机械原理复习要点及基础练习题.docx
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机械原理复习要点及基础练习题
机械原理各章节复习要点：
第一章：
机构、机器、机械、构件、零件的概念
第二章：
组成机构的要素，平面运动副，自由度概念。
计算机构自由度时必须标出复合铰链、虚约束和局部自由度（如有）。
会计算平面机构自由度
第三章：
用速度瞬心法分析机构速度。
速度瞬心的概念
第五章：
效率、自锁的概念
第七章：
稳定状态下机械的周期性速度波动的调节
第八章：
平面连杆机构的概念，平面连杆机构的基本知识（曲柄条件、判别通则、急回特性、死点位置、传动角压力角…），连杆机构结构尺寸的计算（判别通则的用法，极位夹角，摆角的计算与寻找）
第九章：
凸轮机构概念，从动件常用运动规律，凸轮机构基本尺寸的确定（机构压力角、基圆半径、滚子半径），凸轮机构的压力角绘制、轮廓曲线绘制
第十章：
齿轮机构概念、齿廓啮合基本定律、渐开线齿廓及其啮合特点、尺寸计算、正确啮合条件、齿轮传动中心距及啮合角、连续传动条件、重合度计算公式、啮合角计算，渐开线齿廓切制原理与根切、变位齿轮。
齿轮传动的计算
第十一章：
轮系的概念，定轴轮系的计算，周转轮系的计算，复合轮系的计算。
（特别注意：
周转轮系的计算方法，例课后题11-17可以看到周转轮系两个顺序分别为1、2、3以及1、2、2‘、4，因此可以有iH13,iH14两个转化后的轮系）
第十二章：
棘轮机构与槽轮机构的概念
一、机构的结构分析
1、机构的自由度等于1时，说明（）有确定运动。
2、机构具有相对运动的条件是什么？
3、若机构的自由度F=2，有一个原动件。
机构（）运动规律.
4、什么是构件？
什么是机构？
5、什么是机器？
6、什么是机械？
7、以何为依据确定机构的级？
8、什么是Ⅱ级组？
请画一例的图形。
9、什么是Ⅲ级组？
请画一例的图形
10、什么是Ⅳ级组？
请画一例的图形
11、判断下列图形是否基本组、可否拆分为基本组及杆组的级。
12、什么是机构的自由度？
13、什么是复合铰链？
14、什么是局部自由度？
15、什么是虚约束？
16、平面高副提供几个约束，保留几个自由度？
平面低副保留几个自由度，提供几个约束？
正误判断题（正确记√；错误记）
1，将自由度为零的基本杆组连接到机架上可得到机构（）
2、将自由度为零的基本杆组连接到机架和原动件上可得到机构（）
3、自由度为2的机构一定无确定的相对运动（）
4、自由度为1的机构一定有确定的相对运动（）
5、自由度与原动件数相等时，机构有确定的相对运动（）
6、自由度大于零且自由度与原动件数相等时，机构有确定的相对运动（）
7、平面机构中，一个高副提供一约束，一个低副提供一个自由度（）
8、平面机构中，一个高副提供一个自由度，一个低副提供一个约束（）
9、平面机构中，一个高副提供两个自由度，一个低副提供两个约束（）
10、平面机构中，一个高副提供两个约束，一个低副提供两个自由度（）
分析计算题：
1、箭头所示为原动件，计算图机构的自由度。
再说明机构有无确定运动？
2、计算如图所示机构的自由度F=？
判断机构（画有箭头的构件为主动件）的级，并说明由何种杆组组成？
二、机构的运动分析
概念、填空题：
1、什么是速度瞬心？
2、什么是速度瞬心的三心定理？
3、什么是相对速度瞬心？
4、什么是绝对速度瞬心？
5、四杆机构共有几个速度瞬心？
几个绝对速度瞬心？
6、什么是速度瞬心？
n个构件的机构共有几个速度瞬心？
正误判断题（正确记√；错误记）
1、作相对运动的两构件上的相对速度为零的重合点为两构件的相对速度瞬心（）
2、作相对运动的两构件上的相对速度、绝对速度均为零的重合点为两构件的相对速度瞬心（）
3、作相对运动的两构件上的相对速度为零的重合点为两构件的绝对速度瞬心（）
4、作相对运动的两构件上的相对速度、绝对速度均为零的重合点为两构件的绝对速度瞬心（）
5、作相对运动的两构件上的相对速度为零、绝对速不为零的重合点为两构件的相对速度瞬心（）
6、四杆机构共有4个速度瞬心（）
7、六杆机构共有6个速度瞬心（）
8、总构件数为N的机构共有（N-1）个瞬心（）
9、四杆机构共有6个速度瞬心（）
10、六杆机构共有15个速度瞬心（）
三、连杆机构
概念、填空题：
1、试阐述铰链四杆机构具有曲柄的条件，并举一例说明之。
2、曲柄为主动件的曲柄摇杆机构,其最小传动角min发生在机构（）的位置.
（机构的两个极限位置之一;曲柄与机架共线的两位置之一;远极位.）
3、铰链四杆机构若满足杆长之和条件一定有曲柄吗？
为什么？
4、什么情况下铰链四杆运动链构成的机构一定无曲柄存在？
5、曲柄为主动件的连杆机构的极位夹角一定为锐角吗？
为什么？
6、试绘制一曲柄滑块机构（或曲柄摇杆机构），标出其极位夹角。
7、铰链四杆机构曲柄是（）。
（能整周转动的构件；能整周转动的连架杆；长度最短的构件）
8、画出图11所示机构的压力角、传动角（标有箭头的构件为原动件）。
9、在曲柄摇杆机构中，当（）为主动件，且连杆与（）共线时出现死点。
此时机构的压力角等于（）度。
（曲柄；摇杆；连杆；90度；0度）
10、在曲柄滑块机构中，当（）为主动件，且连杆与（）共线时出现死点。
（曲柄；滑块；连杆）
11、铰链四杆机构的各杆长：
a其有曲柄条件为：
（）；满足条件（）一定无曲柄。
12、铰链四杆机构的各杆长：
a满足有两个全转副的条件为：
（）。
13、以曲柄为原动件的曲柄摇杆机构的最小传动角出现在机构的（）位置。
14、说明连杆机构的行程速比系数及极位夹角=0的物理意义。
15、说明连杆机构的死点位置。
16、什么是机构的压力角？
其值太大会出现什么情况？
17、机构的自由度大于零。
当F原动件数时，该机构（）；当F原动件数时，该机构（）；当F原动件数时，该机构（）。
（有确定运动；无确定运动；不能运动）
18、什么是连杆机构的曲柄？
使机构成为双曲柄机构的条件是什么？
19、什么是连杆机构的曲柄？
使机构成为曲柄摇杆机构的条件是什么？
20、，什么是连杆机构的曲柄？
使机构成为双摇杆机构的条件是什么？
正误判断题（正确记√；错误记）
1、当满足最短杆+最长杆其它两杆之和时，铰链四杆机构不一定存在曲柄（）
2、当满足最短杆+最长杆其它两杆之和且以最短杆或其邻杆为机架时，铰链四杆机构不一定存在曲柄（）
3、当满足最短杆+最长杆其它两杆之和且以最短杆或其邻杆为机架时，铰链四杆机构一定存在曲柄（）
4、铰链四杆机构的最大压力角发生在曲柄与连杆共线的两位置之一（）
5、铰链四杆机构的最大压力角发生在曲柄与机架共线的两位置之一（）
6、连杆机构的极位夹角不可能为钝角（）
7、连杆机构的极位夹角可能为钝角（）
8、连杆机构的压力角越大机构的传力性能越好（）
9、连杆机构的压力角越大机构的传力性能越坏（）
10、铰链四杆机构的传动角即连杆与从动连架杆间的夹角（）
11、铰链四杆机构的传动角即连杆与主动连架杆间的夹角（）
12、铰链四杆机构的传动角即连杆与从动连架杆间所夹的锐角（）
13、偏置曲柄滑块机构具有急回特性（）
14、偏置曲柄滑块机构无急回特性（）
15、对心曲柄滑块机构具有急回特性（）
16、对心曲柄滑块机构无急回特性（）
17、以曲柄为主动件的曲柄滑块机构有死（止）点存在（）
分析计算题：
1、如图所示铰链四杆机构的两极限位置。
已知摆角=45，0=46.795,行程速比系数k=1.25,远极位转动角250，构件AB的长度a=100mm.求出尺寸b,c,d=?
2、如图为铰链四杆机构的两极限位置，已知摆角=45，0=46.795,=20,远极位转动角250，构件AB的长度a=250mm.求出尺寸b,c,d=?
及机构的行程速比系数k=?
3、如图3所示铰链四杆机构示意图，已知a=100mm,b=150mm,c=200mm,d=40mm，以d为机架。
判断其为何种机构？
4、如图3所示铰链四杆机构示意图，已知a=100mm,b=150mm,c=200mm,以d为机架。
为得到曲柄摇杆机构求d的尺寸条件。
5、如图3所示铰链四杆机构示意图，已知a=100mm,b=150mm,c=200mm,以d为机架。
为得到双曲柄摇杆机构求d的尺寸条件。
6、如图3所示铰链四杆机构示意图，已知a=100mm,b=150mm,c=200mm,以d为机架。
为得到双摇杆机构求d的尺寸条件。
7、如图3所示，已知a=100,b=250,c=380,求该机构成为曲柄摇杆机构时d的尺寸范围。
8、各杆长度如图所示，判断该铰链四杆机构为何种机构。
9、各杆长度如图所示，判断该铰链四杆机构为何种机构。
1、a=50,b=60,c=80,d=80;
2、a=50,b=30,c=40,d=50;
3、a=50,b=40,c=60,d=40;
10、在图示铰链四杆机构中，已知杆长b=50mm，c=35mm，d=30mm。
若此机构为双曲柄机构，求a的取值范围。
11、各杆长度如图所示，判断当构件c分别为c=45，70，80时，该铰链四杆机构为何种机构？
四、凸轮机构
概念、填空题：
1、凸轮为主动件的凸轮机构的压力角是指（）。
当压力角过大时一般应（）以降低其压力角。
2、从动件的滚子半径rr大于外凸的凸轮理论廓线的最小曲率半径min时，设计出的凸轮实际廓线会出现什么情况？
为什么？
3、按照凸轮的形状，可以把凸轮机构分为哪几种?
4、若外凸的凸轮理论廓线的最小曲率半径为min，则从动件的滚子半径为rr应满足什么条件？
5、根据机构的传力性能，（）凸轮机构最好.A.平底从动件;B.尖顶从动件;C.偏置从动件.
6、按照从动件的形状，可以把凸轮机构分为哪几种?
7、请说明平底从动件、尖顶从动件和滚子从动件三种凸轮机构中，哪一种机构的传力性能最好.为什么？
8、凸轮机构从动件的
（1）等速、
（2）正弦加速、（3）余弦加速等三种运动规
律中，哪一种的动力性能最好？
哪一种最差？
为什么？
9、凸轮机构从动件的常用运动规律中那一种的动力性能最好？
为什么？
10、凸轮机构中从动件如下运动规律出现柔性冲击：
①等速运动规律；②等加速、等减速运动规律；
③余弦加速运动规律。
11、设计凸轮机构的凸轮实际廓线时，若发现廓线出现尖点一般应（）基圆半径或（）滚子半径。
（增大；减小）
12、设计凸轮机构的凸轮廓线时，若发现机构的传动角太小，一般应（）基圆半径（增大；减小）。
13、设计凸轮机构时，如何选择偏距的方位？
14、按凸轮的形状可分为哪几种凸轮机构？
15、按凸轮机构高副的锁合方法可分为哪几种凸轮机构？
16、从动件常用运动规律有：
等速运动规律，等加速等减速运动规律，五次多项式运动规律，余弦加速运动规律和正弦加速运动规律。
问这些运动规律中哪种的动力特性最好？
哪种的动力特性最差？
17、从动件常用运动规律中的等速运动规律和正弦加速运动规律。
哪种的动力特性好？
哪种的动力特性差？
正误判断、填空题（正确记√；错误记）
1，相同运动规律，凸轮的基圆半径越大则压力角越大（）
2，相同运动规律，凸轮的基圆半径越大则压力角越小（）
3，相同运动规律，凸轮的基圆半径越大传力性能越好（）
4，相同运动规律，凸轮的基圆半径越大传力性能越差（）
分析计算题：
1、如图所示中，标出以凸轮为主动件的机构的传动角，说明此传动角如何变化？
2、图示为一凸轮机构，用反转法绘制出以B0为起始位置凸轮按所示转向转动90时的机构位置，在图上标出从动件的位移S及机构的传动角。
3、在题2图中，用反转法标出凸轮的推程角、回程角、远休止角、近休止角（如有），并标出从动件的推程h.
4、在题2图中，如升程为等速运动规律，回程为简谐运动规律，请画出从动件位移曲线。
5、若升程为等加速等减速运动规律，回程为简谐运动规律，请画出从动件位移曲线。
五、齿轮机构
概念题、填空：
1、设x为齿轮的变位系数，用变位系数表示出齿轮的各种类型。
2、什么是齿轮传动的节圆？
其有什么运动特性？
3、什么是齿轮的分度圆？
4、节圆是否是齿轮的分度圆？
为什么？
5、什么是标准齿轮？
6、渐开线的压力角j离基圆愈远时如何变化？
基圆上的压力角等于多少？
7、请阐明渐开线的任两个特性
8、设x为齿轮的变位系数，x<0为（）齿轮，x0为（）齿轮。
A．负变位;B.正变位;C.正传动;D.负传动.
9、判断一个齿轮是否根切依据什么条件？
10、渐开线在某点的法线（）基圆。
11、基圆上的压力角b（）。
12、渐开线上的压力角离基圆愈远其值（）。
13、渐开线的形状与（）有关。
14、当齿轮的根圆小于其基圆时，其齿根附近是否是渐开线？
为什么？
15、正确啮合条件是根据两轮的（）相等导出的。
A．法向齿距;B.基圆齿距;C.基圆;D.模数；E.压力角。
16、当渐开线齿轮满足ZA．一定;B.不一定;C.一定不。
17、一对标准直齿圆柱齿轮啮合时，两轮上的如下参数值相等（）。
①齿顶压力角；②节圆齿厚；③齿顶高；④啮合角；⑤基圆齿距。
18、一对齿轮正确啮合条件是什么？
19、当渐开线齿轮传动的中心距稍加改变后，其速比是否改变？
为什么？
20、单个齿轮有几个圆？
是否有节圆？
为什么？
21、标准渐开线齿轮正确安装时，其分度圆与节圆有何关系？
22、标准渐开线齿轮正确安装时，分度圆压力角与啮合角有何关系？
23、标准渐开线齿轮正确安装时，两轮的节圆上的齿槽宽和齿厚间有何关系？
24、渐开线变位齿轮传动时，两轮的分度圆上的齿槽宽和齿厚间有何关系？
25、齿轮的根切与齿数（）；与模数（）。
（有关；无关）
26、齿轮传动的重合度与齿数（）；与模数（）。
（有关；无关）
27、按两齿轮的运动可将齿轮机构分为哪两大类？
28、请阐明齿廓啮合基本定律。
29、一对渐开线齿廓啮合传动的啮合线是什么形状？
其与基圆有什么关系？
30、什么是渐开线直齿圆柱齿轮的重合度？
要求其满足什么条件？
31、根据加工原理可以把齿轮加工的方法分为哪两类？
哪一般地说类加工的方法可以得到所要求的精确的渐开线？
正误判断题（正确记√；错误记）
1，渐开线齿廓从齿根到齿顶均为渐开线。
（）
2，变位系数等于零的齿轮即标准齿轮。
（）
3，用范成法加工齿轮时应根据被加工齿轮的齿数来选择刀具的刀号。
（）
4，用仿形法加工齿轮时应根据被加工齿轮的齿数来选择刀具的刀号。
（）
5，无论加工标准或非标准齿轮时，轮坯分度圆与齿条刀具的中线作纯滚动。
（）
6，无论加工标准或非标准齿轮时，轮坯分度圆与齿条刀具的节线作纯滚动。
（）
7、分度圆上的模数和压力角均为标准值的齿轮为标准齿轮。
（）
8、实际啮合线大于或等于基圆齿距是齿轮机构的正确啮合条件。
（）
9、实际啮合线大于或等于基圆齿距是保证齿轮机构连续定传动比传动的条件。
（）
10、两轮的法向齿距相等是推导齿轮正确啮合条件的根据。
（）
11、模数和压力角分别相等的两个齿轮才能正确啮合。
（）
12、模数和压力角分别相等的两个齿轮不一定能正确啮合。
（）
13、当齿轮传动的重合度小于1时一定不能连续传动。
（）
14、当齿轮传动的重合度小于1时不一定不能连续传动。
（）
15、模数和压力角为标准值且顶高和根高的齿轮为标准值即标准齿轮。
（）
16、分度圆上的齿厚与齿槽宽相等且顶高和根高为标准值的齿轮即标准齿轮。
（）
17、用范成法加工ha*=1、=20、z=10的齿轮将发生根切。
（）
18、用范成法加工ha*=1、=20、z=20的齿轮可能发生根切。
（）
分析计算题：
1、已知齿轮传动的如下参数：
z1=18,z2=54,=200,h*=1.0,c*=0.25.,m=5mm。
求:
1齿轮轮传动的标准中心距a=?
②两轮的分度圆直径d1、d2=?
③两轮的节圆直径d'1、d'2=?
④两轮的基圆直径db1、db2=?
2、测得变速箱中一对齿轮的参数：
中心距a=200mm，齿数z1=20、z2=30，小齿轮的顶圆直径da1=176mm、根圆直径df1=140mm。
求该对齿轮的模数m、顶高系数h*a、根高系数h*f。
3、已知渐开线标准齿轮的如下参数：
=20°,h*=1.0,c*=0.25.,标准中心距
a=175mm,i12=2.5,大齿轮的df2=1.011db2.求z1,z2，s1,s2,pb1,pb2,c。
4、已知渐开线标准齿轮的如下参数：
z1=18,z2=70,=20°,da1=60mm,df1=46.5mm.求
（1）模数m，
（2）系数ha*,c*（3）d1,d2（4）s1,pb.
六、轮系
概念、填空题：
1、什么叫周转轮系？
什么叫行星轮系？
什么叫差动轮系？
2、什么叫定轴轮系？
如何识别平面、空间定轴轮系？
3、什么叫周转轮系？
如何识别行星轮系、差动轮系？
4、什么叫齿轮系？
齿轮系分为哪两类？
5、一个周转轮系是如何组成的？
6、什么是周转轮系的转化机构？
7、定轴轮系分为哪两类？
计算速比时其正负号的确定方法有何不同？
8、什么叫复合轮系？
计算复合轮系的速比时能否直接采用周转轮系速比公式？
为什么？
分析计算题：
1、如图所示为起重卷扬装置，电动机带动齿轮1。
n1=750（r/min）,各轮齿数z1=20，z2=55,z3=130,求卷筒H的转速nH=？
并标出其旋转方向。
2、如图所示2K-H轮系，已知：
z1=20,z2=15,nH=200（r/min）
1）计算F=?
并说明是何种轮系？
2）求Z3=?
转速n1=?
题2图
题1图
3、求图示轮系的速比i1H=？
已知：
Z1=Z2=Z3=20，Z3=30,Z4=50,Z4=25,Z5=25,Z5=22,Z6=66。
并在图中标明系杆H的转向。
4、已知：
Z1=18,Z2=36,Z2=25，Z3=25,求i1H，并确定1与H的转
向。
4
5、已知：
Z1=1（右旋）,Z2=40,Z3=30，Z3=20，Z4=25，n1=970r/min.求系杆的转速nH=？
并在图中标出其转向。
6、已知机构的齿数：
Z1=Z2=Z3=Z4=20，Z2=60，求i1H=？
若n1=950r/min,方向如图所示，在图中标出nH的转向。
7、如图所示，n1=1000（r/min）,各轮齿数z1=20，z2=40,z3=50,z4=40,z5=20,
z6=30,求H的转速，并指出其转向与齿轮1的转向是否相同？
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