機(jī)械原理復(fù)習(xí)題帶答案打印版 1

1、1、 如圖所示機(jī)構(gòu)，若取桿AB為原動(dòng)件，試求：（1） 計(jì)算此機(jī)構(gòu)自由度，并說明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)；（6分）（2） 分析組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組，并判斷此機(jī)構(gòu)的級(jí)別。（6分）（1） 活動(dòng)構(gòu)件n=5 (1分) 低副數(shù)7 (1分) 高副數(shù)0 (1分) （2分） 有確定運(yùn)動(dòng)。 (1分)（2） 基本桿組如圖所示（2級(jí)桿組各2分，原動(dòng)件1分，共5分）。此機(jī)構(gòu)為2級(jí)機(jī)構(gòu)（1分）2、 如圖所示機(jī)構(gòu)，若取桿AB為原動(dòng)件：（1） 計(jì)算此機(jī)構(gòu)自由度，并說明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)；（6分）（2） 分析組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組，并判斷此機(jī)構(gòu)的級(jí)別。（6分）（1） 活動(dòng)構(gòu)件n=5 (1分) 低副數(shù)7 (1分) 高副數(shù)0

2、(1分) （2分） 有確定運(yùn)動(dòng)。 (1分)（2） 基本桿組如圖所示（2級(jí)桿組各2分，原動(dòng)件1分，共5分）。此機(jī)構(gòu)為2級(jí)機(jī)構(gòu)（1分）3、 如圖所示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，（1） 計(jì)算其自由度；（2） 確定其是否有確定的運(yùn)動(dòng)。（寫出活動(dòng)件、低副、高副的數(shù)目，有虛約束、局部自由度或復(fù)合鉸鏈的地方需指出）H(或I)-虛約束 (1分) B-局部自由度 (1分) 無復(fù)合鉸鏈 (1分)活動(dòng)構(gòu)件n=6 (1分) 低副數(shù)8 (1分) 高副數(shù)1 (1分) （3分）此機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。(1分)4、 計(jì)算下圖所示機(jī)構(gòu)的自由度。若圖中含有局部自由度、復(fù)合鉸鏈和虛約束等情況時(shí)，應(yīng)具體指出。（10分）無虛約束 (1分) B-局部

3、自由度 (1分) E-復(fù)合鉸鏈 (1分)活動(dòng)構(gòu)件n=7 (1分) 低副數(shù)9 (1分) 高副數(shù)1 (1分) （3分）5、 如圖所示機(jī)構(gòu)：1. 指出是否含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束，若有則明確指出所在位置；2. 在去掉局部自由度和虛約束后，指出機(jī)構(gòu)的活動(dòng)構(gòu)件數(shù)，低副數(shù)，高副數(shù)；3. 求機(jī)構(gòu)的自由度。無虛約束 (1分) E-局部自由度 (1分) C-復(fù)合鉸鏈 (1分)活動(dòng)構(gòu)件n=7 (1分) 低副數(shù)9 (1分) 高副數(shù)1 (1分) （3分）6、 如圖所示齒輪連桿機(jī)構(gòu)，構(gòu)件1，2為一對(duì)齒輪：（1） 指出是否含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束，若有則明確指出所在位置；（2） 在去掉局部自由度和虛約束后

4、，指出機(jī)構(gòu)的活動(dòng)構(gòu)件數(shù)，低副數(shù)，高副數(shù)；（3） 求機(jī)構(gòu)的自由度。無虛約束 (1分) 無局部自由度 (1分) A為復(fù)合鉸鏈 (1分)活動(dòng)構(gòu)件n=4 (1分) 低副數(shù)5 (1分) 高副數(shù)1 (1分) （3分）7、 圖示平面滑塊機(jī)構(gòu)中，摩擦角大小如圖所示，F(xiàn)為驅(qū)動(dòng)力，與水平方向的夾角為，Q為工作阻力，忽略構(gòu)件的重力和慣性力，試求：（1） 在圖中作出機(jī)架2對(duì)滑塊1的總約束反力 ；（2分）（2） 寫出驅(qū)動(dòng)力F的表達(dá)式； （2分）（3） 該瞬時(shí)的機(jī)械效率。（2分）（1） 如圖所示 （2分） （2） 得到： （2分）（3） ， （2分）8、 圖示平面單桿機(jī)構(gòu)中，桿長(zhǎng)已知，鉸鏈B處的虛線小圓為摩擦圓，半徑為，

5、M為驅(qū)動(dòng)力矩，阻力F與桿AB的夾角為，忽略構(gòu)件的重力和慣性力，試求：（1） 在圖中作出轉(zhuǎn)動(dòng)副B的總約束反力 ；（2分）（2） 寫出驅(qū)動(dòng)力矩M的表達(dá)式；（2分）（3） 該瞬時(shí)的機(jī)械效率。（2分） （1） 如圖所示 （2分） （2） （2分）（3） ， （2分）9、 如圖所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，細(xì)線小圓表示轉(zhuǎn)動(dòng)副處的摩擦圓。若不考慮構(gòu)件的質(zhì)量，當(dāng)構(gòu)件1主動(dòng)時(shí)，試在圖上畫出圖示瞬時(shí)作用在連桿2上兩運(yùn)動(dòng)副（B、C）處的總反力方向。如圖，每力3分10、 一平面機(jī)構(gòu)如圖所示，已知構(gòu)件的角速度為1，試求：（1） 此機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部速度瞬心（用符號(hào)Pij直接標(biāo)注在圖上）；（4分）（2） 構(gòu)件3的速度V3（寫

6、出表達(dá)式即可）。（2分） （1） 作 （2分） 作 （2分）（2） ： （2分）11、 一平面機(jī)構(gòu)如圖所示，已知構(gòu)件的角速度為1，試求：（1） 此機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部速度瞬心（用符號(hào)Pij直接標(biāo)注在圖上）；（4分）（2） 寫出構(gòu)件3角速度3的表達(dá)式。（2分）（1） 作 （2分） 作 （2分）（2） ： （2分）12、 圖示ABCD為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，其中C1D、C3D為搖桿CD的兩個(gè)極限位置。AB為主動(dòng)件，回答下列各題：（1） 畫出該曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角；（2分）（2） 畫出在圖示位置（2位置）時(shí)該曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角（2分）（3） 該曲柄搖桿機(jī)構(gòu)有無急回特性？若有寫出行程速度變化系數(shù)的

7、表達(dá)式；（3分）（4） 若桿AB、BC、CD的長(zhǎng)度分別為240mm、600mm、400mm，要使該機(jī)構(gòu)始終為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，則機(jī)架AD的取值范圍應(yīng)為何值？（4分）（5） 如果要求用一連桿將搖桿CD和滑塊F連接起來，使搖桿的三個(gè)已知位置C1D、C2D、C3D和滑塊的三個(gè)位置F1 、F2 、F3相對(duì)應(yīng)（圖中尺寸系按比例繪出）。試用作圖法確定此連桿的長(zhǎng)度及其與搖桿CD鉸鏈點(diǎn)的三個(gè)相應(yīng)位置（在題圖中直接作圖，要求保留作圖圖線，并簡(jiǎn)要說明作圖過程）。（7分）（1） 如圖所示，角即為極位夾角（2分）（2） 如圖C2點(diǎn)的線速度方向和B2C2延長(zhǎng)線的交角即為圖示位置的壓力角（2分）（3） 有（1分）。（2分）（

8、4） （4分）（5） 如圖，DF1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角得，DF3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角得，分別作線段、的垂直平分線，則交點(diǎn)即為所求的一個(gè)鉸鏈點(diǎn)位置，以D為圓心為半徑做圓D，分別以、為圓心，以為半徑做圓，分別與圓D交于、兩點(diǎn)，則、為另外兩個(gè)鉸鏈點(diǎn)的位置。（7分）13、 圖示ABCD為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，回答下列各題： （1） 用作圖法在圖中標(biāo)出CD桿的擺角；（3分）（2） 若AB為主動(dòng)件，畫出在圖示位置時(shí)該曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角（2分）；（3） 若桿AB、BC、CD、AD的長(zhǎng)度分別為240mm、600mm、400mm、500mm，以哪個(gè)桿作為機(jī)架可獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)？為什么？（3分）（4） 當(dāng)以CD為主動(dòng)件時(shí)，是否會(huì)

9、出現(xiàn)死點(diǎn)位置？為什么？（3分）（5） 試設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，要求滿足AB1、AB2與DE1、DE2兩組對(duì)應(yīng)位置，并要求滿足搖桿CD的第2位置為極限位置。已知桿AB、AD的長(zhǎng)度（在圖中已按比例畫出），試用作圖法確定鉸鏈C的位置（在題圖中直接作圖，簡(jiǎn)要說明作圖過程，并標(biāo)明四桿機(jī)構(gòu)ABCD）（7分）（1） 如圖，以D為圓心，已CD為半徑做圓D，以A為圓心以（AB+BC）為半徑做圓，交圓D于C2，以A為圓心，以（BC-AB）為半徑做圓，交圓D于C1，則角C1D C2 即為所求擺角（3分）（2） 如圖角即為傳動(dòng)角（2分）（3） 以桿AB作為機(jī)架可獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)（3分）（4） 當(dāng)以CD為主動(dòng)件時(shí)會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)

10、位置，因?yàn)楫?dāng)連桿和從動(dòng)曲柄共線時(shí)傳動(dòng)角為零，CD通過連桿作用于AB的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心（3分）（5） 如圖，將AB2E2D作為剛體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角，使E2D與E1D重合，此時(shí)AB2轉(zhuǎn)到的位置，作線段的垂直平分線，延長(zhǎng)與該垂直平分線交于C1點(diǎn)，則C1點(diǎn)即為鉸鏈點(diǎn)C1的位置，因?yàn)閾u桿CD的第二位置為極限位置，曲柄AB2與連桿B2 C2共線，以D為圓心C1D為半徑做圓，延長(zhǎng)AB2交該圓于C2點(diǎn)，則C2點(diǎn)即為鉸鏈點(diǎn)C2的位置。（7分）14、 下圖所示為一已知的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿CD和滑塊F連接起來使搖桿的三個(gè)已知位置C1D，C2D，C3D和滑塊的三個(gè)位置F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3相對(duì)應(yīng)。試作圖確定

11、此連桿的長(zhǎng)度及其與搖桿C2D鉸接點(diǎn)的位置。（要求保留作圖線）10分15、 在圖示的鉸鏈四桿中，各桿的長(zhǎng)度為a=28mm,b=52mm,c=50mm,d=72mm.。試問此為何種機(jī)構(gòu)？請(qǐng)用作圖法求出此機(jī)構(gòu)的極位夾角、桿CD的最大擺角、機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角min和行程速比系數(shù)K。 因?yàn)?8+72=100<50+52=102，并且最短桿為連架桿，所以此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。行程速比系數(shù) 16、 設(shè)計(jì)一翻料四桿機(jī)構(gòu)，其連桿長(zhǎng)BC=60mm，連桿的兩個(gè)位置關(guān)系如圖所示，要求機(jī)架AD與B1C1平行，且在其下相距50mm, 要求標(biāo)出四桿機(jī)構(gòu)ABCD。（按1:1另外作圖設(shè)計(jì)，保留作圖線，不必寫出作圖過程）B1

12、B2的垂直平分線：3分 C1C2的垂直平分線：3分 AD水平線： 3分標(biāo)A點(diǎn)： 1分 標(biāo)D點(diǎn)： 1分 連ABCD： 2分17、 試用作圖法設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知滑塊的行程H為80mm,偏心距e=40mm,行程速比系數(shù)K=1.5,求曲柄和連桿的長(zhǎng)度l1、l2。（要求用1：1作圖） （2分）作OC1： 2分 作OC2： 2分 作圓： 2分作e： 2分 連AC1、AC2： 2分 2分 （或者直接作圖求出）18、 已知一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的連桿滿足如圖三個(gè)位置、 ，試用圖解法設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)ABCD。（直接在原圖上作圖設(shè)計(jì)，保留作圖線，不必寫出作圖過程）B1B2的垂直平分線：3分 B2 B3的垂直平分線：

13、3分C1C2的垂直平分線：3分 C2 C3的垂直平分線： 3分標(biāo)A點(diǎn)： 1分 標(biāo)D點(diǎn)： 1分連ABCD： 2分19、 一偏置滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪為一半徑R30mm的圓，凸輪回轉(zhuǎn)中心位于圓心鉛垂向下10mm處，凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子半徑=5mm，偏距e5mm。求：（1） 要求推桿壓力角較小，畫出凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（自己選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸?；?） 在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖上畫出凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)， 從動(dòng)件的位移和壓力角。（在圖上標(biāo)出即可，不必求出具體數(shù)值）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖（2分）偏心圓（1分）基圓（1分）理論輪廓（1分）反轉(zhuǎn)90度：（1分）位移（2分）壓力角（2分）20、 如圖所示凸輪機(jī)構(gòu)，試在圖中畫

14、出凸輪的理論輪廓，偏距圓，基圓，圖示位置壓力角，推桿2的行程。 偏心圓（2分）基圓（2分）理論輪廓（2分）壓力角（2分）升程（2分）21、 圖示偏心直動(dòng)尖端從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)： (1) 在圖上作出基圓、偏距圓。（2）利用反轉(zhuǎn)法原理，求凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過450后，從動(dòng)件的位移，機(jī)構(gòu)的壓力角，在圖上標(biāo)注出來。 22、 圖示凸輪機(jī)構(gòu)，在圖上（1） 繪出理論廓線、基圓、偏距園；（2） 標(biāo)出圖示位置從動(dòng)桿的位移S和壓力角；（3） 標(biāo)出從動(dòng)桿由最低位置到圖示位置，凸輪已轉(zhuǎn)過的角度；23、 圖示偏心直動(dòng)尖端從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的輪廓為圓形，圓心為O。 (1) 在圖上作出凸輪的基圓、偏距圓；（2）利用反轉(zhuǎn)

15、法原理，求凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90°后，從動(dòng)件的位移S和壓力角；（3）在圖上求出從動(dòng)桿的行程h（即最大位移）。說明：(1) 不必作文字說明，但必須保留作圖線； (2) 位移S、壓力角和行程h只需在圖上標(biāo)出，不必度量出數(shù)值。基圓： 2分 偏距圓： 2分 反轉(zhuǎn)90度：2分 位移S： 2分 壓力角： 2分 行程h： 2分24、 如圖所示為一凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的實(shí)際廓線為一個(gè)圓，圓心為O,，凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為O。求：（1） 畫出理論廓線、偏距圓、基圓、標(biāo)出基圓半徑r0； （2） 利用反轉(zhuǎn)法原理，在圖中作出凸輪轉(zhuǎn)過時(shí)推桿的位移和壓力角；說明：(1)不必作文字說明，但必須保留作圖線； (2) S、只需在

16、圖上標(biāo)出，不必度量出數(shù)值。理論廓線 2分 基圓： 2分 偏距圓： 2分反轉(zhuǎn)30度：2分 位移S： 2分 壓力角： 2分25、 如圖所示為一凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為O。試用作圖法在圖上標(biāo)出：（1） 凸輪的理論廓線、偏距圓、基圓；（2） 當(dāng)凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過45°時(shí)，從動(dòng)件的位移S和壓力角；說明：(1)不必作文字說明，但必須保留作圖線； (2) S、只需在圖上標(biāo)出，不必度量出數(shù)值。 基圓： 2分 偏距圓： 2分 理論廓線： 2分反轉(zhuǎn)45度：2分 位移S： 2分 壓力角： 2分26、 圖示為一偏置式直動(dòng)尖底從動(dòng)件盤形凸輪機(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

17、圖上標(biāo)出：（1） 在圖上作出凸輪的基圓、偏距圓；（2） 利用反轉(zhuǎn)法原理，求凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90°后，從動(dòng)件的位移S和壓力角；（3） 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)過的相應(yīng)角度。說明：(1) 不必作文字說明，但必須保留作圖線； (2) 位移S、壓力角和只需在圖上標(biāo)出，不必度量出數(shù)值。作基圓：2分 作偏距圓：2分反轉(zhuǎn)90度：2分 位移： 2分壓力角：2分 B2點(diǎn)接觸位置：2分 轉(zhuǎn)角：2分27、 一對(duì)正常齒制漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪外嚙合傳動(dòng)，已知其模數(shù)m=2mm，壓力角=20º，齒數(shù)z1=20，z2=48，試計(jì)算：（1） 該對(duì)齒輪作無側(cè)隙嚙合時(shí)的中心距，嚙合角，節(jié)

18、圓半徑；（6分）（2） 欲使其實(shí)際中心距為68.5 mm，今用一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪（平行軸）湊中心距，在mn=2mm，z1、z2不變時(shí)，兩斜齒輪的螺旋角應(yīng)為多少？（2分）（3） 計(jì)算“2問”中斜齒輪1的當(dāng)量齒數(shù)zv1=？ （2分）（1） a= m(z1+z2)/2=68mm （2分） =200 （2分） =mz1/2=20mm （2分）（2） a= m(z1+z2)/2Cos =6.930 （2分）（3） zv1= z1/Cos3=20.44 （2分）28、 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪外嚙合傳動(dòng)，已知其模數(shù)，壓力角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，齒數(shù)，試計(jì)算：1、齒輪1的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、

19、基圓直徑2、該對(duì)齒輪標(biāo)準(zhǔn)嚙合時(shí)的中心距、嚙合角、節(jié)圓直徑3、欲使其實(shí)際中心距mm，今用一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪湊中心距，在mn=2mm，z1、z2不變時(shí)兩斜齒輪的螺旋角應(yīng)為多少？ （2分） （2分）（2分）（2分） （2分） （2分） （2分） （2分）29、 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱直齒輪外嚙合傳動(dòng)（正常齒），正確安裝（齒側(cè)間隙為零）后，中心距為144mm，其齒數(shù)為z1=24，z2=120，分度圓上壓力角=20º。（1） 求齒輪2的模數(shù)m2及其在分度圓上的齒厚S2；（4分）（2） 求齒輪1的齒頂圓處的壓力角a1；（2分）（3） 如已求得它們的實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度B1B2=10.3mm，試計(jì)算該對(duì)齒輪傳動(dòng)

20、的重合度；（2分）（4） 該對(duì)齒輪能否實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳動(dòng)，為什么？（2分）（1） a= m(z1+z2)/2=68mm m=2mm （2分） S2=m2/2=mm （2分）（2） a1=arcos(r1cos/r a1)= 29.80 （2分） （3） = B1B2/pb=1.74 （2分） （4） 能， （2分）30、 試設(shè)計(jì)一對(duì)外嚙合圓柱齒輪，已知z1=23，z2=34，mn=2，實(shí)際中心距為59mm，問：（1）該對(duì)齒輪能否采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，為什么？ （2）若采用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)來滿足中心距要求，其分度圓螺旋角、分度圓直徑， 和節(jié)圓直徑，各為多少？（12分）（1）、直齒輪標(biāo)準(zhǔn)中心距：

21、 mm mm所以不能采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2） 31、 已知一對(duì)漸開線直齒標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)，=20°，ha*=1, c*=0.25，m=5mm，Z1=20，Z2=80，試求： （1） 齒輪1的分度圓直徑，齒頂圓直徑，齒根圓直徑，基圓直徑；（2） 該對(duì)齒輪標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)的中心距，（3） 若實(shí)際安裝的中心距為260 mm，求此時(shí)嚙合角，齒輪1的節(jié)圓直徑；（4） 欲使其無側(cè)隙中心距為260mm，今改用一對(duì)平行軸標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪湊中心距，在mn=5mm，z1、z2不變時(shí)，兩斜齒輪的螺旋角應(yīng)為多少？ （1分） （1分）（1分）（1分） （2分） （2分） （2分） （3分）32、 已知漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)比，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為，標(biāo)準(zhǔn)壓力角為，標(biāo)準(zhǔn)齒頂高系數(shù)為，標(biāo)準(zhǔn)頂隙系數(shù)。（1） 用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，若標(biāo)準(zhǔn)中心距為，求小齒輪的齒數(shù)、分度圓直徑、基圓直徑、齒頂圓直徑。在此基礎(chǔ)上，若重新安裝實(shí)際中心距為，求此時(shí)嚙合角和小齒輪節(jié)圓半徑。（2） 采用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，且無側(cè)系安裝中心距為，若基本參數(shù)不變，求斜齒輪螺旋角。 （2分） （2分） （2分） （2分）（2分） （2分） （2分）33、 圖示輪系，已知：試求傳動(dòng)比，并說明行星架H和