《机械原理》复习题及答案

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1、计算图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度或虚约束，应在图上标出）。图b中，C、F的导路在图示位置相互平行。

2、试分析下图所示的系统，计算其自由度，说明是否能运动？若要使其能动，并具有确定运动，应如何办？在计算中，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，应说明。图中箭头表示原动件。图b中各圆为齿轮。

3,计算下列机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须注明。图b中两圆为齿轮，导路F垂直于AE。

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4,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，必须指出。（已知AB=CD，且相互平行。）

5,直动从动件盘形凸轮机构中，当推程为等速运动规律时，最大压力角发生在行程 。

(A)起点；(B)中点；(C)终点。

6,图示为一凸轮机构从动件推程位移曲线，OA//BC，AB平行横坐标轴。试分析该凸轮机构在何处有最大压力角，并扼要说明理由。

7,有一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，直线AC?BD，O1O=

12OA，圆盘半径R=60mm。

（1）根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角? C和D点接触时的位移hD、压力角?D。

（2）若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将从动件由尖顶改为滚子，见图b，滚子半径rr?10mm。试问上述参数r0?、h、? C和hD、?D有否改变？如认为没有改变需明确回答，但可不必计算数值；如有改变也需明确回答，并计算其数值。

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a)

b)

8,图示凸轮机构中，已知凸轮廓线AB段为渐开线，形成AB段渐开线的基圆圆心为O，OA=r0，试确定对应AB段廓线的以下问题： （1）从动件的运动规律；

（2）当凸轮为主动件时，机构的最大压力角与最小压力角； （3）当原从动件主动时，机构的最大压力角出现在哪一点？ （4）当以凸轮为主动件时，机构的优缺点是什么？如何改进？

9,试求图示机构的全部瞬心，并说明哪些是绝对瞬心。

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10在图示四杆机构中，已知lAB?lBC?20mm，lCD?40mm，??=??=90?，?1?100rad/s。试用速度瞬心法求C点速度vC大小和方向。

11,下图是四种机构在某一瞬时的位置图。在图示位置哥氏加速度不为零的机构为 。

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12,已知铰链四杆机构的位置(图a)及其加速度矢量多边形(图b)，试根据图b写出构件2与构件3的角加速度?2、?3的表达式，并在图a上标出它们的方向。

13,图示为按比例尺绘制的牛头刨床机构运动简图和速度矢量多边形。试由图中的比例尺计算导杆3的角速度?3和滑块2的角速度?2，并指出其方向。(提示：S3为构件3上特殊点，据S3B?CD、S3D?vD求得，作题时不必去研究vS3如何求得。)

(取?l?0.005m/mm，?v?0.003(m/s)/mm。)

14,试画出图示机构的传动角?和压力角?，并判断哪些机构在图示位置正处于“死点”？

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15,在铰链四杆机构中，已知lAB?30mm，lBC?110mm，lCD?构件1为原动件。

（1）判断构件1能否成为曲柄；

（2）用作图法求出构件3的最大摆角?max； （3）用作图法求出最小传动角?min；

（4）当分别固定构件1、2、3、4时，各获得何种机构？

80mm，lAD?120mm，

m/mm

16,已知一对渐开线直齿圆柱齿轮，其m?5 mm,a?20?,ha??1,c??0.25,z1?20，z2?40，试计算：

（1）求两个齿轮的分度圆半径r1、r2和基圆齿距pb1、pb2； （2）求小齿轮的齿顶圆半径ra1和大齿轮的齿根圆半径rf2； （3）求这对齿轮正确安装时的啮合角?'和中心距a；

r2?。（4）将上述中心距a加大5 mm，求此时的啮合角?'及此时两轮的节圆半径r1?、

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17,一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，已知i12?2,z1?20,m?10 mm,??20?，??ha?1,c?0.25。

（1）分别计算两轮的分度圆半径、基圆半径、节圆半径、顶圆半径、标准中心距、无侧隙啮合角、分度圆齿距和基圆齿距，并用作图法确定实际啮合线长，由此计算重合度。

（2）若中心距加大，回答下列问题（把不对的划去）

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）

6）节圆压力角（等于，大于，小于）啮合角。

18,在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n1?1440 r/min,转动方向如图示，其余各轮齿数为：z2 ?40，z2'?20，z3?30，z3'?18，z4 ?54，试： （1）说明轮系属于何种类型； （2）计算齿轮4的转速n4；

（3）在图中标出齿轮4的转动方向。

19,在图示轮系中，所有齿轮均为标准齿轮，又知齿数z1（1）z2 ??，z3??

（2）该轮系属于何种轮系？

?30，z4 ?68。试问：

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20,在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向。

21，在图示轮系中，轮2、轮4同时和轮3啮合。已知各轮的齿数为z1z1'?z2?z4?20，z3?60， 求 iAB。

?19,

22、在图示轮系中，已知z1（1）传动比i16；

?22, z3?88, z4?z6，试求：

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（2）该机构的自由度F，并指明虚约束、复合铰链和局部自由度。

23,图示螺旋机构中，已知螺旋副A为右旋，导程LA?2.8mm；螺旋副B为左旋，导程LB为3mm，C为移动副。试问螺杆1转多少转时才使螺母2相对构件3移动10.6mm。

24,图示杠杆机构。A、B处细线圆为摩擦圆。试用图解法画出在驱动力作用下提

???起重物W时，约束总反力R21、R31的作用线。

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25,在图示铰链机构中，铰链处各细线圆为摩擦圆，Md为驱动力矩，Pr为生产阻

?力。在图上画出下列约束反力的方向与作用位置：R12?、R32??、R43、R41。

26,图示为一鼓轮，上有重块A、B，已知它们的质量m'''A?4?kg，mB mm?2?kg，今欲

在平面Ⅰ、Ⅱ上分别加一平衡质量mb和mb，它们分布在?1200鼓轮达到完全平衡。试求

m'b的圆周上，使

、

m''b的大小，并在图中画出它的安放位置。

27,某转子由两个互相错开90?的偏心轮组成，每一偏心轮的质量均为m，偏心距均为r，拟在平衡平面A、B上半径为2r处添加平衡质量，使其满足动平衡条件，试求平衡质量(mb)A和(mb)B的大小和方向。

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28,单缸四冲程发动机近似的等效输出转矩Md如图示。主轴为等效构件，其平均转速nm?1000 r/min，等效阻力矩Mr为常数。飞轮安装在主轴上，除飞轮以外构件的质量不计。试求：

（1）等效阻力矩Mr的大小和发动机的平均功率； （2）稳定运转时?max和?min的位置； （3）最大盈亏功?Wmax； （4）欲使运转速度不均匀系数? ?120.05，在主轴上安装的飞轮的转动惯量JF；

（5）欲使飞轮的转动惯量减小，仍保持原有的?值，应采取什么措施？

29,某机械系统以其主轴为等效构件。已知主轴稳定运转一个周期的等效阻力矩变化规律如图所示。等效转动惯量J?0.5 kg?m2，平均角速度??40?rad/s，等

m效驱动力矩为常数。试求： （1）等效驱动力矩Md； （2）最大盈亏功?Wmax；

（3）?max与?min的位置和大小； （4）运转速度不均匀系数?。

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