（1）计算自由度；（3 分） （2）对图示机构进行高副低代和结构分析，并确定 该机构的级别。（8 分）
解：(1) F 3 7 29 1 2
(2) 低代后机构如图 a 所示；可拆出 3 个Ⅱ级组 （图 b)，故该机构为两个自由度的Ⅱ级机构。
2 、 一 对 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动 ， 已 知 i12 2,z1 20,m 10 mm, 20 ，
大轮
40
200 mm 187.94 mm 210 mm 200 mm
5
9） pb pcos 10） B1B2
11）
B1B2 pb
29.52 mm 50 mm
1.694
（9 分）
（2）1）r 变大 2）r 不变 3） '变大 4）i12不变
5）有齿侧间隙
6）节圆压力角等于啮合角 四、计 算 题
（6 分）
机械原理试题及答案
一、填 空 题 （每空 1 分，共 17 分）
1、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。
2、划分机构的杆组时应先按 低 的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的 最高 级
别确定。
3、铰链四杆机构共有 6 个速度瞬心，其中 3 个是绝对瞬心，3 个是相对瞬心。
解： 齿轮 1、2（3）组成定轴轮系，齿轮 3、4、5、6、系杆 H 组成星星轮系。
（5 分）
（2）极位夹角 C1AC2 30
K
180 180
180 180
30 30
1. 4
（5 分）
（3） max
arcsin
e lAB lBC
arcsin
69.28 29.28 109 .28
64.4
5
三、图解并计算题 （本大题共 2 小题，共 30 分）。 1、试对图示机构：(本小题 11 分)
N
K(K
1) 2
4(4 1) 2
6
其中有 3 个绝对瞬心。 （2）瞬心位置如图所示 ：
∞
P34
（ 3 ） 21 1 P12 P14 P12 P24 方向： 2 与 1 同向，顺时针方向。
4 P24
vM v p32 l 2 P24P32
方向如图所示。
n
1
P14 P13
1 P12
3
M
2 P23
1、 图 示 为 作 用 在 机 器 主 轴 上 一 个 工 作 循 环 内 驱 动 力 矩 M d 的 变 化 规 律 。阻 力
矩 Mr 如图所示，驱动力矩 M d 为常数，机器的等效转动惯量 J 为常数 。
试 求：( 本 大 题 14 分 )
（1） 等 效 驱 动 力 矩 Md ；（2 分）
（2） 主 轴 最 大 角 速 度 max 和 最 小 角 速 度 min 对 应 的 主 轴 转 角 位
26.57
(2) h=60 mm
3、在偏置曲柄滑块机构中，已知滑块行程为80 mm，

当滑块处于两个极限位置时，机构压力角各为30 和
60 ，试用图解法或解析法求：
（1）杆长lAB、lBC及偏距 e；（4 分）
（2）该机构的行程速度变化系数 K；（2 分）
（3）该机构的最大压力角max；（2 分） 解：（1〕在 AC1C2 中
5）齿侧间隙（有，没有）
6）节圆压力角（等于，大于，小于）啮合角。
解：（1）公式
1）z2 i12z1 2）r mz 2 3）rb rcos 4）ra r ha 5）r r
6） 7）a r1 r2 8） p m
小轮
20 100 mm 94 mm 110 mm 100 mm 20 300 mm 31.42 mm
ha 1,c 0.25。（本小题 19 分）
（1）分别计算两轮的分度圆半径、基圆半径、节圆半径、顶圆半径、标准中心距、无侧隙啮合
角、分度圆齿距和基圆齿距，并用作图法确定实际啮合线长。（13 分）
（2）若中心距加大，回答下列问题（把不对的划去）（6 分）
1）节圆半径r （变大，变小，不变） 2）分度圆半径r （变大，变小，不变） 3）啮合角'（变大，变小，不变） 4）传动比i12（变大，变小，不变）
Vp23
2、在图示对心直动尖顶从动件盘形凸轮
n
机构中，凸轮为一偏心圆，O 为凸轮的
5
几何中
心
，O1 为凸轮的回转
中心。直线 AC 与 BD 垂直，且O1O
OA 2
30
mm，试计算：
（1）该凸轮机构中 C、D 两点的压力角；（6 分）
（2）该凸轮机构从动件的行程 h。（4 分）
(1)C 0
D
arctg(O1O) OA
置 ；（4 分）
（3） 最 大 盈 亏 功Wmax；（4 分）
（4）若 速 度 不 均 匀 系 数 为 0.1， 应 装 在 主 轴 上 飞 轮 的 转 动 惯 量
解 (1)
求 Md
Md
2
Md 50Nm
(2)
max 对 应 于 0(2)，
min 对
应
于
2 3
和 4 。 3
J F。（ 4 分 ）
C1AC2 AC1C2 30
为等腰三角形，所以 AC2 C1C2 AC1 2C1C2 cos30 2 80 cos30 138.56 mm
AB BC 138.56
BC AB 80
联立解得
BC 109.28 mm AB 29.28 mm
e AC2 sin60 80 sin60 69.28 mm
(3)
Wmax
50
104.72J
(4) 可 在 主 轴 上 安 装 飞 轮 以 减 小 速 度 波 动。
5
2、在图示轮系中，已知各轮齿数为：Z1 Z 2 30, Z3 40 ，Z4 20 ，Z5 18 ，Z6 38 ， 试求传动比 i1H 并说明轮 1 和系杆 H 的转向关系。(本小题 8 分)
4、径向槽均布的槽轮机构槽轮的最少槽数为 3 。
5、凸轮机构从动件的基本运动规律有(1) 等速运动规律 (2) 等加速等减速运动规律 (3) 简谐运动规律，(4) 摆线运动规律。其中等速 运动规律在行程始末位置有刚性冲击。
6、行星轮系齿数与行星轮数的选择必须满足的四个条件是① 传 动 比 、② 同 心 、③ 邻 接。 ④ 安 装。
二、图 解 题 （本大题 3 小题，共 31 分）。。
1、图示四杆机构，已知图示机构的尺寸及原动件 1 的角速度1 。
求： （1）图示机构共有多少个瞬心？其中几个是绝对瞬心？（4 分） （2）标出所有瞬心的位置；（6 分）
（3）用瞬心法求 M 点的速度 vM （3 分）。要求：（本小题 13 分）
解： （1）瞬心数目