鲁东大学《机械原理》期末考试试题及参考答案

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《机械原理》练习题参考答案

一、判断题

(√)1. 构件可以是单一零件，也可以是几个零件的刚性联接。

(× )2. 高副两元素之间相对运动有滚动和滑动时，其瞬心就在两元素的接触点。 (√)3. 在速度多边形中，极点 p 代表机构中速度为零的点。

(√)4. 三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。 (√)5. 不平衡现象在转子静止时就能显示出来，故称为静不平衡。 (×)6. 静平衡的回转件一定是动平衡的。 (×)7. 逆平行四边形机构属于双摇杆机构。

(×)8. 直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终为0。 (×)9. 对于单个齿轮来说，节圆半径等于分度圆半径。

(√)10. 无侧隙啮合传动条件是一齿轮轮齿的节圆齿厚必须等于另一齿轮节圆齿槽宽。 (√)11. 渐开线上任意点的法线必切于基圆。

(√)12.机械自锁的条件是驱动力所作的功小于由它所产生的摩擦阻力所作的功。 (×)13. 机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。 (√)14. 经过动平衡校正的刚性转子，任一回转面内仍可能存在偏心质量。 (√)15. 内槽轮机构中，z≥3时，拨盘上的圆柱销只能有一个。 二、单项选择题

(B) 1. 在平面机构中，平面高副引入 个约束。

(A) 0

(B) 1

(C) 2

(A)2. 图中 没有科氏加速度。

(A) (A) 齿顶高 该齿轮是 。

(A)正常齿轮 推程的压力角。

(A)减小 (A)大于

(B)增加

(C)保持原来

(C)小于

(A)6. 为保证一对渐开线齿轮可靠地连续定传动比传动，应使实际啮合线长度

(B)等于

(B)正变位齿轮

(C)负变位齿轮

(A)5. 当凸轮基圆半径相同时，凸轮逆时针方向回转且推杆处于正偏置，可以凸轮机构

(B)

(C)

(C) 分度圆

(A)3. 齿轮变位后，

(B) 齿全高

(B)4. 一渐开线直齿圆柱齿轮，齿数z=25,模数m=5mm,若测得分度圆上的齿厚为8.2mm，则

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(C)7. 已知一长度200mm、直径100mm的刚性转子运转时处于不平衡状态，若对该转子进行机械平衡，应在其 进行质量添加或者减少操作，以使其满足平衡精度要求。

(A)外圆表面上 (A)点接触

(B)一个端面上 (B)线接触

(C)两个端面上 (C)面接触。

(A)8. 在蜗杆蜗轮传动中，轮齿间的啮合是 。

(A)9. 在最大盈亏ΔWmax和机器运转速度不均匀系数σ不变前提下，将飞轮安装轴的转速提高一倍，则飞轮的转动惯量JF将等于 JF0。(JF0为原飞轮的转动惯量)

(A) 1/4

(B) 4

(C)1/2

(A )10. 棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了。

(A) 防止棘轮反转 (B) 保证棘轮每次转过相同角度 (C) 对棘轮双向定位 三、综合题(本题共7小题，满分55分)

1、计算图示机构自由度，若有复合铰链、局部自由度及虚约束需指出，并判断若取图中绘有箭头的构件为原动件时，机构是否具有确定运动。 解：n=7,Pl=9,Ph=1

F=3n-2Pl-Ph=3X9-2X9-1=2

C复合铰链，R局部自由度，M、R为虚约束

由于原动件的个数等于自由度的数目，所以机构具有确定运动

2、图示曲柄摇杆机构的运动简图，曲柄1为原动件，各铰链处所画大圆为摩擦圆。已知摇杆3上的阻力矩Mr=40N·m。试确定：

(1)不考虑各铰链中的摩擦时，需加的驱动力矩[Md]； (2)考虑摩擦时的驱动力矩Md; (3)机构的瞬时机械效率 。 解：μL=0.002m/mm

受力分析图

(1)不考虑摩擦情况

0 0Mr40

R 425.5N，R21 R23 0

lh30.002 47

023

000Md R21h1 l 425.5 29 0.002 24.68Nm

(2)考虑摩擦情况

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R23

Mr40

500N Md R21h1 l 500 38 0.002 38Nm h3 l40 0.002

0Md24.68

65% (3)机械效率 Md38

3、如图所示，已知连杆平面中EF线的两个位置E1F1和E2F2及固定铰链点A，连杆

长lBC=50mm在EF线上，D点在AD上。试设计满足上述要求的平面四杆机构。 （图中比例尺为 L=0.001m/mm，保留作图线） 解：根据题意图解如图所示。

△AF2E2≌△AF1E1，将△AF2E2的F2E2

边与F1E1重合得到A’点。然后求出B、 C和D各点。AB1C1D即为所求机构的

2

第一位置。（4分） 各杆长度如下；

lAB1· l

A

lCD1· l

lAD· l（2分）

5、机器主轴在稳定运动循环中，主轴的等效阻力矩Mr曲线如图所示，等效驱动力矩Md为常数。测得最大盈亏功ΔWmax=270N·m，平均角速度 m=90 rad/s，不均匀系数 。求：

1）装在主轴上的飞轮转动惯量JF

M2）主轴的 max及其对应转轴的位置

3）等效驱动力矩Md和等效阻力矩Mrmax 解：

1）JF=△Wmax /( m)= 0.667（kg·m2） 2) max min m

max min m

max= m 92.25（1/s） =0或2 3）驱动力做功2π·Md;阻力做功Mrmax·π/2

一个运动循环中，驱动功与阻力功相等，故Md=Mrmax /4 最大盈亏功△Wmax =（Mrmax-Md）·3π/8

Md=76.3944，Mrmax=305.577 。

2

6、(8分) 如图所示的轮系中，已知各轮齿数，试求其传动比i1H。

(1)齿轮1-2组成定轴轮系部分；齿轮2 -3-4-H组成周转轮系部分。 (2) 齿轮1-2组成定轴轮系，

i12

n1z40 2 2得到n1 2n2 n2z120

(3) 周转轮系部分

H

i2 4

n2 nHz

4 得到 n2 5nH

n4 nHz2

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或者i2 H 1 i2 4 1

H

z480 1 5 z2 20

(4) i1H

n1

10 nH

7、图示凸轮机构，要求：

（1）标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时，该凸轮转过的转角 ； （2）标出从动件与凸轮在D点接触的压力角 ； （3）标出在D点接触时的从动件的位移 s。 （4）标出基圆半径r0