以采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)。五、分析題2分析機(jī)構(gòu)的組成應(yīng)先對(duì)機(jī)構(gòu)高副低代，如圖30所示；將機(jī)構(gòu)折分桿組如圖31所示。該機(jī)構(gòu)為II級(jí)機(jī)構(gòu)。六、證明題設(shè)：ad如圖32所示。在三角形（A）BCD中：a+d b+c, 在三角形（A）BCD中b(d-a)+caa+bc+dc(d-a)+baa+cb+dab, ac, ad a為最短桿，而b、c、d必有一個(gè)為最長(zhǎng)。由此得出鉸接四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件：（1） 最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿的長(zhǎng)度之和

17、。（2） 連架桿與機(jī)架中必有一桿為最短桿。八、計(jì)算題1解 因?yàn)?所以 2. 解: 該輪系為基本周轉(zhuǎn)輪系代入 n1=120, nH= - 1000。解得 : n6 = -800r/min 與n1轉(zhuǎn)向相反。nH、n6代入上式，解得：n5 = 344.4r/min 與n1轉(zhuǎn)向相同。【題3】一、 填空題1 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，60o, 2。 2 簡(jiǎn)諧（或余弦加速度），兩端無(wú)休止。3 范成法，刀具的齒頂線超過(guò)了極限嚙合點(diǎn)， 17。4 48 ，負(fù)變位 ，-0.4。 5 驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦角之內(nèi)（），2arctan f。6 F1=0, F1=0且T1=0。二、 判斷題1F； 2. T； 3. F； 4. T； 5.

18、 T。三、解：（a）F=3×7-2×10=1該運(yùn)動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)是確定的，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析如圖34所示。該機(jī)構(gòu)為II級(jí)機(jī)構(gòu)。（b）該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案不合理。改正方案如圖35所示（答案不唯一）。五、 解：如圖14-37所示六、解（1）由 ，得z132.3。 取z1=32, 則 z2=z1i12=96, 得a=320mm, rb1=mz1cos/2=75.18mm。（2）七、解: 輪1、2、3、4和系桿H組成周轉(zhuǎn)輪系，輪5、6、8組成定由輪系。因?yàn)閚5=nH, 所以 i18=i1Hi58=-6.6 軸1與軸8的轉(zhuǎn)向相反。八、解：所有瞬心如圖14-38所示。因?yàn)镸er1=M33, 所以Me

19、r =M33/1 。 由于1、3 的瞬心P13 在無(wú)窮遠(yuǎn)處，所以3/1=1 ，即Mer =M3 =45Nm, 因?yàn)镴e12/2=J332/2, 所以Je=J332/12=J3=0.4kg·m2。 1-1、 如圖示滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的輪廓曲線為一個(gè)偏心圓。已知凸輪半徑R=20mm，偏距e=8mm，滾子半徑為rr=4mm , 凸輪順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。試求： (1) 從動(dòng)件的行程h； (2) 圖示位置時(shí)從動(dòng)件的位移s和壓力角； (3) 凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，從動(dòng)件由A點(diǎn)到B點(diǎn)接觸時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角。解：先畫出理論輪廓曲線和基圓。(1) 行程h為B1D段長(zhǎng)度，如圖6-4解圖所示。(2) 位移S為AG段長(zhǎng)度；= 0o (3) 凸輪轉(zhuǎn)角為 COF(大于180o