机械原理---1

第2章 机构的结构分析

一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”）

1. 在平面机构中一个高副引入二个约束。 （×） 2. 任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。 （√） 3. 运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。 （×） 4. 平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全

相同。 （√） 5. 当机构自由度F＞0，且等于原动件数时，该机构具有确定运动。 （√） 6. 若两个构件之间组成了两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。（×） 7. 在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束。 （√） 8. 在杆组并接时，可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上。 （×） 9. 任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成。因此基本杆组是自由度为

零的运动链。 （√） 10. 平面低副具有2个自由度，1个约束。 （×） 二、填空题

1. 机器中每一个制造单元体称为 零件 。

2. 机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为 盈功 时，机器处在增速阶段，当外力作功表现为 亏功 时，机器处在减速阶段。

3. 局部自由度虽不影响机构的运动，却减小了 高副元素的磨损 ，所以机构中常出现局部自由

度。

4. 机器中每一个独立的运动单元体称为 构件 。

5. 两构件通过面接触而构成的运动副称为 低 副；通过点、线接触而构成的运动副称为 高 副。 6. 平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为 1 。

7. 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 2 个约束。 三、选择题

1. 机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间 B 产生任何相对运动。 A.可以 B.不能 C.变速转动或变速移动

2. 基本杆组的自由度应为 C 。 A.－1 B. +1 C. 0

3. 有两个平面机构的自由度都等于1， 现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。

A. 0 B. 1 C. 2

4. 一种相同的机构 A 组成不同的机器。 A.可以 B.不能 C.与构件尺寸有关

5. 平面运动副提供约束为（ C ）。

A．1 B．2 C．1或2

6. 计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会（ C ）。 A．不变 B．增多 C．减少 7. 由4个构件组成的复合铰链，共有（ B ）个转动副。 A．2 B．3 C．4

8. 有两个平面机构的自由度都等1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于( B )。

A 0 B 1 C 2

第3章 平面机构的运动分析

一、判断题（正确打√，错误打×）

1．速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度为零的点。 （√） 2. 利用瞬心既可以对机构作速度分析，也可对其作加速度分析。 （×） 二、选择题

1. 平面六杆机构有共有（ C ）个瞬心。

A．6 B．12 C．15 三、填空题

1. 当两构件以转动副相连接时，两构件的速度瞬心在 转动副的中心处 。 2. 不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置可借助 三心定理 来确定。

第5章 机械的效率和自锁

一、填空题

1．从效率的观点来看，机械的自锁条件时效率 ≤ 0。

2．机械发生自锁时，机械已不能运动，这时它所能克服的生产阻抗力 ≤ 0。

第7章 机械的运转及其速度波动的调节

一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”）

1. 为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。 （×） 2. 机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。 （×） 3. 机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动。 （×） 4. 机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。 （×） 5. 为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在机械的高速轴上。 （√） 二、选择题

1、在最大盈亏和机器运转速度不均匀系数不变前提下，将飞轮安装轴的转速提高一倍，则飞轮的转

动惯量将等于原飞轮转动惯量的 C 。

A.2 B.1/2 C.1/4 2、为了减轻飞轮的重量，飞轮最好安装在 C 上。

A.等效构件上 B.转速较低的轴上 C.转速较高的轴上

3、 若不改变机器主轴的平均角速度，也不改变等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化规律，拟将机

器运转速度不均匀系数从0.10降到0.01，则飞轮转动惯量将近似等于原飞轮转动惯量的 A 。

A.10 B.100 C.1/10

4、有三个机械系统，它们主轴的最大角速度和最小角速度分别是：(1)1025转/秒，975转/秒;(2)512.5

转/秒，487.5转/秒;(3)525转/秒 475转/秒;其中运转最不均匀的是 C 。

A.(1) B.(2) C.(3)

5、对于存在周期性速度波动的机器，安装飞轮主要是为了在（ B ）阶段进行速度调节。

A．起动 B．稳定运转 C．停车

6、为了减小机械运转中周期性速度波动的程度，应在机械中安装（ B ）。

A．调速器 B．飞轮 C．变速装置 三、填空题

1. 机器的 周期性 性速度波动可以用飞轮来调节， 非周期 性速度波动必须用调速器来调节。

2. 把具有等效 转动惯量 ，其上作用有等效 力矩 的绕固定轴转动的等效构件，称为原机械系统的等效动力学模型

3. 在机器中安装飞轮能在一定程度上 减小 机器的周期性速度波动量。

4. 对于机器运转的周期性速度波动，一个周期内驱动力与阻力 所做的功 是相同的。

第8章 平面连杆机构及其设计

一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”）

1. 曲柄摇杆机构的极位夹角一定大于零。 （×） 2. 具有急回特性的四杆机构只有曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构。（√） 3. 四杆机构处于死点位置时，机构的传动角一定为零 （√）

4. 对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和一定大于其余两构件长度之和。（×） 5. 双摇杆机构一定不存在整转副。 （×） 6. 平面四杆机构的压力角大小不仅与机构中主、从动件的选取有关，而且还随构尺寸及机构所

处位置的不同而变化。（√） 7. 摆动导杆机构一定存在急回特性。（√） 8. 在四杆机构中，当最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，且以最短杆的邻

边为机架，该机构为曲柄摇杆机构。 （×）

9. 对心曲柄滑块机构无急回运动。 （√） 10. 一个铰链四杆机构若为双摇杆机构，则最短杆长度与最长杆长度之和一定大于其余两杆长度

之和。 （×）

11. 平面四杆机构处于死点位置时，机构的传动角等于零。 （√） 12. 对心曲柄滑块机构，当曲柄为主动件时机构无急回特性。 (√) 13. 满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”的铰链四杆机构一定有曲柄存在。(×) 14. 在铰链四杆机构中，当行程速比系数K＞1时，机构一定有急回特性。 (√) 二、填空题

1. 在曲柄滑块机构中，滑块的 极限 位置出现在曲柄与连杆共线位置。

2. 在曲柄摇杆机构中，若以摇杆为原动件，则曲柄与连杆共线位置是 死点 位置。

3. 在曲柄摇杆机构中，当 摇杆 为主动件，且 曲柄 与 连杆 两次共线时，则机构出

现死点位置。

4. 当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于 0° ，该机构处于 死点 位置。

5. 铰链四杆机构ABCD中，已知：lAB=60mm，lBC=140mm，lCD=120mm，lAD=100mm。若以AB杆

为机架得 双曲柄 机构；若以CD杆为机架得 双摇杆 机构； 若以AD杆为机架得 曲柄摇杆 机构。

6. 铰链四杆机构的基本形式有 曲柄摇杆机构 、 双曲柄机构 和 双摇杆机构。 三、选择题

1. 当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角 B 。 A.为0° B.为90° C.与构件尺寸有关

2. 铰链四杆机构中若最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，则机构中 B 。 A.一定有曲柄存在 B. 一定无曲柄存在 C. 是否有曲柄存在还要看机架是哪一个构件 3. 曲柄摇杆机构 B 存在急回特性。

A . 一定 B. 不一定 C. 一定不 4. 平面四杆机构所含移动副的个数最多为 B 。

A. 一个 B. 两个 C. 基圆半径太小

5. 四杆机构的急回特性是针对主动件作 A 而言的。 A. 等速转动 B. 等速移动 C. 变速转动或变速移动

6. 对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和 B 大于其它两构件长度之和。 A . 一定 B. 不一定 C. 一定不

7. 如果铰链四杆运动链中有两个构件长度相等且均为最短，若另外两个构件长度也相等，则当两最短构件相邻时，有 B 整转副。

A. 两个 B.三个 C. 四个 8. 平行四杆机构工作时，其传动角 A 。

A . 是变化值 B. 始终保持90度 C.始终是0度 9. 一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则将演化为（ A ）。 A．双曲柄机构 B．曲柄摇杆机构 C．双摇杆机构

10. 曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，最小传动角出现在（ A ）位置。 A．曲柄与机架共线 B．摇杆与机架共线 C．曲柄与连杆共线 11. 设计连杆机构时，为了具有良好的传动条件，应使（ A ）。

A.传动角大一些，压力角小一些 B.传动角和压力角都小一些 C.传动角和压力角都大一些 12. 平面连杆机构的行程速比系数K值的可能取值范围是（ A ）。 A．1≤K≤3 B．1≤K≤2 C．0≤K≤1

13. 铰链四杆机构中有两个构件长度相等且最短，其余构件长度不同，若取一个最短构件作机架，则得到( C )机构。

A 曲柄摇杆 B 双曲柄 C 双摇杆

14. 对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角?max为( A )。

A 90° B 45° C 30° 15. 下面那种情况存在死点( C )。

A 曲柄摇杆机构，曲柄主动 B 曲柄滑块机构，曲柄主动 C 导杆机构，导杆主动

16. 要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构，可以用机架转换法将( C )。 A 原机构的曲柄作为机架 B 原机构的连杆作为机架 C 原机构的摇杆作为机架 17. 在铰链四杆机构中，当满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”时，以( A )机架，该机构为双摇杆机构。

A 最短杆的对边 B 最短杆 C 最短杆的邻边 18. 无急回特性的平面连杆机构中，行程速比系数( B )。

A K?1 B K=1 C K?1 19. 在下列机构中，不会出现死点的机构是( A )机构。

A 导杆(从动)机构 B 曲柄(从动)摇杆 C 曲柄(从动)滑块机构

第9章 凸轮机构及其设计

一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”）

1. 直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。 （√） 2. 当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时，就必然出现自锁现象。 （×） 3. 滚子从动件盘形凸轮机构中,基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量。（×） 4. 在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置，是为了同时减小推程压力角和回程压力角。

（×）

5. 凸轮机构中，滚子从动件使用最多，因为它是三种从动件中的最基本形式。 （×）

6. 在凸轮理论廓线一定的条件下，从动件上的滚子半径越大，则凸轮机构的压力角越小。

（×）

7. 凸轮机构中，当推杆在推程按二次多项式运动规律运动时，在推程的起始点、中点及终止点存

在刚性冲击。 （×）

8. 凸轮机构中，在其他条件不变的情况下，基圆越大，凸轮机构的传力性能越好。（√） 9. 凸轮机构的从动件采用等速运动规律时可避免刚性冲击。 （×）

10. 在滚子推杆盘形凸轮机构中，凸轮的基圆半径应在凸轮的理论廓线上来度量。 （√） 11. 凸轮机构的基圆越大则传力性能越好。 (√)

12. 从动件按等加速等减速运动规律运动，是指从动件在推程中按等加速运动，而在回程中则按等

减速运动，且它们的绝对值相等。 (×)

13. 滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。因此其实际轮廓上各点的向

径就等于理论轮廓上各点的向径减去滚子半径。 (×) 二、填空题

1. 在推杆常用的运动规律中， 一次多项式 运动规律会产生刚性冲击。 2. 由 速度 有限值的突变引起的冲击称为刚性冲击。 3. 增大基圆半径，凸轮廓线曲率半径 增大 。

4. 在推杆常用的多项式运动规律中， 五次多项式 运动规律既不会产生柔性冲击，也不会产

生刚性冲击。

5. 由 加速度 有限值的突变引起的冲击称为柔性冲击。 6. 减小基圆半径，凸轮机构的 压力角 增大。

7. 在推杆常用的运动规律中， 一次多项式 运动规律会产生刚性冲击。 8. 按凸轮形状的不同，凸轮机构可分为 盘形凸轮 、移动凸轮和圆柱凸轮。 三、选择题

1. 直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 B 。

A.永远等于0度 B.等于常数 C.随凸轮转角而变化

2. 设计一直动从动件盘形凸轮，当凸轮转速及从动件运动规律V=V(S)不变时，若最大压力角由

40度减小到20度时，则凸轮尺寸会 A 。 A.增大 B.减小 C.不变

3. 对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用 C 运动规律。 A.等速 B.等加速等减速 C.正弦加速度

4. 当凸轮基圆半径相同时，采用适当的偏置式从动件可以 A 凸轮机构推程的压力角 A.减小 B.增加 C.保持原来

5. 凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 B 冲击。 A .刚性 B.柔性 C.无刚性也无柔性

6. 设计一直动从动件盘形凸轮，当凸轮转速及从动件运动规律V=V(S)不变时，若最大压力角由

40度减小到20度时，则凸轮尺寸会 A 。 A.增大 B.减小 C.不变

7. 若从动件的运动规律选择为等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速

度运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的速度是原来的 B 倍。 A. 1 B. 2 C. 4

8. 在设计滚子推杆盘形凸轮机构时，轮廓曲线出现尖顶是因为滚子半径 （ B ）该位置理论廓线的

曲率半径。

A．小于； B．等于 C．大于 9. 凸轮机构中推杆的运动规律决定于（ A ）。

A．凸轮的轮廓形状 B．推杆的形状 C．凸轮的材料

10. 在设计滚子推杆盘形凸轮机构时，为防止凸轮的工作廓线出现变尖或失真现象，滚子半径应（ B ）

凸轮的理论廓线外凸部分的最小曲率半径。

A．大于； B．小于 C．等于

11. 在偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，基圆的大小会影响（ A ）。 A．凸轮机构的压力角 B．推杆的位移 C．推杆的速度 12. 下列平面四杆机构中，一定无急回特性的机构是 ( A )。

A 平行四边形机构 B 曲柄摇杆机构 C 偏置曲柄滑块机构 13. 尖顶从动件凸轮机构中，基圆的大小会影响( C )。

A 从动件的位移 B 凸轮的速度 C 凸轮机构的压力角

14. 设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线时，若将滚子半径加大，那么凸轮轮廓曲线上各点曲率半径

( B )。

A 变大 B 变小 C 不变

15. 当凸轮基圆半径相同时，采用适当的偏置式从动件可以( A )凸轮机构推程的压力角。 A 减小 B 增加 C 保持原来 16. 在凸轮机构中，从动件的( A )运动规律存在刚性冲击。 A 等速 B 等加速等减速 C 正弦加速度

17. 在凸轮机构中，若增大凸轮机构的推程压力角，则该凸轮机构的凸轮基圆半径将( B )。 A 增大 B 减小 C 不变

第10章 齿轮机构及其设计

一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”）

1. 一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （×） 2. 一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是基圆齿距相等。 （√） 3. 对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。 （×）

4. 根据渐开线性质，基圆之内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计的比基圆大些。

（×）

5. 一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。（×） 6. 一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角一定为20度。 （×） 7. 渐开线直齿圆柱齿轮同一基圆的两同向渐开线为等距线。 （√）

8. 一个渐开线圆柱外齿轮，当基圆大于齿根圆时，基圆以内部分的齿廓曲线，都不是渐开线。

（√）

9. 一个渐开线圆柱外齿轮，当基圆大于齿根圆时，基圆以内部分的齿廓曲线仍是渐开线。

（×）

10. 一对外啮合斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两斜齿圆柱齿轮的端面模数和压力角分别相

等，螺旋角大小相等，旋向相同。 （×）

11. 因为基圆内没有渐开线，所以齿轮齿根圆必须大于基圆。 (×) 12. 一对渐开线直齿圆柱齿轮刚好连续传动的重合度等于1。 (√) 13. 渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆与节圆相等。 (× ) 14. 斜齿圆柱齿轮在端面上的齿廓是标准渐开线齿廓。 (×) 15. 当加工负变位齿轮时，刀具应向远离轮坯中心的方向移动。 (×) 二、填空题

1. 基圆 的大小决定了渐开线的形状。

2. 齿轮变位不仅可以消除 根切 ，而且可以改变齿轮传动的 中心距 。 3. 斜断轮传动的主要缺点是有轴向力，可采用 人字 齿轮来克服这一缺点。 4. 蜗杆传动用于 交错 两轴之间的运动和动力的传递。

5. 6. 7. 8. 9. 10.

负变位直齿圆柱齿轮与标准直齿轮相比，其齿厚将会 减小 。 圆锥齿轮用来传递 相交 两轴之间的运动和动力的传递。 重合度大于1是齿轮的 连续传动 条件。

渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 两齿轮的模数和压力角分别相等 。 用范成法加工齿轮，当刀具齿顶线超过啮合极限点时，将会发生 根切 现象。

渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的，它在 基圆 圆上的压力角为零，在 分度 圆上的压力角则取为标准值。

11. 蜗杆传动的中间平面是指通过 蜗杆 轴线并垂直于 蜗轮 轴线的平面。

12. 直齿圆柱齿轮机构的重合度愈大，表明同时参与啮合的轮齿对数愈 多 ，传动愈 平稳 。

13. 正变位直齿圆柱齿轮与标准直齿圆柱齿轮相比，两者在分度圆上的压力角?大小_相_等、模数m

大小_ 相__等、分度圆大小 不 变。

14. 双头蜗杆每分钟240转，蜗轮齿数为80。则蜗轮每分钟 6 转。

15. 标准直齿圆柱齿轮的模数为2mm，齿数为20，则齿距等于 6.28 mm。 16. 渐开线齿廓在基圆上的曲率半径等于 0 ，渐开线齿条齿廓上任意一点的曲率半径等于 。 17. 一对渐开线标准齿轮非标准安装时，节圆与分度圆 不 重合，分度圆的大小取决于 模数 和 齿数 。 三、选择题

1. 渐开线直齿圆柱外齿轮顶圆压力角 A 分度圆压力角。 A.大于 B.小于 C.等于

2. 一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于 C 。 A. 两分度圆 B.两节圆 C.两基圆

3. 一对渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是 B 。 A.相交的 B.相切的 C.分离的

4. 已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数25，齿顶高系数为1，顶圆直径135 mm， 则其模数大

小应为 C 。

A.2 mm B.4 mm C.5 mm

5. 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 A 基节。 A.大于 B.等于 C.小于

6. 渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角 B 。 A .加大 B.不变 C.减小

7. 一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其啮合角与节圆压力角（C ）。 A．可能相等可能不相等 B．一定不相等 C．一定相等

8. 一对渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是 （ B ）。 A．相交的 B．相切的 C．分离的 9. 负变位齿轮分度圆上的齿距应是（ C ）πm。

A．大于 B．小于 C．等于 10. 渐开线齿轮的齿廓离基圆越远，渐开线压力角就( A )。

A 越大 B 越小 C 趋 近 于 20?

11. 当一对渐开线齿轮切制成后，即使两轮的中心距稍有变化，其角速度比仍保持不变，原因是

( B )。

A 节圆半径不变 B 基圆半径不变 C 啮合角不变

12. 渐开线标准直齿圆柱外齿轮的齿数增加，齿顶圆压力角将( C )。 A 不变 B 增大 C 减小

13. 满足正确啮合条件的一对直齿圆柱齿轮，其齿形( B )相同。 A 一定 B 不一定 C 一定不 14. 标准蜗杆传动的中心距a为( B )。

m(q?z2)d?da2A m(z1?z2) B C a1

22215. 用齿条形刀具范成法加工标准齿轮时，齿轮产生根切的原因是 ( A )。 A 齿轮齿数太少 B 齿条刀齿数太少 C 齿轮齿全高太长 16. 斜齿轮传动比直齿轮传动平稳，是因为( B )。

A 斜齿轮有轴向力存在 B 斜齿轮是逐渐进入和退出啮合的 C 斜齿轮有法面模数

17. 变位齿轮在分度圆上的压力角( B )标准齿轮在分度圆上的压力角。 A 小于 B 等于 C 大于

第11章 齿轮系及其设计

一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”。）

1. 周转轮系中，自由度为2的轮系是行星轮系 。 (×) 二、填空题

1. 行星轮条中必须有一个 中心轮 是固定不动的。 2. 差动 轮系的自由度为2。

3. 实现两轴间的多种速比传动，用 定轴轮系 是较方便的。 三、选择题

1．周转轮系中的差动轮系自由度为（ C ）。

A．3 B．1 C．2

2．标准齿轮传动的实际中心距稍微大于标准中心距时，其传动比（ B ）。 A．增大 B．不变 C．减小