《机械原理》复习资料

（适用专业：2014级机械类各本科专业）

第一部分 课程重点内容

1. 机械原理研究的对象和内容

2. 机构的组成（构件、运动副、运动链和机构）；★机构运动简图；★机构具有确定运动的条件；★平面机构的自由度计算；★计算平面机构自由度时应注意的事项；平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。

3. ★利用速度瞬心对平面机构进行速度分析；平面机构运动分析的图解法。

4. 构件惯性力的确定；运动副中的摩擦：移动副中的摩擦；螺旋副中的摩擦；转动副中的摩擦；不考虑摩擦时机构的力分析。

5. 机械效率；机械的自锁。

6. 刚性转子的静平衡和动平衡的条件、平衡原理和方法。

7. 连杆机构的传动特点及其应用；★平面四杆机构的基本型式及其演化；★平面四杆机构的基本特性；★平面四杆机构的设计。

8. 凸轮机构的应用和分类；推杆常用的运动规律及其选择原则；★用作图法设计平面凸轮的轮廓曲线；平面凸轮的压力角、自锁及其基本尺寸的合理选择。

9. 齿轮机构的类型及特点；★齿轮的齿廓曲线；★渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸、啮合传动；渐开线标准齿轮的加工与变位齿轮；斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮及蜗杆蜗轮的基本参数及几何尺寸、啮合传动

10. 轮系的分类和应用；★定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。

11. 棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、螺旋机构 、万向联轴节 、组合机构基本原理和应用。

注：★为课程的重点和难点

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第二部分 分类练习题

一． 填空题

1. 构件和零件不同，构件是（指组成机器或结构物的单个个体），而零件是（指组成机器或结构物的单个个体）。

2. 两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为（ ），按照其接触特性，又可将它分为（ ） 和（ ）。

3. 两构件通过面接触组成的运动副称为 （ ），在平面机构中又可将其分为（ ） 和（ ）。两构件通过点或直线接触组成的运动副称为（ ）。

4. 在平面机构中，若引入一个高副，将引入（ ）个约束，而引入一个低副将引入（ ）个约束。

5. 在运动链中，如果将其中某一构件加以固定而成为机架，则该运动链便成为（ ）。 6. 在机构中与其他约束重复而不起限制运动的约束称为（ ）。

7. 平面机构具有确定运动的条件是（ ）等于（ ），且（ ） 。 8. 平面机构结构分析中，基本杆组的结构公式是（ ）。

9. 机构中的速度瞬心是两构件上（ ）为零的重合点，它用于平面机构（ ）分析。 10. 当两构件组成移动副时，其瞬心在（ ）。 11. 当两机构组成转动副时，其瞬心与（ ）重合。

12. 平面机构运动分析中，“三心定理”是指（ ）。 13. 铰链四杆机构中的固定件称为（ ） ，与其用（ ） 副直接相连接的构件称为（ ），不与固定件相连接的构件称为（ ） 。按照（ ） 是曲柄还是摇杆，可将铰链四杆机构分为三种基本型式：（ ）、（ ） 和（ ）。

14. 下列机构中，若给定各杆长度，以最长杆为连架杆时，第一组为（ ）机构；第二组为（ ）机构。

图1-1

(1) a = 250 b = 200 c = 80 d = 100 (2) a = 90 b = 200 c = 210 d = 100

15. 如图铰链四杆机构中，d的长度在（ ）范围内为曲柄摇杆机构；在（ ）范围内为双曲柄机构。

图1-2

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16. 下列机构中，若给定各杆长度，以最长杆为机架时，第一组为（ ）机构；第二组为（ ）机构。

图1-3

(1) a = 150 b = 280 c = 250 d = 300 (2) a = 80 b = 150 c = 200 d = 100

17. 平面机构中，压力角（ ），则传动角（ ），机构的传动性能越好。导杆机构的传动角是（ ） ，压力角是（ ） ，其传力性能（ ）。

18. 在连杆机构设计中，习惯上用传动角来判断传力性能。在出现死点时，传动角等于（ ） ，压力角等于（ ） 。在机构设计中，若要提高传动效率，须 （ ） 传动角。

19. 曲柄摇杆机构出现最小传动角的位置是（ ）。

20. 在曲柄摇杆机构中（ ）与（ ）两次共线位置时可能出现最小传动角。 21. 连杆机构的急回特性用（ ）表达。

22. 在平面四杆机构中，极位夹角越大，则行程速比系数就 （ ），急回性能也（ ）；若极位夹角为零，则其行程速比系数等于（ ），就意味着该机构 （ ）急回性能 。

23. 指出两种一定存在有急回特性的机构：（ ）、（ ）。

24. 曲柄摇杆机构中，当 （ ）为主动件时，在（ ）和 （ ） 共线时，会出现死点现象。

25. 对心曲柄滑块机构的极位夹角为 （ ），所以 （ ） 急回特征。

26. 凸轮机构按凸轮形状可分为（ ）、（ ）和（ ） 。按从动件的型式可分为（ ）、（ ）和（ ） 三种。

27. 凸轮机构中，从动件采用等加速等减速运动规律时，将引起 （ ） 冲击，采用等速运动规律时，会引起 （ ）冲击。

28. 当要求凸轮机构从动件的运动没有冲击时，应选用（ ）规律。 29. 凸轮的形状是由（ ）决定的。

30. 在图解法设计滚子从动件凸轮中，把滚子中心的轨迹称为凸轮（ ）；为使凸轮型线在任何位置既不变尖，更不相交，就要求滚子半径必须小于（ ）的最小曲率半径。

31. 选择凸轮基圆半径时，要保证其压力角的要求，其它条件不变的情况下，结构越紧凑，基圆的半径越小，压力角就（ ），机械效率 （ ） 。凸轮机构的压力角随基圆半径的减小而（ ），为减小推力和避免自锁，压力角应（ ） 。

32. 直动从动件盘形凸轮机构的基圆半径减小（其它条件不变）时， 压力角会（ ）。最终会导致（ ）。为使机构有良好的受力状况，压力角应越（ ） 越好。

33. 凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（ ），但过小的基圆半径会导致压力角（ ），使凸轮机构发生（ ）。

34. 渐开线齿廓上各点的压力角是变化的，国家标准规定（ ）上齿廓的压力角为标准值且等于（ ），而齿顶圆上的压力角（ ）分度圆上的压力角，齿条的齿顶线上的压力角

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（ ）分度线上的压力角。

35. 标准渐开线直齿轮齿顶圆上的齿距（ ）分度圆上的齿距。 36. 在渐开线齿轮啮合过程中，其齿廓间的压力方向 （ ） 。

37. 一对渐开线齿轮制成后，若安装时两轮的中心距稍有偏差，与标准中心距相比，其传动比（ ），啮合角（ ） 。

38. 一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮，它们基圆的内公切线，既是（ ），又是（ ）。

39. 渐开线齿廓的形状取决于基圆的大小，基圆半径越大，则齿廓的曲率半径（ ） ，基圆半径无穷大时，齿廓曲线为（ ） ，称之为 （ ）。

40. 与直齿圆柱齿轮相比较，斜齿圆柱齿轮的重合度（ ），发生根切的最小齿数 （ ） 。

41. 对斜齿圆柱齿轮，其当量齿数 （ ）实际齿数，端面分度圆上的压力角（ ） 20°。 42. 斜齿轮分端面和法向，在分析轮齿强度问题时，应从 （ ）来分析；在计算几何尺寸时，须按 （ ） 参数进行 。锥齿轮的标准模数选在（ ）。

43. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮非标准安装时，节圆和分度圆（ ）。分度圆的大小取决于（ ）， 节圆的大小取决于（ ）。

44. 所谓标准齿轮是指（ ）、（ ）为标准参数，（ ）相等。 45. 标准直齿轮的基本参数是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。

46. 一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为（ ）和 （ ），连续传动的条件为 （ ）。

47. 标准斜齿轮正确啮合的条件为（ ）、（ ）和（ ）。

48. 一对锥齿轮的正确啮合条件是（ ）、（ ）和（ ）。 49. 齿轮的加工方法按其切齿原理可分为 （ ） 和（ ）两种。

50. 渐开线齿轮传动须满足三个条件为（ ）、（ ）、（ ）。

51. 斜齿轮的端面压力角（ ）法向压力角，其（ ） 模数和压力角作为标准值，其发生根切的最少齿数 （ ）直齿轮。

52. 一个正常齿制标准渐开线斜齿轮发生根切现象时的最少齿数至少小于（ ） ；斜齿轮与直齿轮相比，它有许多优点，但其最大的缺点是（ ） 。

53. 渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿数公式为：（ ），有何用途（ ）。

54. 渐开线斜齿圆柱齿轮的当量齿轮（ ）。 55. 用齿条形刀具范成法加工渐开线齿轮时，为了使标准齿轮不发生根切，刀具的齿顶线应 （ ），被加工齿轮的最少齿数为（ ）。

56. 用齿条型刀具范成法切制渐开线标准齿轮时，刀具齿顶线超过极限啮合点会发生（ ）现象，对被加工齿轮的齿数应限制为（ ）。

57. 用范成法加工渐开线齿轮时，为使标准齿轮不发生根切，应满足（

）。

58. 一标准渐开线圆柱齿轮的齿数为14，此时该齿轮已产生（ ）现象，为克服这一现象可采

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用 （ ）方法加工，刀具可采用（ ），这样制得的齿轮称为（ ） 。与正常标准齿轮相比较，它的分度圆齿厚（ ） ，发生根切的最少齿数（ ）。

59. 斜齿轮的标准参数在（ ）面上，圆锥齿轮的标准参数在（ ） 面。

60. 圆锥齿轮用于传递两轴线（ ）的运动，蜗杆传动用于传递两轴线（ ）的运动。

61. 直齿圆锥齿轮的传动比公式为（ ） 。

62. 蜗杆的分度圆直径为（ ），蜗轮蜗杆传动时的中心距为（ ）。 63. 周转轮系由（ ）、（ ）、（ ）等基本构件组成。

64. 轮系中若含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆或齿轮齿条，则各轮转向只能用（ ）的方法表示。 65. 棘轮机构是将（ ）运动转换成（ ）运动。 66. 槽轮机构是将（ ）转换为（ ）运动。

67. 常用的间歇运动机（ ）（填三种以上）。 68. 间歇凸轮机构是将（ ）转化为（ ）的运动。 69. 单圆销外啮合六槽轮机构，曲柄转一周，则槽轮转（ ）度。

二． 选择题

1. 组成机器的运动单元体是什么？（ ）

A．机构 B．构件 C．部件 D．零件 2. 下列哪一点是构件概念的正确表述？（ ）

A．构件是机器零件组合而成的 B．构件是机器的装配单元 C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元 3. 机器与机构的本质区别是什么？（ ）

A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别

4. 两构件组成运动副的必要条件是两构件（ ）。

A．直接接触且具有相对运动 B．直接接触但无相对运动 C．虽然不接触但具有相对运动 D．既不接触也无相对运动 5. 平面六杆机构有共有（ ）个速度瞬心。

A．6 B．9 C．12 D．15

6. 某平面机构共有5个低副、1个高副，机构的自由度为1，该机构具有（ ）个活动构件。

A． 0 B．3 C．4 D. 5 7. 机构中只有一个（ ）。

A．闭式运动链 B．原动件 C．从动件 D．机架 8. 某机构为Ⅲ级机构，则该机构应满足的必要充分条件是（ ）。

A．含有一个原动件组 B．至少含有一个基本杆组 C．至少含有一个Ⅱ级杆组 D．至少含有一个Ⅲ级杆组 9. 若两构件组成低副，则其接触形式为（ ）。

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A．面接触 B．点或线接触 C．点或面接触 D．线或面接触 10. 机构具有确定运动的条件是（ ）。

A．机构的自由度大于零

B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数 C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数 D．前面的答案都不对

11. 两个构件在多处接触构成移动副，各接触处两构件相对移动的方向（ ）时，将引入虚约束。

A．相同、相平行 B．不重叠 C．相反 D．交叉

12. 两构件在多处相配合而构成转动副，在各配合处两构件相对转动的轴线（ ）时，将引入虚约束。

A．交叉 B．重合 C．相平行 D．不重合 E．成直角 F．成锐角 13. 高副低代的方法是（ ）。

A．加上一个含有两低副的虚拟构件 B．加上一个含有一个低副的构件 C．减去一个构件和两个低副 14. 基本杆组的自由度应为（ ）。

A．-1 B．+1 C． 0

15. 计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构的自由度就会（ ）。

A．增多 B．减少 C．不变

16. 凸轮机构中的滚子自由度会使整个机构的自由度（ ）。

A．增加 B．减少 C．不变 17. 速度和加速度的影像原理只适用于（ ）上。

A．整个机构 B．主动件 C．相邻两个构件 D．同一构件 18. 若两刚体都是运动的，则其速度瞬心称为（ ）。

A．牵连瞬心 B．绝对瞬心 C．相对瞬心 19. 速度瞬心是（ ）为零的重合点。

A．相对速度 B．绝对速度 C．加速度

20. 作平面运动的三个构件有彼此相关的三个瞬心，这三个瞬心（ ）。

A．是重合的 B．不在同一条直线上 C．在同一条直线上 21. 作图示凸轮机构的速度分析时，凸轮与推杆的速度瞬心位于（ ）。

A．A点 B．B点 C．C点 D．D点

图 2-1

22. 从平衡条件可知，动平衡转子（ ）静平衡的，静平衡转子（ ）动平衡的。

A．一定是 B．不一定是 C．一定不是

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23. 机器在安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时（ ）。

A．一样 B. 大 C. 小

24. 四杆长度不等的双曲柄机构，若主动曲柄作连续匀速转动，则从动曲柄将作（ ）。

A．周期变速转动 B．间歇转动 C．匀速转动 D．往复摆动

25. 杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是（ ）。

A．曲柄摇杆机构 B．双曲柄机构

C．双摇杆机构 D．双曲柄机构或双摇杆机构 26. 铰链四杆机构的死点位置发生在（ ）。

A. 从动件与连杆共线位置 B. 从动件与机架共线位置 C. 主动件与连杆共线位置 D. 主动件与机架共线位置

27. 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，且以最短杆为机架，则机构有（ ）。

A. 一个曲柄 B. 两个曲柄 C. 无曲柄 D. 可能有一个也可能有两个 28. 图（a）为（ ），图（b）为（ ）。

A. 曲柄滑块机构 B. 导杆机构 C. 摇块机构 D. 定块机构

(a) (b)

图 2-2

29. 铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于（ ）上的力的方向与该力作用点处的速度方向之间所夹的锐角。

A．主动件 B．从动件 C．机架 D．连架杆

30. 平面四杆机构中，是否存在死点，取决于（ ）是否与连杆共线。

A．主动件 B．从动件 C．机架 D．摇杆

31. 一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K（ ）。

A．大于1 B．小于1 C．等于1 D．等于2 32. 在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γmin （ ）。

A．尽可能小一些 B．尽可能大一些 C．为0° D．45° 33. 有一四杆机构，其行程速比系数K=1，该机构（ ）急回作用。

A．没有； B．有； C．不一定有

34. 曲柄滑块机构通过（ ）可演化成偏心轮机构。

A．改变构件相对尺寸 B．改变运动副尺寸 C．改变构件形状

35. 在曲柄摇杆机构中，若曲柄为主动件且作等速转动时，其从动件摇杆作（ ）。

A．往复等速运动 B．往复变速运动 C．往复变速摆动 D．往复等速摆动

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36. 曲柄滑块机构有死点存在时，其主动件是（ ）。

A．曲柄 B．滑块 C．连杆 D．导杆 37. 曲柄摇杆机构，（ ）为主动件是存在死点的条件。

A．曲柄 B．摇杆 C. 连杆 38. 四杆机构在死点时，传动角γ是：（ ）。

A．γ＞0° B．等于0° C．0°＜γ＜90° D．大于90°

39. 在“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”条件下，以最短杆的相邻杆为机架，得（ ）。

A．曲柄摇杆机构 B．双曲柄机构 C．双摇杆机构

40. 在“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”条件下，固定最短杆的对边，得（ A．曲柄摇杆机构 B．双曲柄机构 C．双摇杆机构

41. 压力角是在不考虑摩擦情况下，作用力与作用点的（ ）方向的夹角。

A．法线 B．速度 C．加速度 D．切线 42. 要将一个曲柄摇杆机构转化成为双摇杆机构，可将（ ）。

A．原机构的曲柄作机架 B．原机构的连杆作机架 C．原机构的摇杆作机架

43. 为使机构具有急回运动，要求行程速比系数（ ）。

A． K = 1 B． K > 1 C．K < 1

44. 要将一个曲柄摇杆机构转化成双摇杆机构，可以将原机构的机架松开，而将原机构的（作为机架。

A．曲柄； B．连杆 C．摇杆

45. 要将一个曲柄摇杆机构转化成为双摇杆机构，可将（ ）。

A．原机构的曲柄作机架 B．原机构的连杆作机架 C．原机构的摇杆作机架

46. 图示的四个铰链机构中，图（ ）是双曲柄机构。

A． B． C． D．

图 2-3

47. 当对心曲柄滑块机构的曲柄为原动件时，机构有无急回特性和死点？（ ）

A．有急回特性、有死点 B．有急回特性、无死点 C．无急回特性、无死点 D．无急回特性、有死点

48. 在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面内的是（ ）。

A．直动滚子从动件盘形凸轮机构

B．摆动滚子从动件盘形凸轮机构 C．直动平底从动件盘形凸轮机构 D．摆动从动件圆柱凸轮机构

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。

） ）

49. 右图所示凸轮机构的推程运动角是多少？（AB、CD为以O为圆心的圆弧）（ ）

A．160° B．130° C．120° D．110°

图 2-4

50. 凸轮机构从动件运动规律为等速运动规律时，机构受力（ ）。

A. 无冲击 C. 有柔性冲击

O、e两点（ ）。

A．等速运动 B．等加速、等减速运动 C．简谐运动 D．引起刚性冲击 E．引起柔性冲击 F．能避免冲击

B. 有刚性冲击 D. 不确定冲击

51. 右图为凸轮机构在推程中从动件的位移线图，其从动件的运动规律为（ ）。这种运动规律

图 2-5

52. 与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是（ ） 。

A．惯性力难以平衡 B．点、线接触，易磨损 C．设计较为复杂 D．不能实现间歇运动 53. 与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是（ ）。

A．可实现各种预期的运动规律 B．便于润滑

C．制造方便，易获得较高的精度 D．从动件的行程可较大 54. （ ）盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

A．摆动尖顶推杆 B．直动滚子推杆 C．摆动平底推杆 D．摆动滚子推杆

55. 对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为（ ）。

A．偏置比对心大 B．对心比偏置大 C．一样大 D．不一定

56. 下述几种运动规律中，（ ）既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。

A．等速运动规律 B．摆线运动规律（正弦加速度运动规律） C．等加速等减速运动规律 D．简谐运动规律（余弦加速度运动规律）

57. 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用（ ）措施来解决。

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A．增大基圆半径 B．改用滚子推杆 C．改变凸轮转向 D．改为偏置直动尖顶推杆

58. 凸轮从动件按等速运动规律运动上升时，冲击出现在（ ）。

A．升程开始点 B．升程结束点

C．升程中点 D．升程开始点和升程结束点

59. 图示为凸轮机构从动件升程加速度与时间变化线图，该运动规律是（ ）运动规律。

A．等速 B．等加速等减速 C．正弦加速度 D．余弦加速度

图 2-6

60. 图示为凸轮机构从动件位移与时间变化线图，该运动规律是（ ）运动规律。

A．等速； B．等加速等减速； C．正弦加速度； D．余弦加速度； E．正弦加速度—正弦减速度

图 2-7

61. 在从动件运动规律不变的情况下，对于直动从动件盘形凸轮机构，若缩小凸轮的基圆半径，则压力角（ ）。

A．保持不变 B．增大 C．减小

62. 当凸轮基圆半径不变时，为了改善机构的受力情况，采用适当的偏置式从动件，可以（ ）凸轮机构推程的压力角。

A．减小 B．增加 C．保持原来

63. 直动从动件凸轮机构，推程许用压力角常取为（ ），回程许用压力角常取 （ ）。

A．0°； B．30°； C．70°～80°； D．90°

64. 图示为凸轮机构从动件升程加速度与时间变化线图，该运动规律是（ ）运动规律。

A．等速 B．等加速等减速 C．正弦加速度 D．余弦加速度

图 2-8

65. 图示为凸轮机构从动件整个升程加速度与时间变化线图，该运动规律是（ ）运动规律。

A．等速 B．等加速等减速 C．正弦加速度 D．余弦加速度

图 2-9

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66. 在凸轮机构中，从动件在下列哪种运动规律下存在刚性冲击？（ ）

A．等速运动 B．等加速等减速 C．余弦加速度 67. 在凸轮机构中，从动件在下列哪种运动规律下存在柔性冲击？（ ）

A．等速运动 B．等加速等减速 C．余弦加速度

68. 在移动滚子从动件盘形凸轮机构中，若凸轮实际廓线保持不变，而增大或减小滚子半径，从动件运动规律会（ ）。

A．改变 B．不变

69. 对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击，其推杆的运动规律最好采用（ ）。

A．等速运动 B．等加速等减速运动 C．正弦加速度运动

70. 理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮，其推杆的运动规律是（ ）。

A．相同的 B．不相同的 C．不一定的

71. 渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点（ ）方向线之间所夹的锐角。

A. 绝对速度 B. 相对速度 C. 滑动速度 D. 牵连速度 72. 渐开线在基圆上的压力角为（ ）。

A. 20° B. 0° C. 15° D. 25°

73. 渐开线标准齿轮是指m、α、ha* 、c*均为标准值，且分度圆齿厚（ ）齿槽宽的齿轮。

A. 小于 B. 大于 C. 等于 D. 小于且等于

74. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的（ ）必须相等。

A．直径 B．宽度 C．齿数 D．模数 75. 渐开线齿轮形状完全取决于（ ）。

A．压力角 B．齿数 C．基圆半径

76. 齿数大于42，压力角为20°的正常齿渐开线标准直齿外齿轮，其齿轮根圆（ ）基圆。

A. 小于 B. 大于 C. 等于 D. 小于且等于

77. 渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮（ ）上的压力角。

A．基圆 B. 齿顶圆 C. 分度圆 D. 齿根圆

78. 用标准齿条型刀具加工ha*=1、α=20°的渐开线标准直齿轮时，不发生根切的最少齿数为（ ）。

A. 14 B. 15 C. 16 D. 17

79. 斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在（ ）上。

A. 端面 B. 轴面 C. 主平面 D. 法面

80. 已知一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动，法面模数mn＝8mm，法面压力角αn=20°，斜齿轮的齿数z=20，分度圆上的螺旋角β=20°，则斜齿轮上的节圆直径等于（ ）mm。

A. 170.27 B. 169.27 C. 171.27 D. 172.27

81. 在两轴的交错角∑=90°的蜗杆蜗轮传动中，蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向必须（ ）。

A. 相反 B. 相异 C. 相同 D. 相对

82. 渐开线直齿锥齿轮的当量齿数zV（ ）其实际齿数z。

A ．小于 B．小于且等于 C．等于 D．大于 83. 齿轮传动中（ ），重合度越大。

A．模数越大 B．齿数越多 C．中心距越小

84. 若忽略摩擦，一对渐开线齿廓从进入啮合到脱离啮合，齿廓间作用力方向（ ），并且要沿

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着（ ）方向。

A．不断改变 B．维持不变 C．中心线 D．基圆内公切线 E．节圆公切线

85. 渐开线齿轮传动的重合度随着齿轮（ ）增大而增大，而与齿轮（ ）无关。

A．分度圆压力角 B．齿数 C．模数

86. 斜齿轮的端面压力角?t与法面压力角?n相比较应是（ ） 。

A．?t??n

B. ?n??t C. ?t??n

87. 渐开线直齿轮发生根切在（ ）场合．

A．模数较大 B．齿数较少 C．模数较小

88. 一对渐开线圆柱齿轮标准安装时，其分度圆压力角（ ）。

A．大于啮合角 B．等于啮合角 C．小于啮合角。 89. 变位齿轮与标准齿轮基圆的大小（ ）。

A．相等 B．不相等 C．不确定 90. 变位齿轮与标准齿轮在分度圆上的压力角（ ）。

A．相等 B．不相等 C．不确定

91. 渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（ ）。

A．增大 B．不变 C．减少

92. 为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度（ ）基圆齿距。

A．等于 B．小于 C．大于

93. 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（ ）。

A．相交的 B．分离的 C．相切的 94. 齿轮根切现象发生在（ ）的场合。

A．模数较大 B．模数较小 C．齿数较多 D．齿数较少

95. 重合度???1.6表示一对轮齿啮合的时间在齿轮转过一个基圆齿距的时间内占（ ）。A． 40%； B． 60%； C． 25% 96. 齿轮渐开线在（ ）上的压力角和曲率半径最小。

A．齿根圆 B．基圆 C．分度圆 D．齿顶圆

97. 渐开线齿轮采用齿条型刀具加工时，刀具向轮坯中心靠近，是采用（ ）。

A．正变位； B．负变位； C．零变位。 98. 齿轮的渐开线形状取决于它的（ ）直径。

A．齿顶圆 B．分度圆 C．基圆 99. 为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，重合度应（ ）。

A．等于0 B．小于1 C．大于1

100. 用滚刀加工的斜齿圆柱齿轮的标准参数，以（ ）为标准值。

A．法面 B．轴面 C．端面

101. 为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度（ ）基圆齿距。

A．等于 B．小于 C．大于

102. 正变位齿轮与标准齿轮相比，其分度圆半径（ C ）；其齿顶圆半径（ ）。

A．增大 B．减小 C．相等

103. 满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于1时，它们的渐开线齿形是（ 《机械原理》 第 12 页 共 40 页

。

）

A．相同的 B．不相同的

104. 重合度εα = 1.6表示在实际啮合线上有（ ）长度属于双齿啮合区。

A．60% B．40% C．75% 105. 直齿圆锥齿轮的标准模数是（ ）。

A. 小端模数 B. 大端模数 C. 齿宽中点法向模数 D. 齿宽中点的平均模数 106. 与齿轮传动相比较，（ ）不能作为蜗杆传动的优点。

A．传动平稳，噪声小 B．传动效率高 C．可产生自锁 D．传动比大

107. 轮系运转时至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的几何轴线转动的轮系是（ ）。

A．定轴轮系 B．周转轮系 C．混合轮系 108. 周转轮系是由（ ）构成。

A．行星轮和中心轮 B．行星轮、惰轮和中心轮 C．行星轮、行星架和中心轮 D．行星轮、惰轮和行星架 109. 周转轮系中自由度为2，轮系是（ ）。

A．行星轮系 B．差动轮系 C．混合轮系

110. 周转轮系的传动比计算应用了转化机构的概念。对应周转轮系的转化机构是（ ）。

A．定轴轮系 B．行星轮系 C．混合轮系 D．差动轮系

111. 要将连续单向转动变换成具有停歇功能的单向转动，可采用的机构是（ ）。

A．曲柄摇杆机构 B．摆动从动件盘形凸轮机构 C．棘轮机构 D．槽轮机构

112. 下列选项中每一个机构均可单独实现间歇运动的选项是（ ）。

A．棘轮机构、齿轮机构、槽轮机构 B．齿轮机构、四杆机构、槽轮机构 C．棘轮机构、凸轮机构、槽轮机构

113. 在单向间歇运动机构中，（ ）可以获得不同转向的间歇运动。

A．不完全齿轮机构 B．圆柱凸轮间歇运动机构 C．棘轮机构 D．槽轮机构

114. 在下列机构中，如曲柄滑块机构、铰链四杆机构、凸轮机构、不完全齿轮机构、棘轮机构、槽轮机构、螺旋机构，有（ ）个能实现间歇运动。

A．2 B．3 C．4 D． 5 115. 棘轮机构中采用止回棘爪的主要目的是（ ）。

A．防止棘轮反转 B．对棘轮进行双向定位 C．保证棘轮每次转过相同的角度

116. 用于微动装置的差动螺纹应由（ ）两端螺纹组成。

A．螺纹旋向相同，导程相差很大 B．螺纹旋向相反，导程相差很大 C．螺纹旋向相同，导程相差很小 D．螺纹旋向相反，导程相差很小

三． 简答题

《机械原理》 第 13 页 共 40 页

1. .什么是虚约束？

2. 机构可动的条件和机构具有确定的运动条件是什么？

3. 作出三种含单个移动副的基本平面四杆机构的运动简图，并说明各种机构的名称。

4. 在曲柄等速转动的曲柄曲柄摇杆机构中，已知：曲柄的极位夹角θ=30°，摇杆工作时间为7秒，试问：（1）摇杆空回行程所需时间为若干秒？（2）曲柄每分钟转速是多少？

5. 在图示导杆机构中，已知：lAB = 40mm，试问：（1）若机构成为摆动导杆时，lAC 的最小值为多少？（2）AB为原动件时，机构的传动角为多大？（3）若lAC = 50mm，且此机构成为转动导杆时，lAB 的最小值为多少？

图 3-1

6. 在铰链四杆机构ABCD中，已知：lAD = 400mm，lAB = 150mm，lBC = 350mm，lCD = 300mm，且杆AB为原动件，杆AD为机架，试问构件AB能否作整周回转，为什么？

7. 平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？

8. 何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少？ 9. 何谓机构的压力角？其值对机构的效率有何影响？ 10. 试简述凸轮机构的优缺点。

11. 试作出凸轮机构中从动件的加速度线图，并比较几种常用运动规律的特点。

12. 在直动推杆盘形凸轮机构中，试问对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律是否相同？

13. 如果滚子从动件盘形凸轮机构的实际轮廓线变尖或相交，可以采取哪些办法来解决？ 14. 何谓节圆？单个齿轮有没有节圆？什么情况下节圆与分度圆重合？ 15. 何谓啮合角？啮合角和分度圆压力角及节圆压力角有什么关系？

16. 何谓渐开线齿轮传动的可分性？如令一对标准齿轮的中心距稍大于标准中心距，能不能传动？有什么不良影响？

17. 当齿轮传动中的????时，其安装中心距与标准中心距相比哪个中心距大？

18. 渐开线的形状取决于什么？若两个齿轮的模数和压力角分别相等，但齿数不同，它们的齿廓形状是否相同？

19. 渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动。

20. 何谓齿廓的根切现象？产生根切的原因是什么？如何避免根切？ 21. 螺旋角为45°的斜齿轮不发生根切的最少齿数是17吗？为什么？

*22. 已知用标准齿条型刀具加工标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数zmin?2hasin2?，试推导

出标准斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮不发生根切的最少齿数。

23. 为什么一对平行轴斜齿轮传动的重合度往往比一对直齿轮传动的重合度更大？

《机械原理》 第 14 页 共 40 页

四． 判断题

1. 当机构的自由度数大于零，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。（ ） 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. 在平面机构中，一个高副引入二个约束。（ ） 4. 任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（ ）

5. 两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副称为高副，它产生两个约束，而保留一个自由度。（ ）

6. 在图4-1所示机构中，已知ω1及机构尺寸，为求解C2点的加速度，只要列出一个矢量方程

nt（ ） aC2?aB2?aC2B2?aC2B2 就可以用图解法将aC2求出。

图 4-1 图4-2

7. 在用相对运动图解法讨论图4-2中杆2和杆3上的瞬时重合点的速度和加速度关系时，可以选择任意点作为瞬时重合点。（ ）

8. 平面连杆机构的活动件数为n，则可构成的机构瞬心数是n(n+1)/2。（ ） 9. 在平面机构中，不与机架直接相连的构件上任一点的绝对速度均不为零。（ ） 10. 两构件组成一般情况的高副即非纯滚动高副时，其瞬心就在高副接触点处。（ ） 11. 在同一构件上，任意两点的绝对加速度间的关系式中不包含哥氏加速度。（ ） 12. 当牵连运动为转动，相对运动是移动时，一定会产生哥氏加速度。（ ） 13. 在考虑摩擦的转动副中，当匀速转动时，总反力作用线永远切于摩擦圆。（ ） 14. 在单缸内燃机中若不计运动副的摩擦，则活塞在任何位置均可驱动曲柄。（ ） 15. 非周期性速度波动可用飞轮调节速度波动。（ ）

16. 任何一种曲柄滑块机构，当曲柄为原动件时，它的行程速比系数K=1。（ ）

17. 在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构无死点位置；而取导杆为原动件时，则机构有两个死点位置。（ ）

18. 在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。（ ）

19. 在铰链四杆机构中，凡是双曲柄机构，其杆长关系必须满足：最短杆与最长杆杆长之和大于其它两杆杆长之和。（ ）

20. 铰链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。（ ）

21. 任何平面四杆机构出现死点时，都是不利的，因此应设法避免。（ ） 22. 平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（ ）

23. 平面四杆机构的传动角在机构运动过程中是时刻变化的，为保证机构的动力性能，应限制其最小值γ不小于某一许用值［γ］。（ ）

24. 在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件时，最小传动角γmin可能出现在曲柄与机架两个共线位置之一处。（ ）

25. 在偏置曲柄滑块机构中，若以曲柄为原动件时，最小传动角γmin可能出现在曲柄与机架（即滑

《机械原理》 第 15 页 共 40 页

块的导路）相平行的位置。（ ）

26. 摆动导杆机构不存在急回特性。（ ）

27. 增大构件的惯性，是机构通过死点位置的唯一办法。（ ）

28. 平面连杆机构中，从动件同连杆两次共线的位置，出现最小传动角。（ ） 29. 双摇杆机构不会出现死点位置。（ ）

30. 凡曲柄摇杆机构，极位夹角θ必不等于0，故它总具有急回特征。（ ）

31. 图4-3所示铰链四杆机构ABCD中，可变长度的a杆在某种合适的长度下，它能获得曲柄摇杆机构。（ ）

图4-3

32. 在铰链四杆机构中，若存在曲柄，则曲柄一定为最短杆。（ ）

33. 当曲柄摇杆机构把往复摆动运动转变成旋转运动时，曲柄与连杆共线的位置，就是曲柄的“死点”位置。（ ）

34. 杆长不等的双曲柄机构无死点位置。（ ）

35. 在转动导杆机构中，不论取曲柄或导杆为原动件，机构均无死点位置。（ ） 36. 摆动导杆机构，曲柄作主动件，其压力角永远为零。（ ） 37. 在曲柄摇杆机构中，摇杆达到极限位置时，曲柄与机架共线。（ ）

38. 在曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，最小传动角γmin出现在曲柄与连杆共线的位置。（ ） 39. 对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于1。（ ）

40. 在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。（ ） 41. 在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。（ ） 42. 在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。（ ） 43. 平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。（ ）

44. 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。（ ） 45. 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。（ ） 46. 直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。（ ）

47. 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。（ ） 48. 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。（ ）

49. 在直动从动件盘形凸轮机构中，无论选取何种运动规律，从动件回程加速度均为负值。（ ） 50. 凸轮的理论廓线与实际廓线几何尺寸不同，但其形状总是相似的。（ ）

51. 设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构时，若要求平底与导路中心线垂直，则平底左右两侧的宽度必须分别大于导路中心线到左右两侧最远切点的距离，以保证在所有位置平底都能与凸轮廓线相切。（ ）

《机械原理》 第 16 页 共 40 页

52. 在盘形凸轮机构中，其对心直动尖顶从动件的位移变化与相应实际廓线极径增量的变化相等。（ ）

53. 在盘形凸轮机构中，对心直动滚子从动件的位移变化与相应理论廓线极径增量变化相等。（ ）

54. 平底直动从动件盘形凸轮机构的压力角永远为零。（ ）

55. 在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径，则压力角将减小。（ ）

56. 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。（ ） 57. 滚子从动件盘形凸轮的基圆半径和压力角应在凸轮的理论轮廓上度量。（ ） 58. 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。（ ） 59. 一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是pb1=pb2。（ ）

60. 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°。（ ） 61. 一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（ ）

62. 一对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。（ ） 63. 标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距。（ ） 64. 渐开线标准齿轮的齿根圆恒大于基圆。（ ）

65. 渐开线直齿圆柱齿轮同一基圆的两同向渐开线为等距线。（ ）

66. 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。（ ）

67. 根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。（ ） 68. 对于单个齿轮来说，分度圆半径就等于节圆半径。（ ）

69. 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比基圆大些。（ ） 70. 所谓直齿圆柱标准齿轮就是分度圆上的压力角和模数均为标准值的齿轮。（ ） 71. 共轭齿廓就是一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓。（ ） 72. 齿廓啮合基本定律就是使齿廓能保持连续传动的定律。（ ）

73. 渐开线齿廓上各点的曲率半径处处不等，基圆处的曲率半径为rb。（ ） 74. 渐开线齿廓上某点的曲率半径就是该点的回转半径。（ ）

75. 在渐开线齿轮传动中，齿轮与齿条传动的啮合角始终与分度圆上的压力角相等。（ ） 76. 用范成法切制渐开线直齿圆柱齿轮发生根切的原因是齿轮太小了，大的齿轮就不会根切。（ ）

77. 范成法切削渐开线齿轮时，模数为m、压力角为α的刀具可以切削相同模数和压力角的任何齿数的齿轮。（ ）

78. 影响渐开线齿廓形状的参数有z、α等，但同模数无关。（ ） 79. 在直齿圆柱齿轮传动中，齿厚和齿槽宽相等的圆一定是分度圆。（ ） 80. 满足正确啮合条件的大小两直齿圆柱齿轮齿形相同。（ ）

81. 渐开线标准直齿圆柱齿轮A，分别同时与齿轮B、C啮合传动，则齿轮A上的分度圆只有一个，但节圆可以有两个。（ ）

82. 标准齿轮就是模数、压力角及齿顶高系数均为标准值的齿轮。（ ）

83. 两对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮，各轮齿数和压力角均对应相等，第一对齿轮的模数m=4mm，第二对齿轮的模数m=5mm，则第二对齿轮传动的重合度必定大于第一对齿轮的重合度。（ ）

《机械原理》 第 17 页 共 40 页

84. 因为渐开线齿轮传动具有轮心可分性，所以实际中心距稍大于两轮分度圆半径之和，仍可满足一对标准齿轮的无侧隙啮合传动。（ ）

85. 一对渐开线直齿圆柱齿轮在节点处啮合时的相对滑动速度大于在其他点啮合时的相对滑动速度。（ ）

86. 重合度ε=1.35表示在转过一个基圆周节pb的时间T内，35%的时间为一对齿啮合，其余65%的时间为两对齿啮合。（ ）

87. 在所有渐开线直齿圆柱外齿轮中，在齿顶圆与齿根圆间的齿廓上任一点K均满足关系式rK=rb/cosαK。（ ）

88. α=20°、ha*=1的一对渐开线标准圆柱直齿轮传动，不可能有三对齿同时啮合。（ ） 89. 用齿轮滚刀加工一个渐开线直齿圆柱标准齿轮，如不发生根切则改用齿轮插刀加工该标准齿轮时，也必定不会发生根切。（（ ）

90. 两个渐开线直齿圆柱齿轮的齿数不同，但基圆直径相同，则它们一定可以用同一把齿轮铣刀加工。（ ）

91. 一个渐开线标准直齿圆柱齿轮和一个变位直齿圆柱齿轮，它们的模数和压力角分别相等，它们能够正确啮合，而且它们的顶隙也是标准的。（ ）

92. 一个渐开线直齿圆柱齿轮同一个渐开线斜齿圆柱齿轮是无法配对啮合的。（ ）

93. 齿数、模数分别对应相同的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动和一对斜齿圆柱齿轮传动， 后者的重合度比前者要大。（ ）

94. 蜗轮蜗杆传动在蜗轮的轴剖面的啮合相当于齿轮与齿条的啮合。（ ）

95. 平行轴斜齿圆柱齿轮外啮合传动时的正确啮合条件为：m1t=m2t=m，α1t =αt2=α，β1=β2，且螺线方向相反。（ ）

96. 两直齿圆柱齿轮啮合传动时的正确啮合条件为：m1=m2=m，α1=α2=α。（ ） 97. 一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（ ）

98. 一对相啮合的标准齿轮，小齿轮齿根厚度比大齿轮的齿根厚度小。（ ）

99. 根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。（ ） 100. 一对相啮合的标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。（ ） 101. 一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（ ） 102. 对于单个标准齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。（ ） 103. 定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（ ） 104. 周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（ ） 105. 周转轮系的转化机构是一定轴轮系。（ ）

五． 分析计算题

主要包括：

(1) 平面机构自由度计算

(2) 用速度瞬心法进行机构速度分析

(3) 平面四杆机构类型判定、工作特性分析或四杆机构设计 (4) 凸轮机构设计分析（反转法） (5) 标准直齿和斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算

《机械原理》 第 18 页 共 40 页

(6) 复合轮系传动比计算

各章相关例题、习题：《机械原理（第八版）》，西北工业大学 章 节 习 题 第2章 2-11、12、13、14、16、17、23 第3章 3-3、6、11、12 第8章 8-7、8、9、10、24、25、26 第9章 9-7、8 第10章 10-23、26、27、29 第11章 11-11、12、15、16、19、20

（一）. 平面机构自由度计算

1. 试计算图5-1所示机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出）。并判断该机构的运动是否确定（标有箭头的机构为原动件）。若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，指出各级杆组的级别、数目以及机构的级别。

(a) (b)

图5-1

2. 计算图5-2所示机构自由度，并判定该机构是否具有确定的运动（标有箭头的构件为原动件）。

(a) ( b)

图5-2

3. 计算图5-3所示机构自由度，并确定应给原动件的数目。

《机械原理》 第 19 页 共 40 页

(a) ( b)

图5-3

4. 在图5-4所示机构中，试分析计算该机构的自由度数，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，则在图上明确指出。

(a) ( b)

图5-4

5. 计算图5-5所示机构的自由度（有复合铰链、虚约束和局部自由度请指出）。

(a) ( b)

图5-5

6. 计算图5-6所示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度和虚约束，应指出）。

图5-6

7. 计算图5-7所示齿轮－连杆机构的自由度。

《机械原理》 第 20 页 共 40 页

图5-7

8. 计算图5-8所示机构的自由度。

图5-8

9. 构思出自由度分别为１、２和３的Ⅲ级机构的设计方案。 10. 确定图5-9所示机构当构件８为原动件时机构的级别。

图5-9

（二）. 用速度瞬心法进行机构速度分析

11. 图5-10所示为一个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为原动件，图示位置时凸轮在与滚子接触点B的曲率中心在点O?。试对机构进行高副低代，并确定机构的级别，验证替代前后机构的自由度、凸轮1与从动件2之间的速度瞬心都没有发生变化。

12. 在图5-11所示的凸轮机构中，已知凸轮1以等角速度ω1=10rad/s转动。凸轮为一偏心圆，其半径R1=25mm，LAB=15mm，LAD=50mm，φ1=90°，试用瞬心法求构件2的角速度ω2。

图5-10 图5-11

13. 在图5-12所示机构中，已知长度LAB=LBC=20 mm，LCD=40mm，α=β=90°，ω1=100rad/s，请用速

《机械原理》 第 21 页 共 40 页

度瞬心法求C点的速度的大小和方向。

图5-12

14. 在图5-13所示的铰链四杆机构中，已知该机构的结构参数以及构件1的角速度为?1，机构运动简图的比例尺为?l。利用速度瞬心法，求在图示位置时，构件2和构件3的转速?2和?3的大小和方向。

图5-13

15. 图5-14所示的凸轮机构，已知该机构的结构尺寸和凸轮1的角速度?1。利用瞬心法，求机构在图示位置时从动件2的线速度v2。机构运动简图的比例尺为?l。

图5-14

16. 在图5-15所示的平面组合机构中，已知机构作图的比例尺μl，构件1的角速度?1，求图示位置构件4的线速度v4。

《机械原理》 第 22 页 共 40 页

图5-15

17. 确定图5-16所示机构所有的速度瞬心。如果已知构件1的角速度?1，设图示比例为?l，求图示位置时，图（a）齿轮4的角速度?4的大小、方向和图（b）构件3的速度v3的大小和方向。

图5-16

18. 试标出图5-17所示机构的全部速度瞬心。

图5-17

（a） （b） （ c）

（三）. 平面四杆机构类型判定、工作特性分析或四杆机构设计

19. 在图5-18所示偏置曲柄滑块机构中，若已知a=20mm，b=40 mm，e=10 mm，试用作图法求出此机构的极位夹角θ、行程速比系数K、行程S，并标出图示位置的传动角。

图5-18

20. 判断图5-19所示机构为何种铰链四杆机构？并简要说明理由（图中数字代表杆件长度）

《机械原理》 第 23 页 共 40 页

图5-19

21. 在图5-20所示铰链四杆机构中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求lAB的最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。

图5-20

22. 已知曲柄摇杆机构ABCD各杆杆长分别为AB=50mm，BC=220mm，CD=100mm，最小允许传动角[γmin]=60°，试确定机架长度AD的尺寸范围。

23. 在铰链四杆机构ABCD中，已知LAB=30mm，LBC=75mm，LCD=50mm，且AB为原动件，AD为机架。试求该机构为曲柄摇杆机构时LAD的长度范围。

24. 在图5-21所示曲柄摇杆机构中，已知AD=600mm，CD=500mm，摇杆摆角 φ ＝60°，摇杆左极限与AD夹角φ1＝60°，试确定曲柄和连杆长度。

图5-21

25. 设计一脚踏轧棉机曲柄摇杆机构，如图5-22所示，要求踏板CD极限位置在水平线上下各15°，并且CD=500mm，AD=1000mm，求AB和BC长度。

《机械原理》 第 24 页 共 40 页

图5-22

26. 一偏置曲柄滑块机构，偏距e=10mm，曲柄长度AB=20mm，连杆长度BC=70mm。试用图解法：①求出滑块的行程H；② 画出曲柄为原动件时的最大压力角αmax ; ③ 画出滑块为原动件时机构的死点位置。

27. 设计一偏置曲柄滑块机构。要求滑块行程为40mm，行程速比系数K=1.5 ，滑块在行程端点的最大压力角为45°。求曲柄、连杆的长度和偏距。

28. 在图5-23所示四杆机构中，已知LAB=62 mm ，LBC=40 mm ，LCD=40 mm ，LAD=19 mm 。试问：

（1）该机构为何种机构，有无曲柄存在？如有，指出哪个构件为曲柄。 （2）当以LAB为主动件时，标出从动件的压力角。

图5-23

29. 在一偏置曲柄滑块机构中，滑块导路方向线在曲柄转动中心之上。已知曲柄a=70mm，连杆b=200mm，偏距e=30mm，曲柄转速n1=500r/min。

（1）求滑块行程长度；

（2）分别求滑块正、反行程的平均速度； （3）画出当滑块为主动时的机构死点位置。

30. 一曲柄摇杆机构，已知机架AD=100mm，摇杆CD=75mm，摇杆的一个极限位置与机架的夹角为45°，行程速比系数K=1.5，试确定曲柄长AB和连杆长BC。

31. 设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程s=50mm，偏距e=16mm，行程速度变化系数K=1.4，求曲柄和连杆的长度。

l2?52mm，l3?50mm，l4?72mm，32. 在图5-24所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l1?28mm，

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当取杆4为机架时，求机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角?max及机构的最小传动角?min（结果可以作图量取）。

图5-24

33. 在图5-25所示曲柄滑块机构中，曲柄AB等速整周回转。

（1）设曲柄为主动件，滑块向右为工作行程，确定曲柄的合理转向，简要说明理由； （2）设曲柄为主动件，画出极位夹角?，最小传动角?min出现的位置； （3）此机构在什么情况下出现死点位置？指出死点位置。

图5-25

34. 设计一曲柄摇杆机构，如图5-26所示，已知LAD=75mm，LCD=60mm，当曲柄转角φ=150°时摇杆处于右极限位置，要求机构行程速比系数K=1.18182。

图5-26

35. 设计一个偏心曲柄滑块机构。已知滑块两极限位置之间的距离C1C2?50mm，导路的偏距e=20㎜，机构的行程速比系数K=1.5。试确定曲柄和连杆的长度lAB、lBC。

36. 在图5-27所示的四杆闭运动链中，已知a?150mm，b?500mm，c?300mm，d?400mm。欲设计一个铰链四杆机构，机构的输入运动为单向连续转动，确定在下列情况下，应取哪一个构件为机架？①输出运动为往复摆动；②输出运动也为单向连续转动。

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图5-27

37. 在图5-28 (a)和(b)中

(1) 说明如何从一个曲柄摇杆机构演化为图5-28 (a)的曲柄滑块机构，再演化为图5-28 (b)的摆动导杆机构；

(2) 确定构件AB为曲柄的条件；

(3) 当图5-28 (a)为偏置曲柄滑块机构，而图5-28 (b)为摆动导杆机构时，画出构件3的极限位置，并标出极位夹角?。

(a) (b)

图5-28

38. 图5-29所示为开槽机上用的急回机构。原动件BC匀速转动，已知a?80mm， b?200mm，lAD?100mm，lDF?400mm。

（1） 确定滑块F的上、下极限位置； （2） 确定机构的极位夹角；

（3） 欲使极位夹角增大，杆长BC应当如何调整？

图5-29

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39. 设计一个铰链四杆机构，如图5-30所示。已知摇杆CD的长度lCD?75mm，机架AD的长度lAD?100mm，摇杆的一个极限位置与机架之间的夹角??450， 构件AB单向匀速转动。试按下列情

况确定构件AB和BC的杆长lAB、lBC以及摇杆的摆角?。

（1） 行程速比系数K=1； （2） 行程速比系数K=1.5。

图5-30

40. 试求出图5-31所示机构的最小传动角和最大压力角。

图5-31

41. 标出图5-32所示机构在图示位置的传动角。

图5-32

42. 在图5-33所示的机构中，以构件1为主动件，机构是否会出现死点位置？以构件3为主动件，机构是否会出现死点位置？画出机构的死点位置，并标明机构的主动件是哪一个构件。

图5-33

（四）. 凸轮机构设计分析（反转法）

43. 图5-34所示为偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构，凸轮廓线为渐开线，渐开线的基圆半径

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r0=40mm，凸轮以ω=20rad/s逆时针旋转。试求：

（1）在B点接触时推杆的速度vB； （2）推杆的运动规律（推程）； （3）凸轮机构在B点接触时的压力角；

（4）试分析该凸轮机构在推程开始时有无冲击？是哪种冲击？

图5-34

44. 图5-35所示对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，O为凸轮的几何中心，O1为凸轮的回转中心。直线AC与BD垂直，且O1A?OA/2?30mm，试计算： （1）该凸轮机构中B、D两点的压力角； （2）该凸轮机构推杆的行程h。

图5-35

45. 如图5-36所示，已知一偏心圆盘R=40 mm，滚子半径rT=10 mm，LOA=90 mm，LAB=70 mm，转轴O到圆盘中心C的距离LOC=20 mm，圆盘逆时针方向回转。

（1）标出凸轮机构在图示位置时的压力角α，画出基圆，求基圆半径r0；

（2）作出推杆由最下位置摆到图示位置时，推杆摆过的角度φ及相应的凸轮转角δ。

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图5-36

46. 如图5-37所示为偏置直动推杆盘形凸轮机构，AFB、CD为圆弧，AD、BC为直线，A、B为直线与圆弧AFB的切点。已知e=8mm，r0=15mm，OC?OD?30mm，∠COD=30°，试求：

（1）推杆的升程h， 凸轮推程运动角为δ0，回程运动角?0?和远休止角δ02； （2）推杆推程最大压力角?max的数值及出现的位置； ?的数值及出现的位置。 （3）推杆回程最大压力角?max

图5-37

47. 已知偏置式滚子推杆盘形凸轮机构（如图5-38所示），试用图解法求出推杆的运动规律s－δ曲线（要求清楚标明坐标（s-δ）与凸轮上详细对应点号位置，可不必写步骤）。

图5-38

48. 在图5-39所示的凸轮机构中，弧形表面的摆动推杆与凸轮在B点接触。当凸轮从图示位置逆时针转过90°后，试用图解法求出或标出：

（1）推杆与凸轮的接触点； （2）推杆摆动的角度大小； （3）该位置处凸轮机构的压力角。

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图5-39

49. 图5-40所示为偏置滚子从动件盘形凸轮机构。试确定： （1）基圆半径r0 ；

（2）图示位置升程h1、压力角α1；

（3）凸轮转过90o时的升程h2，α2，该机构存在什么问题？应怎么办？

图5-40

50. 请按以下要求并按1∶1的比例，画出推杆的位移线图和凸轮轮廓曲线。已知基圆半径20mm，尖顶式从动杆在工作中受力方向通过凸轮的旋转中心，当凸轮逆时针转180o时，从动杆按余弦运动规律上升25mm，紧接着突然下降到原高度，而后就静止不动。

51. 图5-41所示凸轮机构中，其凸轮廓线的AB段是以C为圆心的一段圆弧。试求： （1）写出基圆半径r0的表达式；

（2）在图中标出图示位置时的凸轮转角?、推杆位移S、机构的压力角?。

图5-41

52. 设凸轮机构中从动件的行程为h，凸轮推程运动角为?0。试推导当推程从动件的运动规律为余弦加速度运动规律时，从动件位移s与凸轮转角?之间的关系应为：

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h?s?[1?cos(?)]。

2?053. 在图5-42所示的凸轮机构中，画出凸轮的基圆、偏距圆及理论廓线。

图5-42

54. 补全图5-43中不完整的从动件位移、速度和加速度线图，并判断哪些位置有刚性冲击，哪些位置有柔性冲击？

图5-43

55. 标出图5-44中各个凸轮机构在图示位置时的压力角。凸轮为主动件。

图5-44

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56. 在图5-45中，凸轮为主动件，画出凸轮逆时针转过30o时机构的压力角。

图5-45

57. 在图5-46中凸轮为半径为R的圆盘，凸轮为主动件。 （1）写出机构的压力角?与凸轮转角之间的关系； （2）讨论如果??[?]，应采用什么改进设计的措施？

图5-46

（五）. 标准直齿和斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算

58. 一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知：a=100mm，z1=20，z2=30，α=20°，da1=88mm。

（1）试计算下列几何尺寸：①齿轮的模数m；②两轮的分度圆直径d1，d2；③两轮的齿根圆直径df1，df2；④两轮的基圆直径db1，db2；⑤顶隙C。

（2）若安装中心距增至a??102mm，试问：①上述各值有无变化，如有应为多少？②两轮的节圆半径r1?，r2?和啮合角??为多少?

59. 已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数为：z1=40，z2=60，m=5mm，α=20°，ha*=1，c*=0.25。

(1)求这对齿轮标准安装时的重合度??，并绘出单齿及双齿啮合区。

(2)若将这对齿轮安装得刚好能够连接传动，求这时的啮合角??;节圆半径r1?和r2?;两轮齿廓在节?。 圆处的曲率半径?1?和?260. 某机器上有一对标准安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮机构，已知：z1=20，z2=40，m=4mm，、传ha*=1。为了提高传动的平稳性，用一对标准斜齿圆柱齿轮来替代，并保持原中心距、模数（法面）动比不变，要求螺旋角β< 20°。试设计这对斜齿圆柱齿轮的齿数z1，z2和螺旋角β，并计算小齿轮的齿顶圆直径da1和当量齿数zv1。

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61. 已知产生渐开线的基圆半径rb=50mm，试求：

（1）渐开线在向径rk=65mm处的曲率半径ρk、压力角αk和展角θk； （2）渐开线上展角θk=20°处的压力角αk、向径rk和曲率半径ρk。

62. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知：z1=21，z2=61，m=2.5mm，α=200。试求： （1）两轮的齿p1和p2； （2）两轮的基圆齿距pb1和pb2

（3）两轮分度圆上渐开线齿廓的曲率半径ρ1和ρ2。

63. 用范成法滚刀切制参数为z=16、αn=20°、han*=1的斜齿轮，当其β=15°时，是否会产生根切？仍用此滚刀切制齿数z=15的斜齿轮，螺旋角至少应为多少时才能避免根切？

64. 已知一对外啮合斜齿圆柱齿轮的参数为：mn=6mm，z1=30，z2=100，试问螺旋角为多少时才能满足标准中心距为400mm？

65. 一对斜齿圆柱齿轮传动中，已知：z1=20，z2=40，法面模数m n=8mm，αn=20°，螺旋角β=30°，试求：

（1）中心距； （2）两轮当量齿数； （3）两轮齿顶圆直径。

66. 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动，齿轮１丢失，测出其中心距a=150 mm ，齿轮2的齿数 z2=42和齿顶圆直径da1=132 mm ，现需配制齿轮1，试确定齿轮1的主要尺寸。

67. 一对标准斜齿轮传动，已知z1=28 ，z2=58，法面模数mn =4mm ，螺旋角β=10°。试求： （1）两齿轮的齿顶圆直径及中心距；

（2）当中心距为180时，如何改变参数来满足这一要求。

68. 两个压力角均为20°的正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮，它们的齿数分别为z1 =22，z2 =77，齿顶圆直径分别为da1 =54 mm，da2 =158 mm。问该对齿轮能否正确啮合，为什么？

69. 如图5-47所示为一对渐开线齿轮的基圆和顶圆，轮1为主动轮。试分别在图上标明：理论啮合线N1N2，实际啮合线 B1B2，啮合角??，节圆半径r1?、r2?。

图5-47

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70. 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，其模数 m=5mm，α=20o，ha*?1，z1=19，z2=42。轮1主动，顺时针方向转动，当这对齿轮正确安装时，

（1）画出其啮合图，并在图上表明：理论啮合线，开始啮合点，终止啮合点，实际啮合线，啮合角，节点和节圆；

（2）两齿轮的分度圆周节和基圆周节 （周节=齿距）

71. 一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，已知齿数z1＝25，z2＝55，模数m＝2 mm，压力角?＝

*200，ha＝1，c*＝0.25。试求：

（1）齿轮1在分度圆上齿廓的曲率半径?； （2）齿轮2在齿顶圆上的压力角?a2；

（3）如果这对齿轮安装后的实际中心距a??81mm，求啮合角??和两齿轮的节圆半径r1?、r2?。 72. 在一对标准直齿轮传动中，已知：z1=20，z2=60，m=5mm，α=20°，试求两个齿轮的：①分度圆齿距；② 基圆齿距；③ 基圆半径；④ 分度圆上齿廓曲率半径。（齿距=周节）

73. 一对标准渐开线圆柱直齿轮外啮合传动（正常齿），正确安装（齿侧间隙为零）后，中心距为144mm，其齿数为z1=24，z2=120，分度圆上压力角α=200。

（1）求齿轮2的模数m2及其在分度圆上的齿厚S2； （2）求轮1的齿顶圆处的压力角αa1；

74. 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，z1=28，ha*?1，c*?0.25，α=20°，da1?120mm，a=164mm，求：该对齿轮的重合度??及实际啮合线长度。

75. 推证渐开线齿轮法向齿距pn、基圆齿距pb和分度圆齿距p之间的关系为式为pn?pb?pcos???mcos?。

76. 一个渐开线标准正常直齿圆柱齿轮，齿轮的齿数z=17，压力角??20，模数m=3mm。试求在

?齿轮分度圆和齿顶圆上齿廓的曲率半径和压力角。

*77. 一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮传动，已知z1?21，z2?51，mn?4mm，?n?20?，han?1，*cn?0.25，??15?，轮齿宽度B?30mm。试计算这对齿轮传动的中心距a和重合度?。

78. 一阿基米德蜗杆蜗轮传动，蜗轮的齿数z2?40、分度圆直径d2?200mm，蜗杆为单头。确定

?（1）传动比i12?1，其中?1为蜗杆的转速，?2为蜗轮的转速；

?2（2）蜗轮端面模数mt2，蜗杆的轴面模数ma1，分度圆直径d1； （3）蜗杆分度圆升角?1； （4）中心距a。

（六）. 复合轮系传动比计算

79. 在图5-48所示的周转轮系中，已知齿轮1的转速n1=120r/min，而z1=40，z2=20，求： （1）z3；

（2）行星架的转速nH=0时齿轮3的转速n3（大小及方向）。

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图5-48

80. 在图5-49所示的周转轮系中，z1=60，z2=15，z2??20，各轮模数均相同，求z3及i1H。

图5-49

81. 求图5-50所示轮系的传动比i14.，已知z1?z2??25，z2= z3=20，zH=100，z4=20。

图5-50

82. 求图5-51所示卷扬机减速器的传动比i1H.。若各轮的齿数为z1= 24，z2=48，z2??30， z3=90，z3??20，z4=40，z5?100。

图5-51

83. 在图5-52所示轮系中，已知各齿轮的齿数分别为z1=28，z3=78，z4=24 ，z6=80，若已知n1=2000r/min。当分别将轮3或轮6刹住时，试求行星架的转速nH。

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图5-52

84. 在图5-53所示的轮系中，已知各轮齿数为z1= 20，z2= 25，z2??30，z3=20，z4=70，n1=750r/min，方向如图所示，试求nH大小及方向。

图5-53

85. 在图5-54所示的轮系中，已知各齿轮齿数为z1?z2??20，z5= z 6= z 7=30，z 2= z 3=40，z 4=100，试求传动比i17。

图5-54

86. 在图5-55所示的轮系中，已知各齿轮齿数为z 1= 1，z 2=40 ，z2??24，z 3=72，z3??18，z 4=114，蜗杆左旋，转向如图示，试求轮系的传动比i1H，并确定输出杆H的转向。

图5-55

87. 在图5-56所示的轮系中，齿轮均是标准齿轮正确安装，轮1转向如图所示，已知各轮齿数为z

1=20，z 2=25，z 4=25，z 5=20，试求传动比i1H和

nH的转向。

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图5-56

88. 在图5-57所示的轮系中，已知各轮齿数为z 1=22，z 3=88，z 4= z 6，试求传动比i16。

图5-57

89. 在图5-58所示自行车里程表的机构中，C为车轮轴。已知z1= 17，z3= 23，z4= 19，z4??20，z5= 24。设轮胎受压变形后使28英寸的车轮有效直径约为0.7m，当车行一公里时，表上的指针P要刚好回转一周，求齿轮2的齿数。

图5-58

90. 在图5-59所示的轮系中，已知各轮齿数为z1=20，z2=34，z3=18，z4=36，z5=78，z6=z7=26，试求转动比i1H.。

图5-59

91. 在图5-60所示轮系中，z1 =2，z2 =60，z3= 25，z4 = 50，z5 =20，z6 =30，又已知蜗杆的转速n1 =900 r/min ，nB =6r/min，方向如图。求：n6的大小和方向。

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图5-60

92. 图5-61为一用于自动化照明灯具的轮系， z1?60，z2?z2'?30，z3?40，z4?40，z5?120。已知n1?19.5r/min，求：

（1）轮系属于什么类型的周转轮系？ （2）确定箱体的转速和转向。

图5-61

93. 写出图5-62中?1、?3、?H之间的关系，设已知各个齿轮的齿数。

图5-62

94. 图5-63所示为一提升重物装置。蜗杆E为右旋。当卷筒直径为250mm， 齿轮A的转速为700r/min时，确定重物上升的速度和齿轮A的正确转向。

图5-63

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95. 在图5-64所示的轮系中，问当齿轮A转动一转时，齿轮L转动几转？两者的转向是否一致？

图5-64

96. 在图5-65中，nA，nB为轮系的输入运动，C为轮系的运动输出构件。已知nA?50r/min,nB?100r/min确定转速nC的大小和转向。

(a) (b)

图5-65

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