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5cm ，则滑块行程将会（ C ） A 不变 B 增大5cm C 增大10cm D 减小10cm2、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 m π=B m π>C m π<D m π≤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 d r W W > B d r W W < C d r W W ≠ D d r W W = 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，p l =8, Ph=1；11826323=-⨯-⨯=--=h l p p n F 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1ω，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31ω。

1131431334133********1w P P w P P P P w w P P ⨯===2、图示的铰链四杆机构中,已知mm l AB 65=，mm l CD 90=，mm l AD 125=，s rad mm l BC /10,1251==ω,顺时针转动,试用瞬心法求:1)当φ=15°时,点C 的速度V C ;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：s m v c /42.0= s m v E /38.0= E 点的位置 作图示出 （略）3、图示蜗杆机构中，已知蜗杆齿数12z =，转速11000n rpm =转向如图示。

蜗轮齿数240z =，转向如图示。

又知相关长度为：40,20BC AB CD L cm L L cm ===，图示位置ABD 三点共线，AD CD ⊥。

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C 点速度和BC 杆角速度的大小？ 解1）左旋 2）21211121220 5.243020 3.02BC z i z n r s i rsωπωω=====⨯==∵D 为BC 杆绝对瞬心∴60.5C BC CD cm v l s ω=⨯=4在图示铰链四杆机构中，已知：l BC =50mm ，l CD =35mm ，l AD =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l AB 的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 的最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。

解：（1）因AD 为机架，AB 为曲柄，故AB 为最短杆，有l AB +l BC ≤l CD +l AD 则：l AB ≤l CD ＋l AD －l BC =（35+30-50）mm=15mm ；所以l AB 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：l AB ＜l BC =50mm ，且l AD +l BC ≤l CD +l AB ，故l AB ≥l AD ＋l BC －l CD =（30+50-35）mm=45mm ，所以：45mm ≤l AB ＜50mm 。

若AB 为最长杆，则：l AB ＞l BC =50mm ，且l AD +l AB ≤l BC +l CD ，故l AB ≤l BC ＋l CD －l AD =（50+35-30）mm=55mm ，所以：50mm ＜l AB ≤55mm 。

综上所述：l AB 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：l BC +l AB ＞l CD +l AD ，故l AB ＞l CD +l AD －l BC =（35+30-50）mm=15mm ， 若AB 为最长杆，则：l AD +l AB ＞l BC +l CD ，故l AB ＞l CD ＋l BC －l AD =（50+35-30）mm=55mm ，若AB 既不为最长杆也不为最短杆，则：l AD ＋l BC ＞l CD +l AB ，故l AB ＜l AD ＋l BC －l CD =（30+50-35）mm=45mm ， 综上所述：若要保证机构成立，则应有：l AB ＜l CD ＋l BC ＋l AD =（30+50+35）mm=115mm ，故当该机构为双摇杆机构时，l AB 的取值范围为： 15mm ＜l AB ＜45mm ，和55mm ＜l AB ＜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197.5f d mm =齿顶圆直径1120a d mm =传动比12 2.5i =。

又知1,0.25ah c **==20α= 。

试求：1）大轮的齿顶圆直径2a d 基节2b p 各是多少？2）现用一个模数相同齿数21z =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121112112222'12'''112'''1152(2)222552285cos 14.76()192.52(1)2106.3855121a f aa a a ab d d m mmh c d mz h m z z z i d mz h m mmp m mm m z z a mm a a r i a d r mmπα****-==⨯+=+⋅===∴=+⋅==⋅=+====+===+依得，五、图示轮系中各轮齿数为：1234675872,36,20,60z z z z z z z z ========。

又知轴A 转数400A n rpm =方向如图示。

求轴B 和轴C 的转数各是多少？并标出转向。

解1112222636675335513400141003175A H H H H H H H n n n rpmi i n n n n i n n n n rpm====-===-==--==方向↑22233111262.5H H H C n n n n n n n rpm-==--==方向↑六、图示导杆机构中，在水平面内运转，件1绕A 点转动量为210.2A J kg m =⋅，件3绕C 点转动量为230.5C J kg m =⋅，件2绕B 点转动惯量220.25B J kg m =⋅，B 点是件2质心，件2质量21m kg =。

件1受驱动力矩15M Nm =，件3受阻力距310M Nm =。

又知各杆长为20,40AB AC L cm L cm ==图示为启动位置且AB AC ⊥。

试求：1）在图中画出件1和件3相对瞬心13P ，件2和件4相对瞬心24P 的位置。

2）求起动瞬时件1角加速度是多大？解1）1324,p p 见图 2）131310AP AB AP cm AB AC=∴=31311315AP CP ωω== 31313C M M M N m ωω=-=⋅ 22231231()0.27C A AB C J J m L J kg m ωω=++=⋅ 2111.11CCM r s J ϕ⋅⋅==七、一转子上有两个不平衡质量1200m kg =，2100m kg =，150r mm =，240r mm =，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60b b r r mm ==ⅠⅡ，求平衡质量b m Ⅰ、b m Ⅱ的大小及方向。