機(jī)械原理考試試題及答案3篇

2——洪靈1一、選擇題〔210分〕1、平面機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于 D 。AB、機(jī)構(gòu)組成狀況C、原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律D2、一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度分別為30mm，60mm，80mm，100mm，當(dāng)以30mm的桿為機(jī)架時(shí)，則該機(jī)構(gòu)為 A 機(jī)構(gòu)。AB、雙曲柄C、曲柄搖桿D、不能構(gòu)成四桿機(jī)構(gòu)3、凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律承受 C 時(shí)，既無(wú)柔性沖擊也無(wú)剛性沖擊。A、一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律B、二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律C、正弦加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律D、余弦加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律4、平面機(jī)構(gòu)的平衡問(wèn)題中，對(duì)“動(dòng)不平衡”描述正確的選項(xiàng)是 B 。A、只要在一個(gè)平衡面內(nèi)增加或出去一個(gè)平衡質(zhì)量即可獲得平衡B、動(dòng)不平衡只有在轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況下才能表現(xiàn)出來(lái)C、靜不平衡針對(duì)軸尺寸較小的轉(zhuǎn)子〔轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾萣與其直徑Db/D<0.2〕D、使動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸心重合可實(shí)現(xiàn)平衡5、漸開(kāi)線齒輪齒廓外形打算于 D 。A、模數(shù)B、分度圓上壓力角C、齒數(shù)D3項(xiàng)二、填空題〔220分〕1、兩構(gòu)件通過(guò)面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為 低副 。2、作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件的三個(gè)瞬心必 在同一條直線上 。3、轉(zhuǎn)動(dòng)副的自鎖條件是 驅(qū)動(dòng)力臂≤摩擦圓半徑 。4嚙合性能好，重合度大，構(gòu)造緊湊 。5、在周轉(zhuǎn)輪系中依據(jù)其自由度的數(shù)目進(jìn)展分類假設(shè)其自由度為2，則稱為差動(dòng)輪系，假設(shè)其自由度為1，則稱其為行星輪系 。6〔轉(zhuǎn)臂或系桿〕。7、棘輪機(jī)構(gòu)的典型構(gòu)造中的組成有：搖桿 、棘爪 、 棘輪 等。三、簡(jiǎn)答題〔15分〕1答：構(gòu)件：機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元體稱為一個(gè)構(gòu)件；從運(yùn)動(dòng)角度講是不行再分的單位體。12——洪靈2答：當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，假設(shè)消滅連桿與從動(dòng)件共線時(shí)，此時(shí)γ=0，主動(dòng)件通過(guò)連桿作用于從動(dòng)件這種傳動(dòng)角為零的位置稱為死點(diǎn)。3、用范成法制造漸開(kāi)線齒輪時(shí)，消滅根切的根本緣由是什么？避開(kāi)根切的方法有哪些？答：消滅根切現(xiàn)象的緣由：刀具的頂線〔不計(jì)入齒頂比一般齒條高出的一段c*m〕超過(guò)了被切齒輪的嚙合極限點(diǎn)N1，則刀具將把被切齒輪齒根一局部齒廓切去。避開(kāi)根切的方法：減小齒頂高系數(shù)ha*加大刀具角α變位修正四、計(jì)算題〔45分〕11所示機(jī)構(gòu)的自由度，留意事項(xiàng)應(yīng)說(shuō)明？〔5*2〕CDBCDBAEGFCDAa b1a：其中AB處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，B處有一個(gè)移動(dòng)副，CD處的移動(dòng)副記作一個(gè)移動(dòng)副。即n3, pl

4, ph

0, pF0 ；所以該機(jī)構(gòu)自由度為：F3n(2pp p”)F”l h334001b：其中A、B、C、G、H處各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，F(xiàn)處為復(fù)合鉸鏈有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，B處有一個(gè)局部自由度，D、E 處的兩個(gè)移動(dòng)副記作一個(gè)移動(dòng)副。即n7, pl

9, ph

p0，F(xiàn)1 ；所以該機(jī)構(gòu)自由度為：22——洪靈F3n(2pp p”)F”l h37911122lAB=30mm，lAC=100mm，lBD=50mm，lDE=40mm，曲柄1以等角速度ω=10rad/s12的角速度和角加速度〔15分〕

45D和E1B2 2 1 13 A4E2圖a 圖b 圖c解：以μl=0.0025m/mm作機(jī)構(gòu)的位置簡(jiǎn)圖，如圖a23組成移2C〔C2C3〕為重合點(diǎn)，則Vc3=VC4=0,ac3=ac4=0,ω3=ω2，α3=α2。速度分析v B

l1AB

100.030.3m/sv vC2 B

vC2B

v vC3 C2C3方向AB大小

BC？ 0

//BC？v取μ·m作上式的速度圖〔圖，再依據(jù)速度影像原理得點(diǎn)d及e。vv D v

pd0.00545.20.23m/s〔沿pd方向〕v E v

pe0.00534.40.17m/s〔沿pe方向〕3bc v 22 lbc

2——洪靈0.00548.52.00rad/s〔瞬時(shí)針〕0.123加速度分析a anB B

2l

1000.033m/s2anC2B

2l

2.0020.1230.49m/s2akC2C3

v

220.00534.50.69m/s2

〔方向DE〕a aC2 B

anC2B

atC2B

a atC3

arC2C3方向BA CB

BC

BC

//BC大小 ？ 0 ？以·2m作加速度圖〔圖，再加速度影像原理得點(diǎn)d和，由圖可得：a D aa E

p”d”0.0465.142.61m/s2p”e”0.0471.012.84m/s2

〔沿p”d”方向〕〔沿p”e”方向〕at

n”c”

0.0425.85 C2B2 lCB

a 22lCB

8.41rad/s20.123

〔順時(shí)針〕3z1=18，z2=36m=3，壓力角α與齒頂高系數(shù)h*〔10分〕ai12兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、分度圓上齒厚求兩輪的中心距答：該圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比i z2

36212兩輪的分度圓直徑：

z 181d mz1 1

31854mm d2

mz2

336108mm齒頂圓直徑：d (za1 1

2h*)m(1821)363mmad (za2

2h*)m(3621)3117mma齒根圓直徑：d (zf1

2h*2c*)m(182120.25)346.5mma42——洪靈d (zf2 2

2h*2c*)m(362120.25)3100.5mma基圓直徑：d dcos54cos2050.74mmb1 1d d cos117cos20109.94mmb2 2分度圓上齒厚：兩輪中心距：

s m

3.1432

12ad d 5410881mm122 224H53’134、在圖示輪系中，：Z1=22，Z3=8824H53’13動(dòng)比i 〔10分〕151H1、2、3、H組成行星輪系局部；齒輪3’、41HiH

23 3 4 〔1〕zz z 8813 zzz z 883 H 12

z 22 31定軸輪系局部： zz zi3”5

5

45zz3”4

51 〔2〕z3”由圖中可知： 〔3〕5 H又有： 〔4〕3 3”1、2、3、4聯(lián)立可得：i 915五、設(shè)計(jì)題〔10分〕設(shè)計(jì)一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，機(jī)架長(zhǎng)度100mm，行程速比系數(shù)K=1.5〔要求保存作圖軌跡，以及必要的文字說(shuō)明〕52——洪靈解：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角180K1)

180(1.51)

36K1 1.51依據(jù)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的特性知：；其中為導(dǎo)桿的擺角作圖步驟：a) 作mDnb) 作mDn的角平分線，在該線上取l d100mm〔即機(jī)架長(zhǎng)度〕DA1 c) 過(guò)A點(diǎn)作導(dǎo)桿任一極位的垂線C〔或C1 adsin(/2)100sin(36/2)30.90mm2一、填空題〔220分〕1、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件： 機(jī)構(gòu)自由度數(shù)=機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù) 。2、速度影像的相像原理只能應(yīng)用于 同一構(gòu)件上 的各點(diǎn)。3〔或直動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)〕4、移動(dòng)副的自鎖條件是： 驅(qū)動(dòng)力作用在移動(dòng)副的摩擦角內(nèi) 。5、凸輪機(jī)構(gòu)推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中， 一次多項(xiàng)式 運(yùn)動(dòng)規(guī)律有剛性沖擊。6、漸開(kāi)線的外形取決于 基圓 的大小。7、直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的正確嚙合條件是： 模數(shù)相等 、 壓力角相等 。8z4，轉(zhuǎn)盤上裝有一個(gè)圓銷，則該槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)62——洪靈動(dòng)系數(shù)k= 0.25 。9、回轉(zhuǎn)構(gòu)件進(jìn)展動(dòng)平衡時(shí)，應(yīng)在 兩個(gè)平衡基面 上加平衡質(zhì)量。10、當(dāng)兩構(gòu)件組成兼有滑動(dòng)和滾動(dòng)的高副時(shí)，其瞬心在過(guò)接觸點(diǎn)高副元素的公法線 處。二、簡(jiǎn)答題〔525分〕1、簡(jiǎn)述構(gòu)件和零件的區(qū)分和聯(lián)系？答：構(gòu)件：從運(yùn)動(dòng)角度講是不行再分的單位體。零件：從制造角度講是不行再分的單位體。構(gòu)件可以由多個(gè)零件通過(guò)剛性聯(lián)結(jié)獲得。2、什么是當(dāng)量摩擦系數(shù)？系數(shù)中，這種轉(zhuǎn)化后的摩擦系數(shù)稱為當(dāng)量摩擦系數(shù)。3答：連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)4、機(jī)械的“平衡”與“調(diào)速”都可以減輕機(jī)械中的動(dòng)載荷，但兩者有何本質(zhì)區(qū)分？答：1)機(jī)械平衡是通過(guò)消退或減小慣性力和慣性力矩來(lái)減輕機(jī)械中的動(dòng)載荷。2)目的。5、簡(jiǎn)述漸開(kāi)線圓柱斜齒輪機(jī)構(gòu)主要有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：嚙合性能好：漸漸嚙入，漸漸嚙出，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。重合度大：降低每對(duì)齒輪的載荷，提高承載力量。構(gòu)造緊湊：避開(kāi)根切的最小齒數(shù)小。缺點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有軸向力。三、計(jì)算題〔45分〕1、繪制縫紉機(jī)下針機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖〔草圖。(5分)DC34 2B 7A 12——洪靈2、圖示為一內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算其自由度，并分析組成此機(jī)構(gòu)的根本桿組及機(jī)構(gòu)級(jí)別。(10分)CDBHEAFGCDBHEAFGF3n(2pl

p p”)F”h37(210100)01AB為原動(dòng)件：機(jī)構(gòu)可分解成以下圖。Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)機(jī)架與原動(dòng)件

CABⅡ級(jí)組AB

D EHⅡ級(jí)組GⅡ級(jí)組 HⅡ級(jí)組G因此該機(jī)構(gòu)為：Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)3、試求機(jī)構(gòu)在圖示位置的全部瞬心。(5分)CC23BP23AP12P131答：A點(diǎn)為P ；13B 13B 1282——洪靈P23由三心定理求得，見(jiàn)圖。4、在圖示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，BAC90，l 60mm，l 120mm，曲柄AB以等角速度AB AC 30rad/s3的角速度和角加速度。(15分)1A1B243Cl解：以μA1B243Cll2ACll2ACl2AB1202602BC

134mm速度分析求vB2v vB2 B1

l1AB

300.061.8m/s 〔AB轉(zhuǎn)向同ω〕1求v1B3v vvB2 B3

vB2B3方向AB BC大小1.8 ？

//AB?取μv=0.01m·s-1/mm作上式的速度圖〔圖b〕v pbB3 v 3bbv bb

0.0180.360.8m/s〔方向見(jiàn)圖〕0.01161.071.6m/s〔方向見(jiàn)圖〕B2B3 v 230.8134103v0.8134103v3 l

6rad/s (逆時(shí)針)BC加速度分析a anB2 B2

2l1AB

3020.0654m/s2

(方向BA〕an 2lB3 3 ak 2v

620.1344.8m/s(方向BC)261.619.2m/s(方向v )B2B3

3B2B3

a an aB2 B3

B2B3at akB3 2B3

arB2B3方向BA

vB2B3

//BC大小 54 4.8 ? 19.2 ？a以μ=1m·s-2/mm作加速度圖〔圖c〕aat

129.0829m/s2

〔方向見(jiàn)圖〕e”b”Be”b”92——洪靈at 29 B3 216rad/s23 l 0.134BC5z1

60,z2

z”z z2 3

20,z5

100i41〔10分〕答：

zz 20100 5

2’ 2iH 1 H 25 〔1〕15 0H

zz” 6020 3 112 3H

zzz

2020 1 4iH 1 H 234 〔2〕14 4 H

zz”z12

6020 31、2聯(lián)立可得：5i 1.541四、設(shè)計(jì)題〔10分〕102——洪靈如下圖，設(shè)裂開(kāi)機(jī)的行程速比系數(shù)K=1.2，顎板長(zhǎng)度lCD300mm，顎板擺角3560mm。試設(shè)計(jì)該四桿機(jī)構(gòu)。解：作圖步驟：由給定的行程速比變化系數(shù)K，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角180(K1)180(1.21)

16.36K1 1.21作出搖桿兩個(gè)極限位置C

D，使CDC

351 2 1 21 2 1 1 連接C、C，并作CM垂直于CC1 2 1 1 作CC1 2

N909016.3673.64，NMP點(diǎn)，由圖可見(jiàn)，CPC1 2

16.36。AC〔令為x〕

x

1x2l2cos

A

C1C222l xxAB量得l 180.42mmC1C2x225.44mmC1為圓心，x為半徑作圓，與前述外接圓的交點(diǎn)即為所求的A點(diǎn)。j) 量得機(jī)架長(zhǎng)：309.43mm3一、填空題〔220分〕1、機(jī)構(gòu)中按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件稱為 原動(dòng)件 ；而其余活動(dòng)構(gòu)件稱為 從動(dòng)件 。2、轉(zhuǎn)動(dòng)副的自鎖條件是： 驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦圓內(nèi) 。3、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，假設(shè)以曲柄為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)演化為 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 。4、機(jī)構(gòu)的壓力角是指 力與速度所夾銳角 。5、凸輪機(jī)構(gòu)推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律有 柔性 沖擊。6、齒輪機(jī)構(gòu)的重合度愈大，說(shuō)明同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)愈 多 。7、棘輪機(jī)構(gòu)的主要組成構(gòu)件有： 棘輪 、 棘爪 、 止動(dòng)爪 等。8、機(jī)器速度波動(dòng)的類型有： 周期性速度波動(dòng) 、 非周期性速度波動(dòng)。9、設(shè)計(jì)滾子推桿盤形凸輪輪廓線時(shí)，假設(shè)覺(jué)察工作廓線有變尖現(xiàn)象時(shí)，則尺寸參數(shù)上應(yīng)實(shí)行的措施是： 加大基圓半徑 。112——洪靈10、在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中當(dāng) 曲柄 與 機(jī)架 兩次共線位置時(shí)消滅最小傳動(dòng)角。二、簡(jiǎn)答題〔每題5分，共25分〕1、何謂運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)副元素？答：運(yùn)動(dòng)副是指兩構(gòu)件直接接觸具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一種聯(lián)結(jié)?！矔緝蓸?gòu)件上能夠參與接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的外表。25種能實(shí)現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。答：摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：如帶傳動(dòng)、摩擦輪等嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：如齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等連桿機(jī)構(gòu)：如雙曲柄機(jī)構(gòu)、平行四邊形機(jī)構(gòu)等。3、簡(jiǎn)述進(jìn)展質(zhì)量代換需要滿足的三個(gè)條件？動(dòng)代換和靜代換各應(yīng)滿足什么條件？答：質(zhì)量代換法需滿足三個(gè)條件：123其中：動(dòng)代換需要滿足前面三個(gè)條件；靜代換滿足前兩個(gè)條件便可。4、齒輪傳動(dòng)要?jiǎng)蛩佟⑵椒€(wěn)地進(jìn)展，必需滿足哪些條件？答：對(duì)齒廓的要求：齒廓滿足定傳動(dòng)比的齒廓嚙合根本定律。對(duì)重合度要求：齒輪嚙合的重合度大于1。對(duì)正確嚙合要求：滿足正確嚙合條件。5、有一滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，在使用中覺(jué)察推桿滾子的直徑偏小，欲改用較大的滾子，122——洪靈問(wèn)是否可行？為什么？答：不肯定。令滾子半徑為rr

；凸輪理論輪廓線的最小曲率半徑為

minrrrr

minmin

時(shí)：工作廓線消滅穿插，消滅失真現(xiàn)象。這時(shí)不行行。時(shí)：工作廓線消滅尖點(diǎn)，凸輪輪廓在尖點(diǎn)處易磨損而導(dǎo)致失真。這時(shí)也不行行。rr

min

時(shí)：這時(shí)也不行行。三、計(jì)算題〔45分〕1、繪制唧筒機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖〔草圖〔5分〕B C2 34D1A答：活動(dòng)構(gòu)件n=7；低副pl=10；所以機(jī)構(gòu)的自由度為CDF答：活動(dòng)構(gòu)件n=7；低副pl=10；所以機(jī)構(gòu)的自由度為CDF3n(2pp p”)F”l hBEHAB為元?jiǎng)蛹篈F機(jī)構(gòu)可分解成以下圖。為Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)G37(210100)01132——洪靈EEF機(jī)架與原動(dòng)件HGⅡ級(jí)組CDBAⅢ級(jí)組3HGⅡ級(jí)組CDBAⅢ級(jí)組A B 答：A B 12B B 23C C 34

13P23P3D D 14

2 P34 CP13由三心定理求得為B點(diǎn)見(jiàn)圖。 4P24由三心定理求得為D點(diǎn)見(jiàn)圖。 A D PP P241 144l 50mm,l 35mm,l 30mm,ADBC CD AD15分〕假設(shè)此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB為曲柄，求l 的最大值；ABAD假設(shè)此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，求l 的最小值； ADAB假設(shè)此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求l 值的范圍；AB解：1〕曲柄搖桿機(jī)構(gòu)要求滿足“桿長(zhǎng)條件”；曲柄為連架桿且B最短三個(gè)條件。由“桿長(zhǎng)條件”知：l l l lAB BC AD CD即：l l l l 30355015mmAB AD CD BC所以l 的最大值為：15mmAB為雙曲柄機(jī)構(gòu)有兩種狀況：滿足“桿長(zhǎng)條件”滿足平行四邊形機(jī)構(gòu)條件〔l l 排解〕BC ADBC為最長(zhǎng)桿時(shí)：由“桿長(zhǎng)條件”知：l l l lAD BC AB CD即：l l l l 30503545mmAB AD BC CD142——洪靈AB為最長(zhǎng)桿時(shí)：由“桿長(zhǎng)條件”知：l l l lAD AB BC CD即：l l l l 50353055mmAB BC CD ADAB所以l 的最小值為：45mmAB為搖桿機(jī)構(gòu)有兩種狀況：滿足“桿長(zhǎng)條件”；BC為最短桿〔l l 排