《机械原理与设计》（一）考试题
一、填空题（共25分，每一空1分）
1． 在平面机构中若引入PH个高副将引入 个约束，而引入PL个低副将引入 个约束，则活动构件
数n、约束数与机构自由度F的关系是 。
2． 机构具有确定运动的条件是： ；若机构自由度Ｆ>0，而原动件数 间的运动是 ；若机构自由度Ｆ>０，而原动件数>F，则各构件之间 。 3. 下图为一对心曲柄滑块机构，若以滑块3为机架，则该机构转化为 机构；若以构件2为 机架，则该机构转化为 机构。 题一、3小题图 4． 移动副的自锁条件是 ；转动副的自锁条件是 。 5． 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中， 运动规律具有刚性冲击； 运动规 律具有柔性冲击； 而 运动规律无冲击。 6． 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 ； ； 。 7． 能实现间歇运动的机构有 ； ； 。 8．当原动件为整周转动时，使执行构件能作往复摆动的机构有 ； ； 。 9．等效质量和等效转动惯量可根据等效原则： 来确定。 10．刚性转子静平衡条件是 ； 而动平衡条件是 。 二、 （5分）题二图所示，已知： BC//DE//GF，且分别相等，计算平面机构的自由度。若存在复合铰链、 局部自由度及虚约束，请指出。 DBGFIEACHJ 1 共8页 第 页 题二图 n= PL= PH= F= 三、（10分）在图示铰链四杆机构中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，若将此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。 题三图 四、（10分）如题四图所示曲柄滑块机构，曲柄AB等速整周回转。 1． 设曲柄为主动件，滑块朝右为工作行程，确定曲柄的合理转向； 2． 设曲柄为主动件，画出急位夹角?，最小传动角?min出现的位置； 3． 此机构在什么情况下，出现死点位置，指出死点位置。 BAeC 题四图 五、（10分）如题五图所示，偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知凸轮实际轮廓线为一圆心在O点的偏心圆，其半径为R. 从动件的偏距为e，试用作图法： 1. 2. 3. 确定凸轮的合理转向； 画出该机构的凸轮理论廓线及基圆； 标出当从动件从图示位置升到位移s时,对应凸轮的转角?及凸轮机构的压力角?； 2 共8页 第 页 sBAOR 题五图 六、（10分）一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，已知齿数z1＝25，z2＝55，模数m＝2 mm，压力角?＝20， 0 **＝1，c＝0.25。试求： ha1．齿轮1在分度圆上齿廓的曲率半径?； 2．齿轮2在齿顶圆上的压力角?a2； 3．如果这对齿轮安装后的实际中心距a?=81mm,求啮合角??和两齿轮的节圆半径r1?、r2?。 七、（10分） 如题七图所示轮系中，z5??20，组成轮系的各齿轮模数相同。齿轮1?和3?轴?z2?25，z2线重合，且齿数相同。求轮系传动比i54 1?242?51633? 题七图 八、 （10分）已知某机械一个稳定运动循环内的等效力矩Mr如图所示，等效驱动力矩Md为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为：?max1. 等效驱动力矩Md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JF。 2 共8页 第 页 ?200rad/s及?min?180rad/s。试求： MrMd1000N×mMr200N×mp4p2pj 题八图 九、 （10分）如题九图所示的三个不平衡重量位于同一轴面内，其大小及其中心至回转轴的距离各为： Q1?100N，Q2?150N，Q3?200N，r1?r3?100mm，r2?80mm。又各重量的回转平面及 两平衡基面间的距离为L?600mm，L1?200mm，L2?300mm，L3?400mm。如果置于平衡基 ?r???100mm，求Q?和Q??的大小。 面Ⅰ和Ⅱ中的平衡重量Q?和Q??的重心至回转轴的距离为r? ⅠQ1题九图 Q3Ⅱ Q???1066.66/r???1066.66/10?106.666N L1L2r1r2 r3 LQ2L3Ⅰ Ⅱ 《机械原理与设计》（一）（答案） 一、填空题（共25分，每一空1分） 1． 在平面机构中若引入PH个高副将引入 2PH个约束，而引入PL个低副将引入 PL 3 共8页 第 页 个约束，则活动构件数n、约束数与机构自由度F的关系是F?3n?2PL?PH。 2． 机构具有确定运动的条件是: 机构的原动件数等于机构的自由度数；若机构自由 度Ｆ>0，而原动件数 3. 下图为一对心曲柄滑块机构，若以滑块3为机架，则该机构转化为 移动导杆 机构；若以构件2为机架，则该机构转化为曲柄摇块机构。 题一、3小题图 4． 移动副的自锁条件是 驱动力与接触面法线方向的夹角?小于摩擦角j ；转动 副的自锁条件是驱动力的作用线距轴心偏距e小于摩擦圆半径?。 5． 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中，等速运动规律具有刚性冲击；等加速等减速或余弦加速度运动规律具有柔性冲击； 而 正弦加速度 运动规律无冲击。 6． 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是模数相等 ； 压力角相等 ； 螺旋角大小相等且旋向相同 。 7． 能实现间歇运动的机构有棘轮机构 ;槽轮机构;不完全齿轮机构。 8．当原动件为整周转动时，使执行构件能作往复摆动的机构有 曲柄摇杆机构 ；摆动从动件圆柱凸轮机构；摆动从动件空间凸轮机构或多杆机构或组合机构等 。 9．等效质量和等效转动惯量可根据等效原则：等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确定。 10．刚性转子静平衡条件是 不平衡质量所产生的惯性力的矢量和等于零 ；而动平衡条件是不平衡质量所产生的惯性力和惯性力矩的矢量都等于零 。 二、 （5分）题二图所示，已知： BC//DE//GF，且分别相等，计算平面机构的自由度。若存在复合铰链、局部自由度及虚约束，请指出。 题二图 ACHG局部自由度BDFI虚约束E之一为虚约束J n= 6 PL= 8 PH=1 4 共8页 第 页