机械原理模拟题(1)

01

一、选择题（共20分，每题2分）

1．一般门与门框之间有两个铰链，这应为（C）。 A复合铰链B 局部自由度 C 虚约束

2．某机构中有6个构件，则该机构的全部瞬心的数目为(D)。 A 3 B 6 C 9 D 15

3．若分布于回转件上的各个质量的离心惯性力的向量和为零，该回转件上是（A）回转件。 A静平衡 B动平衡C静平衡但动不平衡

4．在机械系统速度波动的一个周期中的某一时间间隔内，当系统出现（）时，系统的运动速度（），此时飞轮将（）能量。 A

A 亏功，减少，释放B 亏功，加快，释放 B 盈功，减少，储存C 盈功，加快，释放

5．曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构，当滑块上的传动角最小时，则（B）。 A 曲柄与导路平行 B 曲柄与导路垂直 C 曲柄与连杆共线 D曲柄与连杆垂直

6．对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用（A）措施来解决。 A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆

C 改变凸轮转向 D改为偏置直动尖顶推杆

7．正变位齿轮的分度圆齿厚（C）标准齿轮的分度圆齿厚。 A小于 B等于 C大于

8．行星轮系的自由度为（B） A2 B1 C1或2

9．棘轮的标准模数等于棘轮的（A）直径与齿数之比。 A 齿顶圆 B 齿根圆C 分度圆

10．对于存在周期性速度波动的机器，安装飞轮主要是为了在（D）阶段进行速度调节。 A 启动 B 停车 D 稳定运动

二、判断题（共20分，每题2分）

1．任何机构的从动件系统的自由度都等于零。 （√）

2．回转件静平衡的条件为施加于其上的外力向量和等于零。 （×） 3．在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动消除。 （×） 4．当最大盈亏功与转速一定时，飞轮转动惯量越大，机械运转的速度不均匀系数越小。（√） 5．行星轮系中必有一个中心轮是固定的。（√）

6．在单向间歇运动机构中，槽轮机构既可避免柔性冲击，又可避免刚性冲击。 （×） 7．减小滚子半径，滚子从动件盘形凸轮实际廓线外凸部分的曲率半径减小。 （×） 8．垂直于导路的直动平低从动件盘形回转凸轮机构压力角恒为0。（√） 9．正常齿渐开线标准直齿外齿轮齿根圆有可能大于基圆。 （√） 10．斜齿圆柱齿轮的宽度和分度圆螺旋角越大，其重合度越小。（×）

三、计算与分析题（共60分，每题12分）

1．试指出图3-1所示机构的自由度（指出虚约束，复合铰链以及局部自由度），并判定机构是否具有确定运动。其中画箭头的物件为主动件。

图3-1

机构中的滚子有一个局部自由度，顶杆与机架在E、M组成两个导路平行的移动副，其中之一为虚约束，C处为复合铰链。其中n＝7，PL＝9，PH＝1，计算自由度 F=3n—2PL—PH=3×7－2×9－1＝2

2．试求图示3-2齿轮连杆机构的中齿轮1与3的瞬心和传动比?13??1 ?3

图3-2

瞬心P13，见图所示，?13??1P13P36 ??3P13P16 3．图示3-3为一曲柄滑块机构，F为作用在活塞上的力，转动副A及B上所画的虚线为摩擦圆，试决定在此位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（构件重量及惯性力略去不计）

图3-3 如图：

4．铰链四杆机构中，若已知各构件长度AB=45，BC=100，CD=70，AD=120，试问： 1）当取AD为机架时，是否有曲柄存在？ 2）以哪个构件为机架时能获得双曲柄机构？ 3）以哪个构件为机架时能获得双摇杆机构？ 1) AB+AD≤BC+CD有曲柄存在

2）AB+AD≤BC+CD 选AB为机架时，为双曲柄机构 3）选CD为机架时，为双摇杆机构

5．一对标准直齿圆锥齿轮传动，已知Z1=14，Z2=30，∑=90·。试问小齿轮会发生根切吗？如果改用标准斜齿圆柱齿轮传动，两轮齿数不变，则小齿轮要不发生根切，其螺旋角β最少需多大？

?1） zmin?zvmincos? 对于标准小齿轮，zvmin?17,??25.017

则，zmin?15 而z=14 所以小齿轮会发生根切 2）zv?z1 要不根切，则 zv?17又 z1=14 所以 β≥20.3919°

cos3?02

选择题（共20分，每题2分）

1．在平面内用高副联接的两构件共有（C）自由度。 A3 B4 C5 D6

2．某机构中有5个构件，则该机构的全部瞬心的数目为(D)。 A3 B6 C 9 D 10 3．机构的自锁是由于(C)。

A 驱动力太小B生产阻力太大C效率小于0D摩擦力太大 4．回转件平衡的条件是（C）。

A各质量离心惯性力向量和为零B各质量离心惯性力偶矩向量和为零 C各质量离心惯性力向量和为零离心惯性力偶矩向量和均为零 D作用在回转件上所有力保持平衡

5．机械安装飞轮后，原动机的功率可比未安装飞轮时（D）。 A大 B小 C一样D B、C的可能性都存在

6．在曲柄摇杆机构中，若要增大摇杆摆角，应（A）长度。 A增大曲柄B增大连杆C减少连杆

7．减小基圆半径，直动从动件盘形回转凸轮机构的压力角（A）。

A增大 B减小 C不变 8．当齿轮中心距稍有变化时，（A）保持原值不变的性质称为可分性。 A瞬时角速度比B啮合角 C压力角 D重合度 9．斜齿圆柱齿轮的标准模数和压力角在(A)上。 A 法面B轴面C端面D主平面 10．在单向间歇运动机构中，（B）既可以避免柔性冲击，又可以避免刚性冲击。 A不完全机构B圆柱凸轮间歇运动机构 C棘轮机构D 槽轮机构 判断题（共20分，每题2分）

1．要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度数。 （×） 2．速度影像原理和加速度影像原理适合机构中各构件的各点。 （×） 3．对于反行程自锁的机构，其正行程机构的效率一般小于50%。 （√） 4．质量分布在同一回转面内的静平衡回转件不一定是动平衡的。 （×） 5．从减小飞轮所需的转动惯量出发，宜将飞轮安装在低速轴上。 （×） 6．在曲柄滑块机构中，只要滑块做主动件，就必然有死点存在。 （√）

7．当凸轮机构的推杆推程按等加速等减速规律运动时，推程开始和结束位置存在刚性和柔性冲击。 （×） 8．只有一对标准齿轮在标准中心距情况下啮合传动时，啮合角的大小才等于分度圆压力角。（×）

9．行星轮系和差动轮系的自由度分别为1和2，所以只有用差动轮系才能实现运动的合成或分解。（×）

10．棘轮机构将连续回转运动转变为单向间歇回转。（×） 三、计算题（共60分，每题10分）

1．计算图3-1所示机构的自由度。若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出。

图3-1

机构中的滚子A有一个局部自由度，G、H组成两个导路平行的移动副，其中之一为虚约束，D为复合铰链。活动构件数=7，低副P=9，高副P=1。机构的自由度自由度为2，F=3n-2Pl-Ph=3×7-2×9-1=2

3．图示3-3铰链四杆机构中，已知lBC=50mm，lDC=35mm，lAD=30mm，试问 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB杆为曲柄，lAB最大值为多少？ 若此机构为双曲柄机构，lAB的最大值为多少？ 3)若此机构为双摇杆机构，lAB应为多少？

1）lAB＋lBC≤lDC＋lAD

lAB≤lDC＋lAD－lBC=15mm lAB的最大值为15mm 2) lAD＋lAB≤lBC＋lCD

lAB≤55mmlAB的最大值为55mm 3) 若AB为最短杆

lAB＋lBC＞lDC＋lAD lAB＞15mm 若AD杆为最短杆，BC为最长 lAD＋lBC＞lAB＋lCD lAB＜45mm

若AD杆为最短杆，AB杆为最长 lAD＋lAB＞lBC＋lCD lAB＞55mm

若机构为双摇杆，15mm＜lAB＜45mm或lAB＞55mm

4．已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=3mm，z1=19，z2=41，试计算这对齿轮的传动比，中心距，分度圆直径，齿顶圆直径，齿根圆直径，全齿高。 传动比i=ω1/ω2=z2/z1=41/19=2.16 中心距a=m(z1＋z2)/2=90mm

分度圆直径d1=mz1=57mmd2=mz2=123mm 齿顶高ha1=h*m=3mm ha2=h*m=3mm

齿根高hf1=(h*＋c*)m=4.5mm hf2=(h*＋c*)m=4.5mm 全齿高h1=ha1＋hf1=7.5mm h2=ha2＋hf2=7.5mm

齿顶圆直径da1=d1＋2ha1=63mm da2=d2＋2ha2=129mm 齿根圆直径df1=d1－2hf1=48mmdf2=d1-2hf2=114mm

5．图示3-5凸轮机构的凸轮回转中心为O点，推杆距离回转中心的偏距为e，DA和BC为圆心在O点的两段圆弧。

在图上画出凸轮的基圆和偏距圆。

2）在图上标出推程运动角σ1，远休止角σ2，回程运动角σ3，近休止角σ4。

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