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1、机械原理真题精选填空题1什么是连杆机构的压力角、传动角？参考答案 ：不考虑运动副中的摩擦力、构件的惯性力，运动副中力的作用线与受力点速度方向所夹的锐角称为压力角，压力角的余角称为传动角。填空题 2什么是基本杆组？机构的组成原理是什么？参考答案 ：机构中，结构最简单、不可再分的、自由度为零的构件组称为基本杆组。任一机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上所组成的，这就是机构的组成原理。填空题 3常用的间歇运动机构有几种？其主动件与从动件的运动转换各有什么特点？参考答案 ：常用的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构。棘轮机构把一个往复摆动转换为间歇单向转动；槽轮机构把

2、一个连续单向转动转换为间歇单向转动；不完全齿轮机构把一个连续单向转动转换为间歇单向转动。填空题 4什么是槽轮机构的运动系数？参考答案 ：槽轮的运动时间与拨盘的运动时间的比值称为槽轮机构的运动系数。填空题 5通常，机器的运转过程分为几个阶段？各阶段的特征是什么？参考答案 ：机器的运转过程分为三个阶段：启动阶段，稳定运转阶段和停车阶段。启动阶段的特点：原动件速度由零上升到稳定运转速度，系统驱动力所做的功大于阻抗力所消耗的功。稳定运转阶段的特点：在一个周期内，系统驱动力所做的功等于阻抗力所消耗的功。停车阶段的特点：系统驱动力所做的功小于于阻抗力所消耗的功，原动件速度由稳定运转速度下降为零。填空题 6

3、利用飞轮进行机器的周期性速度波动调节时，飞轮一般安装在高速轴还是低速轴上？为什么？参考答案 ：安装在高速轴上。这样可以使飞轮的质量减小。填空题 7下图机构中，已知JK/LM/NO，并且JK=LM=NO，EG=GH=FG，EFFH，求该机构的自由度。若有复合铰链、局部自由主及虚约束，请说明。参考答案 ：I处为局部自由度，LM构件引入虚约束，FG构件或者H构件引入虚约束，C、E、O处为复合铰链，Q或R处为虚约束。n=12，PL=17，PH=1，则自由度：F=3n-2PL-PH=3*12-2*17-1=1 填空题8根据下图推导凸轮机构的压力角表达式。参考答案 ：填空题 9正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿

4、轮的齿顶高系数ha*、顶隙系数c*及国家标准（GB1356-88）中规定分度圆压力角a的标准值为多少？若渐开线直齿圆柱齿轮采用短齿制，且分度圆压力角a=25，齿轮的齿数是多少时，其齿根圆和基圆最接近重合？参考答案 ：填空题 10如图所示轮系，已知各齿轮的齿数分别是Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z5、Z6。求iH6的表达式并说明构件H和构件6的转向是相同还是相反？填空题 11图示转子上有三个不平衡质量，m1=3kg，m2=1kg，m3=4 kg，其回转半径分别为：r1=60 mm，r2=140 mm，r3=90mm，1= 30mm，2=30mm，3=30mm。相位分布如图所示。要求选择-，-两个

5、面对其进行动平衡，试用图解法或解析法求在平面-，-面上处所加平衡质量的大小和相位（所加平衡质量的半径为：r=r=100mm）。填空题 12已知机组在稳定运转时期主轴上的等效阻力矩变化曲线Mr（）如图所示，等效驱动力矩为常数，主轴的平均速度m=10rad/s。为减小主轴的速度波动，现加装一个飞轮，其转动惯量JF=9.8kgm2，不计主轴及其他构件的质量和转动惯量。试求：（1）等效驱动力矩Md。（2）主轴的最大角速度max及最小角速度min，它们发生在何处（即相应的值）。（3）运动速度不均匀系数。参考答案 ：填空题 13试计算图示各机构的自由度。图a、d为齿轮连杆组合机构；图b为凸轮连杆组合机构（

6、图中在D处为铰接在一起的两个滑块）；图c为一精压机机构。并问在图d所示机构中，齿轮 3、5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同？为什么？参考答案 ：分析：A为复合铰链，不存在局部自由度和虚约束。F=3n-（2pL+pH）=34-（25+1）=1或F=3n-（2pL+pH-p）-F=34-（25+1-0）-0=1b） 分析：B、E为局部自由度。F=3n-（2pL+pH）=35-（26+2）=1或F=3n-（2pL+pH-p）-F=37-（28+2-0）-2=1注意：该机构在D处虽存在轨迹重合的问题，但由于D处相铰接的双滑块为一个级杆组，未引入约束，故机构不存在虚约束。如果将相铰接的

7、双滑块改为相固联的十字滑块，则该机构就存在一个虚约束。c） 分析：该机构存在重复结构部分，故存在虚约束。实际上，从传递运动的独立性来看，有机构ABCDE就可以了，而其余部分为重复部分，则引入了虚约束。F=3n-（2pL+pH）=35-（27+0）=1或F=3n-（2pL+pH-p）-F=311-（217+0-2）-0=1 d） 分析：A、B、C为复合铰链；D处高副的数目为2。不存在局部自由度和虚约束。F=3n-（2pL+pH）=36-（27+3）=1或F=3n-（2pL+pH-p）-F=36-（27+3-0）-0=1齿轮3与5的中心距受到约束，轮齿两侧齿廓只有一侧接触，另一侧存在间隙，故齿轮高

8、副提供一个约束。齿条7与齿轮5的中心距没有受到约束，两齿轮的中心可以彼此靠近，使轮齿两侧齿廓均接触，因轮齿两侧接触点处的法线方向并不重合，故齿轮高副提供两个约束。填空题 14在图示的四杆机构中，L=3 （mm/mm），lAB=60 mm，lCD=90 mm，lAD=lBC=120 mm，2=10 rad/s，=165，试用瞬心法求：点C的速度vC；构件3的BC线上（或其延长线上）速度最小的一点E的位置及其速度的大小；当vC=0时，角之值。参考答案 ：各瞬心如图b所示（P12在A点，P23在B点，P34在C点，P14在D点，P13在直线AB与CD的交点，P24在直线AD与BC的交点）。P24A=

9、3.21cm=32.1 mm，AP13=59.5 mm。因为构件 2、4在P24处速度相同，2L P24A=4L（P24A+AD），即4=2P24A/（P24A+AD） 故vC=4lCD=2lCDP24A/（P24A+AD）=901032.1/（32.1+40）=400.69 mm/s=0.4m/s 构件3的BC线上（或其延长线上）速度最小的一点E，应该距P13最近。如图b所示，过P13作直线BC的垂线，垂足就是点E。P13E=47.5 mm 3=vB/L（AB+AP13）= 2lAB/L（AB+AP13） vE=3L P13E=2lAB P13E /（AB+AP13）=106047.5/（2

10、0+59.5）=358.49 mm/s=0.358 m/s 由vC=4lCD=2lCDP24A/（P24A+AD）可知，欲使vC=0，必须有P24A=0，即直线BC通过点A。此时，杆AB与BC重叠或拉直共线。当杆AB与BC重叠共线时（图c），=226；当杆AB与BC拉直共线时（图d），=27。填空题 15动平衡的构件一定是静平衡的，反之亦然，对吗？为什么？在图示的两根曲轴中，设各曲拐的偏心质径积均相等，且各曲拐均在同一轴平面上。试说明两者各处于何种平衡状态？参考答案 ：“静平衡的构件一定是动平衡的”这一说法不正确。因为达到静平衡的构件仅满足了静平衡条件，即各偏心质量（包括平衡质量）产生的惯性力

11、的矢量和为零，而这些惯性力所构成的力矩矢量和不一定为零。填空题16试计算如图所示的压床机构的自由度。 n=5，pl=7（B处为复合铰链），ph=0，则F=3n2pl ph=35270=1填空题 17某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角的变化曲线如图所示，其运动周期T=，曲柄的平均转速nm=620r/min。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数=0.01。试求曲柄最大转速nmax和相应的曲柄转角位置max；装在曲柄上的飞轮转动惯量JF（不计其余构件的转动惯量）。参考答案 ：选定曲柄为等效构件，所以等效驱动力矩Med=Md等效阻力矩Mer=常数在一个运动循环内，驱动功W

12、d应等于阻抗功Wr，即Mer=Wr=Wd=（/9）200/2+（/6）200+（13/18）200/2=350/3所以Mer=350/3Nm画出等效阻力矩Mer曲线，如图所示。作能量指示图，如图所示，可知：填空题 18如图所示，设已知四杆机构各构件的长度a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。试问：当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构？如何获得？若a、b、c三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？参考答案 ：杆1为最短杆，杆2为最长杆。因为ab cd满足杆长条件，且最短杆1为连架杆，所

13、以该机构有曲柄。杆1为曲柄。因为机构满足杆长条件，所以通过选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构。当以最短杆为机架时，获得双曲柄机构。欲获得曲柄摇杆机构，应满足以下两个条件：杆长条件；杆1为最短杆。关于d的取值范围讨论如下。若杆4是最长杆，则有a+db+c，故db+c-a=760mm若杆4不是最长杆，则有a+bc+d，故da+b-c=440mm所以欲获得曲柄摇杆机构，d的取值范围为440mmd760mm。填空题 19试画出图示平面机构的机构示意图，并计算自由度（步骤：1）列出完整公式，2）带入数据，3）写出结果）。其中：唧筒机构用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下，当使用者来回摆动手柄2时

14、，活塞3将上下移动，从而汲出井水。参考答案 ：填空题 20在图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l1=28mm，l2=52mm，l3=50mm，l4=72mm，试求：当取杆4为机架时，该机构的极位夹角、杆3的最大摆角、最小传动角min和行程速比系数K；当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构？为什么？并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副；当取杆3为机架时，又将演化成何种类型的机构？这时A、B两个转动副是否仍为周转副？参考答案 ：当取杆1为机架时，因为机构满足杆长条件且杆1为最短杆，所以将演化成双曲柄机构，这时C、D两个转动副仍是摆转副。当取杆3为机架时，因为机构满足杆长条件且最短杆1为

15、连杆，所以将演化成双摇杆机构，这时A、B两个转动副仍为周转副。填空题 21试画出图示平面机构的机构示意图，并计算自由度（步骤：1）列出完整公式，2）带入数据，3）写出结果）。缝纫机针杆机构原动件1绕铰链A作整周转动，使得滑块2沿滑槽滑动，同时针杆作上下移动，完成缝线动作。更多内容请访问睦霖题库微信公众号 填空题 22试问当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其齿数应为多少？又当齿数大于以上求得的齿数时，试问基圆与齿根圆哪个大？ 由此可知，随着齿数的增加，分度圆与齿根圆之间的距离不变，而分度圆与基圆之间的距离在增大；当齿数等于42时，齿根圆与基圆重合；当齿数大于42时，齿根圆大于基圆。填空题 2

16、3图a）所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。填空题 24已知一对标准外啮合直齿圆柱齿轮传动的=20o、m=5mm、z1=19、z2=42，试求其重合度。问当有一对轮齿在节点P处啮合时，是否还有其他轮齿也处于啮合状态；又当一对轮齿在B1点啮合时，情况又如何？ r1=mz1/2=519/2=47.5mmr2=mz2/2=542/2=105mm ra1=r1+m=52.5mmra2=r2+m=1

17、10mm a1=arccos（r1cos/ra1）=31.77Aa2=arccos（r2cos/ra2）=26.24 按标准中心距安装时，=。=z1（tana1-tan）+z2（tana2-tan）/（2）=1.63当有一对轮齿在节点P处啮合时，没有其他轮齿也处于啮合状态。当有一对轮齿在B1点啮合时，还有一对轮齿也处于啮合状态。单项选择题25、用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆（）。A.相切；B.相割；C.相离参考答案 ：C填空题 26速度瞬心是两刚体上（）的重合点。参考答案 ：瞬时速度相等填空题 27设有一对外啮合齿轮的齿数z1=30、z2=40，模数m

18、=20mm，压力角=20o，齿顶高系数h*a=1。试求当中心距a=725mm时，两轮的啮合角。又当=22o30时，试求其中心距a。参考答案 ：标准中心距a=m（z1+z2）/2=20（30+40）/2=700mm由acos=acos得=arccos（acos/a）=arccos（700cos20/725）=24.87 当=2230时，a=acos/cos=700cos20/cos22.5=711.98mm填空题 28若（），则该瞬心称为绝对瞬心参考答案 ：瞬心的绝对速度为零单项选择题29、用齿轮型刀具切削齿轮时若会发生根切，则改用齿条型刀具加工（）会根切。A.也一定；B.不一定；C.一定不。A

19、填空题 30在图示的电动三爪卡盘传动轮系中，设已知各轮齿数为：z1=6、z2=z2=25、z3=57、z4=56。试求传动比i14。参考答案 ：该复合轮系可分解成三个基本周转轮系：1-2-H-3、1-2-2-H-4、4-2-2-H-3。但是其中任意两个是独立的。为了解题方便，可选择其中两个行星轮系。由1-2-H-3组成的行星轮系得iH13=（n1-nH）/（n3-nH）=1-Ai1H=-z3/z1即i1H=1+z3/z1由4-2-2-H-3组成的行星轮系得iH43=（n4-nH）/（n3-nH）=1-Ai4H=+z3/z4即i4H=1-z3/z4所以i14=i1H/i4H=（1+z3/z1）/

20、（1-z3/z4）=（1+57/6）/（1-57/56）=-588填空题 31若（），则该瞬心称为相对瞬心。参考答案 ：瞬心的绝对速度不为零单项选择题32、当渐开线圆柱齿轮的齿数少于Zmin时，可采用（）的办法来避免根切。A.正变位；B.负变位；C.减少切削深度参考答案 ：A单项选择题33、两构件组成只允许作相对转动的运动副，称为：（）A.转动副B.移动副C.平面高副参考答案 ：A填空题 34当两个构件组成移动副时，其瞬心位于（）处。当两构件组成高副时，两个高副元素作纯滚动，则其瞬心就在（）；若两个高副元素间有相对滑动时，则其瞬心在（）参考答案 ：垂直于导路方向的无穷远；接触点处；过接触点两高

21、副元素的公法线上单项选择题35、一对渐开线齿廓啮合时，接触点在啮合线上移动的距离（）对应时间内基圆转过的弧长。A.等于；B.大于；C.小于。参考答案 ：A单项选择题36、平面低副的相对运动自由度等于（） A.2 B.1 C.3参考答案 ：B填空题 373个彼此作平面平行运动的构件间共有（）个速度瞬心，这几个瞬心必定位于（）上。参考答案 ：3；一条直线单项选择题38、一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1，这时实际啮合线的长度等于（）。A.基圆周节；B.分度圆周节；C.节圆周节。参考答案 ：A单项选择题39、若两刚体之一是静止的，则其速度瞬心称为（）速度瞬心。A.绝对B.相对C.牵连参考答

22、案 ：A填空题 40机构瞬心的数目K与机构的构件数N的关系是（）参考答案 ：KN（N1）/2单项选择题41、斜直线齿廓的齿条在不同齿高处的模数和压力角，随齿高的增加而（）。A.增加；B.始终保持不变；C.减少。参考答案 ：B单项选择题42、在速度多边形中，连接极点p与任一点的向量代表机构图中同名点的（）A.绝对速度B.牵连速度C.相对速度参考答案 ：A填空题 43速度影像的相似原理只能应用于（），而不能应用于整个机构。参考答案 ：构件单项选择题44、渐开线齿轮变位后（）。A.分度圆及分度圆上的齿厚仍不变；B.分度圆及分度圆上的齿厚都改变了；C.分度圆不变但分度圆上的齿厚改变了。参考答案 ：C单

23、项选择题45、已知一曲柄摇杆机构以匀角速度转动的曲柄为原动件，其极位夹角为36，那么，其行程速度变化系数应为：（） A.1.2 B.1.5 C.2参考答案 ：B填空题 46在斜齿圆柱齿轮传动中，除了用变位方法来凑中心距外，还可用（）来凑中心距。参考答案 ：改变螺旋角填空题 47在摆动导杆机构中，当导杆和滑块的相对运动为（）动，牵连运动为（）动时（以上两空格填转动或平动），两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为（）；方向为（）。参考答案 ：平；转；2相对速度牵连角速度；相对速度沿牵连角速度的方向转过90之后的方向单项选择题48、当要求从动件运动严格按照给定运动规律变化时，应采用（）

24、A.连杆机构B.凸轮机构C.齿轮机构参考答案 ：B填空题 49斜齿轮在（）具有标准数和标准压力角。参考答案 ：法面上填空题 50已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动，齿1丢失，测出其中心距a=150mm，齿轮2的齿数z2=42，齿顶圆直径da2=132mm，现需配制齿轮1。试确定齿轮1的模数m、齿数z1，并计算齿轮1的分度圆直径d1、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1和齿高h。 填空题 51在图示机构中，已知滚轮2与地面做纯滚动，构件3以已知速度V3向左移动，试用瞬心法求滑块5的速度V5的大小和方向，以及轮2的角速度2的大小和方向。参考答案 ：填空题 52渐开线斜齿圆柱齿轮的标准参数在法

25、面上；在尺寸计算时应按（）参数代入直齿轮的计算公式。参考答案 ：端面 单项选择题53、在一对外啮合平行轴斜齿轮传动中，若以z1、z2分别表示两轮的齿数，mn、mt表示法面和端面模数，表示螺旋角，则其标准中心距为（）A.AB.BC.C参考答案 ：A 填空题 54已知铰链四杆机构的位置（图a）及其加速度矢量多边形（图b），试根据图b写出构件2与构件3的角加速度a2、a3的表达式，并在图a上标出他们的方向。参考答案 ：填空题 55斜齿圆柱齿轮齿廓曲面是（）。渐开螺旋面单项选择题56、重力作用在构件质心上，则：（）A.当质心下降时它是阻力，当质心上升时它是驱动力B.当质心下降时它是驱动力，当质心上升时

26、它是阻力C.无论质心上升还是下降，它总是阻力参考答案 ：B填空题 57下图所示轮系中：z1=2，z2=60，z3=25，z4=50，z5=20，z6=30，又知蜗杆的转速n1=900rmin，方向如图所示。求若轴B转速nB=0，那么轮6的转速n6？转向如何？以及若nB=6r/min，转向如图，那么n6=？转向如何？参考答案 ：填空题 58简述进行质量代换需要满足的三个条件？动代换和静代换各应满足什么条件？参考答案 ：质量代换法需满足三个条件：1、代换前后构件的质量不变；2、代换前后构件的质心位置不变；3、代换前后构件对质心轴的转动惯量不变；其中：动代换需要满足前面三个条件；静代换满足前两个条件便可。判断题59、在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大参考答案 ：错填空题 60在如图所示的轮系中，问当齿轮A转动一转时，齿轮L转动几转？两者的转向是否一致？画出轮系的拓扑图，根据其拓扑图确定轮系的自由度。