2022年机械原理试卷.pdf

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1、题目部分， ( 卷面共有 95 题, 分,各大题标有题量和总分)一、填空题 (18 小题, 共分 )1(2分) 在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得双摇杆机构。2(2 分)盘形凸轮的基圆半径是理论轮廓曲线上距凸轮转动中心的最小向径。3(2分) 刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用动平衡方法平衡。其平衡条件为M = O ；F = 0 。4(2 分)ha*, 120的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 17 。5(2 分) 设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的理论廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为实际廓线

2、。6(2 分)平面机构中传动角和压力角之和等于90 。7(2 分) 在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是0。8(2分) 速度比例尺的定义是图 上 单 位 长 度 (mm) 所 代 表 的 实 际 速 度 值(m/s) ，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。9(2 分) 在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是高副 。10(2 分) 对静不平衡的回转构件施以平衡措施的过程称为_静平衡 _过程。11(2 分) 连杆机构的急回特性用行程速比系数K 表达。12(2 分) 圆锥齿轮用于传递两轴线相

3、交 的运动，蜗杆传动用于传递两轴线交错的运动。 13(2 分) 标准直齿轮的基本参数是 Z、 m 、 h*a 、 c* 。14(2 分) 一对渐开线直齿圆柱齿轮传动, 其啮合角的数值与分度圆上的压力角总是相等。15(4 分) 在移动副摩擦中，总反力是正压力和摩擦力的合力。16(4 分) 写出两种实现间歇运动的机构名称_棘轮机构 _ 、槽轮机构。17(4 分) 在用齿条形刀具加工直齿圆柱变位齿轮时，刀具远离轮坯中心的变位方式叫_正变位 _；刀具移近轮坯中心的变位方式叫_负变位 _。18(2 分) 在拟定机械传动系统方案时，采用尽可能短的运链。二、选择题 (26 小题, 共分 )1(2 分)范成法

4、切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在D 的场合。A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少2(2 分)为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装 B 。A、调速器； B 、飞轮； C 、变速装置。3(2 分)计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会B。A、 增多； B 、减 少； C 、不 变。4(2 分)压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的C 方向所夹的锐角。A、法线； B、速度； C、加速度； D、切线5(2 分)齿轮渐开线在 D 上的压力角最小。A、 齿根圆； B、齿顶圆； C 、分度圆； D 、基圆6(2 分)在设计滚子从动件盘形凸轮

5、机构时，轮廓曲线出现尖顶或交叉是因为滚子半径D 该位置理论廓线的曲率半径。A、大于； B、小于； C、等于。 D 、大于或等于精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 7(2 分)将机构位置图按实际杆长放大一倍绘制，选用的长度比例尺l应是A 。(A)0.5 mm/mm ； (B)2 mm/mm ； (C)0.2 mm/mm ； (D)5 mm/mm 。8(1分).右图所示平面接触移动副，rQ为法向作用力，滑块在rP力作用下沿v方向运动，则

6、固定件给滑块的总反力应是图中A 所示的作用线和方向。v9(2 分) 作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是 C 。A、va00,； B、v0，amax；C、v0，a0； D、v0，a0。10(2 分) 蜗杆蜗轮传动的标准中心距a=D 。A、mzz212()；B、mzz212()；C 、mqz21()；D、mqz22()11(2 分) 斜齿轮的端面齿形与其法面齿形是_B_（A 相同 ;B不同的），一般其 _B_（A端面 ;B 法面）齿形的参数是标准的。12(2 分) 在传力过程中，连杆机构的传动角一般是_A_好。A、大点 ; B、小点 C 、不变13(2 分) 一对渐开线

7、直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是它们的_B_相等。A、分度圆周节 ; B、基圆周节 ; C、齿顶圆齿厚14(2 分) 机械原理的研究对象是_B_。A、机架与原动件; B 、机构与机器 ; C 、零件和构件15(2 分) 下面四个机构运动简图所示的四个铰链四杆机构，图A 是双曲柄机构。A、a； B、b； C、c； D、d。(a)(b)(c)(d)16(2 分) 范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在D 的场合。A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少17(2 分) 计算机构自由度时若计入虚约束，则机构会 B 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - -

8、- - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 22 页 - - - - - - - - - - A、增多； B、减 少； C、不 变18(2 分) 轴 2 搁置在 V形铁 1 上，根据它们在图示平面内能实现的相对运动，可判别它们之间组成的运动副是A 。19(2 分) 机构具有确定运动的条件是其原动件的数目应等于_C_ 。A、从动件数目 ; B 、运动副数目 ; C 、机构的自由度数目20(2 分) 对渐开线标准齿轮传动，当其实际中心距a大于标准中心距a 时，两分度圆与两节圆 _D_，压力角与啮合角_。A、相等，相等 B、相等，不相等 C 、不相等

9、，相等 D 、不相等，不相等21(2 分) 凸轮机构升程的许用压力角 1 应比回程的许用压力角 2 取得_B_。 A 、大些； B、 小些 ； C、 相等22(2 分) 凸轮机构中推杆的运动规律是根据_A_选定的。 A、推杆的工作需要； B、凸轮的基圆半径； C、机构的尺寸23(2 分) 具有自锁性的机构是_B_运动的。A、 不能； B、 可以24(2 分) 当机构的自由度大于机构的原动件数目时，机构将 A 。 A、 运动不完全确定；B、 乱动25(2 分) 构件是机构中的_A_（ A. 、运动单元； B、 制造单元） 。26(2 分) 两个运动构件，它们相对瞬心的绝对速度B 。 A、均为零；

10、 B、 不为零且相等；C、 不相等三、问答题 (19 小题, 共分 )1(6分) 以转动副联接的两构件，当外力(驱动力 ) 分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态答：原动件数小于自由度，无确定运动。1) 当外力作用于摩擦圆内时，原来静仍静止原运动则做减速相运动；2) 当外力作用于摩擦圆外时，作相对加速运动；3) 当外力切于摩擦圆，原来静止仍静止，原来运动则作等速运动。2(5分) 渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别在什么情况下，分度圆和节圆是相等的答：一个齿轮只有分度圆，只有一对齿轮传动时才有节圆。在标准安装时分度圆和节圆相等。3(5 分)渐开线直齿圆

11、柱标准齿轮的分度圆具有哪些特性答：分度圆是齿轮基本尺寸计算的基准圆；在分度圆上具有标准模数和标准压力角值；分度A、 转动 副；B、移 动 副；C、纯滚 动 型 平 面 高副；D、滚 动兼 滑 动 型 平 面 高 副。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 圆上的齿厚等于齿槽宽；分度圆与用齿条刀加工时的节圆重合。4(12 分) 何谓凸轮机构的压力角试分别标出三种凸轮机构在图示位置的压力角（凸轮转向如 箭头所示）。答：5(15 分) 试列举

12、出五种能将连续回转运动转换为直线运动的机构，要求画出机构示意图,写上机构名称。答：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 件6(2 分)试述机构有确定运动的条件，并判断下图所示两机构是否有确定运动。答: (1) 机 构 有 确 定 运 动的 条 件 是 机 构自 由度大 于零等 于 原 动 件 数 目。(2) 图 aFnpp32332401LH原 动 件 数 大 于 自 由 度，无 法 运 动。(3) 图 bFnpp32342502LH

13、精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 7(12 分)图示为一凸轮连杆机构，已知凸轮为原动件，HFGECDLLL/，试计算该机构的自由度。若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指出它们的位置。（12 分）答：计算 自 由 度B 处 为 局 部 自 由 度， GE 呈 现 虚 约 束。Fnpp323425 11LH8(12 分) 计算图示机构的自由度，已知 LAB = LBC = LBD , CAD = 90, 并标出各处运动副的类型和数目

14、，指出可能有的复合铰链，虚约束和局部自由度的位置。9(12 分) 图示一凸轮机构，设已知各构件的尺寸及凸轮的角速度，用速度瞬心法求此位置时从动件的移动速度，只需写出算式即可，并保留做图线。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 10(15 分) 图示的是一个抛光机不完整的机构运动简图，请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整，比例尺为 1mm/mm 。试在图上标出全部运动尺寸并计算机构的自由度。11(5 分) 试计算图示机构的自由度。如

15、有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须标明。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 12(6 分) 试给出图示平面四杆机构的名称，并回答：（1）此机构有无急回作用（2）此机构有无死点在什么条件下出现死点（3）构件 AB主动时，在什么位置有最小传动角13(5 分) 图示为偏置曲柄滑块机构。问：（1）此机构有无急回运动为什么（2）其行程速度变化系数K=（需列出计算公式）14(6 分) 简述轮系传动比计算的转化机构法的原理。15(6 分) 试计

16、算图示机构的自由度。并写出各处运动副的类型和数目，指出可能有的复合铰链、虚约束和局部自由度的位置。不按要求做不给分。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 16(5 分) 如图示曲柄滑块机构的运动简图，试确定当曲柄1 等速转动时，（1）机构的行程速度变化系数K。（2）最小传动角min的大小。（3）滑块 3 往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大。（4）当滑块 3 为主动时，机构是否出现死点，为什么（在图中用作图法求解）17(6

17、分) 简述凸轮廓线设计的反转法原理。18(14 分) 试计算图示机构的自由度。并写出各处运动副的类型和数目，指出可能有的复合铰链、虚约束和局部自由度的位置。不按要求做不给分。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 19(14 分) 图示为一曲柄滑块机构的运动示意图，曲柄 1 为匀速转动的原动件。现已做出该机构在图示位置的速度多边形和加速度多边形，试分别列出与其相对应的速度向量方程式和加速度向量方程式，并把各个向量符号标在多边形中相应的代

18、表线段旁边。四、图解题 (12 小题, 共分 )1(10 分) 图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上：（1）画出基圆并标明基圆 r0 ；（2）作出并标明凸轮按-方向转过60后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角；（3）作出并标明滚子从图示位置反转到B处与凸轮接触时，对应的凸轮转角。 （均保留作图线）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 2(10分) 已知一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，传动比i122 5.，z140，ha*1

19、，m10mm ，20，中心距正确安装。求：z2，两轮的节圆直径d1和d2，两轮的基圆直径db1和db2，两轮的齿顶圆直径da1和da2，两轮的根圆直径df1和df 2，两轮的齿距p1和p2。 （cos200=）3 (10 分) 图示轮系中， 已知za1( 左 旋) ，zb40，z120，z280，z224，z384，若na1000 r/min，求nc的大小及方向。4(12 分)图示的是一个机构的不完整的机构运动简图，请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整，比例尺为1mm/mm。试计算机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束或其他情况，必须说明。精品资料 - - - 欢迎下载 - - -

20、 - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 5(12 分) 图示凸轮机构中，凸轮以角速度逆时针方向转动。试在图上：（1）写出机构名称并画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮从图示位置转过90时的压力角和位移 s 。6(12 分) 画出图示机构的全部瞬心。7(12 分) 图示的是一个简易冲床不完整的机构运动简图，比例尺为1mm/mm 。请在图上补填所缺少的一切内容，使此图完整。并计算机构的自由度。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢

21、迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 8(12 分) 图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度逆时针方向转动。试在图上：（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮从图示位置转过90时的压力角和位移 s 。9 (12分 ) 在 图 示 机 构 中 ， 已 知 原 动 件1 以 等 角 速 度 1 逆 时 针 方 向 转 动 ，。，60130300100mmemmlmmlBCAB试列出机构的封闭矢量方程式；并在图中标出各矢量和方位角。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - -

22、- - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 10(12 分) 图示为一曲柄滑块机构的一个工作位置，F为作用于活塞上的驱动力，转动副 A及 B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试确定机构在此位置时作用在连杆 AB上的作用力的真实方向（力的方向直接标在图上，连杆本身重量及惯性力忽略不计）11(12 分) 如图所示为一铆钉机构的机构运动简图，比例尺为1mm/mm，试在图上标出全部运动尺寸。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - -

23、- - -第 14 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 12(12 分) 试设计一曲柄滑块机构，设已知其滑块的行程速比系数K = ，滑块的冲程 H=100 mm ,偏距 e =10 mm 。(要求：保留作图线，写出设计步骤）五、计算题 (19 小题, 共分 )1(15 分) 设计一曲柄滑块机构, 已知曲柄长度lAB15 mm ，偏距e10 mm ，要求最小传动角min60o。（1）确定连杆的长度lBC;（2）画出滑块的极限位置；（3）标出极位夹角及行程 H;（4）确定行程速比系数K。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师

24、归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 2 (15 分) 已知某对渐开线直齿圆柱齿轮传动，中心距a350 mm， 传动比i2 520. ,，ha1，c0 25.，根据强度等要求模数m必须在5、6、7 mm三者中选择，试设计此对齿轮的以下参数和尺寸。（1）齿轮的齿数z1、z2，模数m，传动类型；（2）分度圆直径d1、d2，面圆直径da1、da2，根圆直径df1、df 2，节圆直径d1、d2，啮合角；（3）若实际安装中心距a351 mm，上述哪些参数变化数值为多少3(10 分) 图示曲柄摇杆机构的运动简图，曲柄1 为原动件，各

25、铰链处所画大圆为摩擦圆。已知摇杆 3 上的阻力矩Mr40Nm 。试确定：(1) 不考虑各铰链中的摩擦时，需加的驱动力矩Md0；(2) 考虑摩擦时的驱动力矩Md;(3) 机构的瞬时机械效率。4(14 分) 在图示轮系中，已知各轮齿数为z120，z230，z380，z440，z520，轮 1 的转速n11000 r/min, 方向如图示，试求轮5 的转速n5的大小和方向。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 5(12 分) 图示周转轮系

26、中， 已知 Z 120，Z 2 =24 ，Z 2 =30，Z 3 =40，n 1 =- 200r/min , n 3 =100r/min。求： n H 大小和转向（在图上标出）。6(15 分) 用齿条刀具加工一渐开线直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度 1= 5rad/s, ，刀具移动速度为v = 0.375m/s ，刀具的模数 m = 10 mm ，压力角 = 20 。求（ 1）被加工齿轮的齿数z1 ；（2） 若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为 75 mm ，问被加工齿轮是那种变位齿轮为什么（3）求出这个齿轮的基圆直径db 和齿顶圆直径 da 各为多少 (15分)7(12 分) 已知

27、一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮机构，其模数m = 5 mm , ha* = 1,，。试求：（1）基圆齿距pb，小齿轮的齿顶圆半径 ra1 和大齿轮齿根圆半径 rf2 ；（2）标准中心距a ，若将 a 加大时，啮合角为多少（cos200.94） （保留一位小数）8(12 分)今测得一渐开线标准齿轮的齿顶圆直径da = 208mm ，齿根圆直径 df = 172mm ，齿数 Z = 24 ，试求该齿轮的模数 m 和齿顶高系数 ha* 。9(12 分) 试设计一摆动导杆机构。如图所示，已知导杆的行程速比系数K = 2，机架长度 Lac =50 mm , 求曲柄的长度Lab。 （要求：写出设计步骤，

28、保留作图线）标准模数表5， （） ，6， （） ，7, 8, 9, 10， （11） ， （12） ， （mm ）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 10(10分) 计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束应注明。若取图中绘有箭头的构件为原动件，问运动是否确定11(14 分) 图示轮系中，已知原动件H转速Hn=960 转/ 分（转向见图） ，各个齿轮的齿数分别如下： Z1=20，Z2=24，m1=3mm ，Z2=17

29、，Z3= 16 ， m3=4mm ， Z3=17 ，Z4= 34 。试计算 n4 的转速大小，并在图上标出 Z4 的转向。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 12(12 分) 在图示导杆机构中，已知各构件长度 （mm ） ：;550,300,150CDACABLLL各构件质量（ kg） ：10,3,5321mmm（质心 S3 为 CD中点） ；各构件转动惯量（kg?2m） ：;2 .0,002.0,05.0321SSSJJJ驱动力

30、矩mnM?10001求：1）以杆 3 为等效构件时， 写出各构件质量和转动惯量换算到杆3 上的等效转动惯量Je的表达式 2）1M换算到导杆3 上的等效力矩Me的大小。13(12 分) 用范成法加工齿轮时，用齿条刀具加工一渐开线直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度= 4rad/s, ，刀具移动速度为v = 0.36m/s，刀具的模数 m = 10 mm ，压力角 = 20 。求（ 1）被加工齿轮的齿数z ；（2）若齿条刀具分度线与被加工齿轮中心的距离为 90 mm ，问被加工齿轮是那种齿轮（变位齿轮、标准齿轮）为什么（3）求出这个齿轮的基圆直径db 和齿顶圆直径 da 各为多少 (cos2

31、00= 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 16(16 分) 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的中心距a = 190 mm ,模数 m =5 mm ,齿顶高系数 ha*= 1 ,压力角 = 20 。两齿轮的齿数比Z2Z1 =3 ，试按 l = 2 mm/mm比例绘图标明实际啮合线长和啮合角（cos 20 = ) 。17(15 分) 已知图示轮系中齿数Z120，Z230，Z2 20，齿轮2 与 2 模数相同， n1100 r/mi

32、n，n3 100 r/min，试求 nH的大小与转向（15 分）14 (12分) 薄盘上有不平衡质量kgmkgm20,1021，它们所在的方位分别为：mmrmmr100,20021，见图示。试求： 1、在半径mmr100的圆上，应加的平衡质量m 2、平衡质量的方位角等于多少并在图上标出。15 (12 分) 图示轮系中， 已知zzzz134420，z280，z560。 若nA1000 r/min,求nB的大小及方向。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 22 页 - - - - -

33、- - - - - 18(12 分) 如图示一轮系，已知轮系中各齿轮齿数，n1 大小和转向。求：1. 这是一个什么类型的轮系的大小和转向（计算部分只需写出算式即可）19 (12 分) 在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度lAB25mm ，lBC55mm ，lCD40mm ，lAD50 mm 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 22 页 - - - - - - - - - - （1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄；（2）该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆

34、角范围；（3）以 AB杆为主动件时，该机构有无急回性用作图法求出其极位夹角，并计算行程速度变化系数 K；（4）以 AB杆为主动件，确定机构的max和min。六、图解题 (1 小题 ,共分 )1(12 分) 在图示偏置曲柄滑块机构中，求（直接在题图上画出） ：1. 画出机构的极限位置，并标注极位夹角；2. 画出最小传动角min 的位置，并标注min ；3. 该机构此时是否存在死点位置为什么= 答案 =答案部分， ( 卷面共有 95 题, 分,各大题标有题量和总分)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 22 页 - - - - - - - - - -