篇一：机械原理-课后全部习题解答
《机械原理》
习
题
解
答
机械工程学院
目 录
第1章绪论?????????????????1
第2章平面机构的结构分析??????????3
第3章平面连杆机构???????????? 8
第4章
第5章
第6章
第8章
第9章
凸轮机构及其设计?????????? 15 齿轮机构?????????????? 19 轮系及其设计???????????? 26 机械运动力学方程?????????? 32 平面机构的平衡??????????? 39
第一章 绪 论
一、补充题
1、复习思考题
1)、机器应具有什么特征？机器通常由哪三部分组成？各部分的功能是什么？
2）、机器与机构有什么异同点？
3）、什么叫构件？什么叫零件？什么叫通用零件和专用零件？试各举二个实例。
4）、设计机器时应满足哪些基本要求？试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。
2、填空题
1)、机器或机构，都是由组合而成的。
2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。
3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。
4）、组成机构、并且相互间能作
5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。
6）、构件是机器的单元。零件是机器的单元。
7）、机器的工作部分须完成机器的的 。
8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的 。
9）、构件之间具有并能完成能量转换的 的组合，叫机器。
3、判断题
1)、构件都是可动的。（）
2）、机器的传动部分都是机构。 （）
3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。 （）
4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。 （）
5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。 （）
6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。 （）
7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。（）
2 填空题答案
1）、构件 2）、构件 3）、代替 机械功 4）、相对运动 5）、传递 转换6）、运动制造 7）、预定 终端 8）、中间环节
9）、确定 有用 构件
3判断题答案
1）、√2）、√3）、√ 4）、√5）、× 6）、√7）、√
第二章 机构的结构分析
2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。 解：
a)平面高副
b)空间低副
c)平面高副
2-8将图2-27中机构的结构图绘制成机构运动简图，标出原动件和机架，并计算其自由度。
解：
b)n=3，PL=4 ，PH=0， F=3×3-2×4=1
篇二：机械原理习题及解答
第二章习题及解答
2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a） （b）
题图2-1
解：
1)分析
该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。
2)绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3)自由度计算
其中 n=5，PL=7, PH=0,
F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1
故该机构具有确定的运动。
2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a） （b）
题图2-2
解：
1)分析
该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。
2) 绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3)自由度计算
其中n=4，PL=5, PH=1
F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-1=1
故该机构具有确定的运动。
2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。
题图2-3
解：
1)分析
2)绘制其机构运动简图(图2-3 b)
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3)计算机构自由度并分析其是否能实现设计意图
由图b可知，n?4
故pl?5ph?2p??0F??0 F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?4?(2?5?2?0)?0?0
因此，此简易冲床根本不能运动，需增加机构的自由度。
4)提出两种修改方案
为了使机构能运动，应增加机构的自由度。方法可以是：在机构的适当位置，增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c图d给出其中的两种方案。
新方案中：n?5pl?6ph?2
新方案的机构自由度：F?3?5?(2?6?2)?1
改进后的方案具有确定的运动。
2-4 如题图2-4所示为一小型压力机，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b）
题图2-4
解：
1)分析
该压力机由齿轮1、偏心轮1’、连杆2、导杆3、叉形连杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8所组成，其中齿轮1与偏心轮1’固定连接组成一个构件，且为原动件，偏心轮1’与连杆2通过转动副联接，连杆通过铰链推动导杆移动，导杆的另外一端与连杆4构成转动副，连杆4的中部有一个滚子6，齿轮5的端面加工有一个凹槽，形成一个端面槽形凸轮，滚子6嵌入凸轮槽中，叉形连杆4另外一端与滑块7构成移动副，滑块7通过铰链与冲头联接，驱动冲头滑块作往复上下冲压运动。
2)作机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3)计算该机构的自由度
n?8pl?10ph?2p??0F??1(D处滚子的转动)
F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?8?(2?10?2?0)?1?1
故该机构具有确定的运动。
2-5 如题图2-5所示为一人体义腿膝关节机构，若以胫骨1为机架，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b）
题图2-5
解：
1)分析
该机构所有构件均为杆状，且都是通过转动副相联接，
2)绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3)计算自由度
n?5pl?7ph?0p??0F??0 F?3n?(2pl?ph?p?)?F??3?5?2?7?1 故该机构具有确定的运动。
2-6 计算图2-6所示压榨机机的机构自由度。
（a）（b）
题图2-6
篇三：机械原理(师忠秀)练习题答案
一、填空题和填空题。
1． 在平面机构中若引入PH个高副将引入PH个约束，而引入PL个低副
将引入 2PL个约束，则活动构件数n、约束数与机构自由度F的关
系是F=3n- 2PLPH
2． 机构具有确定运动的条件是： 机构的自由度大于零，且机构自由度
数等于原动件数 ；若机构自由度Ｆ>0，而原动件数<F，则构件间的
运动是 不确定的 ；若机构自由度Ｆ>０，而原动件数>F，则各构
件之间 运动关系发生矛盾，将引起构件损坏。
3. 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 定块机构；若以构件2为机架，则该机构转化为 摇块 机构。
4． 移动副的自锁条件是 驱动力在摩擦角之内 ；转动副的自锁条件是 驱
动力在摩擦圆之内。
5． 在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中，等速 运动规律具有
刚性冲击； 等加速等减速、间谐运动规律具有柔性冲击；
而 正弦加速度、五次多项式 运动规律无冲击。
6． 内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是 模数相等，； 压力角相
等 ；螺旋角相等 。
7．等效质量和等效转动惯量可根据等效原则： 等效构件所具有的动能等于整
个机械系统的动能 来确定。
8．刚性转子静平衡条件是 分布于转子上的各个偏心质量的离心惯性力的合力为零或者质径积的向量和为零；而动平衡条件是 当转子转动时，转子上分布
在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力及合力矩为
零 。
9．用标准齿条形刀具加工标准齿轮时，其刀具的 中 线与轮坯的 分度 圆之间作纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的 节 线与轮坯的分度 圆之间作纯滚动。
10．平面四杆机构中，是否存在死点，取决于_B 是否与连杆共线。
A．主动件 B. 从动件C. 机架 D. 摇杆
11．在平面连杆机构中，欲使作往复运动的输出构件具有急回特性，则输出构
件的行程速比系数K____A____。
A．大于1 B．小于1 C．等于1 D．等于
12．_____C___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．直动平底推杆D．摆动滚子推杆
13．为使凸轮机构的滚子从动件实现预期的运动规律，设计时必须保证关系式C 。
A．滚子半径rr≤凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin
B．滚子半径rr≥凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin
C．滚子半径rr< 凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径ρmin
D．滚子半径rr不受任何限制
14. 当凸轮基圆半径相同时，从动件导路向推程中从动件与凸轮的相对速度瞬心一侧偏置，可以___A_____凸轮机构推程的压力角。
（A） 减小（B）增加（C）保持原来
15.为了减轻飞轮尺寸和重量，飞轮通常应装在__A_______。
（A） 高速轴上 （B）低速轴上 （C）机架上
16.蜗杆蜗轮传动中，模数为m，蜗杆头数为z1，蜗杆直径系数为q，蜗轮齿数为z2，则蜗杆直径 d1=___C__________。
A）m z1 （B）m z2 （C）mq
17.在铰链四杆机构A B C D中，已知A B = 2 5 mm，B C = 7 0 mm，C D = 6 5mm， A D = 9 5 mm，当A D为机架时，是__B____机构；当A B为机架时，是____A_____机构。
（A）双曲柄机构； （B）曲柄摇杆机构； （C）双摇杆机构
18.若机构正反行程效率分别用 和? 表??示，则设计自锁机构时应满足要____B_____。
??0,???0(B)?.?0,???0(C) ??0(A)
19.机构具有确定运动的条件是__机构的自由度大于零，且机构自由度数等于原动件数____。
20.高副低代必须满足的条件是_代替前后机构的自由度不变_，_代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变___________。
21．在曲柄摇杆机构中，当__C____，将出现死点。
（A） 曲柄为原动件且曲柄与连杆共线；
（B） 曲柄为原动件且曲柄与机架共线时；
（C） 摇杆为原动件且曲柄与连杆共线时；
（D）摇杆为原动件且摇杆与机架共线时。
22．在以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构中，最小传动角出现在_B_____。
（A）曲柄与连杆两次共线位置之一；（B）曲柄与机架两次共线位置之一；
（C）曲柄与连杆共线时；（D）曲柄与机架共线时
23．在下列四杆机构中，不能实现急回运动的机构是_C_____。
（A） 曲柄摇杆机构； （B）导杆机构；
（C）对心曲柄滑块机构；（D）偏置曲柄滑块机构
24．下述几种运动规律中，___B___既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击。
（A） 等速运动规律；（B）摆线运动规律；
（C）等加速等减速运动规律；（D）简谐运动规律
25．对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用__A____措施来解决。
（A）增大基圆半径；（B）改为滚子推杆；（C）改变凸轮转向
26．正变位齿轮与标准齿轮相比较，其分度圆齿厚__B____，齿根高__A____。
（A）减小（B）增大（C）不变
27．机构处于死点位置时，其传动角γ为0 度 ，压力角α为90度。
28．滚子从动件盘形凸轮的理论廓线和实际廓线之间的关系为（D）
a)两条廓线相似b)两条廓线相同
c)两条廓线之间的径向距离相等 d)两条廓线之间的法向距离相等
29．铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦力的情况下连杆作用于_从动件______上的力与该力作用点速度所夹的锐角。
30．渐开线斜齿轮的_法面______参数为标准值；而尺寸计算应按___端面____上的参数代入直齿轮的计算公式。
31．速度瞬心是两刚体上_相对速度______为零的重合点
32．为减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮安装在_高速______轴上。
33．渐开线的形状取决于_基圆______的大小。
34．具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸
轮机构，其从动件的运动规律 1 ，凸轮的实际廓线2 。
① 相同 ② 不相同 ③ 不一定
35．用标准齿条形刀具加工标准齿轮时，其刀具的 中线 与轮坯分度圆 之间作纯滚动。
36．对于移动平底从动件凸轮机构，选择适当的偏距，通常是为了 减轻从动件过大的弯曲应力 。
37．平行轴外啮合直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是摸数和压力角分别相等且两齿轮的螺旋角的大小相同_，旋向相反___。
38．周期性速度波动的调节方法是_安装飞轮______，非周期性速度波动调节方法是_安装调速器______。
二、判断题。
1．凡是以最短杆为机架的铰链四杆机构，都是双曲柄机构。（错）
2．在曲柄摇杆机构中，压力角越大，对传动越不利。（对 ）
3．如果机构的自由度数F=2则机构作无确定性运动。（错）
4．两个理论廓线相同、滚子半径不同的凸轮机构，从动件运动规律不同。（ 错 ）
5．如果连杆机构的极位夹角不为零，则说明该机构具有急回特性。（对）
6．由于平行轴斜齿圆柱齿轮机构的几何尺寸在端面计算，所以基本参数的标准值规定在端面。（ 错 ）
7．周期性速度波动的调节方法是加调速器。（错）
8．在曲柄滑块机构中，只有当滑块为原动件时，才会出现死点。（对 ）
9．在凸轮从动件常用的运动规律中，等速运动规律会产生柔性冲击。（ 错 ）
10．在移动滚子从动件的凸轮机构中，可通过选取从动件适当的偏置方向来获得较小的推程压力角。（ 对 ）
11．只有一对标准齿轮在标准中心距情况下啮合传动时，啮合角的大小才等于分度圆上的压力角。（错 ）
12．飞轮一般安装在高速轴上的原因是速度变化小。（错 ）
13．若机构正反行程效率分别为?和??表示，则设计自锁机构是应满足??0，???0。（ 错 ）
14．在机械系统中，其运转不均匀程度可用最大角速度和最小角速度之差表示。（ 错 ）
15．在铰链四杆机构中，由于连杆作的是平面运动，所以连杆跟其他构件不可能存在绝对瞬心。（ 错 ）
16．组成正传动的齿轮应是正变位齿轮。（错 ）
17．飞轮一般安装在高速轴上的原因是速度变化小。（错 ）
18．作用于等效构件上等效力等于作用在机械中所有外力的合力。（错 ）
19．对渐开线直齿圆柱齿轮，可用改变螺旋角的办法调整中心距。（错 ）
20．轴承对轴颈的总反力始终与摩擦圆相切。（对 ）
21．在曲柄摇杆机构中，压力角越大，对传动越不利。（对 ）
22．把若干个自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上，就可以组成一个新的机构。（对 ）
23．动平衡的刚性转子一定静平衡，静平衡的转子不一定动平衡。(对 )
24．为了避免滚子从动件凸轮机构中凸轮实际廓线产生过度切割，应选择较大
的滚子半径。（错 ）
25．导杆机构传动性能最差。（错 ）
26．一个正在运转的回转副，只要外力的合力切于摩擦圆，这个回转副将逐渐停止回转。（错 ）
27．在曲柄摇杆机构中，摇杆位于两极限位置时曲柄两位置所夹的锐角，称为极位夹角。（ 对 ）
28．在设计用于传递平行轴运动的斜齿圆柱齿轮机构时，若中心距不等于标准
中心距，则只能采用变位齿轮以配凑实际中心距。( 错 )
三、机构自由度的计算及拆杆组。
1．计算图示机构的自由度，用低副代替高副，并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。
解 （1）计算机构的自由度。滚子处有局部自由度。
F=3n－2p5－p4=3×6－2×8－1=1
（2）高副低代。如图所示
（3）该机构是由原动件1、三个Ⅱ级杆组（2-3和6-7、4-5）故该机构级Ⅱ机
构。 （4分）
《机械原理习题答案新》出自：百味书屋
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