机械原理综合测试卷Ⅰ
一、填空题（每空1分，共10分）
1. 机器中，零件是______的基本单元；构件是______的基本单元。
2. 齿轮、带轮等回转件的平衡属于______问题；电动机转子、机床主轴、滚筒等回转件的平衡属于______问题。
3. 等效转动惯量的等效条件是______；等效力矩的等效条件是______。
4. 下图为一对心曲柄滑块机构，若以滑块3为机架，则该机构转化为______机构；若以构件2为机架，则该机构转化为______机构；若以曲柄1为机架，则该机构转化为______机构。
试卷Ⅰ-一-4图
5. 滚子推杆盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线是理论廓线的______曲线。 二、判断题（每题1分，共10分）（认为正确的在题末括号中打√，否则打×）
1. 机构的自由度就是构件的自由度。 （ ） 2. 在转动副中，设外加驱动力为一单力F，则不论F切于摩擦圆还是作用于摩擦圆之外，总反力FR都恒切于摩擦圆。 （ ）
3. 为了调节机器运转的速度波动，在一部机器中可能需要既安装飞轮又安装调速器。
（ ）
4. 铰链四杆机构中，若有曲柄，曲柄不一定是最短杆。 （ ） 5. 四杆机构顶死在死点不能运动是由机构自锁造成的。 （ ） 6. 要想改善凸轮机构的受力状况，应适当减小凸轮的基圆半径。 （ ） 7. 平底与推杆导路垂直的对心直动平底推杆盘形凸轮机构的压力角始终为0。 （ ） 8. 渐开线齿轮分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。 （ ） 9. 正传动中的一对齿轮必定都是正变位齿轮。 （ ） 10. 斜齿轮的端面模数大于法面模数。 （ ） 三、选择题（每题2分，共20分）（选一正确答案，将其序号填入题中空格处）
1. 当机构中原动件数目______机构自由度数时，该机构具有确定的相对运动。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 大于或等于 2. 速度瞬心是两个作平面运动构件______的重合点。
A. 瞬时绝对速度相等 B. 瞬时绝对速度相等且为零 C. 瞬时绝对速度相等且不为零 3. 从效率的观点来看，机械自锁的条件是其效率______。
A. 大于0 B. 小于0 C. 等于0 D. 小于或等于0 4. 刚性回转体达到静平衡时，______是动平衡的。 A. 一定 B. 可能 C. 一定不
5. 当行程速比系数______时，曲柄摇杆机构才有急回运动。 A. K?1 B. K?1 C. K?0 D. K?1
6. 以曲柄为原动件的曲柄滑块机构，其最小传动角出现在______的位置。
A. 曲柄与滑块导路平行 B. 曲柄与连杆共线 C. 曲柄与滑块导路垂直
o7. 在凸轮机构推杆常用运动规律中，既无刚性冲击又无柔性冲击的是______运动规律。 A. 等速 B. 等加速等减速 C. 余弦加速度 D. 正弦加速度 8. 渐开线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. 传动比 C. 啮合角 9. 已知两直齿圆柱齿轮的齿数z1?10、z2?30，m?4mm，须安装在中心距的箱体上，则该齿轮传动应采用______。 a?80mmA. 标准齿轮传动 B. 等变位齿轮传动 C. 正传动 D. 负传动
10. 在曲柄滑块机构、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、螺旋机构中，有______个机构能实现间歇运动。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
四、分析与计算题（第1~3题每题10分，第4题6分，第5题12分，共48分）
1. 计算图示机构的自由度，若含复合铰链、局部自由度、虚约束请在原图上标出，并说明原动件数是否合适。
2. 下图为一齿轮-连杆组合机构。试求：1）机构瞬心的数目K；2）标出瞬心P12、P13、
P23、P16、P36的位置；3）应用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比
?1。 ?3
试卷Ⅰ-四-1图 试卷Ⅰ-四-2图
3. 如图所示为由齿轮1和2组成的减速传动，驱动力矩M1为常数。从动轮上所受阻力矩M2随其转角变化，其变化规律为：当0??2??时，M2?C?常数；当???2?2?时，
M2?0。若已知齿轮1、2的转动惯量分别为J1和J2，齿数比为
z2?3，主动轮转速为n1z1（rmin）。试求当给定许用速度不均匀系数为[?]时，装在主动轮轴上的飞轮转动惯量JF的大小。
4. 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动，齿1丢失，测出其中心距
a?150mm，齿轮2的齿数z2?42，齿顶圆直径da2?132mm，现需配制齿轮1。试确
定齿轮1的模数m、齿数z1，并计算齿轮1的分度圆直径d1、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1和齿高h。
5. 下图所示轮系中：z1?2，z2?60，z3?25，z4?50，z5?20，z6?30，又知蜗杆的转速n1?900rmin，方向如图所示。试求：1）若轴B转速nB?0，那么轮6的转速n6?？转向如何？2）若nB?6rmin，转向如图，那么n6?？转向如何？
试卷Ⅰ-四-3图 试卷Ⅰ-四-5图
五、作图求解题（第1题7分，第2题5分，共12分）
1. 如图所示的曲柄滑块机构，曲柄AB作等速回转。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；2）设曲柄为主动件，画出急位夹角?和最小传动角?min出现的位置；3）此机构在什么情况下出现死点，指出死点位置。
2. 在如图所示的凸轮机构中，凸轮实际廓线为圆形。1）请在此图上画出并标明：凸轮的理论廓线、凸轮的基圆、凸轮机构的偏距圆、图示位置时凸轮机构的压力角?；2）说明该机构为正偏置还是负偏置？
试卷Ⅰ-五-1图 试卷Ⅰ-五-2图
机械原理综合测试卷Ⅱ
一、填空题（每空1分，共10分）
1. 机器或机构中，______之间具有确定的相对运动。
2. 轴向尺寸较______的转子需进行动平衡；为获得动平衡，要采用______个平衡基面。 3. 动能的最大值与最小值之差表示机械在一个运动周期内动能的最大变化量，通常称为机械的______。
4. 在曲柄摇杆机构中，当______和______共线时出现死点。 5. 渐开线标准直齿圆柱齿轮是指______。
6. 现有4个渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮：m1?4mm，z1?25；m2?4mm，
z2?50；m3?3mm，z3?60；m4?2.5mm，z4?40。其中______和______的渐开线
齿廓形状相同；______和______能正确啮合；______和______能用同一把滚刀制造。 二、判断题（每题1分，共10分）（认为正确的在题末括号中打√，否则打×）
1. 一切自由度不为1的机构，其各构件之间都不可能具有确定的相对运动。 （ ） 2. 具有自锁性的机构是不能运动的。 （ ） 3. 在机器中安装飞轮可以根除机器的周期性速度波动。 （ ） 4. 双摇杆机构中一定不存在周转副。 （ ） 5. 平面四杆机构的行程速比系数K?1，且K值越大，从动件急回越明显。 （ ） 6. 铰链四杆机构运动时，其传动角是不变的。 （ ） 7. 凸轮机构的推杆运动规律为等速运动时，会出现柔性冲击。 （ ） 8. 凸轮机构中，滚子推杆的优点是凸轮磨损小，承受载荷大。 （ ） 9. 尺寸越小的标准齿轮越容易发生根切现象。 （ ）
10. 直齿锥齿轮的当量齿数计算公式为zv?z。 （ ） 3cos?三、选择题（每题2分，共20分）（选一正确答案，将其序号填入题中空格处）
1. 一机构共有5个构件，其速度瞬心数目为______。 A. 3 B. 6 C. 10
2. 考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速等不同状态下运转，其总反力的作用线______切于摩擦圆。
A. 都不可能 B. 不全是 C. 一定都
3. 对于单自由度机械系统，用一个移动构件等效时，其等效质量按等效前后______相等的条件进行计算。
A. 动能 B. 瞬时功率 C. 转动惯量
4. 在铰链四杆机构中，若满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”的条件，使机构成为双摇杆机构，应固定______。
A. 最短杆 B. 最短杆的邻边 C. 最长杆 D. 最短杆的对边 5. 图______所示的曲柄滑块机构没有急回运动特性。
A B C
6. 对于滚子推杆盘形凸轮机构，为使推杆实现预期的运动规律，设计时必须保证______。
A. 滚子半径rr?凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径?min B. 滚子半径rr?凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径?min C. 滚子半径rr?凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径?min D. 滚子半径rr不受任何限制
7. 依据相对运动原理绘制凸轮轮廓曲线的方法称为______。
A. 正转法 B. 渐开线法 C. 反转法 D. 螺旋线法。 8. 渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮的齿数增加，齿顶圆压力角将______。 A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 可能增大也可能减小 9. 斜齿圆柱齿轮以______上的模数和压力角为标准值。 A. 端面 B. 轴面 C. 法面
10. 负变位齿轮的分度圆齿距（周节）应是______?m。
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 小于或等于
四、分析与计算题（第1~3题每题10分，第4题6分，第5题8分，共44分）
1. 计算图示机构的自由度，若含复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出，并说明原动件数是否合适。
o2. 在图示机构中，已知各构件的尺寸及原动件1的角速度?1（常数）。试求?1?90时，
构件2和3的角速度?2、?3。
试卷Ⅱ-四-1图 试卷Ⅱ-四-2图
3. 在下图所示的轮系中，已知z1?60，z2?15，z3?18，各轮均为标准齿轮，且模数相同。1）确定z4；2）计算传动比i1H的大小；3）确定系杆H的转向。
4. 如图所示的一薄壁转盘，其质量为m，经静平衡试验测定其质心偏距为r，方向铅垂向下，该回转平面上不允许安装平衡质量，只能在平面Ⅰ和Ⅱ上进行调整。试求在平衡基面Ⅰ和Ⅱ上的不平衡质径积m?r?、m??r??的大小和方向。
试卷Ⅱ-四-3图 试卷Ⅱ-四-4图
5. 某蒸汽机一发电机组的等效驱动力矩如图所示，等效阻力矩Mr为常数，等于等效驱
40J动力矩Md的平均值（7550N?m），f1?1，f2?1900J，f3?1400J，f4?1800J，
f5?930J，f6?30J，等效构件的平均转速为3500rmin，[?]?0.01，忽略其它构件的
转动惯量。试计算飞轮的转动惯量JF，并指出最大、最小角速度出现的位置。 五、作图求解题（第1题6分，第2题、3题各5分，共16分）
1. 在下图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度分别为：lAB?25mm，lBC?55mm，
lCD?40mm ，lAD?50mm。试问：1）该机构中哪个构件是曲柄？2）该机构中哪个构
件是摇杆？并作图表示出摇杆的摆角?（不用计算具体数值）；3）该机构在什么情况下有死点位置？
试卷Ⅱ-四-5图 试卷Ⅱ-五-1图
2. 在下图所示的凸轮机构中，凸轮廓线为圆形，几何中心在B点。请作出：1）凸轮的理论廓线；2）凸轮的基圆；3）凸轮机构的偏距圆；4）凸轮与推杆在D点接触时的压力角
?D；5）凸轮与推杆从在C点接触到在D点接触时凸轮转过的角度?。
3. 下图画出了一对齿轮的基圆、齿顶圆和中心距，齿轮1为主动轮，转动方向如图所示。请在原图上完成：1）画出理论啮合线段和各自的节圆；2）标出啮合极限点N1、N2；3）标出实际啮合的开始点和终止点B2、B1；4）画出啮合角??。
试卷Ⅱ-五-2图试卷Ⅱ-五-3图
机械原理综合测试卷Ⅲ
一、填空题（每空1分，共10分）
1. 铰链五杆机构是______级机构。
2. 质径积是指转子的______与其______的乘积。残余不平衡质径积相同，但质量不同的转子，质量______的转子的平衡精度高。
3. 在如图所示铰链四杆机构中，机构以AB杆为机架时，为______机构；以CD杆为机架时，为______机构；以AD杆为机架时，为______机构。
试卷Ⅲ-一-3图
4. 正偏置直动推杆盘形凸轮机构的压力角过大时，可通过______或______来减小压力角。
5. 两个渐开线外啮合直齿圆柱齿轮能构成齿轮机构并能实现正反双向连续定传动比传动的条件是______。
二、判断题（每题1分，共10分）（认为正确的在题末括号中打√，否则打×）
1. 槽面摩擦力比平面摩擦力大的原因是槽面接触时的接触面积大。 （ ） 2. 为调节机器的速度波动，通常将飞轮安装于机器中转速较高的轴上。 （ ） 3. 曲柄摇杆机构的行程速比系数K不可能等于1。 （ ） 4. 平面连杆机构的压力角?愈大，则传动角?愈小，机构的传力性能愈好。 （ ） 5. 在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。 （ ） 6. 在凸轮机构中，推杆的等加速等减速运动规律是指推杆在推程中按等加速运动，在回程中按等减速运动。 （ ）
7. 在凸轮机构中，当推杆的运动规律为等加速等减速运动时，会出现刚性冲击。 （ ） 8. 一对渐开线齿轮安装在中心距可稍有变化的机架上，其传动比仍保持不变的的原因是因为基圆半径不变。 （ ）
9. 模数相同的若干个标准直齿圆柱齿轮，齿数越多，则渐开线齿廓越弯曲。 （ ） 10. 一对斜齿轮啮合时，齿面的接触线与斜齿轮的轴线平行。 （ ） 三、选择题（每题2分，共20分）（选一正确答案，将其序号填入题中空格处）
1. 两构件通过______接触组成的运动副称为高副。 A. 面 B. 面或线 C. 点或线 2. 机械发生自锁是因为______。
A. 驱动力太小 B. 生产阻力太大 C. 机械效率小于零 D. 摩擦力太大 3. 具有周期性速度波动的机械系统中，在等效力矩与等效转动惯量的公共周期内，驱动功与阻抗功的关系是______。
A. 驱动功小于阻抗功 B. 驱动功等于阻抗功 C. 驱动功大于阻抗功
4. 双曲柄机构倒置后，______得到双摇杆机构。 A. 一定能 B. 不能 C. 不一定能
5. 下图为一曲柄摇杆机构，AB杆为原动件，在图示位置，?PCD?70（CP为BCo的延长线），?VCD?90，这个70角是该四杆机构在图示位置的______。
A. 压力角 B. 传动角 C. 极位夹角
6. 曲柄摇杆机构中是否存在死点，取决于______是否与连杆共线。 A. 曲柄 B. 摇杆 C. 机架
7. 在滚子推杆盘形凸轮机构中，当外凸凸轮理论廓线的最小曲率半径?min______滚子半径rr时，推杆的运动规律将发生失真现象。
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 近似于 8. 一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是______。
A. 两轮齿数相等 B. 两轮模数相等 C. 两轮基圆齿距（基节）相等 9. 直齿锥齿轮以 的参数为标准值。 A. 法面 B. 小端 C. 大端
10. 为了使单销外槽轮机构的运动系数大于零，槽轮的径向槽数至少为______。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
四、分析与计算题（第1题12分，第2题10分，第3、4题各8分，第5、6题各6分，共50分）
1. 对图示机构：1）计算其自由度；2）在原图中画出高副低代后的机构；3）拆分并画出基本杆组，确定该机构的级别。
oo
试卷Ⅲ-三-5图 试卷Ⅲ-四-1图
2. 如图所示为一水压机的机构简图，已知各构件的尺寸及曲柄AB的角速度?1（为常数）。试求机构在图示位置时构件1与4的瞬心P14及滑块E的速度vE。
3. 已知某机械一个稳定运动循环内的等效阻力矩Mr如图所示，等效驱动力矩Md为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为：?max?200rads、?min?180rads。试求：1）等效驱动力矩Md的大小；2）运转的速度不均匀系数?；3）当要求[?]在0.05范围内并不计其余构件的转动惯量时，应装在等效构件上飞轮的转动惯量JF。
试卷Ⅲ-四-2图 试卷Ⅲ-四-3图
??20，z3?25，z3??60，z4?45，4. 已知轮系中各齿轮齿数z1?20，z2?25，z2??30，z1??15，z5?1，z6?40，轴Ⅰ的转速n1?1000rmin，转向如图所示。求蜗z4轮6的转速和转向。
5. 如图所示的平底推杆盘形凸轮机构，已知凸轮为R?15mm的偏心圆，AO?10mm。求：1）凸轮基圆半径；2）推程运动角；3）推程；4）凸轮机构的最大压力角和最小压力角；5）凸轮的??5rads，当AO成水平位置时，推杆的速度。
试卷Ⅲ-四-4图 试卷Ⅲ-四-5图
6. 采用标准齿条型刀具范成法加工一渐开线直齿圆柱齿轮。已知被切齿轮轮坯角速度为?坯?1rads，刀具移动线速度v刀?60mms，刀具相邻两齿对应点的距离为5?，试问：1）被加工标准齿轮齿数z为多少？2）若被切齿轮轴心到刀具分度线的距离为62mm，这样加工出的齿轮是什么齿轮？其分度圆齿厚是多少？基圆直径为多少？ 五、作图求解题（本题10分）
试画出3种从动件具有急回运动特性的平面四杆机构示意图，并写出其机构名称及各构件尺寸之间应满足的条件，在图上标出极位夹角?。
机械原理综合测试卷Ⅳ
一、填空题（每空1分，共10分）
1. 根据运动副中两构件的接触形式不同，运动副分为______和______。 2. 运动链与机构的区别在于______。
3. 在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，该机构的压力角为______，其传动角为______。
4. 凸轮的基圆半径是从凸轮的______到______的最短距离。
5. 斜齿圆柱齿轮的标准参数在______面上；在几何尺寸计算时应按______面参数代入直齿轮的计算公式。直齿锥齿轮以______的参数作为标准值。 二、判断题（每题1分，共10分）（认为正确的在题末括号中打√，否则打×）
1. 压力角恒为零的平底推杆盘形凸轮机构不会发生自锁。 （ ） 2. 机械系统的等效力矩的值一定大于零。 （ ） 3. 周期性速度波动的机械在一个周期内的动能增量为零。 （ ） 4. 铰链四杆机构的最长杆加最短杆的长度和小于其余两杆长度的和，则该机构一定是曲柄摇杆机构。 （ ）
5. 各种平面四杆机构，只要其极位夹角不为零，便都具有急回运动特性。 （ ）
6. 机构的死点位置就是极为夹角??0的位置。 （ ） 7. 当凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径大于推杆滚子半径时，推杆的运动规律将产生“失真”现象。 （ ）
8. 在凸轮机构中，凸轮的基圆半径越小，则压力角越大，机构的效率就越低。 （ ） 9. 在直齿圆柱齿轮传动中，节圆与分度圆永远相等。 （ ） 10. 加工变位系数为x的变位齿轮时，齿条刀具的中线与节线相距xm距离。 （ ） 三、选择题（每题2分，共20分）（选一正确答案，将其序号填入题中空格处）
1. 某平面机构含有5个低副和1个高副，自由度为1，则该机构有______个活动构件。 A. 2 B. 3 C. 4
2. 刚性转子的动平衡是使其______。
A. 惯性力合力为零 B. 惯性力合力矩为零 C. 惯性力合力为零，同时惯性力合力矩也为零
3. 对于结构尺寸
ob?0.2的不平衡刚性转子，需进行______。 DA. 静平衡 B. 动平衡 C. 不用平衡
4. 当铰链四杆机构中含有周转副时，若以最短杆为______，则该机构为双摇杆机构。 A. 机架 B. 摇杆 C. 连杆
5. 曲柄摇杆机构的死点位置发生在从动曲柄与______的位置。
A. 连杆两次共线 B. 机架两次共线 C. 连杆两次垂直 D. 机架两次垂直 6. 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______。 A. 存在刚性冲击 B. 存在柔性冲击 C. 不存在冲击 7. 一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，其啮合角??______。 A. 等于齿顶圆压力角 B. 等于节圆压力角 C. 等于分度圆压力角 D. 大于节圆压力角 8. 自由度为1的周转轮系是______。
A. 差动轮系 B. 行星轮系 C. 复合轮系
9. 对于图示轮系，给定齿轮1的转动方向如图所示，则齿轮3的转动方向______。 A. 与?1相同 B. 与?1相反 C. 只根据齿轮1的转向无法确定
10. 要使双万向铰链机构的输入角速度恒等于输出角速度，除了中间轴两端的叉面位于同一平面之外，还应使主动轴与中间轴的夹角______从动轴与中间轴的夹角。
A. 大于 B. 等于 C. 小于
四、分析与计算题（第1题8分，第2、3题各10分，第4题16分，共44分）
1. 计算下图所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请在原图上标出。
试卷Ⅳ-三-9图 试卷Ⅳ-四-1图
2. 已知某机器在一个稳定运动循环内的等效阻力矩Mer如图所示，等效驱动力矩Med为常数，?m?100rads，[?]?0.05，不计机器的等效转动惯量Je。试求：1）等效驱动力矩Med的值；2）等效构件在最大角速度?max及最小角速度?min时所处的转角位置；3）最大盈亏功?Wmax；4）飞轮的转动惯量JF。
3. 现有一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮，已知参数z1?12，z2?26，m?2mm，
??20o，ha*?1，c*?0.25。试求：1）齿轮1的分度圆半径r1、齿顶圆半径ra1、齿根圆
半径rf1、基圆半径rb1、齿厚s和槽宽e；2）齿轮传动的中心距a；3）判断齿轮是否根切，为什么？4）若中心距增大2mm，齿轮的啮合角??为多少？
??25，z4?z5?100，蜗杆z6?1（右4. 如图所示的传动机构，z1?z2?20，z3?z4旋），蜗轮z7?75。一偏置曲柄滑块机构的曲柄同轴固联在蜗轮上，曲柄为AB，连杆为BC，偏距为e，行程速比系数为K?1.4。原动件为齿轮1，其转动方向如图所示。试问：1）当滑块C向右远离蜗轮中心为工作行程时，蜗轮的转向是否合理？2）当齿轮1转过40转时，滑块C是否到达右极限位置？如没到达右极限位置，蜗轮需再转多少角度才能到达？
试卷Ⅳ-四-2图 试卷Ⅳ-四-4图
五、作图求解题（第1题6分，第2题10分，共16分）
M11. 如图所示，已知各构件的尺寸、机构的位置、各运动副中的摩擦系数f及摩擦圆，
为驱动力矩，Q为阻力。在图上画出各运动副反力的方向和作用线。
2. 在如图所示的凸轮机构中，已知凸轮以角速度?顺时针方向转动，令推杆的运动速度以v表示，凸轮的基圆半径以r0表示，行程以h表示，偏距以e表示，压力角以?表示，
?表示，远休止角以?s表推杆位移以s表示，凸轮的推程运动角以?0表示，回程运动角以?0示，近休止角以?s?表示，A为实际廓线推程起始点，B为实际廓线推程终止点，C为实际廓线回程起始点，D为实际廓线回程终止点。试作图表示：1）凸轮的理论廓线；2）凸轮的基圆半径r0；3）推杆的行程h；4）当前位置时的压力角?和位移s；5）凸轮的偏距e；
?、远休止角?s、近休止角?s?。 6）凸轮的推程运动角?0、回程运动角?0
试卷Ⅳ-五-1图 试卷Ⅳ-五-2图
机械原理综合测试卷Ⅴ
一、填空题（每空1分，共10分）
1. 用飞轮进行调速时，若其它条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量将越______。在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的尺寸和重量，应将飞轮安装在______轴上。
2. 在曲柄摇杆机构中，已知连杆BC?50mm、摇杆CD?40mm、机架AD?40mm，则曲柄AB的取值范围是______。
3. 在曲柄摇杆机构中，最小传动角出现在______与______处于共线位置时。
4. 在对心直动平底推杆盘形凸轮机构中，增大凸轮的基圆半径，其压力角将______；而当采用尖顶或______推杆时，增大凸轮的基圆半径，其压力角将______。
5. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时，其传动比______，啮合角______。
二、选择题（每题2分，共20分）（选一正确答案，将其序号填入题中空格处）
1. 图示机构中F为驱动力，连杆上作用力的真实方向应该如图______所示。
A B C
2. 如果作用在径向轴颈上的外力加大，那么轴颈上的摩擦圆______。 A. 不变 B. 变大 C. 变小 3. 机器中安装飞轮后，可以______。
A. 使驱动功与阻抗功保持平衡 B. 增大机器的转速
C. 调节周期性速度波动 D. 调节非周期性速度波动
4. 曲柄滑块机构存在死点时，其主动件必须是______。 A. 曲柄 B. 连杆 C. 滑块
5. 在凸轮机构中，推杆的运动规律为______时，机构会产生刚性冲击。 A. 等速运动规律 B. 等加等减速运动规律 C. 余弦加速度运动规律 D. 正弦加速度运动规律
6. 滚子推杆盘形凸轮机构中，可通过适当增大凸轮的______来避免推杆出现运动失真现象。
A. 最大圆半径 B. 分度圆半径 C. 分度圆直径 D. 基圆半径 7. 无论是切制标准齿轮还是切制变位齿轮，______总是作纯滚动的。
A. 齿条型刀具的分度线和轮坯的节圆 B. 齿条型刀具的分度线与轮坯的基圆 C. 齿条型刀具的节线与轮坯的分度圆 D. 齿条型刀具的节线与轮坯的基圆 8. 复合轮系中一定含有一个______。
A. 定轴轮系 B. 周转轮系 C. 行星轮系 D. 差动轮系 9. 周转轮系的基本构件是______。
A. 行星轮和行星架 B. 太阳轮和行星轮 C. 太阳轮和行星架
10. 槽轮机构的拨盘为单销拨盘，槽轮为四槽均布的外槽轮。拨盘等角速度转动时，槽轮每次转动的时间为拨盘旋转一周时间的______。
A. 10% B. 25% C. 40% D. 50% 三、简答题（每题4分，共8分）
1. 何谓运动副？按接触形式分有哪几种？平面高副和平面低副引入的自由度、约束数如何？
2. 加大四杆机构原动件上的驱动力，能否使该机构越过死点位置？为什么？
四、分析与计算题（第1、2题8分，第3题10分，第4题12分，第5、6题8分，共54分）
1. 计算图示机构的自由度，若含复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。
??30，z3?20，z3??30，z4?40，2. 如图所示轮系中，z1?1（右旋），z2?60，z2??60，z5?20，且知n1?n5?1500rmin，转向如图所示。求轴A的转速大小和转动z4方向。
试卷Ⅴ-四-1图 试卷Ⅴ-四-2图
3. 如图所示的刚性转子，已知在A、B处分别有不平衡质量mA?mB?5kg，
rA?rB?r?20mm，lA?lB?60mm，若选择Ⅰ、Ⅱ两个平衡基面进行动平衡，试求在
两个平衡基面上所需加的平衡质量m?、m??的大小，并作图标出其方位。
试卷Ⅴ-四-3图
4. 如图所示的曲柄摇杆机构，已知lAB?50mm，lBC?80mm，lAD?100mm。杆1为曲柄，杆3为摇杆，曲柄为主动件且匀速转动，转速n1?60rmin。试求：1）摇杆3的最小长度lCDmin；2）当lCD?CnDmil时，机构的最小传动角?min?？机构的行程速比系数K??
摇杆一个工作行程需多少时间？3）若摇杆3顺时针摆动为工作行程，为保证工作行程的速
度较慢，试确定曲柄1的合理转动方向。
5. 如图所示为一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮行星传动机构，已知：z1?40，
z2?z3?20，m?2mm，?=20o。试：1）计算该机构的自由度F，并指出存在的复合
铰链、局部自由度、虚约束之处。2）若已知nH?1400rmin，转向如图所示，求齿轮2转速n2的大小及转向。3）若齿轮1、2的实际安装中心距a??62mm，求齿轮1的基圆直径db1、节圆直径d1?、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1，并计算齿轮1、2的啮合角。
试卷Ⅴ-四-4图 试卷Ⅴ-四-5图
6. 在图示机构中，作用于构件3上的P为驱动力，作用于构件1上的Q为生产阻力。各转动副处的摩擦圆如图所示，各移动副处的摩擦系数均为f，各构件重量及惯性力忽略不计。1）机构处于死点位置时，连杆2与水平线之间的夹角?为多大？2）机构自锁时，连杆2与水平线之间的夹角?为多大？ 五、作图求解题（本题8分）
如图所示为一偏置滚子推杆盘形凸轮机构。在图中作出：1）凸轮的理论廓线、基圆和基圆半径r0；2）图示位置推杆的位移s和凸轮转角?；3）推杆的最大位移h和凸轮的推程运动角?0；4）凸轮机构在图示位置的压力角?。
试卷Ⅴ-四-6图 试卷Ⅴ-五图
机械原理综合测试卷Ⅰ
一、填空题
1. 制造、运动；2. 静平衡、动平衡；3. 作用有等效转动惯量的等效构件的动能等于原机械系统的动能、作用在等效构件上的等效力矩的瞬时功率等于作用在原机械系统的所有外力的同一瞬时功率之和；4. 直动滑杆、曲柄摇块、导杆；5. 法向等距。 二、判断题
1.×；2. √；3. √；4. √；5. ×；6. ×；7. √；8. √；9. ×；10. √。 三、选择题
1. B；2. A；3. D；4. B；5. D；6. C；7. D；8. B；9. B；10. C。 四、分析与计算题
1. 解：1）该机构中不存在局部自由度，复合铰链和虚约束情况如图所示。 2）计算机构的自由度：
方法一：n?7、pl?9、ph?1，F?3n?(2pl?ph)?3?7?(2?9?1)?2 方法二：n?7、pl?10、ph?2、p??3，
F?3n?(2pl?ph)?p??3?7?(2?10?2)?3?2
3）F?2?原动件数，原动件数不合适。
222. 解：1）K?CN?C6?15
2）P16、P36分别在转动副A、D的中心上；由于齿轮节圆互作纯滚动，切点的相对速度为零，所以切点就是两啮合传动齿轮的相对瞬心P12、P23；由三心定理得齿轮1、3的相对瞬心P13应在P12与P23连线和P16与P36连线的交点处，如图所示。
试卷Ⅰ-四-1答图 试卷Ⅰ-四-2答图
3）根据瞬心的定义得：vP13??1P13P16??3P13P36，则：3. 解：取轮1为等效构件，等效转动惯量Je为：
P?1P?1336 ?3P13P16Je?J1?J2(?22z1)?J1?J2(1)2?J1?J2 ?1z29?2z1?M21?M2 ?1z23等效阻力矩为：Mer?M2?1?i?2，作Mer-?1图，如图所示。
在一个运动周期（6?）内，驱动功等于阻抗功。所以，Med6??作Med-?1图，如图所示。
CC?3?，Med?M1?。36
试卷Ⅰ-四-3答图
CC??)?3???C 362C?在3?~6?内为盈功，?W2??3??C
62在0~3?内为亏功，?W1??(最大盈亏功为?Wmax??C
JF??Wmax900?Wmax900?C1900C1?J??J??(J?J)??(J?J2) ee1212?m[?]?2n12[?]?2n12[?]9?n12[?]9da2132??3mm *z2?2ha42?2?1*4. 解：1）由da2?(z2?2ha)m，得m?2）由a?12a2?150m(z1?z2)，得z1?z2???100，z1?58 2m33）d1?mz1?3?58?174mm
*4）da1?(z1?2ha)m?(58?2?1)?3?180mm
**5）df1?(z1?2ha?2c)m?(58?2?1?2?0.25)?3?166.5mm **6）h?(2ha?c)m?2.25?3?6.75mm或h?da1?df1180?166.5??6.75mm 225. 解：1）对1、2轮系：i12?n1z260n900???30，n2?1??30rmin n2z12i1230蜗轮为右旋（蜗杆也为右旋），用右手法则判断出蜗轮2转向箭头应向下。
nB?0时，3、4?5、6为定轴轮系：
i36?n3z4z650?30nn30???3，n6?3?2??10rmin n6z3z525?20i36i363用画箭头法判定，n6转向箭头向下。
2）nB?6rmin时，3、4?5、6及B组成周转轮系，B为系杆。
Bi36?n3?nB30?(?6)z4z6???3，n6?6rmin
n6?nBn6?(?6)z3z5轮6转向与轮3（2）的一致，箭头向下。 五、作图求解题
1. 解：1）如图所示，工作行程（滑块C1→C2），曲柄AB由AB1转到AB2，转角为
?1180o???1?180??，所需时间t1??；空行程（滑块C2→C1），曲柄AB由AB2转
??o?2180o???到AB1，转角为?2?180??，所需时间t2?。为了保证滑块在空行程具有??o急回运动特性，即t1?t2，则曲柄的的合理转向必为逆时针方向。
2）以曲柄为主动件，急位夹角?和最小传动角?min的位置如图所示。
3）此机构在以滑块为主动件的情况下出现死点，其死点为C1B1A和C2B2A两个位置。 2. 解：1）凸轮的理论廓线、凸轮的基圆、凸轮机构的偏距圆、图示位置时凸轮机构的
压力角?如图所示。2）该机构为正偏置。
试卷Ⅰ-五-1答图 试卷Ⅰ-五-2答图
机械原理综合测试卷Ⅱ
一、填空题
**1. 构件；2. 大、两；3. 最大盈亏功；4. 曲柄、连杆；5. m、?、ha、c均为标准值，
且分度圆上s?e的直齿圆柱齿轮；6. 1和4、1和2、1和2。 二、判断题
1. ×；2. ×；3. ×；4. ×；5. √；6. ×；7. ×；8. √；9. ×；10. ×。 三、选择题
1. C；2. C；3. A；4. D；5. B；6. C；7. C；8. C；9. C；10. B。 四、分析与计算题
1. 解：1）C、G处为复合铰链；I处为局部自由度；构件7、8、9属于重复结构，引入虚约束，导路M?为虚约束。
2）计算机构的自由度：
方法一：n?9、pl?12、ph?2，F?3n?(2pl?ph)?3?9?(2?12?2)?1 方法二：n?13、pl?19、ph?2、F??1、p??3，
F?3n?(2pl?ph)?F??p??3?13?(2?19?2)?1?3?1
3）F?1?原动件数，原动件数合适。
2. 解：1）确定各瞬心的位置：P14在A点，P34在D点，P12在B点；P23在CD垂线的无穷远处；CB延长线与DA延长线交点为P过D点作CD垂线，交BA延长线于P24，13；如图所示。P24为构件2和4的绝对瞬心，即为构件2的回转中心。 2）对于P12点：?2P24P12??1P14P12，则：?2??1P14P12 P24P12对于P13点：?3P34P13??1P14P13，则：?3??1P14P13 P34P133. 解：1）设齿轮1、2、3、4的分度圆半径分别为r1、r2、r3、r4。 根据齿轮1和齿轮4同轴条件，有r4?r3?r1?r2，即：z4?z3?z1?z2 所以，z4?z1?z2?z3?60?15?18?63
2）反转法求转化轮系的传动比
Hi14??1??H?1??Hz2z415?637?71????，i1H?1?1??
?4??H0??Hz1z360?188?H881?0，系杆H的转向与齿轮1的转向相同。 84. 解：将薄壁转盘上的不平衡质径积mr等效到平衡基面Ⅰ和Ⅱ上。
3）i1H?在平衡基面Ⅰ上：?m?r?(b?a)?mrb 故有：m?r???bmr，方向向上。 b?a在平衡基面Ⅱ上：m??r??(b?a)?mra 故有：m??r???amr，方向向下。 b?a5. 解：1）Eb?Ea?f1?Ea?1400，Ec?Eb?f2?Ea?1400?1900?Ea?500
Ed?Ec?f3?Ea?500?1400?Ea?900，Ee?Ed?f4?Ea?900?1800?Ea?900 Ef?Ee?f5?Ea?900?930?Ea?30，Ea??Ef?f6?Ea?30?30?Ea
Emax?Eb?Ea?1400，Emin?Ee?Ea?900。所以，最大角速度出现在b点，最小
角速度出现在e点。
2）?Wmax?Emax?Emin?(Ea?1400)?(Ea?900)?2300J
JF??Wmax900?Wmax900?2300???1.712kg?m2 22222?m[?]?n[?]??3500?0.01五、作图求解题
1. 解：1）最短杆AB为曲柄；2）CD杆为摇杆，?角如图所示；3）当CD杆为原动件时，机构运动到AB与BC共线时（AB1C1和AB2C2），传动角为零，此时为死点位置。
试卷Ⅱ-四-2答图 试卷Ⅱ-五-1答图
2. 解：如图所示。 3. 解：如图所示。
试卷Ⅱ-五-2答图 试卷Ⅱ-五-3答图
机械原理综合测试卷Ⅲ
一、填空题
1. Ⅱ；2. 偏心质量、矢径、大的；3. 双曲柄、双摇杆、曲柄摇杆；4.增大凸轮基圆半径、增大偏距；5. 两轮的模数、压力角分别相等，且重合度???1。 二、判断题
1. ×；2. √；3. ×；4. ×；5. ×；6. ×；7. ×；8. √；9. ×；10. ×。 三、选择题
1. C；2. C；3. B；4. C；5. B；6. A；7. C；8. C；9. C；10. B。 四、分析与计算题
1. 解：1）该机构中D处为复合铰链；B处为局部自由度。
n?5、pl?6、ph?2，F?3n?(2pl?ph)?3?5?(2?6?2)?1
F?3n?(2pl?ph)?F??3?6?(2?7?2)?1?1 或n?6、pl?7、ph?2、F??1，
2）高副低代后的机构如图a）所示。
3）拆分的基本杆组如图b）所示。因杆组的最高级别为Ⅱ级，故该机构为Ⅱ级机构。 2. 解：1）先确定通过运动副直接相连的两构件间的瞬心：P16、P12、P24、P34、P36、
P45、P56。由三心定理得：P36、P34、P46共线，P45、P56、P46共线，从而确定出P46；P16、P46、P14共线，P12、P24、P14共线，从而确定出P14，如图所示。
试卷Ⅲ-四-1答图 试卷Ⅲ-四-2答图
2）P46为构件4、6的绝对瞬心，即构件4的定轴转动的中心。?1P16P14??4P46P14，
?4??1PPP?PE16P14，?4方向为逆时针。vE??4P46E??1161446，方向向右。 P46PP46P14143. 解：1）根据一个周期中等效驱动力矩所作的功和阻力矩所作的功相等来求等效驱动
力矩
?2?0Mdd???Mrd?，Md?2??1000?02??4?100?7?1700?，Md?212.5N?m ?442）直接利用公式求?
?m??max??min2????min200?180200?180??0.105 ?190rads，??max?1902m3）求出最大盈亏功后，飞轮转动惯量可利用公式求解
?Wmax?(1000?212.5)??4?618.5J，JF??Wmax618.52??0.343kg?m 22?m[?]190?0.054. 解：对于1、2-2?、3组成的定轴轮系：
i13?n1z2z325?25251616???，n3?n1??1000?640rmin
?20?2016n3z1z22525对于1?、4?-4、3?及H(5)组成的周转轮系：
Hi1H?3??i13??z3?30?608n1?n51000?n5z4????，n5?424rmin
?z415?453n3?n5640?n5z1对于5-6组成的定轴轮系：
i56?n5z6n424??40，n6?5?所以蜗杆5与齿轮1同向。?10.6rmin。n5?0，n6z54040蜗杆为右旋，用右手法则判定出蜗轮的转向为逆时针。
5. 解：1）凸轮基圆半径：r0?R?AO?15?10?5mm
o2）推程运动角?0?180
3）推程h?2AO?20mm
o4）由于平底垂直于导路的平底推杆凸轮机构的压力角恒等于零，所以?max??min?0
5）取AO与水平线夹角为凸轮转角?，则
s?AO?AOsin??10(1?sin?)；推杆位移方程为：推杆速度方程为：v?s??10?cos?。
当凸轮以??5rads回转，AO成水平位置时（??0或??180），推杆的速度为
oov?10?cos???50mms。
6. 解：1）v??r，r?v??60mz?60mm；p??m?5?，m?5mm；r?，12z?2r2?60??24 m52）xm?62?60?2mm，x?22??0.4?0，是正变位齿轮 m5s??m2?2xmtan???2?5?2?0.4?5?tan20o?9.31mm
rb?rcos??60cos20o?56.38mm
五、作图求解题
解：1）曲柄摇杆机构（图a））：连架杆AB最短，且最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。
2）偏置曲柄滑块机构（图b））：lAB?e?lBC。 3）摆动导杆机构（图c））：lAC?lAD。
试卷Ⅲ-五答图
机械原理综合测试卷Ⅳ
一、填空题
1. 低副、高副；2. 机构中有作为机架的固定构件，而运动链中没有；3. 0、90；4.转动中心、理轮廓线；5. 法、端、大端。 二、判断题
1. ×；2. ×；3. √；4. ×；5. √；6. ×；7. ×；8. √；9. ×；10. √。 三、选择题
1. C；2. C；3. A；4. C；5. A；6. B；7. B；8. B；9. C；10. B。 四、分析与计算题
1. 解：1）该机构不存在复合铰链，局部自由度和虚约束情况如图所示。 2）计算自由度：
方法一：n?4、pl?5、ph?1，F?3n?(2pl?ph)?3?4?(2?5?1)?1 方法二：n?5、pl?7、ph?2、F??1、p??3，
ooF?3n?(2pl?ph)?F??p??3?5?(2?7?2)?1?3?1
2. 解：1）Med?2??2）如下图所示。
?3?100?2???50??100?100?，Med?50N?m 33
试卷Ⅳ-四-1答图 试卷Ⅳ-四-2答图
E??E??E0?350?50?100?100??E0??E0 ，E4??E??，E2??E4??333333100? 3Emax?E0?E2?，Emin?E4??E0?34?max发生在??0（2?）处，?min发生在???处。
3100?100?)?J 3）?Wmax?Emax?Emin?E0?(E0?33100??W3?0.21kg?m2 4）JF?2max?2?m[?]100?0.053. 解：1）r1?11mz1??2?12?12mm，ra1?r1?ha*m?12?1?2?14mm 22*rf1?r1?(ha?c*)m?12?1.25?2?9.5mm，rb1?r1cos??12cos20o?11.276mm
11s?e??m???2?3.14mm
22112）a?m(z1?z2)??2?(12?26)?38mm
223）z1?12?zmin?17，所以齿轮1根切。
acos?38cos20o?arccos?26.78o 4）acos??a?cos??，???arccosa?40?-z5-H(z2)4. 解：1）此轮系为复合轮系，将轮系拆分为定轴轮系z1-z2、周转轮系z3-z4-z4及定轴轮系z6-z7。
在定轴轮系z1-z2中：i12?n1z2??1，n1?n2，n2方向箭头向下。 n2z1H?-z5-H(z2)中：i35?在周转轮系z3-z4-z4n3?nH0?n2zz100?100??45??16
?n5?nHn5?n2z3z425?25n5?15n2，即n5与n2同向。由蜗杆6转向箭头向下和右旋可判断出蜗轮7的转向为16顺时针。
如图所示，滑块从左极限位置C1运动到右极限位置C2（工作行程）时，曲柄AB由AB1o转到AB2，转角为?1?180??；滑块从右极限位置C2运动到左极限位置C1（空行程）o时，曲柄AB由AB2转到AB1，转角为?2?180??。由于?1??2，说明滑块由C1→C2所用时间比C2→C1所用时间多、速度慢，所以蜗轮顺时针转向合理。
试卷Ⅳ-四-4答图
2）i12?nzn1nn16?1，i25?2?2?，i67?6?7?75， n2n5n615n7z6i17?n116?i12?i25?i67?1??75?80。轮1转40转时，蜗轮7转过180o。 n715o曲柄滑块机构的极位夹角??180oooK?11.4?1?180o??30o。工作行程，曲柄ABK?11.4?1（蜗轮）应转过180?30?210。若滑块从左极限位置开始工作行程，轮1转40转时，滑块未能到达右极限位置，蜗轮还应再转30。 五、作图求解题
1. 解：各运动副反力的方向和作用线如图所示。 2. 解：作图解答如图所示。
o
试卷Ⅳ-五-1答图 试卷Ⅳ-五-2答图
机械原理综合测试卷Ⅴ
一、填空题
1. 大、高速；2. 0?AB?30mm；3. 曲柄、机架；4. 不变、滚子、减小；5. 不变、变大。 二、选择题
1. C；2. A；3. C；4. C；5. A；6. D；7. A；8. B；9. C；10. B。 三、简答题
1. 答：1）运动副是两个构件直接接触而组成的可动的连接。2）高副和低副。3）一个平面高副有两个自由度、一个约束；一个平面低副有一个自由度、两个约束。
2. 答：不能。根据机构死点的概念，此时传动角为0，驱动力有效分力为0，机构无法运动。加大驱动力后，传动角仍为0，驱动力有效分力仍为0。 四、分析与计算题
1. 解：1）该机构中不存在复合铰链，B处为局部自由度，构件DE及导路I、J之一为虚约束。
2）计算自由度：
方法一：n?6、pl?8、ph?1，F?3n?(2pl?ph)?3?6?(2?8?1)?1 方法二：n?8、pl?12、ph?1、F??1、p??3，
ooF?3n?(2pl?ph)?F??p??3?8?(2?12?1)?1?3?1
2. 解：1）该轮系为复合轮系，包括定轴轮系1-2、5-4?和周转轮系2?-3-3?-4-A。 2）对于定轴轮系1-2和5-4?
i12?n1z260n1500???60，n2?1??25rmin，n2方向箭头向上。 n2z11i1260?60n5z4n1500?方向箭头向下。 ??5????3，n4?500rmin，n4?n4z520i54?3i54??3）对于周转轮系2?-3-3?-4-A
??n2?25rmin，设n2方向为正，则n4?n4???500rmin n2Ai2?4???nAzzn225?nA20?408??34??
?z3?30?309n4?nA?500?nAz2解得nA?4225rmin，转向与齿轮2同向，箭头向上。 3. 解：WAΙ?mArA?0.1kg?m，WBΙ?mBrBlB?mBrB?0.1kg?m lAWBΙΙ?mBrBlA?lB?2mBrB?0.2kg?m lA取?W?0.01kg?m，画出Ⅰ、Ⅱ面上的质径积矢量多边形，如下图所示。
试卷Ⅴ-四-3答图
WbΙ??Wca?0.1414kg?m，m??WbΙΙ??Wed?0.2kg?m，mΙΙ?WbΙ?7.07kg，方位在左下角45o。 rWbΙΙ?10kg，方位在水平线右侧。 r4. 解：1）由曲柄存在条件得：lAB?lAD?lBC?lCD
lCD?lAB?lAD?lBC?50?100?80?70mm，lCDmin?70mm
2）如图所示，曲柄AB与机架AD重叠共线时（AB2C2D）：
22lBC?lCD?(lAD?lAB)2802?702?502?1?arccos?arccos?38.21o
2lBClCD2?80?70曲柄AB与机架AD拉直共线时（AB3C3D）：
22lBC?lCD?(lAD?lAB)2802?702?1502o?2?180?arccos?180?arccos?0o
2lBClCD2?80?70oo所以，?min?0
曲柄AB与连杆BC拉直共线时（AB1C1D）：
22lAD?(lBC?lAB)2?lCD1002?1302?702?DAC1?arccos?arccos?32.2o
2lAD(lBC?lAB)2?100?130曲柄AB与连杆BC重叠共线时（AB3C3D）：
22lAD?(lBC?lAB)2?lCD1002?302?702?DAC3?arccos?arccos?0o
2lAD(lBC?lAB)2?100?30???DAC1??DAC3?32.2o?0o?32.2o
180o??180o?32.2oK???1.436
180o??180o?32.2oK?t16060?1.436，t1?t2???1s，解得t1?0.59s t2n1603）如图所示，摇杆3顺时针摆动为工作行程，则摇杆从C1D转到C3D时，曲柄应转过180??；摇杆从C3D转到C1D时，曲柄应转过180??，使空回行程具有急回运动特性。因此，可判断出曲柄应逆时针方向转动。
5. 解：1）n?2、pl?2、ph?1，F?3n?(2pl?ph)?3?2?(2?2?1)?1 该机构中不含复合铰链和局部自由度。构件2、3属于重复结构，系杆H和机架两处接
触构成两个转动副，因此构件3和系杆H的一个转动副为虚约束。
2）i12?Hoon1?nHz0?1400201???2????，n2?4200rmin
n2?nHn2?1400z1402n2?0，n2转向与nH相同。
o3）db1?d1cos??mzcos??2?40?cos20?75.175mm
a??z11120?)?d1?(1?2)?d1?(1?)?62mm，d1??82.67mm (d1??d222z1240*da1?(z1?2ha)m?(40?2?1)?2?84mm
df1?(z1?2ha*?2c*)m?(40?2?1?2?0.25)?2?75mm
11a?m(z1?z2)??2?(20?40)?60mm
22acos?60?cos20o?arccos?24.58o acos??a?cos??，???arccosa?62或???arccosdb175.175?arccos?24.58o d1?82.67o6. 解：1）机构处于死点位置时，其传动角为0，所以连杆2与水平线之间的夹角?为
90o。
2）各运动副中反力如图a）所示。其中??arcsin2?（?为摩擦圆半径；lAB为连杆lABnctar，??aAB的杆长）f。
滑块3力的平衡条件为：P?FR23?FR43?0
滑块1力的平衡条件为：Q?FR21?FR41?0，FR21??FR23 力的多边形如图b）所示，由正弦定理可得：
FR23sin(90o??)sin(90o??)?P，FR21?Q osin(?????)sin(90??????)所以：Q?Pcos(?????)P?
sin(?????)tan(?????)由Q?P?0及??0o~90o得机构自锁条件为：??90o?(???)
tan(?????)o即机构自锁时，连杆2与水平线之间的夹角?为：??90?(arcsin2??arctanf)。 lAB
试卷Ⅴ-四-4答图 试卷Ⅴ-四-6答图
五、作图求解题
解：作图解答如图所示。
试卷Ⅴ-五答图