机械原理复习题带（答案）

机械原理复习题⼀、机构组成

1、机器中各运动单元称为_________。A 、零件B、构件 C 、机件D、部件2、组成机器的制造单元称为_________。A 、零件B、构件 C 、机件D、部件

3、机构中的构件是由⼀个或多个零件所组成，这些零件间产⽣相对运动。A、可以B、不能C、不⼀定能4、机构中只有⼀个。A、闭式运动链B、机架C、从动件D、原动件

5、通过点、线接触构成的平⾯运动副称为。A、转动副B、移动副C、⾼副

6、通过⾯接触构成的平⾯运动副称为。A、低副B、⾼副C、移动副

7、⽤简单的线条和规定的符号代表构件和运动副严格按照⽐例所绘制的机构图形称为__________。A 、机构运动简图

B 、机构⽰意图C、运动线图

8、在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带⼊的约束为_______。A、虚约束B、局部⾃由度C、复合铰链

9、基本杆组是⾃由度等于____________的运动链。A、0B、 1C、原动件数

10、机构运动简图完全能表达原机械具有的运动特性。（）

11、虚约束在计算机构⾃由度时应除去不计，所以虚约束在机构中没有什么作⽤。（）12、虚约束对机构的运动有限制作⽤。（）

13、在平⾯内考虑，低副所受的约束数为_________。14、在平⾯内考虑，移动副所受的约束数为_________。15、在平⾯内考虑，凸轮运动副所受的约束数为_________。

16、⼀平⾯机构由两个Ⅱ级杆组和⼀个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。17、⼀平⾯机构由三个Ⅱ级杆组和⼀个Ⅲ级杆组组成，则此机构为_____级机构。18、曲柄摇杆机构是_____级机构。

19、 如图所⽰机构，若取杆AB 为原动件，试求：

（1） 计算此机构⾃由度，并说明该机构是否具有确定的运动；（6分）（2） 分析组成此机构的基本杆组，并判断此机构的级别。（6分）

（1） 活动构件n=5 (1分) 低副数=L P 7 (1分) ⾼副数=H P 0 (1分)10725323=-?-?=--=H L P P n F （2分） 有确定运动。 (1分)

（2） 基本杆组如图所⽰（2级杆组各2分，原动件1分，共5分）。此机构为2级机构（1分）20、

如图所⽰机构，若取杆AB 为原动件：

（1） 计算此机构⾃由度，并说明该机构是否具有确定的运动；（6分）（2） 分析组成此机构的基本杆组，并判断此机构的级别。（6分）

（1） 活动构件n=5 (1分) 低副数=L P 7 (1分) ⾼副数=H P 0 (1分)10725323=-?-?=--=H L P P n F （2分） 有确定运动。 (1分)

（2） 基本杆组如图所⽰（2级杆组各2分，原动件1分，共5分）。此机构为2级机构（1分）

21、 如图所⽰的机构运动简图，（1） 计算其⾃由度；（2） 确定其是否有确定的运动。（写出活动件、低副、⾼副的数⽬，有虚约束、局部⾃由度或复合铰链的地⽅需指出）

H(或I)-----虚约束 (1分) B-----局部⾃由度 (1分) ⽆复合铰链 (1分)活动构件n=6 (1分) 低副数=L P 8 (1分) ⾼副数=H P 1 (1分)11826323=-?-?=--=H L P P n F （3分）此机构具有确定的运动。(1分)

22、 如图所⽰齿轮—连杆机构，构件1，2为⼀对齿轮：

（1） 指出是否含有复合铰链、局部⾃由度、虚约束，若有则明确指出所在位置；

（2） 在去掉局部⾃由度和虚约束后，指出机构的活动构件数n ，低副数L P ，⾼副数H P ；（3） 求机构的⾃由度F 。

⽆虚约束 (1分) ⽆局部⾃由度 (1分) A 为复合铰链 (1分)活动构件n=4 (1分) 低副数=L P 5 (1分) ⾼副数=H P 1 (1分)11524323=-?-?=--=H L P P n F （3分）三、连杆机构

23、 ⼀曲柄摇杆机构，若取其曲柄为机架，此机构演化为 机构。A 、曲柄摇杆B 、双摇杆C 、双曲柄D 、曲柄滑块

24、 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和⼩于其余两杆长度之和，则为了获得双曲柄机构，其机架应取_________。A、最短杆

B、最短杆的相邻杆C、最短杆的相对杆D、任何⼀杆

25、铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和⼩于或等于其他两杆之和，⽽充分条件是取为机架。

A 最短杆或最短杆相邻边；B 最长杆；C 最短杆的对边。

26、⼀曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当为原动件时，称为机构的极限位置。A 曲柄；B 连杆；C 摇杆。

27、判断⼀个平⾯连杆机构是否具有良好的传⼒性能，可以的⼤⼩为依据。A 传动⾓；B 摆⾓；C 极位夹⾓。

28、曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，其最⼩传动⾓位置发⽣在。A、摇杆与连杆共线位置B、摇杆与机架共线位置C、曲柄与连杆共线位置D、曲柄与机架共线位置

29、⼀曲柄滑块机构，若其⾏程速⽐系数K=2，则此机构的极位夹⾓为。A、30oB、45 oC、60 oD、90 o

30、在下列平⾯四杆机构中，⼀定⽆急回性质的机构是_________。A、曲柄摇杆机构B、摆动导杆机构C、对⼼曲柄滑块机构D、偏⼼曲柄滑块机构

31、在死点位置时，机构的压⼒⾓α=A 0 o；B 45o；C 90o。

32、⼀曲柄摇杆机构，若曲柄与连杆处于共线位置。则当为原动件时，称为机构的死点位置。A 曲柄；B 连杆；C 摇杆。

33、铰链四杆机构的死点位置发⽣在。A、从动件与机架共线位置B、主动件与机架共线位置C、主动件与连杆共线位置D、从动件与连杆共线位置

34、平⾯连杆机构中，极位夹⾓θ越⼤，K值越⼤，急回运动的性质也越显著。（）35、双曲柄机构中，曲柄⼀定是最短杆。（）

36、⼀曲柄摇杆机构，若取其曲柄为机架，此机构演化为________________机构；若取其摇杆为机架，

则演化为_________________机构。

37、在曲柄摇杆机构中，当以摇杆为主动件，__________与__________构件两次共线时，则机构出现死点位置。四、凸轮机构

38、等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终⽌时，加速度值为。A、⽆穷⼤B、零C、常量

39、等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和终⽌时，将引起冲击。A、刚性B、柔性C、⽆

40、凸轮机构中，从动件的运动采⽤等加速等减速运动规律时，会产⽣___ __。A、刚性冲击B、柔性冲击C、⽆冲击

41、凸轮机构中，基圆半径减⼩，会使机构压⼒⾓。A、增⼤B、减⼩C、不变

42、凸轮机构中，采⽤导路偏置法，可使推程压⼒⾓减⼩，同时回程压⼒⾓。A、增⼤B、减⼩C、不变

43、为防⽌滚⼦从动件运动失真，滚⼦半径必须_______凸轮理论廓线的最⼩曲率半径。A、C、>=

44、在其他条件不变的情况下，凸轮机构的基圆越⼤，其压⼒⾓越⼤。（）

45、凸轮机构的优点是只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律。（）

46、⼀偏置滚⼦推杆盘形凸轮机构，已知凸轮为⼀半径R＝30mm的圆，凸轮回转中⼼位于圆⼼铅垂向r=5mm，偏距e＝5mm。求：

下10mm处，凸轮逆时针转动，滚⼦半径r

（1）要求推杆压⼒⾓较⼩，画出凸轮机构运动简图（⾃⼰选择适当的⽐例尺）；

（2）在机构运动简图上画出凸轮转动δ＝90°时，从动件的位移s和压⼒⾓ 。（在图上标出即可，不必求出具体数值）

机构简图（2分）偏⼼圆（1分）基圆（1分）理论轮廓（1分）反转90度：（1分）位移（2分）压⼒⾓（2分）47、图⽰偏⼼直动尖端从动件盘形凸轮机构：(1) 在图上作出基圆、偏距圆。

（2）利⽤反转法原理，求凸轮从图⽰位置转过450后，从动件的位移，机构的压⼒⾓，在图上标注出来。

48、图⽰凸轮机构，在图上

（1）绘出理论廓线、基圆、偏距园；

（2）标出图⽰位置从动杆的位移S和压⼒⾓α；

（3）标出从动杆由最低位置到图⽰位置，凸轮已转过的⾓度δ；

49、图⽰偏⼼直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮的轮廓为圆形，圆⼼为O。(1) 在图上作出凸轮的基圆、偏距圆；

（2）利⽤反转法原理，求凸轮从图⽰位置转过90°后，从动件的位移S和压⼒⾓α；（3）在图上求出从动杆的⾏程h（即最⼤位移）。说明：(1) 不必作⽂字说明，但必须保留作图线；

(2) 位移S、压⼒⾓α和⾏程h只需在图上标出，不必度量出数值。

基圆：2分偏距圆：2分

位移S：2分压⼒⾓α：2分⾏程h：2分

50、如图所⽰为⼀凸轮机构，凸轮的实际廓线为⼀个圆，圆⼼为O,，凸轮的转动中⼼为O。求：（1）画出理论廓线、偏距圆、基圆、标出基圆半径r0；30时推杆的位移s和压⼒⾓α；

（2）利⽤反转法原理，在图中作出凸轮转过说明：(1)不必作⽂字说明，但必须保留作图线；(2) S、α只需在图上标出，不必度量出数值。

理论廓线2分基圆：2分偏距圆：2分反转30度：2分位移S：2分压⼒⾓α：2分五、齿轮机构

51、 为了实现两根交错轴之间的传动，可以采⽤（ ）A 、蜗轮蜗杆传动B 、斜齿锥齿轮传动C 、直齿锥齿轮传动D 、直齿圆柱齿轮传动52、 齿轮连续传动的条件为 。A 、0>αεB 、1<αεC 、1≥αε

53、 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和标准压⼒⾓定义在轮齿的________。A 、⼤端B 、⼩端

C 、中间位置D 、啮合位置

54、 单个渐开线齿轮_________。A 、分度圆等于节圆B 、分度圆⼩于节圆C 、分度圆⼤于节圆D 、没有节圆

55、 渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指 不受中⼼距变化的影响。A 、节圆半径B 、啮合⾓C 、传动⽐

56、 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于_______。A 、分度圆B 、齿顶圆C 、齿根圆D 、基圆

57、 ⼀对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线相切于______。A.两分度圆B.两基圆C.两齿根圆D.两齿顶圆

58、 ⼀对标准渐开线圆柱齿轮按标准中⼼距安装传动，其节圆压⼒⾓_______。A 、⼤于啮合⾓B 、等于啮合⾓C 、⼩于啮合⾓

59、 ⼀对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，⼀对齿廓上的接触线长度_______变化的。A 、由⼩到⼤B 、由⼤到⼩C 、由⼩到⼤再到⼩D 、保持定值

60、 渐开线在______上的压⼒⾓、曲率半径最⼩。A.根圆B.基圆C.分度圆D.齿顶圆

61、 渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿数z v =__________。A.z/cos βB.z/cos 2βC.z/cos 3βD.z/cos 4β

62、 ⼀对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压⼒⾓__________。A.⼀定相等B.⼀定不相等C.⼀般不相等D.⽆法判断

63、 蜗杆蜗轮机构中，该蜗轮是右旋蜗轮，则蜗杆是左旋蜗杆。 （ ）

64、 标准斜齿轮不发⽣根切的最⼩齿数⼩于标准直齿轮不发⽣根切的最⼩齿数。（ ）65、 ⼀对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越⼤，重合度也越⼤。 （ ）

66、 ⼀对能够相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中⼼距加⼤时，其分度圆压⼒⾓也随之加⼤。（ ）

67、 齿轮变位后，其齿距、模数和压⼒⾓均发⽣了改变。 （ ）68、 对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。 （ ）

69、 ⽤标准齿条⼑具加⼯正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，⼑具的中线与齿轮的分度圆相切（ ）

70、 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为________________________。71、 齿轮连续传动的条件是_________________。

72、 ⼀对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知其模数m=2mm ，压⼒⾓α=20o，齿数z 1=20，z 2=48，试计算：

（1） 该对齿轮作⽆侧隙啮合时的中⼼距a ，啮合⾓α'，节圆半径1r '；（6分）

（2） 欲使其实际中⼼距为68.5 mm ，今⽤⼀对标准斜齿轮（平⾏轴）凑中⼼距，在m n =2mm ，z 1、z 2不变时，两斜齿轮的螺旋⾓β应为多少？（2分）（3） 计算“2问”中斜齿轮1的当量齿数z v1=？ （2分）

（1） a= m(z 1+z 2)/2=68mm （2分） α'=200 （2分） 1r '=mz 1/2=20mm （2分）（2） a= m(z1+z2)/2Cos β β=6.930 （2分）（3） zv1= z1/Cos3β=20.44 （2分）

73、 ⼀对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知其模数mm m 2=，压⼒⾓20=α，齿顶⾼系数

1=*a h ，顶隙系数25.0=*c ，齿数301=z ，582=z ，试计算： 1、齿轮1的分度圆直径1d 、齿顶圆直径1a d 、齿根圆直径1f d、基圆直径1b d

2、该对齿轮标准啮合时的中⼼距a 、啮合⾓α'、节圆直径1

d ' 3、欲使其实际中⼼距70='a mm ，今⽤⼀对标准斜齿轮凑中⼼距，在m n =2mm ，z 1、z 2不变时两斜

齿轮的螺旋⾓β应为多少？mm mz d 6030211=?== （2分）

mm m h d d a a 6421260211=??+=+=*（2分）

mm m c h d d a f 552)25.01(260)(211=?+?-=+-=**（2分）mm d b b 382.5620cos 60cos 11=?==α（2分）mm z z m a 882/)5830(22/)(21=+?=+= （2分）20=='αα （2分）mm d d 6011

==' （2分） ?+=)cos 2/()(21βz z m a n

73.13)]702/()5830(2arccos[)]2/()(arccos[21=?+?=+=a z z m n β （2分）

74、 试设计⼀对外啮合圆柱齿轮，已知z 1=23，z 2=34，m n =2，实际中⼼距为59mm ，问：（1）该对齿轮能否采⽤标准直齿圆柱齿轮传动，为什么？

（2）若采⽤标准斜齿圆柱齿轮传动来满⾜中⼼距要求，其分度圆螺旋⾓β、分度圆直径1d ，2d 和节圆直径1

d '，2d '各为多少？（12分）

（1）、直齿轮标准中⼼距： 572/)3423(22/)(21=+=+=z z m a mm 59≠ mm所以不能采⽤标准直齿圆柱齿轮传动。（2） β

cos 2)(21z z m a n += → 96.14592)3423(2arccos 2)(arccos 21=?+=+=a z z m n β 441.4496.14cos /232cos /11=?==βz m d n695.6596.14cos /342cos /22=?==βz m d n441.4411

=='d d 695.6522=='d d 75、 已知⼀对渐开线直齿标准外啮合直齿圆柱齿轮机构，α=20°，ha *=1, c *=0.25，m=5mm ，Z 1=20，Z 2=80，试求：

（1） 齿轮1的分度圆直径1d ，齿顶圆直径1a d ，齿根圆直径1f d ，基圆直径1b d ；（2） 该对齿轮标准安装时的中⼼距a ，

（3） 若实际安装的中⼼距为260 mm ，求此时啮合⾓α'，齿轮1的节圆直径1

d '； （4） 欲使其⽆侧隙中⼼距为260mm ，今改⽤⼀对平⾏轴标准斜齿轮凑中⼼距，在m n =5mm ，z 1、z 2不变时，两斜齿轮的螺旋⾓β应为多少？mm mz d 10020511=?== （1分）

mm m h d d a a 110512100211=??+=+=*（1分） mm m c h d d a f 5.875)25.01(2100)(211=?+?-=+-=**（1分）mm d b b 97.9320cos 100cos 11=?==α（1分）mm z z m a 2502/)8020(52/)(21=+?=+= （2分）371

.25)260/20cos 250arccos()/cos arccos(cos cos =='='?''=a a a a αααα （2分） mm i a d i d d d a 104)41/(2602)1/(22/)1(2/)(1121

=+?=+'='?+'='+'=' （2分） ?+=)cos 2/()(21βz z m a n

94.15)]2602/()8020(5arccos[)]2/()(arccos[21=?+?=+=a z z m n β （3分）76、 已知渐开线圆柱齿轮传动⽐4=i ，标准模数为mm 3，标准压⼒⾓为20=α，标准齿顶⾼系数为

1=*a h ，标准顶隙系数25.0=*c 。 （1） ⽤标准直齿圆柱齿轮传动，若标准中⼼距为mm a 150=，求⼩齿轮的齿数1z 、分度圆直径1d 、

基圆直径1b d 、齿顶圆直径1a d 。在此基础上，若重新安装实际中⼼距为mm a 155='，求此时啮合⾓α'和⼩齿轮节圆半径1

d '。 （2） 采⽤标准斜齿圆柱齿轮传动，且⽆侧系安装中⼼距为mm 155，若基本参数不变，求斜齿轮螺旋⾓β。20)

41(3150*2)1(21=+=+=

i m a z （2分） mm mz d 6020311=?== （2分） mm m h d d a a 6631260211=??+=+=* （2分）mm d b b 381.5620cos 60cos 11=?==α （2分）

58.24)155/20cos 150arccos()/cos arccos(cos cos =='='?''=a a a a αααα（2分）mm i a d i d d d a 62)41/(1552)1/(22/)1(2/)(1121=+?=+'='?+'='+'=' （2分） ?+=)cos 2/()(21βz z m a n

592.14)155/150arccos()]2/()(arccos[21==+=a z z m n β （2分）六、轮系

77、 差动轮系的⾃由度为1。 （ ）78、 ⾏星轮系的⾃由度为2。 （ ）

79、 基本周转轮系是由⾏星轮、惰轮和中⼼轮构成。 （ ）

80、 对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为 轮系 和周转轮系两⼤类。81、 图⽰轮系，已知：,80,30,20

,40,2043221==='==z z z z z 试求传动⽐H i 1，并说明⾏星架H 和齿轮1的转向关系。

（1）1-2组成定轴轮系;2

1;2204012122112n n z z n n i -=∴-=-=-== （3分） （2） 2，－3－4－H 组成周转轮系

;5;420800',212242H H H H

n n z z n n n i =∴-=-=-=--=， （4分） 1011-==H H n n i （2分） 齿轮1与⾏星架转向相反 （1分）82、 如图所⽰的轮系中，轮１的转速为min /4001r n =，齿轮的齿数为：60,40,2052431=====z z z z z 。求：⾏星架H 的转速H n 及转向。

（1）1-2组成定轴轮系。rpm n n n z z n n i 200;21

;22040212122112-=-=∴-=-=-== （3分）（2）3-4-5-H 组成周转轮系，320

20602043545335-=??-=??-=--=z z z z n n n n i H HH（4分）4,035=∴=Hn n n

()m p r n n n H ??-=-===∴5020041414123 （2分）

相反。转向与1n H （1分）

83、 如图所⽰电动三⽖卡盘传动轮系中，已知各齿轮的齿数为：61=z ，2522=='z z ，573=z ，564=z ，试求传动⽐14i 。

1-2-3-H 组成基本周转轮系，有：219657133113-=-=-=--=

z z n n n n i H H H （4分） 暗含已知条件：03=n （1分） 解得： 21/21n n H = （2分）1-2-4-H 组成基本周转轮系，有：32825656252

14243114-=??-='-=--=z z z z n n n n i H H H （4分） 带⼊ 21/21n n H =解得： 5884

114-==n n i （2分） 七、其他机构84、 槽轮机构所实现的运动变换是 。A 、变等速连续转动为间歇转动B 、变转动为移动

C 、变等速连续转动为不等速连续转动D 、变转动为摆动

85、 棘轮机构所实现的运动变换是_______。A 、变等速连续转动为不等速连续转动B 、变转动为移动

C 、变往复摆动为间歇转动D 、变转动为摆动

86、 棘轮机构中棘轮的运动形式是_________。A 、连续转动B 、间歇转动C 、间歇移动D 、往复摆动

87、 在以下间歇运动机构中，________机构更适应于⾼速⼯作情况。A.凸轮间歇运动B.不完全齿轮C.棘轮D.槽轮

88、 不完全齿轮机构所实现的运动变换是________。A 、变转动为移动

B 、变等速连续转动为间歇转动C 、变等速连续转动为不等速连续转动D 、变转动为摆动⼋、平衡调速

89、 作转⼦静平衡时，⾄少选 个平衡平⾯。A 、4B 、3C 、2D 、1

90、 作转⼦动平衡时，⾄少选_______个平衡平⾯。A 、1B 、2C 、3D 、4

91、 在⼯业上，回转件的动平衡⼜称为 。A 、双⾯平衡；B 、双向平衡；C 、动态主⽮平衡。

92、 以消除转⼦的_________为⽬的的平衡措施称为转⼦的静平衡。A、惯性⼒B、惯性⼒矩

C、惯性⼒和惯性⼒矩D、惯性⼒或惯性⼒矩

93、在机械中安装飞轮，可以（）。A、减⼩周期性速度波动B、消除周期性速度波动C、减⼩⾮周期性速度波动D、消除⾮周期性速度波动

94、在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动。A、消除B、减⼩C、增⼤

95、机器中安装飞轮能够调速，是因为飞轮能_________能量。A、产⽣B、消耗

C、储存和释放D、以上全是

96、对于周期性速度波动的调节，有（）

A、机械的运转速度不均匀系数的许⽤值[δ]选得越⼩越好，因为这样可使机械的速度波动较⼩。B、在结构允许的条件下，飞轮⼀般装在⾼速轴上。C、在结构允许的条件下，飞轮⼀般装在低速轴上。D、装飞轮是为了增加机械的重量，从⽽使机械运转均匀。97、静平衡的转⼦⼀定动平衡。（）

98、以消除转⼦的_______________为⽬的的平衡措施称为转⼦的静平衡。99、使转⼦的惯性⼒和______________同时为零的平衡措施称为转⼦的动平衡。100、作转⼦动平衡时，⾄少选_________个平衡平⾯。