机械原理试题及答案

一、判断题。（正确的填写“T”，错误的填写“F”） （20分） 1、一对相啮合的标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。（ F ） 2、在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。 （ T ） 3、两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生两个约

束，而保留一个自由度。 （ F ） 4、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ F ） 5、平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。 （ T ） 6、对于刚性转子，已满足动平衡者，也必满足静平衡。 （ T）

7、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径和压力角应在凸轮的理论轮廓上度量。

（ T ）

8、在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切于摩擦圆。

（ T ）

9、当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。 （ T ） 10、对于单个标准齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。 （ F ） 二、填空题； （10分）

1、机器产生速度波动的类型有（ 周期性 ）和（非周期性）两种。 2、铰链四杆机构的基本型式有（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）三种。 3、从效率观点分析，机械自锁的条件是（ 效率小于零 ）。 4、凸轮的形状是由（ 从动件运动规律和基圆半径 ）决定的。 5当两机构组成转动副时，其瞬心与（ 转动副中心 ）重合。 三、选择题 （10分）

1、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。

1

2、重合度 εα = 1.6 表示在实际啮合线上有（ C ）长度属于双齿啮合区。 A) 60% ； B）40% ； C）75% 。 3、渐开线齿轮形状完全取决于（ C ）。 A）压力角； B）齿数； C）基圆半径。

3、 在从动件运动规律不变的情况下，对于直动从动件盘形凸轮机构，若缩小

凸轮的基圆半径，则压力角（ B ）。 A）保持不变； B）增大； C）减小。

5、在计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度数（ B ）。 A）增多； B）减小； C）不变。 四、计算作图题 （共60分）

（注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接在试卷上作图，保留所有作图线。） 1、 计算下列机构的自由度 （10分）

HMBCDEGAEDNFAFCGBH图4-1a)

图4-1b)F = 3×6－2×8－1=1 F = 3×5－2×6－2 = 1

2

2、瞬心法图解图4-2所示凸轮机构从动件的线速度。 （10分）

∞　P23解： ：过凸轮与平底的接触点作法线n-n。由“三心定理”，P13、P23和P12共线，得P12点。2v3n1∞　P23图4-2

P13P12n 由瞬心定义：

vvP12P12P13l

3、由图4-3所示直动盘形凸轮的轮廓曲线，在图上画出此凸轮的基圆半径 rb、各运动角即升程角Φ、远休止角ΦS、回程角Φ′、和Φ′S 近休止角 及从动件升程 h 。（10分）

SφSφRb′φ图4-3

′φS3

4、已知如图4-4所示轮系各齿轮的齿数Z1 = 60、 Z2 = 20、 Z2′ = 25、 Z3 = 45、n1 = 50 转/分 、n5= 50 转/分，方向如图示，求nH 的大小和方向。（10分）

321n13H2n3图4-4 解：此轮系是一差动轮系。

i13n1nHZZ2045323

n3nHZ1Z260255n1n3nHnHnHnHnHnHn1n3nHnH1351

5n13n355033035nH nH转向与n1相同。

8845、如图4-5所示，已知机架AD = 50 mm，摇杆CD离机架最近极限位置的夹角β = 45°，CD = 40 mm。 该机构为曲柄摇杆机构，K = 1.4 。求曲柄AB和连杆BC的长度。 （10分） 解：求出极位夹角 180K130 K1CθAB2ψDC2解：作图步骤如下：1）连接AC，作∠CAC2=θ2）以D为圆心，CD为半径作弧与AC2交于C2。3）AB=（AC2-AC）/2； BC=（AC2+AC）/2；图4-5B1

4

6、 标准正常齿圆柱齿轮与一齿形角为20°的标准齿条无侧隙啮合，已知 Z1 =

20，m = 6 mm。用图解法求实际啮合线长度及重合度。

（10分）

mZ1•r60mmrrh解：1 a11am66mm 2作图步骤：

1） 作直线CO1 = r1, 过C点作水平线即齿条中线。 2） 过O1点作倾斜线即啮合线的垂线。

3） 作齿顶圆交啮合线于B1点，作距中线齿顶高度的平行线即齿顶线与啮

合线于B2点。B1 B2即为实际啮合线长度。 4） 重合度为



B1B2mcos

O1ra1*amh rCB1B2中线题6图

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