机械原理习题.pdf

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1、第一章 绪论 1-1一般机器，都是由部分、部分和部分组成的。1-2 机器与机构的区别是；1-3 构件是的单元体；零件是的单元体。1-4 单缸内燃机中的连杆是件，它是由螺栓、螺母、连杆盖、连杆体等组成的。1-5 可以用来代替人的劳动，完成有用的机械功或实现能量转换。A机构 B机器 C构件 D零件 1-6 金属切削机床主轴属于机器的。A工作部分 B传动部分 C原动部分 D自动控制部分 1-7齿轮、轴及轴承等都属于。A.通用零件 B.专用零件 C.轴类零件 D.盘形零件 第二章 机构的结构分析 2-1构件是的单元体；零件是的单元体。2-2使两构件又能产生的联接，称为运动副。2-3据运动副中两构件接触

2、形式不同，运动副可分为副和副。2-4两构件相对运动情况，常用的低副有、。2-5两构件相对运动情况，常用的高副有、。2-6运动副是 。A 使两零件直接接触而又能产生一定相对运动的联接。B 使两构件直接接触而又能相对固定的联接。C使两构件间接接触而又能相对固定的联接。D使两构件直接接触而又产生一定相对运动的联接。2-7齿轮轮齿的啮合属于 。A移动副 B低副 C高副 D转动副 2-8通常把机构解释为 。A具有确定相对运动构件的组合 B具有确定相对运动元件的组合 C具有确定相对运动机件的组合 D具有确定相对运动零件的组合 2-9分析计算：(1)如图 a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计的思路是：动

3、力由输入，使轴连续回转；而固定在轴上的凸轮与杠杆组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。(2)如图 b 所示为一具有急回运动的冲床。图中绕固定轴心转动的菱形盘为原动件，其滑块在点铰接，通过滑块推动拨叉绕固定轴心转动，而拨叉与圆盘为同一构件，当圆盘转动时，通过连杆使冲头实现冲压运动。试绘制其机构运动简图。2-10试计算图示所示机构的自由度。2-11试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度。图中铰接在凸轮上 D 处的滚子可在 CE 杆上的曲线槽中滚动。2-6试计算如图所示各平面高副机构的自由度。第三章 平面机构的运动分析 3-1试

4、求图示各机构在图示位置时的全部瞬心的位置。2-10 2-11 3-2 在图示的机构中，已知各构件长度（机构比例尺 L=实际构件长度 /图上长度 =0.002m/mm），原动件以等角速度 1=10 rad/s 逆时针转动，试用图解法求在图示位置时点 E 的速度和加速度，构件 2 的角速度 和角加速度。建议取：v=0.005(m/s)/mm;a=0.05(m/s2)/mm。3-3 在图示的机构中，已知各构件长度（L=0.002m/mm），原动件以等角速度 1=10 rad/s逆时针转动，试用图解法求点 D 的速度和加速度。建议取：v=0.03（m/s）/mm;a=0.6(m/s2）/mm。3-4

5、在图示的机构中，已知各构件长度（L）以及原动件以等角速度 1 逆时针转动，试用图解法求构件 3 的角速度 3 和角加速度 3。3-5 在图示的机构中，已知各构件长度（L）以及原动件以等角速度 1 顺时针转动，试用图解法求构件 3 上 C 点的速度和加速度。3-6 在图示的机构中，已知 LAB=100mm;LBC=300mm;e=30mm 以及原动件以等角速度 1=10 rad/s 逆时针方向转动，试用解析法中的矩阵法求当 1=120o 时构件 2 的转角 2、角速度2和 角 加 速 度2，构 件3的 速 度v3和 加 速 度a3。第四章 平面机构的力分析 4-1图示为一曲柄滑块机构的三个位置，

6、P 为作用在滑块上的驱动力，摩擦圆摩擦角如图所示。试在图上画出各运动副反力的真实方向。（构件重量及惯性力略去不计）。4-2图示为一双滑块机构，已知主动力 P=100N，摩擦角=15o，用图解法求工作阻力 Q。4-3在图示的曲柄滑块机构中，已知 L=0.005 m/mm、a=75(m/s2)/mm、滑块重 Q3=21N、连杆重 Q2=25N、JS2=0.0425 kgm2、Pr=1000N，重力忽略，求平衡力矩 Mb。4-4在图示的凸轮机构中，已知 L、生产阻力 Pr，求各运动副反力和平衡力矩 Mb。第五章 机械的效率和自锁 5-1在图示的斜面机构中，已知摩擦系数 f=0.2 P 为驱动力、Q

7、为生产阻力。试求 P 与 Q 的关系、反行程临界自锁条件、该条件下的正行程效率。5-2 图示为一夹紧机构。设已知夹紧力 Q=1KN，楔块斜角=6o，摩擦系数为 f=0.1，LAB=200 mm,LBC=100 mm,LCD=300 mm。求作用力 P 的大小。5-3图示的缓冲器中，已知各接触面间的摩擦系数 f 及弹簧的压力 Q，试求当楔块2、3被等速推开及等速恢复时力 P 的大小、该机构的效率以及正反行程都不自锁的条件。5-4在图示的凸轮机构中已知 L=0.001m/mm、摩擦圆如图所示、摩擦角=15o、生产阻力 Pr=50N。求运动副反力 R31、平衡力矩 Mb、效率。第六章 机械的平衡 6

8、-1 刚性转子静平衡的条件是 ；刚性转子动平衡的条件是 。6-2 若一回转体的重心位于其回转轴线上，则该回转体一定是 的。A.动平衡 B.静平衡 C.静不平衡 D.动不平衡 6-3 动平衡的转子 静平衡的。A.一定不是 B.不一定是 C.一定是 D.可能是 6-4在图示的盘形转子中，有四个偏心质量位于同一回转平面内，其大小及回转半径分别为 m1=5 kg，m2=7 kg，m3=8 kg，m4=10 kg，r1=r4=10cm，r2=20 cm，r3=15 cm，方位如图所示。又设平衡质量 mb 的回转半径 rb=15cm,试求平衡质量 mb 的大小和方位。6-5 在图示转子中已知各偏心质量为

9、m1=10 kg、m2=15 kg、m3=20 kg、m4=10 kg、回转半径分别为 r1=40 cm,r2=r4=30 cm,r3=20 cm，方位角如图所示,回转面间的距离均为 L=30cm。又设平衡质量 mb和 mb 的回转半径 rb=rb=50 cm,试求平衡质量 mb 和 mb 的大小和方位。第七章 机械的运转及其速度波动的调节 7-1 机器速度的波动有 和 两类。7-2 在机器中，性速度波动可通过飞轮的 作用加以调节。7-3 使用飞轮调速，飞轮宜安装在 上。A.速度较高的轴 B.速度较低的轴 C.速度适中的轴 D.速度波动不大的轴 7-4 使用飞轮调速 速度波动。A.一定能消除

10、B.不一定能消除 C.只能减小 D.不能减小 7-5某内燃机的曲柄输出力矩 Md 随曲柄转角 的变化曲线如图所示，其运动周期 T=,曲柄的平均转速 nm=620 r/min。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数=0.01。试求装在曲轴上的飞轮转动惯量 JF（不计其余构件的转动惯量）。第八章 平面连杆机构及其设计 3-1 低副的接触表面受载时的单位面积压力较。3-2 铰链四杆机构的三种基本形式是 、和 。3-3 当曲柄摇杆机构的 为主动件,为从动件时，机构会出现 个死点位置。3-4 铰链四杆机构中的运动副是 。A高副 B移动副 C转动副 D点接触的具有一定相对运动的联

11、接 3-5 铰链四杆机构 ABCD 中，若 AD 为机架，能成为双曲柄机构的是 。A AB45、BC100、CD90、AD40 BAB70、BC100、CD90、AD40 C AB70、BC50、CD100、AD60 D AB90、BC50、CD100、AD70 3-6 在四杆机构中，能绕铰链作整周连续旋转的杆称为 。A.连杆 B连架杆 C曲柄 D.摇杆 3-7 牛头刨床中应用的是 。A摆动导杆机构 B转动导杆机构 C摆动滑块机构 D固定滑块机构 3-8 如图所示，设已知四杆机构各构件的长度 a=240 mm；b=600 mm；c=400 mm；d=500mm。试回答下列问题：当取杆4为机架时

12、，是否有曲柄存在？若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？3-9在图示机构中，各杆的长度为 L1=28mm;L2=54mm;L3=50mm;L4=72mm（该图比例尺为：L=L1/AB=28/14=0.002m/mm）。试问该机构为何种机构？当取杆1为机架时，将演化为何种机构？当取杆3为机架时，又将演化为何种机构？请用作图法在给定的图上画出该机构的极位夹角、杆3的最大摆角 max、最小传动角 min 和求出行程速比系数 K。3-10偏置曲柄滑块机构如图所示，请在图上画出当曲柄为主动件时的最小传动角 min 和最大传动角 max 所在的位置以及极位夹角 所

13、在的位置。3-11试设计一曲柄摇杆机构，已知行程速比系数 K=1.2；摇杆长 LCD=300 mm 其最大摆角max=35o ;曲柄长 LAB=80mm。求连杆长 LBC，并验算最小传动角 min 是否在允许的范围内。3-12试设计一曲柄滑块机构，已知滑块的行程速比系数 K=1.5；滑块的冲程 H=40mm；偏距e=15mm。求曲柄长 LAB 及连杆长 LBC，并求其最大压力角 max=？第九章 凸轮机构及其设计 9-1 凸轮机构是由 、和 组成。9-2 按凸轮的形状分，凸轮机构的基本类型有 凸轮机构、凸轮机构和 凸轮机构。9-3 凸轮机构采用等加速等减速运动规律时会引起 冲击。9-4 凸轮机

14、构的基圆半径愈大，其外廓尺寸愈 ；传力效果愈 。9-5 从动件为等速运动的凸轮机构适用于 场合。A.低速轻载 B中速中载 C.高速轻载 D低速重载 9-6 要求从动件运动灵敏、轻载场合可采用 从动件。A.尖顶式 B滚子式 C.平底式 D曲面式 9-7 平底从动件凸轮机构由于其作用力方向不变故常用于 。A高速场合 B中速场合 C.低速场合 D任意场合 9-8 在图上标出推程运动角 0、远休止角 01、回程运动角 0、近休止角 02、最大位移 h、基圆半径 r0、图示位置位移 S、压力角。9-9 试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度顺时针回转，偏距 e=10mm 且偏于

15、凸轮轴 o 的左侧，基圆半径 r0=30mm，滚子半径 rr=10mm。推杆运动规律：=0o-150o时推杆等速上升 h=16mm，=150o -180o推杆远休止，=180o-300o时推杆等加速等减速返回，=300o-360o时推杆近休止。9-10 在图上标出理论廓线 0、基圆半径 r0、最大位移 h、推程运动角 0、远休止角 01、回程运动角 0、近休止角 02、图示位置位移 S 及压力角 和转过15o时的位移 S、压力角，并判断偏距 e 的偏向是否正确。9-11 图示直动偏置尖顶从动件盘形凸轮结构。已知：r0=25，e=10，凸轮推程运动角 0=900从动件升程 h=20 mm 推程段

16、从动件运动规律为：S=h1-cos（/o）/2 凸轮顺时针转动。建立直角坐标系，在推程段=300 时，计算从动件位移 S、凸轮廓线接触点坐标值 x 与 y 及压力角。第十章 齿轮机构及其设计 10-1一对标准渐开线齿轮传动，其每个齿轮的 圆和分度圆是重合的。10-2直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 ；连续传动的条件是 。10-3外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件 10-4轮齿加工方法，就其加工原理分 和 。10-5用范成法加工标准齿轮，若被切削的齿轮齿数 时，将产生根切现象。10-6渐开线形状取决于 圆的大小。10-7斜齿圆柱齿轮的标准参数是：。圆锥齿轮的标准参数是：。A.端面参数 B.轴向参数 C

17、.法向参数 D.大端参数 E.小端参数 10-8正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿根高 。A.与齿顶高相等 B.比齿顶高大 C.比齿顶高小 D.必定比齿顶高大0.25mm 10-9在图中，已知基圆半径 rb=50mm，现需求：1、当 rk=65 mm 时，渐开线的展角 k、渐开线的压力角 k和曲率半径 k。2、当 k=20o时，渐开线的压力角 k 及向径 rk的值。10-10在一机床的主轴箱中有一直齿圆柱渐开线标准齿轮，经测量，其压力角=20o，齿数 Z=40,齿顶圆直径 da=84 mm。现发现该齿轮已经损坏，需重做一个齿轮代换，试确定这个齿轮的模数。10-11已知一对渐开线标准圆柱齿轮传动，其模

18、数 m=5 mm、压力角=20o、中心距 a=350 mm、传动比 i12=9/5,试求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径以及齿厚和齿槽宽。10-12设有一对外啮合齿轮 m=20 mm、=20o、Z1=30、Z2=40，h*a=1、c*=0.25。求当中心距 a=725 mm 时两轮的啮合角。又当 =22o30时试求其中心距 a。10-13已知一对斜齿轮传动，mn=6 mm、Z1=30、Z2=100，试问 应为多少时才能满足中心距为400mm 的设计要求。10-14蜗轮齿数 Z2=40，d2=200 mm，与一单头蜗杆啮合，试求：1、蜗轮的端面模数 mt2及蜗杆的轴面模数

19、 mx1;2、蜗杆的直径系数 q;3、两轮的中心距 a。第十一章 齿轮系及其设计 11-1试确定图 a 所示传动中蜗轮的转向，及图 b 所示传动中蜗杆和蜗轮的螺旋线的旋向。11-2如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均为已知，试求传动比 i15，并指出当提升重物时手柄的转向。11-3在图示的电动三爪卡盘复合轮系中，设已知 Z1=6、Z2=Z2=25、Z3=57 Z4=56。试求传动比 i14。11-4如图 a、b 所示为两个不同结构的锥齿轮轮系，已知 Z1=20、Z2=24、Z2=30、Z3=40，n1=200 r/min,n3=-100 r/min。试求两轮系杆 nH=?11-5 在图示复合轮系中，设已知 n1=3549 r/min,Z1=36、Z2=60、Z3=23、Z4=49、Z4=69、Z5=31、Z6=131、Z7=94、Z8=36、Z9=167，试求行星架 H 的转速 nH=?