机械原理考试复习题及参考答案
13. 计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。
BACFEDF
14．如图F为作用在推杆2上的外力，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力R12 及R32 的方位（不计重力和惯性力，虚线小圆为摩擦圆）。
15．请在图中画出一个死点位置、最小传动角的位置以及图示位置的压力角。
16．已知机构行程速度变化系数k＝1.25，摇杆长度lCD＝400mm, 摆角Ψ＝30°，机架处于水平位置。试用图解法设计确定曲柄摇杆机构其他杆件的长度。
17．已知一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a=196mm，传动比i=3.48，小齿轮齿数Z1=25。确定这对齿轮的模数m；分度圆直径d1、d2；齿顶圆直径da1、da2；齿根圆直径df1、df2。（10
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分）
18．在图示复合轮系中，已知各齿轮的齿数如括弧内所示。求传动比i1H。
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参考答案
一、1．原动件数目
2．相似于 3．质径积
4．等效转动惯量，等效力矩 5．0，1 6．90 7．1.5 8．增大
9．等加速；等减速 10．不变；增大 11．相反；相同 12．定轴 13．3；一条直线上 14．90
0
15．机架；低副 16．扩大转动副半径 17．小于等于0
18．偏心质量产生的惯性力和惯性力矩矢量和为0 19．曲柄；机架 20．大于 21．余角；差 22．z/cosβ 23．标准值；模数 24．2 25．2；1
26．垂直移动路线的无穷远处
27．η=输出功/输入功=理想驱动力/实际驱动力；小于等于0 28．不变；增加 29．摇杆；传动角
30．增加基圆半径；推杆合理偏置 31．最短；整周回转
32．刚性；五次多项式或正弦加速度运动 33．分度圆；20
0
3
34．不变；增加
35．mt2=mx1=m； αt2=αx1=α； γ1=β36．行星；差动
二、1．作图（略）最短杆邻边AB和CD。
2．1)驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内； 2）机械效率小于或等于0 3）工作阻力小于或等于0
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3．静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡
动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡
4．飞轮实质是一个能量储存器。当机械出现盈功速度上升时，飞轮轴的角速度只作微小上升，它将多余的能量储存起来；当机械出现亏功速度下降时，它将能量释放出来，飞轮轴的角速度只作微小下降。 5．原因：转子质心与其回转中心存在偏距；
平衡目的：使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。
6．变尖原因：滚子半径与凸轮理论轮廓的曲率半径相等，使实际轮廓的曲率半径为0。避免措施：在满足滚子强度条件下，减小其半径的大小。
7．1）定传动比2）可分性3）轮齿的正压力方向不变。
8．基本杆组：不能拆分的最简单的自由度为0的构件组。机构组成原理：任何机构都可看成是有若干基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。 9．简单机构的速度分析；不能。
10．1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角2）总反力的偏斜方向与相对运动方向相反。
11．自锁：无论驱动力多大，机构都不能运动的现象。移动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦锥里；转动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦圆内。 12．1）反转法原理
2）在满足强度条件下，保证凸轮实际轮廓曲线不出现尖点和“失真”，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。
13．经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切圆称为节圆。当两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合。
14．至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线回转的轮系称为周转轮系。在周转轮系中加上公共角速度-ωH后，行星架相对静止，此时周转轮系转化成定轴轮系，这个假想的定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。
15．压力角的余角为传动角，传动角越大，机构传力性能越好。最小传动角出现在曲柄和机架共线的位置。 16．1）极点p的加速度为0
2）由极点向外放射的矢量代表绝对加速度，而连接两绝对加速度矢端的矢量代表该两点的相对加速度。
3）加速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边形。
17．转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡；平衡方法：增加或减小配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。
18．1）发生线BK的长度等于基圆上被滚过的圆弧的长度2）渐开线任一点的法线恒与其基圆相切3）发生线与基圆的切点是渐开线的曲率中心4）渐开线的形状取决于基圆的大小5）基圆内无渐开线。 19．推程、远休止、回程、近休止；从动件推杆在推程运动阶段，凸轮转过的角度称为推程运动角。 20．实际啮合线段与轮齿法向齿距之比为重合度，它反映了一对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少。增加模数对提高重合度没有好处。
21．一对标准齿轮安装时它们的分度圆相切即各自分度圆与节圆重合时的中心距为标准中心距。当实际中心距大于标准中心距时，传动比不变，啮合角增大。
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三、计算与作图题： 1、F=3*7-2*12-1=1 2、ω1/ω3=P13P34/P13P14=4
P13P24P1443P23??12P12P343、θ=180*（k-1）/(k+1)=30
°
°
按题意作C1C2=H,作∠OC1C2=∠OC2C1=90-θ=60交O点，作以O圆心的圆如图，再作偏距直线交于A点。 AC1=b-a AC2=b+a 由此得曲柄a和连杆b的长度。
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机械原理期末考试复习题（含答案）解读
