机械原理试卷卷库.doc

机械原理试卷(卷库)
题目部分，(卷面共有95题,650.0分,各大题标有题量和总分)
一、填空题(18小题,共42.0分)
1．(2分)在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时， 只能获得　双摇杆 机构。
2．(2分)盘形凸轮的基圆半径是　理论轮廓曲线　上距凸轮转动中心的最小向径。
3．(2分)刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用 动平衡 方法平衡。其平衡条件为 ΣM = O ；ΣF = 0 。
4．(2分)的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 17 。
5．(2分)设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的　理论 廓线；与滚 子相包络的凸轮廓线称为　实际　廓线。
6．(2分)平面机构中传动角和压力角 之和等于 　90 　。
7．(2分)在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率 后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是　。
8．(2分)速度比例尺的定义是　图 上 单 位 长 度 ()所 代 表 的 实 际 速 度 值(m/s)　　，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。
9．(2分)在平面机构中，具有两个约束的运动副是 低　　　 副，具有一个约束的运动副是　高　　 副 。
10．(2分)对静不平衡的回转构件施以平衡措施的过程称为__静平衡___过程。
11．(2分)连杆机构的急回特性用 行程速比系数K 表达。
12．(2分)圆锥齿轮用于传递两轴线 相交 的运动，蜗杆传动用于传递两轴线 交错 的运动。13．(2分)标准直齿轮的基本参数是 Z、 m 、α、h*a 、 c*。
14．(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角的数值与 分度圆 上的压力角总是相等。
15．(4分)在移动副摩擦中，总反力是 正压力 和 摩擦力 的合力。
16(4分)写出两种实现间歇运动的机构名称__棘轮机构__ 、 槽轮机构 。
17．(4分)在用齿条形刀具加工直齿圆柱变位齿轮时，刀具远离轮坯中心的变位方式叫_正变位___；刀具移近轮坯中心的变位方式叫___负变位_______。
18．(2分)在拟定机械传动系统方案时，采用尽可能 短 的运链。
二、选择题(26小题,共51.0分)
1．(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在　　D　　　的场合。
A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少
2．(2分)为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装 B 。
A、调速器； B、飞轮； C、变速装置。
3．(2分)计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会B。
A、 增 多； B、 减 少； C、 不 变。
4．(2分)压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的C　　方向所夹的锐角。
A、法线； B、速度； C、加速度； D、切线
5．(2分)齿轮渐开线在 D 上的压力角最小。
A、 齿根圆； B、齿顶圆； C、分度圆； D、基圆
6．(2分)在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，轮廓曲线出现尖顶或交叉是因为滚子半径
　D 该位置理论廓线的曲率半径。
A、大于； B、小于； C、等于。 D、大于或等于
7．(2分)将机构位置图按实际杆长放大一倍绘制，选用的长度比例尺应是 　　A　　。
(A)0.5 mm/mm ； (B)2 mm/mm ； (C)0.2 mm/mm ； (D)5 mm/mm 。
8．(1分).右图所示平面接触移动副，为法向作用力，滑块在 力作用下沿方向运动，则固定件给滑块的总反力应是图中　　A　　　 所示的作用线和方向。

9．(2分)作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是 C　　。
A、； B、，；
C、， ； D、，。
10．(2分)蜗杆蜗轮传动的标准中心距a=　　D　　　。
A、； B、；C、； D、
11．(2分)斜齿轮的端面齿形与其法面齿形是__B__（A相同 ;B不同的），一般其__B_（A端面 ;B法面）齿形的参数是标准的。
12．(2分)在传力过程中，连杆机构的传动角γ一般是__A____好。
A、大点 ; B、小点 C、不变
13．(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是它们的__B____相等。
A、分度圆周节; B、基圆周节; C、齿顶圆齿厚
14．(2分)机械原理的研究对象是__B______。
A、机架与原动件; B、机构与机器; C、零件和构件
15．(2分)下面四个机构运动简图所示的四个铰链四杆机构，图　A　是双曲柄机构。
A、a； B、b； C、c； D、d。

16．(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在　D　　　　的场合。
A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少
17．(2分)计算机构自由度时若计入虚约束，则机构会 B 　　。
A、 增 多；B、 减 少； C、 不 变
18．(2分)轴2搁置在V形铁1上，根据它们在图示平面内能实现的相对运动，可判别它们之间组成的运动副是　A　。

A、 转 动 副；
B、移 动 副；
C、纯 滚 动 型 平 面 高 副；
D、滚 动 兼 滑 动 型 平 面 高 副。
19．(2分)机构具有确定运动的条件是其原动件的数目应等于___C__ 。
A、从动件数目; B、运动副数目; C、机构的自由度数目
20．(2分)对渐开线标准齿轮传动，当其实际中心距a′大于标准中心距a时，两分度圆与两节圆__D___，压力角α与啮合角α′______。
A、相等，相等 B、相等，不相等 C、不相等，相等 D、不相等，不相等
21．(2分)凸轮机构升程的许用压力角[α1]应比回程的许用压力角[α2]取得__B___。
A 、大些； B、 小些 ；C、 相等
22．(2分)凸轮机构中推杆的运动规律是根据__A_____选定的 。
A、推杆的工作需要； B、凸轮的基圆半径； C、机构的尺寸
23．(2分)具有自锁性的机构是___B___运动的。
A、 不能； B、 可以
24．(2分)当机构的自由度大于机构的原动件数目时，机构将 A 。
A、 运动不完全确定；B、 乱动
25．(2分)构件是机构中的___A___（ A.、运动单元； B、 制造单元 ）。
26．(2分)两个运动构件，它们相对瞬心的绝对速度 B 。
A、均为零；B、 不为零且相等；C、 不相等
三、问答题(19小题,共163.0分)
1．(6分)以转动副联接的两构件，当外力(驱动力)分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态？
答： 原动件数小于自由度，无确定运动。
1) 当外力作用于摩擦圆内时，原来静仍静止原运动则做减速相运动；
2) 当外力作用于摩擦圆外时，作相对加速运动；
3) 当外力切于摩擦圆，原来静止仍静止，原来运动则作等速运动。
2．(5分)渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别？在什么情况下，分度圆和节圆是相等的？
答：一个齿轮只有分度圆，只有一对齿轮传动时才有节圆。在标准安装时分度圆和节圆相等。
3．(5分)渐开线直齿圆柱标准齿轮的分度圆具有哪些特性？
答：分度圆是齿轮基本尺寸计算的基准圆；在分度圆上具有标准模数和标准压力角值；分度圆上的齿厚等于齿槽宽；分度圆与用齿条刀加工时的节圆重合。
4．(12分)何谓凸轮机构的压力角？试分别标出三种凸轮机构在图示位置的压力角（凸轮转向如 箭头所示）。
答：

5．(15分)试列举出五种能将连续回转运动转换为直线运动的机构，要求画出机构示意图,写上机构名称。
答：

6．(2分)试述机构有确定运动的条件，并判断下图所示两机构是否有确定运动。

答:
(1) 机 构 有 确 定 运 动 的 条 件 是 机 构 自 由 度 大 于 零 等 于 原 动 件 数 目。
(2) 图 a

原 动 件 数 大 于 自 由 度， 无 法 运 动。
(3) 图 b

7．(12分)图示为一凸轮连杆机构，已知凸轮为原动件， ，试计算该机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指出它们的位置。（12分）

答：计 算 自 由 度
B 处 为 局 部 自 由 度，GE 呈 现 虚 约 束。

8．(12分)计算图示机构的自由度，已知 LAB = LBC = LBD , ∠CAD = 90°,并标出各处运动副的类型和数目，指出可能有的复合铰链，虚约束和局部自由度的位置。

9．(12分)图示一凸轮机构，设已知各构件的尺寸及凸轮的角速度，用速度瞬心法求此位置时从动件的移动速度，只需写出算式即可，并保留做图线。

10．(15分)图示的是一个抛光机不完整的机构运动简图，请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整，比例尺为 1mm/mm 。试在图上标出全部运动尺寸并计算机构的自由度。

11．(5分)试计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须标明。

12．(6分)试给出图示平面四杆机构的名称，并回答：
（1）此机构有无急回作用？
（2）此机构有无死点？在什么条件下出现死点？
（3）构件AB主动时，在什么位置有最小传动角？

13．(5分)图示为偏置曲柄滑块机构。问：
（1）此机构有无急回运动？为什么？
（2）其行程速度变化系数K=？（需列出计算公式）

14．(6分)简述轮系传动比计算的转化机构法的原理。
15．(6分)试计算图示机构的自由度。并写出各处运动副的类型和数目，指出可能有的复合铰链、虚约束和局部自由度的位置。不按要求做不给分。

16．(5分)如图示曲柄滑块机构的运动简图，试确定当曲柄1等速转动时，
（1）机构的行程速度变化系数K。
（2）最小传动角的大小。
（3）滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大。
（4）当滑块3为主动时，机构是否出现死点，为什么？
（在图中用作图法求解）

17．(6分)简述凸轮廓线设计的反转法原理。
18．(14分)试计算图示机构的自由度。并写出各处运动副的类型和数目，指出可能有的复合铰链、虚约束和局部自由度的位置。不按要求做不给分。
19．(14分)图示为一曲柄滑块机构的运动示意图，曲柄1为匀速转动的原动件。现已做出该机构在图示位置的速度多边形和加速度多边形，试分别列出与其相对应的速度向量方程式和加速度向量方程式，并把各个向量符号标在多边形中相应的代表线段旁边。

四、图解题(12小题,共138.0分)
1．(10分)图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上：
（1）画出基圆并标明基圆 r0；
（2）作出并标明凸轮按- 方向转过后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角；
（3）作出并标明滚子从图示位置反转到B处与凸轮接触时，对应的凸轮转角。（均保留作图线）

2．(10分)已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，传动比，，，mm，，中心距正确安装。求：，两轮的节圆直径 和，两轮的基圆直径 和，两轮的齿顶圆直径 和，两轮的根圆直径和，两轮的齿距 和。（cos200=0.94）
3．(10分)图示轮系中，已知( 左 旋)，，，，，，若 r/min，求 的大小及方向。

4．(12分)图示的是一个机构的不完整的机构运动简图，请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整，比例尺为1mm/mm。试计算机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束或其他情况，必须说明。

5．(12分)图示凸轮机构中，凸轮以角速度 逆时针方向转动。试在图上：
（1）写出机构名称并画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；
（2）标出凸轮从图示位置转过时的压力角 和位移 s。

6．(12分)画出图示机构的全部瞬心。

7．(12分)图示的是一个简易冲床不完整的机构运动简图，比例尺为1mm/mm。请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整。并计算机构的自由度。

8．(12分)图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度 逆时针方向转动。试在图上：
（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；
（2）标出凸轮从图示位置转过时的压力角 和位移 s。

9．(12分)在图示机构中，已知原动件1以等角速度 ω1 逆时针方向转动， 试列出机构的封闭矢量方程式；并在图中标出各矢量和方位角。

10．(12分)图示为一曲柄滑块机构的一个工作位置，F为作用于活塞上的驱动力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试确定机构在此位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（力的方向直接标在图上，连杆本身重量及惯性力忽略不计）

11．(12分)如图所示为一铆钉机构的机构运动简图，比例尺为1mm/mm，试在图上标出全部运动尺寸。

12．(12分)试设计一曲柄滑块机构，设已知其滑块的行程速比系数K =1.5，滑块的冲程H=100 mm ,偏距e =10 mm 。(要求：保留作图线，写出设计步骤）

五、计算题(19小题,共244.0分)
1．(15分)设计一曲柄滑块机构,已知曲柄长度 mm，偏距 mm，要求最小传动角。
（1）确定连杆的长度;
（2）画出滑块的极限位置；
（3）标出极位夹角及行程H;
（4）确定行程速比系数K。

2．(15分)已知某对渐开线直齿圆柱齿轮传动，中心距，传动比，，，根据强度等要求模数必须在、、三者中选择，试设计 此对齿轮的以下参数和尺寸。
（1）齿轮的齿数、，模数，传动类型；
（2）分度圆直径、，面圆直径、，根圆直径、，节圆直径、
，啮合角；
（3）若实际安装中心距，上述哪些参数变化？数值为多少？
3．(10分)图示曲柄摇杆机构的运动简图，曲柄1为原动件，各铰链处所画大圆为摩擦圆。已知摇杆3上的阻力矩Nm。试确定：
(1)不考虑各铰链中的摩擦时，需加的驱动力矩；
(2)考虑摩擦时的驱动力矩;
(3) 机构的瞬时机械效率h。

4．(14分)在图示轮系中，已知各轮齿数为，，，，，轮1的转速 r/min, 方向如图示，试求轮5的转速的大小和方向。

5．(12分)图示周转轮系中，已知Z 1＝20，Z 2 =24，Z 2` =30，Z 3 =40，n 1 =- 200r/min , n 3 =100r/min。求： n H 大小和转向（在图上标出）。

6．(15分)用齿条刀具加工一渐开线直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度 ω1= 5rad/s, ，刀具移动速度为v = 0.375m/s， 刀具的模数 m = 10 mm ，压力角 α = 20 °。
求（1）被加工齿轮的齿数z1 ；
（2） 若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为 75 mm ，问被加工齿轮是那种变位齿轮？为什么？
（3）求出这个齿轮的基圆直径db 和齿顶圆直径 da 各为多少？ (15分)
7．(12分)已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮机构，其模数m = 5 mm ,, ha* = 1,，。试求：
（1）基圆齿距pb，小齿轮的齿顶圆半径 ra1 和大齿轮齿根圆半径 rf2 ；
（2）标准中心距a ，若将a加大 时，啮合角为多少？ （）（保留一位小数）
8．(12分)今测得一渐开线标准齿轮的齿顶圆直径da = 208mm ，齿根圆直径df = 172mm ，齿数Z = 24 ，试求该齿轮的模数 m 和齿顶高系数ha* 。

标准模数表
5，（5.5），6，（6.5），7, 8, 9, 10，（11），（12），……，（mm）

9．(12分)试设计一摆动导杆机构。如图所示，已知导杆的行程速比系数K = 2，机架长度Lac =50 mm ,求曲柄的长度Lab。（要求：写出设计步骤，保留作图线）

10．(10分)计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束应注明。若取图中绘有箭头的构件为原动件，问运动是否确定？

11．(14分)图示轮系中，已知原动件H转速 =960转/分（转向见图），各个齿轮的齿数分别如下：Z1=20，Z2=24，m1=3mm，Z2`=17，Z3= 16， m3=4mm ， Z3`=17 ，Z4= 34 。
试计算 n4 的转速大小，并在图上标出 Z4 的转向。

12．(12分)在图示导杆机构中，已知各构件长度（mm）： 各构件质量（kg）： （质心S3 为CD中点）；各构件转动惯量（kg• ）： 驱动力矩
求：1）以杆3为等效构件时，写出各构件质量和转动惯量换算到杆3上的等效转动惯量 的表达式？
2） 换算到导杆3上的等效力矩Me的大小。

13．(12分)用范成法加工齿轮时，用齿条刀具加工一渐开线直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度 ω= 4rad/s, ，刀具移动速度为v = 0.36m/s，刀具的模数 m = 10 mm ，压力角 α = 20 °。
求（1）被加工齿轮的齿数z ；
（2）若齿条刀具分度线与被加工齿轮中心的距离为 90 mm ，问被加工齿轮是那种齿轮（变位齿轮、标准齿轮）？为什么？
（3）求出这个齿轮的基圆直径db 和齿顶圆直径 da 各为多少？ (cos200=0.94)
14．(12分)薄盘上有不平衡质量 ，它们所在的方位分别为：，见图示。
试求：1、在半径 的圆上，应加的平衡质量？
2、平衡质量的方位角α等于多少？并在图上标出。

15．(12分)图示轮系中，已知，，。若 r/min,求 的大小及方向。

16．(16分)已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的中心距a = 190 mm ,模数m =5 mm ,齿顶高系数 ha*= 1 ,压力角α= 20°。两齿轮的齿数比Z2／Z1 =3，试按μl = 2 mm/mm比例绘图标明实 际啮合线长和啮合角（cos 20°= 0.94 )。
17．(15分)已知图示轮系中齿数Z1＝20，Z2＝30，Z2'＝20，齿轮2与2'模数相同，n1＝100 r/min，n3＝－100 r/min，试求nH的大小与转向？（15分）

18．(12分)如图示一轮系，已知轮系中各齿轮齿数，n1大小和转向。求：1.这是一个什么类型的轮系？
2.n5的大小和转向？（计算部分只需写出算式即可）

19．(12分)在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度mm，mm，mm， mm。
（1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄；
（2）该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围；
（3）以AB杆为主动件时，该机构有无急回性？用作图法求出其极位夹角，并计算行程速度变化系数K；
（4）以AB杆为主动件，确定机构的和。

六、图解题(1小题,共12.0分)
1．(12分)在图示偏置曲柄滑块机构中，求（ 直接在题图上画出 ）：
1.画出机构的极限位置，并标注极位夹角θ；
2.画出最小传动角γmin 的位置，并标注γmin ；
3.该机构此时是否存在死点位置？为什么？

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答案部分，(卷面共有95题,650.0分,各大题标有题量和总分)

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