机械原理题库三.doc

机械原理题库三
一、 判断下列各结论的对错。对的画“√”，错的画“×”号。
1Ⅳ级机构的自由度一定大于2。 （ × ）
2在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。 （ × ）
3转动导杆机构中一定有曲柄。 （ √ ）
4曲柄摇杆机构中，若摇杆为原动件则机构无死点位置。 （ × ）
5加工标准齿轮时若发生根切，则分度圆齿厚将变小。 （ × ）
6等效转动惯量的值一定大于零。 （ √ ）
7机构中原动件数应等于机构的自由度数。 （ √ ）
8滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ √ ）
9在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。 （ √ ）
10任何机构的从动件系统的自由度都等于零。 （ √ ）
11经过动平衡的回转件一定不需要再做静平衡了。 （ √ ）
12斜齿轮的端面摸数大于法面摸数。 （ √ ）
13蜗杆传动中的蜗杆与蜗轮的螺旋旋向一定相同。 （ √ ）
14当摩擦力大于驱动力时，机构处于自锁状态。 （ × ）
15一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ × ）

二、单选题。以下各小题给出的4个答案中，只有一个是正确的。试确定正确答案的标号。
1、 在对心曲柄滑块机构中，若曲柄长度增加，则滑块行程将会（ C ）
A不变 B增大 C增大 D减小
2、 某尖顶直动对心盘状凸轮机构中，若凸轮转速增大1倍则从动件的最大位移将会（ A ）
A不变 B增大1倍 C增大2倍 D增大4倍
3、 双自由度机构中只有2个（ B ）
A闭式运动链 B原动件 C从动件 D机架
4、 一对直齿圆柱齿轮组成的传动机构中，现将其中心距加大，则相应变化的是（ C ）
A齿顶圆 B分度圆 C节圆 D基圆
5．正变位齿轮的齿距p（A）
A B C D
6．在周期性速度波动中，一个周期内等效驱动力做功与等效阻力做功的量值关系是（D）
A B C D
7．凸轮转速的大小将会影响（D）
A 从动杆的升距 B 从动杆处的压力角
C 从动杆的位移规律 D 从动杆的速度
8．对于杆长不等的铰链四杆机构，下列叙述中哪一条是正确的？（B）
A凡是以最短杆为机架的，均为双曲柄机构；
B凡是以最短杆为连杆的，均为双摇杆机构；
C凡是以最短杆想邻的杆为机架的，均为双曲柄机构；
D凡是以最长杆为机架的，均为双摇杆机构；
9．斜齿轮圆柱齿数的标准模数和标准压力角在（D ）上
A 端面 B轴面 C主平面 D 法面
10．平面四杆机构中存在死点取决于（B ）是否与连杆共线。
A 主动件 B 从动件 C 机架 D摇杆
11．将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上，求得的等效力矩和机构静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩，两者的关系应是（B ）
A 数值相同，方向一致 B 数值相同，方向相反
C 数值不同，方向一致 D 数值不同，方向相反
12．一对相互啮合传动的渐开线齿轮，其压力角为（C ），啮合角为（B　）
A 基圆上的压力角 B 节圆上的压力角
C 分度圆上的压力角 D 齿顶圆上的压力角
1３在曲柄摇杆机构中，若增大曲柄的长度，则摇杆摆角将（A ）
A 加大 B 减小 C 不变 D 加大或不变
14 对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和（B ）大于其余两构件长度之和。
A 一定 B 不一定 C 一定不 D 不会
15 机构发生自锁是由于（C ）
A 驱动力太小 B 生产阻力太大
C 效率小于零 D 摩擦力太大

三、解答下列问题
1、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）。

解：n=6，pl=8, Ph=1；
B处为局部自由度。

2、在图示的导杆机构中，已知曲柄角速度，试求：
1）画出该机构的全部速度瞬心位置；
2）试用瞬心法，求图示位置构件1、3的角速比。

第三题图

2、图示的铰链四杆机构中,已知，，，,顺时针转动,试用瞬心法求:
1)当φ=15°时,点C的速度VC;
2)当φ=15°时,构件BC上(即BC线上或其延长线上)速度最小的一点E的位置及其速度值。

解：

E点的位置 作图示出 （略）
3、图示蜗杆机构中，已知蜗杆齿数，转速转向如图示。蜗轮齿数，转向如图示。又知相关长度为：，图示位置
三点共线，。试求：

1） 蜗杆和蜗轮的螺旋旋向是左旋还是右旋？
2）求出图示位置点速度和杆角速度的大小？

解
1）左旋
2）

∵为杆绝对瞬心
∴

4在图示铰链四杆机构中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=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。

解： 
（1）因AD为机架，AB为曲柄，故AB为最短杆，有lAB+lBC≤lCD+lAD
则：lAB≤lCD＋lAD－lBC=（35+30-50）mm=15mm；所以lAB的最大值为15mm。
（2）因AD为机架，AB及CD均为曲柄，故AD为最短杆，有下列两种情况：
若BC为最长杆，则：lAB＜lBC=50mm，且lAD+lBC≤lCD+lAB ，故
lAB≥lAD＋lBC－lCD=（30+50-35）mm=45mm，所以：45mm≤lAB＜50mm。
若AB为最长杆，则：lAB＞lBC=50mm，且lAD+lAB≤lBC+lCD ，故
lAB≤lBC＋lCD－lAD=（50+35-30）mm=55mm，所以：50mm＜lAB≤55mm。
综上所述：lAB的最小值为45mm。
（3）如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。
若AB为最短杆，则：lBC +lAB＞lCD +lAD ，故
lAB＞lCD +lAD－lBC =（35+30-50）mm=15mm，
若AB为最长杆，则：lAD +lAB＞lBC +lCD ，故
lAB＞lCD＋lBC－lAD=（50+35-30）mm=55mm，
若AB既不为最长杆也不为最短杆，则：lAD＋lBC＞lCD+lAB，故
lAB＜lAD＋lBC－lCD=（30+50-35）mm=45mm，
综上所述：若要保证机构成立，则应有：
lAB＜lCD＋lBC＋lAD=（30+50+35）mm=115mm，故当该机构为双摇杆机构时，lAB的取值范围为： 15mm＜lAB＜45mm，和55mm＜lAB＜115mm，

5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）

解：利用杆长条件去判别

四、国产正常齿标准直齿圆柱齿轮外啮合，按标准中心距安装。已知小轮齿根圆直径齿顶圆直径传动比。又知。
试求：1）大轮的齿顶圆直径基节各是多少？
2）现用一个模数相同齿数的齿轮代换小齿轮（保持原中心距不变），那么代换后小齿轮节圆直径是多大？

解

五、图示轮系中各轮齿数为：。又知轴转数方向如图示。求轴和轴的转数各是多少？并标出转向。

解

方向

方向

六、图示导杆机构中，在水平面内运转，件1绕点转动量为，件3绕点转动量为，件2绕点转动惯量，点是件2质心，件2质量。件1受驱动力矩，件3受阻力距。又知各杆长为图示为启动位置且。
试求：1）在图中画出件1和件3相对瞬心，件2和件4相对瞬心的位置。
2）求起动瞬时件1角加速度是多大？

解
1） 见图
2）

七、一转子上有两个不平衡质量，，，，选定平面Ⅰ、Ⅱ为平衡较正面，如图所示，若两个平面内平衡质量的回转半径为，求平衡质量、的大小及方向。

解：
Ⅰ面上的不平衡质量：

Ⅱ面上的不平衡质量：

Ⅰ面：

大小
方向 ？

Ⅱ面：

大小
方向 ？