河北工业大学机械原理练习题、概念总结、简答概要、各章测试.doc

河北工业大学机械原理练习试题卷一一、填空题（每小题2分，共20分）1、 平面运动副的最大约束数为 2 个 ，最小约束数为 1 个。2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在 转动副中心 处。3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块机构 。4、 传动角越大，则机构传力性能越 好 。5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有 柔性 冲击。6、 蜗杆机构的标准参数从 中间平面 中取。7、 常见间歇运动机构有： 棘轮机构 、 槽轮机构 等。8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。9、 实现往复移动的机构有： 曲柄滑块机构 、 凸轮机构 等。10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为： 。二、简答题（每小题5分，共25分）1、何谓三心定理？答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上 。2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明？答：（1）不同。 （2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。 死点本质：驱动力不产生转矩。 机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。 自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力 大于等于 驱动力的有效分力。4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动，但在具体的使用选择上，又有什么不同？答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平稳，但转角不能改变。5、 简述齿廓啮合基本定律。答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。三、计算题（共45分）241、绘制偏心轮机构简图（草图），并求机构自由度。（10分）1234ABC其中A、B、C处各有一个转动副；A处有一个移动副；即 ；所以该机构自由度为： 2、已知一条渐开线，其基圆半径，试求该渐开线在向径的点K处的曲率半径，压力角及展角。（5分）3、试求机构在图示位置的全部瞬心。（5分）AP12BCP34P24P2312314P14cc 见图该机构有构件数n=4；所以瞬心数为：（1）P12、P23 、P34可直接判断获得，分别在A、B、C点处。（2）构件1、4组成移动副，所以P14 在垂直导路的无穷远处。（3）求P13？构件1、3非直接接触，采用三心定理。l P13在构件1、2、3形成的三个瞬心构成的直线上，即直线AB上l P13同时也在构件1、3、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线cc上l 所以P13在直线AB与直线cc的交点处，当AB垂直BC时，AB/cc，此时，P13在垂直BC的无穷远处。（4）求P24？构件2、4非直接接触，采用三心定理。l P24在构件1、2、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线AB上l P24同时也在构件2、3、4形成的三个瞬心构成的直线上，即直线BC上l 所以P24在直线AB与直线BC的交点处，即B点。 4、 在图示的电动卷扬机中，已知其每一对齿轮的效率，以及鼓轮的效率均为0.95，滑轮的效率，载荷，其上升的速度，求电动机的功率。（10分）解：工作机效率为：机构总效率为：电动机功率为：5、 图示的轮系中，已知各轮齿数为，。若轴A按图示方向以1250r/min的转速回转，轴B按图示方向以600r/min的转速回转，试确定轴C的转速大小和方向。（15分）答：齿轮1、2、2、3、4组成行星轮系部分；齿轮4、5、6组成定轴轮系部分；其中行星轮系部分的传动比： （1）定轴轮系部分： （2）由图中可知： （3）由式1、2、3式联立可得：（方向同1、6）四、设计题（10分）试设计一曲柄滑块机构，已知滑块行程速比系数K=1.5，滑块的行程H=60mm，偏距25mm。解：曲柄滑块机构的极位夹角作图步骤：1） 作2） 作3） 以交点O为圆心，过C1、C2作圆。则曲柄的轴心A应在圆弧上。4） 作一直线与C1C2平行，其间的距离等于偏距e，则此直线与上述圆弧的交点即为曲柄轴心A的位置。5） 当A点确定后，曲柄和连杆的长度a、b也就确定了6）作机构ABC位置，图中量得试题2一、填空题（每小题2分，共20分）1、 平面机构中若引入一个高副将带入 1 个约束，而引入一个低副将带入 2 个约束。2、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块 机构。3、 平面四杆机构具有整转副的条件： 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 。4、 压力角越大，则机构传力性能越 差 。5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中， 正弦 运动规律既无刚性冲击也无柔刚性冲击。6、 锥齿轮取 大端 的参数为标准参数。7、 槽轮机构的主要组成构件为： 拨盘 、 槽轮 、机架等。8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。9、 当两构件组成移动副时，其瞬心在 垂直于导路方向的无穷远 处。10、 机构处于死点位置时，其传动角为 0 度。二、简答题（每小题5分，共25分）1、机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答：1）机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数目等于机构的自由度数目。2）原动件的数目惯性力=极大的冲击力，三点的加速度有突变，不过这一突变为有限值，因而引起的冲击较小，称为柔性冲击。37.用于平行轴间的传动的齿轮机构直齿轮用于相交轴间的传动的齿轮机构锥齿轮用于交错轴间的传动的齿轮机构斜齿轮38.齿廓啮合基本定律：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点外的公法线所分为的两线段长成反比。39.渐开线的特性发生线上的BK线段等于基圆上被滚过的弧长AB，即BK=AB：渐开线上的任意一点的法线恒切与基圆渐开线愈接近基圆部分的曲率半径愈小，在基圆上其曲率半径为零，渐开线的形状取决与基圆的大小。基本以内无渐开线。40.一对渐开线齿轮正确啮合的条件：直齿轮：两齿轮的模数和压力角应分别相等，m1=m2=m ,d1=d2=d斜齿轮：两齿轮的模数和压力角应分别相等，还有他们的螺旋角必须满足：外啮合B1=-B2, 内啮合B1=B2.锥齿轮：当量齿轮的模数和压力角与锥齿轮断面的模数和压力角相等。蜗轮蜗杆：Mx1=Mt2=M Dx1=Dt2=D当蜗杆和涡轮的轴线交错角为90时，还需保证蜗杆的导程角等于涡轮的螺旋角，即使y1=B2,并且螺旋线的方向相等。41.根切现象：用范成法切制齿轮时，有时刀具会过多的切入齿轮的底部，因而将齿轮的渐开线切除一部分的现象。42.何为重合度？重合度的大小与齿数Z，模数M，压力角D齿顶高系数ha,顶隙系数 C 及中心局之间的关系机械原理各章测试第2章 机构的结构分析一、正误判断题：（在括号内正确的画“”，错误的画“”）1. 在平面机构中一个高副引入二个约束。 （）2. 任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。 （）3. 运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。 （）4. 平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全相同。 （）5. 当机构自由度F0，且等于原动件数时，该机构具有确定运动。 （）6. 若两个构件之间组成了两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。（）7. 在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束。 （）8. 在杆组并接时，可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上。 （） 9. 任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成。因此基本杆组是自由度为零的运动链。 （）10. 平面低副具有2个自由度，1个约束。 （）二、填空题1. 机器中每一个制造单元体称为 零件 。2. 机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为 盈功 时，机器处在增速阶段，当外力作功表现为 亏功 时，机器处在减速阶段。3. 局部自由度虽不影响机构的运动，却减小了 高副元素的磨损 ，所以机构中常出现局部自由度。4. 机器中每一个独立的运动单元体称为 构件 。5. 两构件通过面接触而构成的运动副称为 低 副；通过点、线接触而构成的运动副称为 高 副。6. 平面运动副的最大约束数为2 ，最小约束数为1。7. 两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为 高 副，它产生 2 个约束。三、选择题1. 机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间 B 产生任何相对运动。 A.可以 B.不能 C.变速转动或变速移动2. 基本杆组的自由度应为 C 。A.1 B. +1 C. 03. 有两个平面机构的自由度都等于1， 现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。 A. 0 B. 1 C. 24. 一种相同的机构 A 组成不同的机器。 A.可以 B.不能 C.与构件尺寸有关5. 平面运动副提供约束为（ C ）。A1 B2 C1或26. 计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会（ C ）。A不变 B增多 C减少7. 由4个构件组成的复合铰链，共有（ B ）个转动副。A2 B3 C48. 有两个平面机构的自由度都等1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于( B )。A 0 B 1 C 2第3章 平面机构的运动分析一、判断题（正确打，错误打）1速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度为零的点。 （）2. 利用瞬心既可以对机构作速度分析，也可对其作加速度分析。 （）二、选择题1. 平面六杆机构有共有（ C ）个瞬心。A6 B12 C15三、填空题1. 当两构件以转动副相连接时，两构件的速度瞬心在 转动副的中心处 。2. 不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置可借助 三心定理 来确定。第5章 机械的效率和自锁一、填空题1从效率的观点来看，机械的自锁条件时效率 0。2机械发生自锁时，机械已不能运动，这时它所能克服的生产阻抗力 0。第7章 机械的运转及其速度波动的调节一、正误判断题：（在括号内正确的画“”，错误的画“”）1. 为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。 （） 2. 机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。 （）3. 机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动。 （）4. 机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于