机械原理复习题及答案.docx

1、机械原理复习题及答案一、填空题（共20分，每小题2分） 1、运动副是两构件间发生直接接触而又能产生一定相对运动的活动联接。 2、机构具有确定运动的条件是 机构自由度数大于零，且等于原动件数；3、当两构件组成平面移动副时,其瞬心在移动方向的垂线上无穷远处;组成兼有滑动和滚动的高副时,其瞬心在接触点处公法线上。4、当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和,此时,当取与最短杆相邻的构件为机构时,机构为曲柄摇杆机构；当取最短杆为机构时,机构为双曲柄机构；当取最短杆的对边杆为机构时, 机构为双摇杆机构。 5、在齿轮上分度圆是：具有标准模数和压力角的圆，而节圆是：两齿轮啮合过程中作

2、纯滚动的圆。6、渐开线齿廓上任一点的压力角是指该点渐开线的法线方向与其速度方向所夹的锐角，渐开线齿廓上任一点的法线与基圆相切。 7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮中心距等于a，传动比等于i12，则齿轮1的节圆半径等于a/(1+i12) 。8、等效构件的等效质量 或 等效转动惯量具有的动能等于原机械系统的总动能；9、机器产生速度波动的主要原因是输入功不等于输出功。速度波动的类型有周期性和非周期性两种。10、对于静不平衡的转子，不论它有多少个偏心质量，只需要适当地加上或减去一个平衡质量即可获得平衡。二、简答题（共30分，每小题6分） 1、在曲柄摇杆机构中，说明极位夹角的定义，什么情况下曲

3、柄摇杆机构的极位夹角为零（作图说明）。答案： 极位夹角的定义：当摇杆处于两个极限位置时，曲柄与连杆两次共线，它们之间所夹的锐角称为极位夹角。如图所示，当摇杆位于两个极限位置时，其与连杆的铰支点为C1、C2，当曲柄与机架的铰支点A位于C1C2的连线上，则极位夹角为零。2、在如图所的示凸轮机构中： (1) 在图上绘出凸轮的理论廓线和基圆，并求出基圆半径； (2) 图示位置时机构的压力角是多少； 答案： (1) 凸轮的理论廓线和基圆绘于图，基圆半径 rb=75mm (2) 压力角等于03、设以图示机构实现凸轮对滑块E的控制：问： (1) 该机构能否运动？试作分析说明；(2) 若需改进，试画出改进后的

4、机构运动简图。答案：（1）该机构自由度为零，因此不能运动，原因是：D点存在绕C点的圆周运动和沿滑块导路直线运动的干涉。（2）有多种改进方法，A：在D点位置增加一个滑块，使其能沿DC或DE运动；B：在DC或DE之间增加一个旋转副。下图为一种方法4、在渐开线直齿圆柱标准齿轮中，基圆是否一定小于齿根圆，试论述两者之间相对大小关系的变化规律答案：在渐开线直齿圆柱标准齿轮中，基圆不一定小于齿根圆。基圆直径db=mzcos；齿根圆直径：df=d-2hf=mz-2.5m；当db=df时，则有mzcos=mz-2.5m；因此：z=2.5/(1-cos)=41.45，当dbdf时，则有mzcos41.45，当d

5、bdf时，则有mzcosmz-2.5m；因此：zCD，故无论AB如何变化，均不能得到双曲柄机构。 3、计算图中所示机构的自由度(注意：若运动链中存在复合铰链、局部自由度及虚约束的情况，应明确指出)。 答案：B处滚子为局部自由度，E、D之一为虚约束，H为复合铰链；F=73 92-21=1 4、什么是机械系统的等效动力学模型? 答案：具有等效质量或等效转动惯量，其上作用有等效力或等效力矩的等效构件称为原机械系统的等效动力学模型。5、一对渐开线直齿圆柱齿轮传动的重叠系数=1.4时，试分析在整个啮合过程中（即从小齿轮的齿根与大齿轮的齿顶开始接触的B2点到小齿轮的齿顶与大齿轮的齿根分开的B1点），两对齿

6、啮合的时间占整个啮合时间的百分比是多少，一对齿啮合的时间占整个啮合时间的百分比是多少，并作图说明双齿啮合与单齿啮合区间。 答案：如图所示： 两对齿啮合的时间占整个啮合时间的比例=(40+40)/140100%=57%一对齿啮合的时间占整个啮合时间的比例=(140-80)/140100%=43%三、计算题（50分） 1、一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，m=2mm， Z1=20，Z230。 （1）分别计算出这两个齿轮的分度圆直径，分度圆齿厚，基圆直径，齿顶圆直径，中心距。 （2）按1：1的比例作图标明理论啮合线和实际啮合线，并计算（不许从图上量取）出理论啮合线和实际啮合线长度。（15分） 答

7、案：(1) 分度圆直径：d1=mZ1=40mm、d2= mZ2=60mm 分度圆齿厚：s10.5m3.14mm、s20.5m3.14mm 基圆直径：db1= d1cos=37.59mm、db2= d2cos=56.38mm 齿顶圆直径：da1=d1+2ha=44mm、da2=d2+2ha=64mm中心距：a=0.5(d1+d2)=50mm(2) 如下图所示： 按中心距及基圆和齿顶圆大小作图， 其中N1N2为两基圆的内公切线 ， B1、B2分别为两齿顶圆与内公切线的交点，C为节点。则N1N2为理论啮合线； B1B2为实际啮合线。 其中： ， 所以：2、在图示行星减速装置中，已知Z1=Z2=20,Z3=60。当手柄转过90度时，转盘H转过多少度？（10分） 答案 ：先求i1H 而：n3=0所以：当手柄转过900时，当手柄转过22.50时。