机械原理第七版郑文纬

机械原理(第七版)东南大学机械学学科组郑文纬

教材: 教材: 《机械原理》(第七版)东南大学机械学学科组郑文纬 吴克坚 主 机械原理》 第七版)编

参考书: 参考书 1、《机械原理》孙桓(西北工业大学)主编, 高等教育出版社1982年

2、《机械原理》(第六版)黄锡恺 郑文纬(东南大学)主编，高等教育出版社 1992年

3、《机械原理学习指导书》高松海 申永胜 编 中央广播电视大学教材 中央广播电视大学出版社 1995年10 月 4、《机械原理》天津大学等和编，人民教育出版社

学时及安排： 总共48学时，讲课42学时，实验6学时。 成绩评价办法： 成绩评价办法：考试占80%,平时占15%,印象5%;考 试80% 的基础，15的 提高部分，5%的难题。试题的构成：概念题30分，计算25分，设计45分 。

机械原理(第七版)东南大学机械学学科组郑文纬

纪律： 纪律：1:上课按时到座，作好笔记，有事请假，无故旷课按学院规定办。(平时不点名，一经点名发现旷课，以8小时 计) 2:上课不住与本课程无关的事。 3:按时、按质、按量、独立地完成作业。 4:尊敬老师，上课前保证黑板，讲台干净。(班干 部要主动

绪论一、机械原理的研究对象：机器和机构，它们统称为机械。 机器的

第七版机械原理复习题 第2章 机构的结构分析

一、填空题

1.组成机构的要素是构件和运动副；构件是机构中的运动单元体。

2.具有若干个构件的入为组合体、各构件间具有确定的相对运动、完成有用功或实现能量转换等三个特征的构件组合体称为机器。

3.机器是由原动机、传动部分、工作机所组成的。

4.机器和机构的主要区别在于是否完成有用机械功或实现能量转换。

5.从机构结构观点来看，任何机构是由机架，杆组，原动件三部分组成。 6.运动副元素是指构成运动副的点、面、线。

7.构件的自由度是指构件具有独立运动的数目; 机构的自由度是指机构具有确定运动时必须给定的独立运动数目。

8.两构件之间以线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生一个约束，而保留了两个自由度。 9.机构中的运动副是指两构件直接接触而又能产生相对运动的联接。 10.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。

11.在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束，而引入一个低副将引入2个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2pl-ph。

12.平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1。

13.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副

十、机械的稳定运转及其速度波动的调节

1.设某机器的等效转动惯量为常数，则该机器作匀速稳定运转的条件是 ，作变速稳定运转的条件是 。

2.机器中安装飞轮的原因，一般是为了 ，同时还可获得 的效果。 3.在机器的稳定运转时期，机器主轴的转速可有两种不同情况，即 稳定运转和稳定运转，在前一种情况，机器主轴速度是 ，在后一种情况，机器主轴速度是 。

4.机器中安装飞轮的目的是 和 。

5.某机器的主轴平均角速度ωm=100rad/s，机器运转的速度不均匀系数δ=0.05，则该机器的最大角速度ωmax等于 rad/s，最小角速度ωmin等于 rad/s。

6.某机器主轴的最大角速度ωmax=200rad/s，最小角速度ωmin=190rad/s，则该机器的主轴平均角速度ωm等于 rad/s，机器运转的速度不均匀系数δ等于 。

7.机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据 的原则进行转化的，因而它的数值除了与各构件本身的质量（转动

二、平面机构运动分析

1.图示平面六杆机构的速度多边形中矢量ed代表 ，杆4角速度ω4的方向为 时针方向。

题1图 题6图

2.当两个构件组成移动副时，其瞬心位于 处。当两构件组成纯滚动的高副时，其瞬心就在 。

当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用 来求。

3.3个彼此作平面平行运动的构件间共有 个速度瞬心，这几个瞬心必定位于 上。含有6个构件的平面机构，其速度瞬心共有 个，其中有 个是绝对瞬心，有 个是相对瞬心。

4.相对瞬心与绝对瞬心的相同点是 ，不同点是 。

5.速度比例尺的定义是 ，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。

6.图示为六杆机构的机构运动简图及速度多边形，图中矢量cd代表 ，杆3角速度ω3的方向为 时针方向。

7.机构瞬心的数目Ｎ与机构的构件数k的关系是 。 8.在机构运动分析图解法中，影像

十、机械的稳定运转及其速度波动的调节

1.设某机器的等效转动惯量为常数，则该机器作匀速稳定运转的条件是 ，作变速稳定运转的条件是 。

2.机器中安装飞轮的原因，一般是为了 ，同时还可获得 的效果。 3.在机器的稳定运转时期，机器主轴的转速可有两种不同情况，即 稳定运转和稳定运转，在前一种情况，机器主轴速度是 ，在后一种情况，机器主轴速度是 。

4.机器中安装飞轮的目的是 和 。

5.某机器的主轴平均角速度ωm=100rad/s，机器运转的速度不均匀系数δ=0.05，则该机器的最大角速度ωmax等于 rad/s，最小角速度ωmin等于 rad/s。

6.某机器主轴的最大角速度ωmax=200rad/s，最小角速度ωmin=190rad/s，则该机器的主轴平均角速度ωm等于 rad/s，机器运转的速度不均匀系数δ等于 。

7.机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据 的原则进行转化的，因而它的数值除了与各构件本身的质量（转动

六、齿轮机构设计

1.渐开线直齿圆柱齿轮传动的主要优点为 和 。

2.渐开线齿廓上K点的压力角应是 所夹的锐角，齿廓上各点的压力角都不相等，在基圆上的压力角等于 。

3.满足正确啮合条件的一对渐开线直齿圆柱齿轮，当其传动比不等于1时，它们的 齿形是 的。

4.一对渐开线直齿圆柱齿轮无齿侧间隙的条件是 。 5.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 。

6.为了使一对渐开线直齿圆柱齿轮能连续定传动比工作，应使实际啮合线段大于或等于 。

7.一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的 圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的 圆半径之和。

8.当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相等时，这对齿轮的中心距为 。

9.一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其啮合角的数值与

《机械原理(第七版)》精选复习题（含答案）

一、填空题

01.两构件通过点、线接触而构成的运动副称为( 高副 )；两构件通过面接触构成的运动副称为( 低副 )。

02.在其它条件相同时，槽面摩擦大于平面摩擦，其原因是( 正压力分布不均 )。

03.设螺纹的升角为λ，接触面的当量摩擦系数为（ fv ）,则螺旋副自锁的条件为( 螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角. )。

04.对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角γ为（ 90度 )。 05.曲柄滑块机构是改变曲柄摇杆机构中的( 摇杆长度和形状 )而形成的。在曲柄滑块机构中改变( 曲柄 )而形成偏心轮机构。在曲柄滑块机构中以( 曲柄 )作机架而得到回转导杆机构。

07.内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是( 模数和压力角应分别相等且螺旋角相同 )。

08.一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由( 端面重合度，轴向重合度 )两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指( 以法向压力角为压力角，以法向模数为模数作的 )的直齿轮;

09.3个彼此作平面平行运动的构件间共有( 3 )个速度瞬心,这几个瞬心必定位于( 同一条直线上 )上;

10.含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( 15 )个,其中有( 5 )个是绝

二、平面机构运动分析

1.图示平面六杆机构的速度多边形中矢量ed代表 ，杆4角速度ω4的方向为 时针方向。

题1图 题6图

2.当两个构件组成移动副时，其瞬心位于 处。当两构件组成纯滚动的高副时，其瞬心就在 。

当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用 来求。

3.3个彼此作平面平行运动的构件间共有 个速度瞬心，这几个瞬心必定位于 上。含有6个构件的平面机构，其速度瞬心共有 个，其中有 个是绝对瞬心，有 个是相对瞬心。

4.相对瞬心与绝对瞬心的相同点是 ，不同点是 。

5.速度比例尺的定义是 ，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。

6.图示为六杆机构的机构运动简图及速度多边形，图中矢量cd代表 ，杆3角速度ω3的方向为 时针方向。

7.机构瞬心的数目Ｎ与机构的构件数k的关系是 。 8.在机构运动分析图解法中，影像

题2-1 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析是否能实现设计意图，并提出修

改方案。

解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故

3=n 3=l p 1=h p

01423323=-?-?=--=h l p p n F

原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即

不能实现设计意图。

分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。 3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。

(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图

2-1b)。

(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图

2-1c)。

(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个

平面高副(图2-1d)。

1

1

(c)

题2-1

(d)

5

4

3

6

4

(a)

5

3

2

5

2

1

5

43

6

4

题2-1 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析是否能实现设计意图，并提出修

改方案。

解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故

3=n 3=l p 1=h p

01423323=-?-?=--=h l p p n F

原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即

不能实现设计意图。

分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。 3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。

(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图

2-1b)。

(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图

2-1c)。

(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个

平面高副(图2-1d)。

1

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(c)

题2-1

(d)

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