《机械原理》课外学习资料高晓丁编著2010年12月前言《机械原理》课外学习资料是《机械原理》教材的辅助教学资料。
本套资料的编写是按照学生学习本门课程预习、复习、提高的三个学习阶段分别用不同形式的题目引导学生的自学方向、启发学生对本门课程的学习兴趣、激发学生学习本门课程的激情。
《机械原理》课外学习资料中课前带着以下的问题预习部分的内容，主要是指导学生如何带着问题去预习下一堂课中所要学习的内容，通过课前的预习，提高课堂学习的效率，保证课堂教学的质量。
《机械原理》课外学习资料中课后检查基本概念掌握情况部分的内容，主要是帮助学生检查学习的效果。
该项内容是对《机械原理》教材中习题内容的补充。
学生通过自查可以了解自己对本章节内中基本概念掌握的情况。
《机械原理》课外学习资料中知识延伸、思维创新部分的内容，主要是针对各章节的不同内容，提出一些开放性的问题供学生思考，激发学生的学习兴趣、引导学生的创新意识、培养学生的创新思维。
开放性的问题主要来源于本人近年来所承担的科研项目、大学生机械创新大赛、部分211大学硕士研究生入学试题等。
《机械原理》课外学习资料同时也可以作为教师的辅助教学资料。
网络答疑联系方式：gaopengpeng119@目录第1章概述第2章机构的结构分析第3章平面机构的运动分析第6、7章机械的平衡；机械运转波动的调节第8章平面连杆机构及其设计第9章凸轮机构及其设计第10章齿轮机构及其设计第11章齿轮系及其设计第12章其他常用机构第1章概述1.1课前带着以下的问题预习1、机器设计应满足哪些基本要求?2、机械设计应满足哪些基本要求?1.2课后检查基本概念掌握情况1、一般构件都是由一个或若干个（）组成。
2、机器的基本特征有（），（），（）。
3、机构的基本特征有（），（）。
4、一般情况一部机器主要由（），（），（）三部分组成。
1.3知识延伸、思维创新1、用框图的形式表述牛头刨床的组成。
2、自行车、洗衣机是一般家庭都常用的小型机器，试说明其所具有机器的三个特征。
第2章机构的结构分析2.1课前带着以下的问题预习1、机器、机构、构件、零件的基本定义。
2、运动副、自由度、约束的基本定义。
3、对机构进行组成和结构分析的目的是什么?4、两构件相互间的约束和自由度有什么关系?对于平面转动副、移动副和平面高副各具有几个约束？5、机构运动简图、机构示意图和机械系统示意图的区别是什么?各有什么用途?6、何谓复合铰链、局部自由度、虚约束？2.2课后检查基本概念掌握情况1、机构运动简图的特性是（）。
2、一个平面自由构件都具有（）自由度；平面低副引入（）约束；平面高副引入（）约束。
3、组成机构的基本元素是（）和（）。
4、构件是（）单元体；零件是（）单元体。
5、（a）机构是由运动链组成的；（b）机构是由原动件、从动件系统和机架组成的；（c）机构是由原动件、机架和杆组组成的。
以上三种说法中（）是正确的。
6、机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间（）产生相对运动。
7、铰链5杆机构中有（）原动件，（）机架。
8、运动链成为机构的条件是（）等于（）。
9、一机构共有五个构件，含有五个低副，一个高副，则该机构的自由度为（）。
10、从机构结构组成的观点来看，机构是由（），（）和（）组成的。
11、高副低代的原则是（）。
12、杆组的特点是（）。
13、在下图所示4个分图中，图（），（）和（）是Ⅲ级杆组。
2.3知识延伸、思维创新1、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，则其自由度等于多少？2、试分析下图所示4 个构件系统中，哪一个图示构件系统不能运动的？3、计算以下运动链的自由度，判断能否运动？并进行修改使其成为机构。
(a) （b）(c) (d)LDEDEHKCDDE第3章平面机构的运动分析3.1课前带着以下的问题预习1、机构运动分析包括哪些内容?对机构进行运动分析的目的是什么?2、什么叫速度瞬心?相对速度瞬心和绝对速度瞬心有什么区别?3、机构运动线图的意义和作用。
3.2课后检查基本概念掌握情况1、速度瞬心是两构件上（）为零的重合点。
2、三个做相对平面运动的构件的三个瞬心应在（）。
3、当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用（）确定。
4、在机构中，若某一瞬时，两运动构件上的重合点的绝对速度相同，且其绝对速度等于零，则该重合点为两构件的（）。
5、用矢量图解法作结构运动分析时对做平面运动的同一构件上B1、B2两点间的相对速度VB!B@( )VB@B1,但是两个相对速度的（）不同。
3.3知识延伸、思维创新第6、7章机械的平衡；机械运转波动的调节6.1课前带着以下的问题预习1、机械平衡的目的是什么?造成机械不平衡的原因可能有哪些?2、机械平衡分为哪几类?何谓刚性转子与挠性转子? 刚性转子的动平衡与挠性转子动平衡有何区别?何谓低速平衡与高速平衡?3、刚性转子的平衡设计包括哪两种设计?它们各需要满足的条件是什么?4、仅经过静平衡校正的转子是否能满足动平衡的要求?经过动平衡的转子是否能满足静平衡的要求?为什么?5、机械的运转为什么会有速度波动?为什么要调节机械速度的波动?6、飞轮的调速原理是什么?为什么说飞轮在调速的同时还能起到节约能源的作用?7、飞轮设计的基本原则是什么?为什么飞轮应尽量装在机械系统的高速轴上?系统装上飞轮后是否可以得到绝对的匀速运动?8、什么机械会出现非周期性速度波动，如何进行调节?6.2课后检查基本概念掌握情况1、静平衡的刚性转子（）是动平衡的，动平衡的刚性转子（）是静平衡的。
2、机械不平衡的基本类型包括（）和（）。
3、符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在（）；静不平衡的回转构件，由于重力矩的作用，必定在（）位置静止，由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。
4、在刚性转子平衡中，一般当刚性转子（）时做静平衡，该转子被称为（）；一般当刚性转子（）时做动平衡，该转子被称为（）。
5、在刚性转子平衡中，一般平衡静不平衡转子需要（）平衡平面；一般平衡动不平衡转子至少需要（）平衡平面。
6、下图(a)、(b)、(c)所示各转子中S为总质心，图（）的各转子只是静不平衡的；图（）中的转子只是静平衡的；图（）中的转子只是动不平衡的。
7、刚性转子动平衡的力学条件是（）和（）。
9、质量分布在同一回转平面内的静平衡转子（）是动平衡的。
10、一般机械的运转过程分为三个阶段，分别是（），（），（）；在这三个阶段中等效主轴角速度的变化分别为（），（），（）。
11、机械运转的平均速度等于（）；不均匀系数等于（）。
12、飞轮应尽量装在机械系统的（）轴上；系统装上飞轮后（）得到绝对的匀速运动。
13、系统装上飞轮的（）越大，等效主轴角速度的不均匀系数（）。
14、在机械系统的启动阶段，系统的动能（），并且输入功（）总消耗功；在机械系统的稳定运转阶段，系统的平均动能（），而且输入功（）总消耗功；在机械系统的停车阶段，系统的动能（），并且输入功（）。
15、在研究机械系统动力学问题时，常采用等（）或（）来代替作用在系统中的所有外力，它是按（）的原则确定的。
16、在机械系统速度波动的一个周期中的某一时间间隔内：当系统出现盈功时，系统的运动速度（），此时飞轮将（）能量；当系统出现亏功时，系统的运动速度（），此时飞轮将（）能量；17、在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动（）。
18、机器运转时的速度波动有（）速度波动和（）速度波动两种，前者采用（）进行调节；后者采用（）进行调节。
19、机器安装飞轮的一个主要目的是为了（）；而且飞轮一般安装在（）轴上。
20、一部由交流电机驱动的机器，其传动部分全部是由圆柱齿轮组成的定轴轮系，工作载荷是一个稳定不变的常值，则该机器系统运转属于（）。
21、一部由交流电机驱动的机器，其传动部分是由一个定轴轮系和曲柄滑块机构组成，工作载荷是一个稳定不变的常值，则该机器系统运转属于（）。
6.3知识延伸、思维创新1、下图是某机器的等效阻力矩Mr和等效驱动力矩Mr的线图，该机器的等效转动惯量为常数。
1) 该机器能否周期性稳定运转？为什么？2) 该机器主轴位于何位置其角速度最大？位于何位置其角速度最小？2、下图是某机器的等效阻力矩Mr和等效驱动力矩Mr的线图，该机器的等效转动惯量为常数。
1) 该机器能否周期性稳定运转？为什么？2）近似地画出机器主轴角速度在一个周期内的变化图形。
第8章平面连杆机构及其设计8.1课前带着以下的问题预习1、铰链四杆机构的组成和特点。
2、铰链四杆机构的基本形式。
3、低副机构常用的演化方法。
4、铰链四杆机构的工作特性。
5、何谓铰链四杆机构的急回特性?什么叫极位夹角?它与机构的急回特性有什么关系?6、何为机构的“死点”位置?它在什么情况下发生?7、平面连杆机构设计的基本命题有哪些?设计方法有哪些?8.2课后检查基本概念掌握情况1、周转副是指被连接的两构件可以相对作（）的转动副；摆转副是指被连接的两构件只能相对作（）的转动副。
2、试根据下图中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型分别是：（a）（）；（b）（）；（c）（）；（d）（）。
3、在曲柄摇杆机构中，当（）与（）两次共线位置之一时出现最小传动角。
4、机构的压力角是受力点（）和（）所加的锐角。
5、铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是（）和（）。
6、所谓连杆机构的死点是指从动件的（）等于（）时的位置。
7、在曲柄摇杆机构中，当（）为主动件，（）与（）构件共线时，则机构出现死点位置。
8、连杆机构的急回特性是指（）速度大于（）速度；一般用（）来表达连杆机构的急回特性。
9、在一铰链四杆机构中有周转副存在，该铰链四杆机构（）有曲柄存在。
10、铰链四杆机构中连杆是连接两个（）的构件；与机架相连接的构件是（）。
11、在（）条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。
12、要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构，可以用机架转换法将（）转化为机架。
13、当一铰链四杆机构最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，该铰链四杆机构（）双摇杆机构。
14、一铰链四杆机构若为双曲柄杆机构，则其最短杆与最长杆长度之和一定（）其余两杆长度之和，且须以（）为机架。
15、一铰链四杆机构若为曲柄杆机构，其最短杆与最长杆长度之和其余两杆长度之和，则须以（）为曲柄。
16、在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，且摆杆的摆角为φ，该机构的极位夹角等于（）。
8.3知识延伸、思维创新1、在曲柄滑块机构设计中，常控制连杆与曲柄长度的比值A，试说明比值A与机构的运动特性和受力特性之关系。
通常该值是怎样选择的?2、在曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构中，要改变摇杆(滑块)摆角(行程)的大小或改变摆角(行程)的位置，怎样来调节曲柄与连杆的长度？3、下图所示为两种类型插床机构，已知(a)图所示插床机构中AB AD==5040mm mm,；已知(b)图所示插床机构中各构件尺寸: Lo1A=30mm,L ab =55mm, Lo1o2=50mm, Lo2B=40mm,Lo2C=20mm, LCD=60mm,φ1=60o。