機械原理復習題帶打印版

機械原理復習題帶

(

答案)

打印版-(1)、 如圖所示機構，若取桿

AB

為原動件，試求：（）

計算此機構自由度，并說明該機構是否具有確定的運動；（

分）（）

分析組成此機構的基本桿組，并判斷此機構的級別。（

分）E F

A

B

BAE

F

C（）

活動構件

分) 低副數

L

分)

高副數

分)F

L （）

基本桿組如圖所示（

級桿組各

分，原動件

分，共

級機構（

分）、 如圖所示機構，若取桿

AB

為原動件：（）

計算此機構自由度，并說明該機構是否具有確定的運動；（

分）（）

分析組成此機構的基本桿組，并判斷此機構的級別。（

分）E

（

分）

有確定運動。

分)

B

E

B

E

FA

F A （）

活動構件

分) 低副數

L

分)

高副數

分)F

L

（

分）

有確定運動。

分)（）

基本桿組如圖所示（

級桿組各

分，原動件

分，共

級機構（

分）、 ）

）

確定其是否有確定的運動。（寫出活動件、低副、高副的數目，有虛約束、局部自由度或復合鉸鏈的地方需指出）H(或

虛約束

分) 局部自由度

分) 無復合鉸鏈

分)活動構件

分) 低副數

L

分)

高副數

分)F

n

L

（

分）此機構具有確定的運動。

分)、 計算下圖所示機構的自由度。若圖中含有局部自由度、復合鉸鏈和虛約束等情況時，應具體指出。（

分）無虛約束

分) 局部自由度

分) 復合鉸鏈

分)活動構件

分) 低副數

L

分)

高副數

分)F

n

L

（

分）L

，高副數

L

，高副數

在去掉局部自由度和虛約束后，指出機構的活動構件數

； 指出是否含有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束，若有則明確指出所在位置；，低副數 求機構的自由度

F

。無虛約束

分) 局部自由度

分) 復合鉸鏈

分)活動構件

分) 低副數

L

分)

高副數

分)F

n

L 、 如圖所示齒輪—連桿機構，構件

，

為一對齒輪：（）

指出是否含有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束，若有則明確指出所在位置；

（

分）L

，高副數

（L

，高副數

（）

求機構的自由度

F。

，低副數

；無虛約束

分) 無局部自由度

分) A

為復合鉸鏈

分)活動構件

分) 低副數

L

分)

高副數

分)F

L

（

分）、 圖示平面滑塊機構中，摩擦角

大小如圖所示，F

為驅動力，與水平方向的夾角為

，

為工作阻力，忽略構件的重力和慣性力，試求：（）

在圖中作出機架

對滑塊

的總約束反力（）

寫出驅動力

F

的表達式；

（

分）

；（

分）（）

該瞬時的機械效率

。（

分）F（）

如圖所示

（

分）（）

F

得到：

F

o

/o

（

分）（）

F

/

，

o

/o

（

分）F R

R

F、、

圖示平面單桿機構中，桿長

已知，鉸鏈

B

處的虛線小圓為摩擦圓，半徑為

力，試求：（）

在圖中作出轉動副

B

的總約束反力

；（

分）（）

寫出驅動力矩

分）（）

該瞬時的機械效率

。（

分）A F

，

為驅動力矩，阻力

F

與桿

AB

的夾角為A

F

，忽略構件的重力和慣性（）（）

如圖所示

（

分）M

l

F

B

B

R

（

分）（）

M

F

l

，

M

lM

l

（

分）9、 如圖所示的曲柄滑塊機構中，細線小圓表示轉動副處的摩擦圓。若不考慮構件的質量，當構件

1

主動時，試在圖上畫出圖示瞬時作用在連桿

2

上兩運動副（B、C）處的總反力方向。

如圖，每力

、

一平面機構如圖所示，已知構件的角速度為ω

1，試求：（）

此機構在圖示位置時全部速度瞬心（用符號

Pij

分）（2）

構件

的速度

V32

分）BA C

（

分）

（

分）

作

P

、P

P

、P

、P

、P

（

分）（）

l

：

（

分）、

一平面機構如圖所示，已知構件的角速度為ω

1，試求：（）

此機構在圖示位置時全部速度瞬心（用符號

Pij

分）（2）

寫出構件

角速度ω

32

分）A B C

（）

作

P

、P

、P

、P

P

、P

（

分）

作

（

分）P

P（P

P

P

P

：

（

分）

、

圖示

ABCD

為一已知的曲柄搖桿機構，其中

C、C

為搖桿

CD

的兩個極限位置。AB

為主動件，回答下列各題：（）

分）（）

畫出在圖示位置（

位置）時該曲柄搖桿機構的壓力角（

分）（）

該曲柄搖桿機構有無急回特性？若有寫出行程速度變化系數的表達式；（

分）（）

若桿

AB、BC、CD

的長度分別為

、、，要使該機構始終為曲柄搖桿機構，則機架

AD

的取值范圍應為何值？（

分）（）

如果要求用一連桿將搖桿

CD

和滑塊

F

連接起來，使搖桿的三個已知位置

C、C、C

和滑塊的三個位置

F

、F

、F作圖法確定此連桿的長度及其與搖桿

CD

鉸鏈點的三個相應位置（在題圖中直接作圖，要求保留作圖圖線，并簡要說明作圖過程）。（

分）（）

如圖所示，θ角即為極位夾角（

分）（）

如圖

C點的線速度方向和

BC延長線的交角

/

即為圖示位置的壓力角（

分）（）

有（

分）。

K

)

)

（

分）（）

l

（

分）（）

如圖，DF順時針旋轉

角得

逆時針旋轉

/F/

，DF

角得

F/

，分別作線段FF/

、FF/

的垂直平分線，則交點C逆時針旋轉

/

為圓心（

分）

/

為半徑做圓

，分別以F/

/ // / /、F

為圓心，以

FC

為半徑做圓，分別與圓

交于C

、

C

C / // / /、

圖示

ABCD

為一已知的曲柄搖桿機構，回答下列各題：（）

用作圖法在圖中標出

CD

分）（）

若

AB

為主動件，畫出在圖示位置時該曲柄搖桿機構的傳動角（

分）；（）

若桿

AB、BC、CD、AD

的長度分別為

、、、，以哪個桿作為機架可獲得雙曲柄機構？為什么？（

分）（）

當以

CD

為主動件時，是否會出現死點位置？為什么？（

分）（）

試設計一鉸鏈四桿機構，要求滿足

AB、AB與

DE、DE兩組對應位置，并要求滿足搖桿

CD

的第

位置為極限位置。已知桿

AB、AD

的長度（在圖中已按比例畫

C

的位置（在題圖中直接作圖，簡要說明作圖過程，并標明四桿機構

ABCD）（

分）（1）

如圖，以

D

為圓心，已

CD

為半徑做圓

D，以

A

為圓心以（AB+BC

）為半徑做圓，交圓

D

于

C

，以

A

為圓心，以（BC-AB

）為半徑做圓，交圓

D

于

C

，則角

C

DC

即為所求擺角（3

分）（2）

如圖角 即為傳動角（2

分）（3）

以桿

AB

作為機架可獲得雙曲柄機構（3

分）（4）

當以

CD

為主動件時會出現死點位置，因為當連桿和從動曲柄共線時傳動角為零，

CD

通過連桿作用于

AB

的力恰好通過其回轉中心（3

分）（5）

如圖，將

AB

E

D

作為剛體逆時針旋轉 角，使

E

D

與

E

D

重合，此時

AB

轉到

A

B

的位置，作線段B

B

的垂直平分線，延長

A

B 交于

C

點，則

C

點即為鉸鏈點

C

的位置，因為搖桿

CD

的第二位置為極限位置，曲柄

AB

與連桿

B

C共線，以

D

為圓心

C

D

為半徑做圓，延長

AB

交該圓于

C

點，則

C

點即為鉸鏈點

C

分）14、

下圖所示為一已知的曲柄搖桿機構，現要求用一連桿將搖桿

CD

和滑塊

F

連接起來．使搖桿的三個已知位置

C

D

，C

D，C

D

和滑塊的三個位置

F，F，F相對應。試作圖確定此連桿的長度及其與搖桿

C

D

分C

2B2

C

1

B

3

C

3A

D

F1

F2

F3B

1FB

EBA

F

F

FB

F機構的最小傳動角

γ行程速比系數

K。、

在圖示的鉸鏈四桿中，各桿的長度為

bd。試問此為何種機構？請用作圖法求出此機構的極位夾角

θ、桿機構的最小傳動角

γ行程速比系數

K。和因為

，并且最短桿為連架桿，所以此機構為曲柄搖桿機構。γ

γ

行程速比系數

K

16、16、

設計一翻料四桿機構，其連桿長

BC=60，連桿的兩個位置關系如圖所示，要求機架

AD

與

B1C1平行，且在其下相距

50,

要求標出四桿機構

ABCD。

按

1:1另外作圖設計，保留作圖線，不必寫出作圖過程） B B

BA

BB的垂直平分線：

分 CC的垂直平分線：

分 AD

水平線：

分標

A

點：

分 標

點：

分 連

ABCD：

分、

試用作圖法設計一曲柄滑塊機構，已知滑塊的行程

H

為

80,偏心距

=40,行程速比系數

K=1.5,求曲柄和連桿的長度

l1、l2

1：1

作圖）

K

（

分）K

作

：

分 作

：

分 作圓：

分作

：

分 連

AC1、AC2：

分

（或者直接作圖求出

l

l

（或者直接作圖求出

l

l

分

） A

、

、

C寫出作圖過程）

，試用圖解法設計此四桿機構

ABCDB

B

C

B

B

C

B BBB

CA Cr

r

，偏距BB的垂直平分線：

分 B

B的垂直平分線：

分CC的垂直平分線：

分 C

C的垂直平分線：

分標

A

點：

分 標

點：

分連

ABCD：

分、

一偏置滾子推桿盤形凸輪機構，已知凸輪為一半徑

R＝

的圓，凸輪回轉中心位于圓心鉛垂向下

處，凸輪逆時針轉動，滾子半徑＝。求：（）

要求推桿壓力角較小，畫出凸輪機構運動簡圖（自己選擇適當的比例尺）；

r（）

在機構運動簡圖上畫出凸輪轉動δ＝°時，

從動件的位移

和壓力角

機構簡圖（

分）偏心圓（

分）基圓（

分）理論輪廓（

分）反轉

度：（

分）位移（

分）壓力角（

分）、

如圖所示凸輪機構，試在圖中畫出凸輪的理論輪廓，偏距圓，基圓，圖示位置壓力角

，推桿

的行程

。偏心圓（

分）基圓（

分）理論輪廓（

分）壓力角

（

分）升程（

分）、

圖示偏心直動尖端從動件盤形凸輪機構：

在圖上作出基圓、偏距圓。（）利用反轉法原理，求凸輪從圖示位置轉過

后，從動件的位移，機構的壓力角，在圖上標注出來。、 圖示凸輪機構，在圖上（）

繪出理論廓線、基圓、偏距園；（）

標出圖示位置從動桿的位移

和壓力角α；（）

標出從動桿由最低位置到圖示位置，凸輪已轉過的角度

；、

圖示偏心直動尖端從動件盤形凸輪機構，凸輪的輪廓為圓形，圓心為

。

在圖上作出凸輪的基圓、偏距圓；（）利用反轉法原理，求凸輪從圖示位置轉過

°后，從動件的位移

和壓力角（）在圖上求出從動桿的行程

說明：

不必作文字說明，但必須保留作圖線；

；

位移

、壓力角

和行程

只需在圖上標出，不必度量出數值。 基圓：

分 偏距圓：

分 反轉

度：

分位移

：

分 壓力角

：

分

行程

：

分24、

如圖所示為一凸輪機構，凸輪的實際廓線為一個圓，圓心為

O,，凸輪的轉動中心為

O。求：（1）

畫出理論廓線、偏距圓、基圓、標出基圓半徑

r0；（2）

利用反轉法原理，在圖中作出凸輪轉過

時推桿的位移

和壓力角

；說明：不必作文字說明，但必須保留作圖線；

、

只需在圖上標出，不必度量出數值。ooo

o

o

理論廓線

分 基圓：

分 偏距圓：

分反轉

度：

分 位移

：

分 壓力角

：

分25、

如圖所示為一凸輪機構，凸輪的轉動中心為

O。試用作圖法在圖上標出：（1）

凸輪的理論廓線、偏距圓、基圓；（2）

當凸輪從圖示位置轉過

°時，從動件的位移

和壓力角說明：不必作文字說明，但必須保留作圖線；

；

、

只需在圖上標出，不必度量出數值。o

o

基圓：

分 偏距圓：

分 理論廓線：

分反轉

度：

分 位移

：

分 壓力角

：

分、

圖示為一偏置式直動尖底從動件盤形凸輪機構。已知從動件尖底與凸輪廓線在

B點接觸時為初始位置。試用作圖法在圖上標出：（）

在圖上作出凸輪的基圓、偏距圓；（）

利用反轉法原理，求凸輪從圖示位置轉過

°后，從動件的位移

和壓力角

；（）

當從動件尖底與凸輪廓線在

B點接觸時，凸輪轉過的相應角度

。說明：

不必作文字說明，但必須保留作圖線；

位移

、壓力角

和

只需在圖上標出，不必度量出數值。作基圓：

分 作偏距圓：

分反轉

度：

分 位移：

分壓力角：

分 B點接觸位置：

分轉角：

分、

一對正常齒制漸開線標準直齒圓柱齒輪外嚙合傳動，已知其模數

，壓力角α

o，齒數

，，試計算：（）

該對齒輪作無側隙嚙合時的中心距

，嚙合角

，節(jié)圓半徑r

；（

分）（）

欲使其實際中心距為

，今用一對標準斜齒輪（平行軸）湊中心距，在

，、不變時，兩斜齒輪的螺旋角

（）

計算“

問”中斜齒輪

的當量齒數

=？

（

分）

應為多少？（

分）r

（

分）（）

a=

r

（

分）

（

分）

（2）

a=

m(z1+z2)/2Cosβ β

=6.930

（2

分）（）

zv1=

z1/Cos3β

=20.44

（2

分）、

一對標準漸開線直齒圓柱齒輪外嚙合傳動，已知其模數

，

，試計算：

m

mm

，壓力角

，齒頂高系數

，頂隙系數

，齒數、齒輪

的分度圓直徑

d

、齒頂圓直徑

d

、齒根圓直徑

d

、基圓直徑

d

b、該對齒輪標準嚙合時的中心距

、嚙合角

、節(jié)圓直徑d、欲使其實際中心距

，今用一對標準斜齒輪湊中心距，在

，

、

不變時兩斜齒輪的螺旋角

應為多少？d

mz

mm

（

分）dd

d

m

mm

（

分）

d

m

mm

（

分）

m

/

/

m

/

/

mm（

分）

（

分）d

d

mm （

分）

m

(

)

)n

m

(

))]

n

（

分）、

一對標準漸開線圓柱直齒輪外嚙合傳動（正常齒），正確安裝（齒側間隙為零）后，中心距為

，其齒數為

，，分度圓上壓力角α

o。（）

求齒輪

的模數

及其在分度圓上的齒厚

；（

分）（）

求齒輪

的齒頂圓處的壓力角α

；（

分）（）

如已求得它們的實際嚙合線長度

BB

分）（）

該對齒輪能否實現連續(xù)傳動，為什么？（

分）（）

a=

（

分） =л

m2/2=л

mm （

分）（2）

α

=arcos(r1cosα

（

分）（）

=

BB=1.74

（

分）（）

能，

（

分）30、

試設計一對外嚙合圓柱齒輪，已知

z1=23，z2=34，mn=2，實際中心距為

59mm，問：（1）該對齒輪能否采用標準直齒圓柱齒輪傳動，為什么？（2）若采用標準斜齒圓柱齒輪傳動來滿足中心距要求，其分度圓螺旋角

、分度圓直徑d

，

d

和節(jié)圓直徑

d

，d

各為多少？（12 （

m

/

/

m

m

所以不能采用標準直齒圓柱齒輪傳動。n

d

m

/

/

n

d

m

/

/

n

d

d

d

d

，齒頂圓直徑

d

，基圓直徑

d

，齒根圓直徑

ddb

；（）

若實際安裝的中心距為

，求此時嚙合角

，齒頂圓直徑

d

，基圓直徑

d

，齒根圓直徑

ddb

；（）

若實際安裝的中心距為

，求此時嚙合角

，齒輪

的節(jié)圓直徑d

；d

mz

mm

d

m

mm

（

分）（）

齒輪

的分度圓直徑（）

該對齒輪標準安裝時的中心距

，（4）

欲使其無側隙中心距為

，今改用一對平行軸標準斜齒輪湊中心距，在

，、不變時，兩斜齒輪的螺旋角

（

分）d

應為多少？d

d

m

mm

（

分）bb

d

mm

（

分）

m

/

/

mm

（

分）

/)

/

（

分） dd/

d

i/

d

i

m

(

)

)n

mn(

))]

（

分）、

已知漸開線圓柱齒輪傳動比

i

，標準模數為mm

，標準壓力角為

，標準齒頂高系數為

，標準頂隙系數

。（）

用標準直齒圓柱齒輪傳動，若標準中心距為

mm

，求小齒輪的齒數

、分度圓直徑d、基圓直徑db

、齒頂圓直徑d。在此基礎上，若重新安裝實際中心距為

mm

，求此時嚙合角

和小齒輪節(jié)圓半徑d

。（）

采用標準斜齒圓柱齒輪傳動，且無側系安裝中心距為mm

，若基本參數不變，求斜齒輪螺旋角

。

m

i

（

分）d

mz

mm d

d

m

mm b

d

mmb

（

分）

（

分）（

分）（

分）（

分）

/)

d

d/

di/

d

i

mm

m

(

)

)n

m

(

))]

n

（

分）、

圖示輪系，已知：

試求傳動比i

，并說明行星架

H

和齒輪

的轉向關系。

n

n

n

;i

n

;

i

, i

nn （

分） －（）

－－H

組成周轉輪系－

（

分）， n（

分）齒輪

與行星架轉向相反 （

分）、

圖示輪系中，各輪齒數為：

Z，Z，Z，Z，。試求行星架

H

的轉速

的大小和轉向。n n

i

n

（

分）代入

，求得：

r/min

（

分）n

n n

n

’

i

n

n

（

分）暗含已知條件：