《机械原理》试题解析

《机械原理》试题

计 算 图 示 机 构 的 自 由 度。

00100 00111

00128 00125

(00021)在 图 示 平 面 运 动 链 中， 若 构 件 1 为 机 架， 构 件 5 为 原 动 件， 则 成 为　　　　　　　 级 机 构； 若 以 构 件 2 为 机 架，3 为 原 动 件， 则 成 为　　　　　　　 级 机 构； 若 以 构 件 4 为 机 架，5 为 原 动 件， 则 成 为 　　　　　　　 级 机 构。

（00076）试 对 图 示 翻 台 机 构：

(1) 绘 出 机 构 简 图；

(2) 计 算 自 由 度；

(3) 进 行 结 构 分 析。

图 中 箭 头 所 在 构 件 为 原 动 件。

（00078）试 计 算 图 示 机 构 的 自 由 度。（ 若 有 复 合 铰 链、 局 部 自 由 度 或 虚 约 束， 必 须 明 确 指 出。〕 并 指 出 杆 组 的 数 目 与 级 别 以 及 机 构 级 别。

(00361)求 图 示 机 构 的 速 度 瞬 心 的 数 目， 并 在 图 中 标 出 其 中 的 12 个 瞬 心。

(00358)图 示 齿 轮 连 杆 机 构 中， 已 知 齿 轮2 和5 的 齿 数 相 等， 即， 齿 轮2 以rad/s 顺 时 针 方 向 转 动， 试 用 瞬 心 法 求 构 件3 的 角 速 度的 大 小 和 方 向。（ 取m/mm。）

(00371)在图示的 四 杆 机 构 中， mm， mm， mm，。 当 构 件1 以 等 角 速 度rad/s 逆 时 针 方 向 转 动 时， 用 瞬 心 法 求C 点 的 速 度。

(00381)试 求 图 示 机 构 的 全 部 瞬 心， 并 应 用 瞬 心 法 求 构 件3 的 移 动 速 度 的 大 小 和 方 向。 图 中 已 知 数 据mm，， rad/s。

(02195)图 示 曲 柄 滑 块 机 构。A、B、C 处 细 实 线 圆 为 转 动 副 的 摩 擦 圆， 移 动 副 摩 擦 角 为，为 作 用 在 构 件1 上 的 驱 动 力， 是 生 产 阻 力。 设 给 定 了的 大 小， 试：

(1) 在 机 构 图 上 画 出 各 运 动 副 的 总 反 力；

(2) 写 出 构 件1、2、3 的 力矢 量 方 程 式；

(3) 画 出 构 件3的 力 多 边 形。

(00401)在 图 示 机 构 中， mm， mm， mm， mm， mm，， rad/s，顺 时 针 方 向， rad/s， 逆 时 针 方 向， 取 比 例 尺 l = 0.01 m/mm。 试 求及的 大 小 和 方 向。

（02160）图 示 杠 杆 起 重 机 构 中，A、B、C 处 的 细 实 线 圆 为 摩 擦 圆， 驱 动 力作 用 于 杆1 上 以 提 起 重 物。 试 求：

(1) 用 图 解 法 求 驱 动 力( 由 力 多 边 形 表 示）。

(2) 写 出 瞬 时 机 械 效 率 计 算 式。

（02149）图 示 为 由 机 械A、B、C组 成 的 机 械 系 统， 它 们 的 效 率 分 别 为、、， 输 出 功 率 分 别 为、、。

(1) 试 问 该 机 械 系 统 是 属 于串 联、 并 联 还 是 混 联 系 统？

(2) 写 出 该 系 统 应 输 入 总 功 率N 的 计 算 式。

（02150）图 示 由 A、B、C、D 四 台 机 器 组 成 的 机 械 系 统， 设 各 单 机 效 率 分 别 为、、、， 机 器C、D 的 输 出 功 率 分 别 为和。

(1) 试 问 该 机 械 系 统 属 于 串 联、 并 联 还 是 混 联 方 式？

(2) 写 出 机 械 系 统 应 输 入 总 功 率 N 的 计 算 式。

（02168）如 图 所 示 铰 链 四 杆 机 构 中， 已 知 构 件 尺 寸， 生 产 阻 力 矩， 各 转 动 副 的 摩 擦 圆 如 图 示。 试 在 机 构 图中 画 出 各 运 动 副 总 反 力 的 作 用 线 及 各 力 的 指 向； 画 出 构 件1 的 力 多 边 形， 并 写 出 驱 动 力的 计 算 式。

（02217）图示为一冲压机床的机构位置图，转动副摩擦圆和移动副摩擦角已示于图中，不 计齿轮副中的摩擦，为生产阻力，齿轮1为原动件。试：

(1)在图上画出机构各运动副反力的作用线及方向；

(2)写出构件2和4的力平衡矢量方程式，并画出它们的力多边形；

(3)写出应加于齿轮1上的驱动力矩的计算式，并指出其方向。

（02156）图 示 机 构 中， 各 摩 擦 面 间 的 摩 擦 角 均 为， 为 生 产 阻 力， 为 驱 动 力。 试 在 图 中 画 出 各 运 动 副 的 总 反 力：、、( 包 括 作 用 线 位 置 与 指 向)。

（00694）图示四杆机构中，若原动件为曲柄，试标出在图示位置时的传动角及机构处于最小传动角时的机构位置图。

（00707）画出图示机构的极限位置，标出极位夹角，确定行程速比系数K。

（00716）画出图示六杆机构中滑块D处于两极位时的机构位置，并在图上标出极位夹角。

（00738）试设计一铰链四杆机构，已知摇杆长mm，机架长mm，行程速度变化系数K=1，摇杆的一个极限位置与机架的夹角，求曲柄长和连杆长。

（00749）已知铰链四杆机构的机架长mm，曲柄长mm，及曲柄和摇杆的两组对应位置如图所示。试设计此曲柄摇杆机构，确定其行程速比系数并在图上标出其最小传动角。

（00769）设计一铰链四杆机构，已知曲柄长度mm，机架长度mm，曲柄角速度rad/s，，从动连架杆铰链点C的速度m/s， 求摇杆长度（C点 取在DE上）。

（00821）欲设计一个夹紧机构，拟采用全铰链四杆机构ABCD。已知连杆的两个位置：， ，如图示。连杆到达第二位置时为夹紧位置，即若以CD为主动件，则在此位置时，机构应处于死点位置，并且要求此时C2D处于垂直位置。试写出设计方程。

（01036）在图示凸轮机构中，已知： mm，，且为圆弧；CO=DO=40mm, ,为圆弧；滚子半径rr=10mm，从动件的推程和回程运动规律均为等速运动规律。

（1）求凸轮的基圆半径；

（2）画出从动件的位移线图。

（01043）如图所示凸轮机构，已知各部分尺寸，凸轮以等速转动，在A点与从动件接触 转至B点与从动件接触时，试在图上标出：

（1）凸轮转过的角度。

（2）凸轮B点处与从动件接触的压力角，并推导出计算该点压力角的表达式。

（01050）如图所示，用一个偏心圆盘作凸轮，绕A轴转动，该圆盘的几何中心在O点。

（1）为减小从动件在推程中的压力角，试确定凸轮的合理转向；

（2）该图是按比例画出的，试在该图上确定凸轮从图示位置转过时的机构压力角，并注明构成角的两矢量（如v、或n-等）的物理含义，并标出从动件位移量 s。

（01048）图 示 为 一 凸 轮 机 构，凸 轮 轮 廓 的 起 始上升点为A点，凸 轮 转 过角后，从 动 件 与 凸 轮 接 触 在 B点， 试在图上标出：

（1）凸轮的转角；

（2）在B点接触时，凸轮轮廓的压力角；

（3）与凸轮转角所对应的从动件位移 s。

（01057）某偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构，已画出部分从动件位移线图（图a）。

(1)根据表中给出的运动规律将位移线图补齐。

(2)按图a中给出的位移线图，将其运动规律填写在表中相应的空格中。

(3)凸轮以逆时针方向回转，图b中B0点为从动件最低位置（凸轮廓线的起点)， 试用反转法作 出时，凸轮廓线上对应 点B的位置（求作过程必须表达清楚）。

（4）凸轮转到，，时机构有无冲击？为何种冲击？

(01385)用齿条刀具加工一直齿圆柱齿轮，已知刀具的压力角，模数m=20mm，，，并已知加工时齿轮毛坯的角速度rad/s，刀具移动速度v= 1.4 mm/s，齿轮中心到刀具中线的距离 a=142 mm。

问被加工齿轮的齿数该齿轮是否根切？

（01287）已知一对渐开线直齿圆柱齿轮参数如下： mm，， 。试问：

(1)要求这对齿轮无根切且实现无侧隙啮合，应采取何种类型传动？

(2)若要求该对齿轮的中心距为103 mm，能使两齿轮均不产生根切吗？

提示：

（01292）(1)齿轮 计 算。 已 知 一 对 外 啮 合 渐 开 线 直 齿 圆 柱 标 准 齿 轮 传 动， 其i12=2，z1=20，m=10 mm，＝20， =1, 试 求( 注： 计 算 重 合 度 时， 根 据=4 mm/mm 画 图， 从 图 中 量 得 所 需 尺 寸 计 算) 大 齿 轮 齿 数z2 及 两 轮 的 分 度 圆 半 径、 基 圆 半 径、 顶 圆 半 径、 齿 全 高、齿 距、 基 圆 齿 距 、啮 合 角、 节 圆 半 径、 中 心 距、 节 圆 处 齿 廓 曲 率 半 径、 实 际 啮 合 线 段( 作 图)、 重 合 度。

(2) 回 答 下 列 问 题( 把 不 对 的 划 去)： 当 中 心 距 加 大a=5 mm 时

1. 节 圆 半 径r'( 变 大， 变 小， 不 变)。

2. 分 度 圆 半 径r( 变 大， 变 小， 不 变)。

3. 啮 合 角'( 变 大， 变 小， 不 变)。

4. 传 动 比 i12( 变 大， 变 小， 不 变)。

5. 齿 侧 间 隙 ( 有， 没 有)。

(3) 设 中 心 距a'=305 mm， 欲 作 凑 中 心 距 设 计( 把 不 对 的 划 去)

1. 须 采 用 直 齿 圆 柱 齿 轮 什 么 类 型 传 动 ( 正， 负， 零)。

2. 能 否 用 标 准 斜 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 来 实 现( 能，不 能)。

(01404)现有一对渐开线外啮合直齿圆柱标准齿轮， mm, , , ,，。 现 装 在 中 心 距mm的 减 速 箱 中。 试 计 算

(1) 节 圆 半 径、；

(2) 啮 合 角；

(3) 径 向 间 隙；

(4) 有 无 齿 侧 间 隙？ 若 有， 应 如 何 计 算？( 列 出 计 算 公 式)

(5) 与 正 确 安 装 相 比， 此 时 重 合 度是 加 大 还 是 减 小？ 为 什 么？

注：

(01423)用 齿 条 刀 范 成 法 切 制 一 直 齿 圆 柱 外 齿 轮， 已 知 齿 数， 模 数mm。

(1) 轮 坯 以rad/s的 角 速 度 转 动， 在 切 制 标 准 齿 轮 时， 齿 条 刀 中 线 相 对 轮 坯 中 心的 距 离应 等 于 多 少？ 此 时 齿 条刀 移 动 速 度应 等 于 多 少？

(2) 如 果 齿 条 刀 的 位 置 和 移 动 速 度 都 不 变， 而 轮 坯 的 角 速 度 变 为rad/s。 则 此 时 被 切 齿 轮 的 齿 数 z 等 于 多 少？ 它 相 当 于 哪 种 变 位 齿 轮 ？ 变 位 系 数？

(3) 如 果 齿 条 刀 的 位 置 和 移 动 速 度 都 不 变， 而 轮 坯 的 角 速 度 变 为rad/s。 此 时 被 切 齿 轮 的 变 位 系 数？ 齿 数？ 最 后 加 工 结 果 如 何？

(01621)在 图 示 轮 系 中， 轮3 和 轮4 同 时 和 轮2 啮 合， 已 知，， ， 求 传 动 比。

(01615)在 图 示 万 能 刀 具 磨 床 工 作 台 横 向 微 动 进 给 装 置 中， 运 动 经 手 柄 输 入， 由 丝 杆 传 给 工 作 台。 已 知 丝 杆 螺 距 P=50 mm， 且 单 头。，，， 试 计 算 手 柄 转 一 周 时 工 作 台 的 进 给 量。

(01646)图 示 轮 系 中， 已 知，，。 若r/min, 求的 大 小 及 方 向。

(01667)图示为 电 动 三 爪 卡 盘 的 传 动 轮 系。 已 知 各 轮 齿 数 为，，，，试 求 其 传 动 比 。

(01691)在 图 示 轮 系中，已 知 各 轮 齿 数，，，，，， z8 =48，z9 =46，z10 =40， 试 求 齿 轮1 和 齿 轮10 的 转 速 比。

(1712)轮 系 如 图 示， 由 电 动 机 带 动 齿 轮1， 其 转 速 为， 转 向 如 图 示， 。求：

1） 蜗 轮9 的 每 分 钟 转 数；

2） 蜗 轮9 的 转 向（ 以 箭 头 表 示 在 题 图 上）；

3) 蜗 轮 齿 的 倾 斜 方 向。

（2575）图示为齿轮一凸轮机构，已知齿轮1、2的齿数、和它们对其转轴、的转动惯量分别为、，凸轮为一偏心矩为e的圆盘，与齿轮2相连，凸轮对其质心的转动惯量是，其质量为，从动杆4的质量为，作用在齿轮1上的驱动力矩M1＝M(),作用在从动杆上的压力为Q。若以轴O2上的构件(即齿轮2和凸轮)为等效构件,试求在此位置时：

(1)等效转动惯量；

(2)等效力矩。

（2568）已知某机械一个稳定运动循环内的等效阻力矩如图所示，等效驱动力矩为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为：及。试求：

(1)等效驱动力矩的大小；

(2)运转的速度不均匀系数；

(3)当要求在0.05范围内，并不计其余构件的转动惯量时，应装在等效构件上的飞轮的转动惯量。

（2446）图示为绕O点回转的薄片圆盘，在位置1、2处钻孔，，，孔部分材料质量分别为，。为进行静平衡，欲在半径的圆周上钻一孔。试表示出孔的方向, 并求出钻去材料的质量。

（2449）图示的回转构件中有两个不平衡质量和，和为选定的校正平面，已知：，，，，,，，，，拟在两平面内半径圆周上配置平衡质量和。试求和的大小和 相 位( 从轴 正向测量)。

（2452）图示为一回转体，其上有不平衡质量，，与转动轴线的距离分 别为，。试计算在P、Q两平衡校正面上应加的平衡质径积和的 大小和方位。

（2034）为 修 磨 钢 笔 笔 尖， 要 求 夹 持 笔 尖 的 主 轴 能 绕 其 自 身 的 轴 线 往 复 摆 动( 摆 动 的 角 度 应 大 于)， 同 时 又 能 沿 其 自 身 的 轴 线 往 复 移 动 ( 两 种 运 动 互 相 独 立)。 试 确 定 使 该 主 轴 实 现 上 述 运 动 的 机 构， 画 出 其 机 构 示 意 图； 并 对 机 构 的 功 能 作 必 要 的 说 明。

（2029） 欲 将 一 粗 绳 张 紧 在 两 立 柱 之 间， 用 手 作 为 动 力， 要 求 手 放 开 后， 张 紧 的 绳 子 不 会 自 行 松 脱。 试 问 可 采 用 何 种 机 构？ 画 出 其 机 构 示 意 图， 并 说 明 设 计 该 机 构 时 要 注 意 哪 些 问 题。

（2033）试 构 思 一 实 现 图 示 轨 迹 的 机 构 方 案， 绘 出 机 构 示 意 图， 并 简 述 机 构 的 设 计 步 骤。

（2022）生 产 工 艺 要 求 某 机 构 将 输 入 的 匀 速 转 动， 转 变 为 正 弦 规 律 变 化 的 移 动 输 出。 试 构 思 两 种 以 上 由 不 同 类 型 的 机 构 来 实 现 该 工 艺 要 求 的 方 案， 试 绘 出 机 构 示 意 图 并 作 必 要 的 说 明。

（2017）转 动 轴 线 平 行 的 两 构 件， 主 动 件 作 连 续 转 动， 从 动 件 作 单 向 的 间 歇 转 动， 若 要 求 主 动 件 转 一 圈 中， 从 动 件 转 动然 后 停 歇。 试 问：

(1) 可 采 用 什 么 传 动 机 构？

(2) 画 出 其 机 构 示 意 图；

(3) 简 单 说 明 设 计 该 机 构 尺 寸 时 应 注 意 哪 些 问 题。

（2820）图示轮系中，已知蜗杆1的齿数（右旋），其余各轮的齿数为： ， ，各齿轮模数相同，且均为标准齿轮。蜗杆1的转速n1=3000，方向如图示。求：

（1）齿数等于多少？

（2）的大小和方向；

（3）设轮系总效率，作用于轮6上的阻力矩，求蜗杆1上应 加的驱动力矩等于多少？

（2817）图示轮系中，电动机的转速，4个圆柱直齿轮的模数，压 力角，，齿数为，内啮合齿轮对1、2是标准齿轮、标准安装。求：

（1）齿轮3的转速及齿轮4的转速的大小和方向；

（2）齿轮3的节圆半径及其齿顶圆半径，齿轮4的齿顶圆半径。（注：保证齿轮3不产生根切。）

（2825）图示行星轮系中，已知各轮为标准齿轮，且为正确安装，其模数均为，齿数，，，各构件质心均在其相对回转轴线上，且其转动惯量分别为： ，行星轮质
量，。

（1）试按同心条件求出；

（2）求由作用在行星架H上的力矩换算到轮1的轴O1上的等效力矩M；

（3）求换算到轴O1上的各构件质量及转动惯量的等效转动惯量J。

（2832）图示轮系中，电动机的转速，各轮齿数为，，，，。各轮模数，压力角，齿顶高系数，蜗杆4为右旋。试求：

（1）轮系的传动比，蜗轮5的转速的大小和方向；

（2）齿轮2的转速和转向；

（3）内啮合齿轮、3是标准齿轮标准安装，轮系中各齿轮都应无根切，在此条件下，求齿轮2的节圆半径、齿顶圆半径和齿轮1的齿顶圆半径。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/10f1f3371fb91a37f111f18583d049649a660e5e.html