机械原理期末考试题库

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1、第1章 习题1-1 绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图。1-2 绘出图1-8所示叶片式油泵的机构运动简图。1-3 绘出图1-9所示回转柱塞泵的机构运动简图。1-4 绘出图1-10所示冲床架机构的机构运动简图。1-5 试判断图1-11、图1-12所示运动链能否成为机构，并说明理由。若不能成为机构，请提出修改办法。1-6 计算图1-13至图1-20所示各机构的自由度，并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束，说明计算自由度时应做何处理。1-7 计算图1-21至图1-26所示各机构的自由度，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。第1章 综合测试题1-1 填空题及简

2、答题(1)平面机构中若引入一个高副将带入 个约束，而引入一个低副将带入 人约束。（2）高副低代必须满足的条件是 ， 。（3）何谓运动链？运动链具备什么条件才具有运动的可能性？具备什么条件才具有运动的确定性？运动链具备什么条件才能成为机构？（4）何谓机构运动简图？绘制的步骤如何？（5）机构具有确定运动的条件是什么？（6）在计算平面机构自由度时应注意哪些事项？（7）杆给具有什么特点？如何确定杆组的级别？（8）如果确定机构的级别？选择不同原动件对机构的级别有无影响？1-2 画出图1-27所示油泵的机构运动简图，并计算其自由度。1-3 判别图1-28、图1-29所示运动链能否成为机构，并说明理由。如果

3、有复合铰链、局部自由度或虚约束，需一一指出。1-4 试用低副代替图1-30所示机构中的高副，并说明高副低代的一般方法。1-5 图1-31所示为一机构的初拟设计方案，试从机构自由度的概念分析其设计是否会理，并提出修改措施。又问，在此初似设计方案中，是否存在复合铰链、局部自由度和虚约束？1-6 计算图1-32所示机构的自由度，并在高副低代后，确定机构所含杆组的数目和级别并判断机构的级别。第1章 习题参考答案1-5 F=0，机构不能运动F=0，机构不能运动1-6 F=1F=1F=1F=2F=1F=1F=1F=11-7 F=1，级机构F=1，级机构F=1，级机构F=1，级机构，一个级杆组，一个级杆组F

4、=1，级机构F=1，级机构第1章 综合测试题参考答案1-2 F=11-3 F=0，不能成为机构；F=1，能成为机构，F（G）为虚约束1-5 E为虚约束，B为局部自由度1-6 F=1，一个级杆组，一个级杆组，级机构。第2章 习题2-1 求出图2-12所示机构中所有速度瞬心。2-2 在图2-13所示的凸轮机构中，已知r=50mm，lOA=22mm，lAC=80mm,1=90，凸轮1的角速度1=10 ，逆时针转动。试用瞬心法求从动件2的角速度2 。2-3 图2-14所示四铰链运动链中，已知名构件长度lAB=55mm，lBC=40mm，lCD=50mm，lAD=25mm。试问：（1）该运动链中是否具有

5、双整转副构件？（2）如果具有双整转副构件，则固定哪个构件可获得曲柄摇杆机构?（3）固定哪个构件可获得双曲柄机构？（4）固定哪个构件可获得双摇杆机构？2-4 在图2-15所示的铰链四杆机构中，各杆件长度分别为lAB=28mm，lBC=52mm，lCD=50mm，lAD=72mm。（1）若取AD为机架，求该机构的极位夹角，杆CD的摆角和最小传动角min。（2）若取AB为机架，该机构将演化为何种类型的机构？为什么？清说明这时C、D两个转动副是整转还是摆动副？2-5 在图2-16所示机构中，已知lAB=100mm，lBC=lCD=400mm，lEF=200mm，BCD=90，CFE=30，1=100r

6、ad/s。试求角速度5、速度E4，角加速度5和加速度E4。2-6 在图2-17所示的摆动导杆机构中，BAC=90，lAB60mm，lAC=120mm，曲柄AB的等角速度1=30rad/s。求构件3的角速度3和角加速度3。2-7 在图2-18所示的曲柄摇块机构中，已知lAB=30mm，lAC=100mm，lBD=50mm，lDE=40mm，=45，等角速度1=10rad/s。求点E、D的速度和加速度，构件3的角速度3和角加速度3。2-8 在图2-19所示的机构中，已知=45，1=100rad/s，方向为逆时针方向，lAB=4m，=60。求构件2的角速度2和构件3的速度v3。2-9 图2-20所示

7、的亚麻收割机传动机构是由曲柄摇杆机构和四个齿轮所组成，齿轮1和曲柄lAB刚性相连，齿轮2、3、4活套在E、C、D三根轴上，DC是摇杆，齿轮4作摆动，它正向摆动的角度比反向摆动的角度大些，由此传递运动。已知lAB=200mm，lBC=658mm，lBE=299mm，lCD=380mm，lAD=930mm，r1=130mm，=80，等角速度1=10rad/s，求6（F、G、H分别为各齿轮上两轮节圆的切点）。2-10 如图2-21所示机构中移动副的摩擦系数f=0.1，转动副的当量摩擦系数fV=0.15，绳的两直线部分与斜面平行，且绳与滑轮之间无滑动，滑轮半径R=100mm，轴颈半径r=30mm，滑块

8、重力Q=1000N，斜面倾角a=30,楔形半角=60。求使滑块2均速上滑所需的拉力P及机构的效率。2-11 如图2-22所示的四构件斜面机构，已知摩擦角为，求力P为驱动力时的正行程不自锁而Q为驱动力时反行程自锁的条件，并求反行程的效率关系式。2-12 在图2-23所示锲块机构中，已知=60，Q=1000N，各接触面摩擦系数f=0.15。如Q为有效阻力，试求所需的驱动力F。2-13 如图2-24所示的机构中，如已知转动副A、B的轴颈半径为r及当量摩擦系数fv，且各构件的惯性力和重力均略去不计，试作出各运动副中总反力的作用线。2-14 如图2-25所示为平底从动件偏心圆凸轮机构，已知Q为工作阻力，

9、转动副的摩擦圆及滑动摩擦角已示于图中，试求；（1）在图中画出各运动副反力的作用线及方向；（2）写出应加凸轮上驱动力矩Md的表达式。2-15 如图2-26所示的压榨机在驱动力P作用下产生压榨力Q，各转动副处的摩擦圆及移动副的摩擦角如图所示。试求：（1）作出各运动副的反力；（2）写出构件2、4、5的力平衡方程式，并画出它们的力多边形。2-16 如图2-27所示由齿轮机构组成的双路传动，已知两路输出功率相同，锥齿轮传动效率1=0.97，圆柱齿轮传动效率2=0.98，轴承摩擦不计，试计算该传动装置的总效率。第2章 综合测试题2-1 填空题。（1）铰链四杆构的压力角是指在不计摩擦力的情况下连杆作用于 上

10、的力与该力作用点速度间所夹的锐角。（2）平面四杆机构中，是否存在止点，取决于 是否与连杆共线。（3）在四杆机构中，能实现急回运动的机构有 、 和 。（4）在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角min 。（5）曲柄滑块机构中，当 与 处于两次互相垂直位置之一时，出现最小传动角。（6）速度瞬心是两刚体上 为零的重合点。（7）作相对运动的三个构件的三个瞬心必 。（8）在机构运动分析图解法中，影像原理只适用于求 。（9）在对机构进行动态静力分析时，应 来求解各运动副反力和未知的平衡力（矩）。（10）移动副的自锁条件是 ，转动副的自锁条件是 。2-2 在曲柄摇杆机构中，已知一曲柄长为50mm，连杆长为70

11、mm，摇杆长为80mm，机架长为90mm，曲柄转速n1=60r/min。试问：（1）摇杆工作行程需多少时间？（2）空回行程多少秒？（3）行程速比系数为若干？2-3 图2-28所示导杆机构中，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？2-4 在图2-29所示的齿轮一连杆组合机构中，已知lAB=45mm，lAC=100mm，lCD=70mm，lAD=120mm。试分析。（1）齿轮1能否绕A点作整周转动（说明理由）？（2）该机构的自由度为多少（给出具体

12、的计算过程）？（3）在图示位置时，瞬心P13在何处？并求i13。2-5 在图2-30所示的曲柄摇块机构中，已知曲柄的长度lAB=100mm，lAC=200mm，曲柄的等角速度1=40rad/s，12=90。试求构件2的角加速度2。2-6 如图2-31所示的夹紧机构中，已知各构件的尺寸，虚线小圆为摩擦圆。构件2与工件间的摩擦角的大小如图所示。试画出在驱动力P作用下构件1和2的受力图（各构件的重量略去不计）。第2章 习题参考答案2-2 2=2.63rad/s，逆时针方向2-3 （1）存在双整转副构件；（2）固定AB或CD；（3）固定AD；（4）固定BC2-4 （1）=18.58。=70.5，min

13、=22.7；（2）双曲柄机构，C、D为摆动副2-5 5=25rad/s，逆时针方向；E4=0，5=0，E4=1436.4m/s2，向左上2-6 3=6.05rad/s，顺时针方向；3=212.7rad/s，顺时针方向2-7 D=0.225m/s，E=0.1725m/s；D=2.6m/s2，E=2.8m/s2；3= 2rad/s，2-8 2=0；3=-119.54m/s，向左2-9 4=5.8rad/s，顺时针方向；6=5.8rad/s，顺时针方向2-10 P=642.88N，=77.77%2-11 2-12 F=1430N2-14 （2），方向同12-15 （2）力平衡方程：构件2：12+32

14、+62=0，构件4：34+54+64=0，构件5：65+45+=02-16 =0.95第2章 综合测试题参考答案2-1 （1）从动件；（2）从动件；（3）曲柄摇杆机构，摆动导杆机构，偏置式曲柄滑块机构；（4）尽可能大一些；（5）曲柄，滑块移动导路；（6）相对速度；（7）在同一条直线上；（8）同一构件上不同点之间的速度或加速度；（9）计入各构件的惯性力；（10）传动角摩擦角，驱动力臂摩擦圆半径2-2 （1）0.535s；（2）0.465s；（3）K=1.152-3 （1）（AC）min40mm；（2）=90；（3）（AB）min=AC=50mm2-4 （1）齿轮1能绕A作整周转动（2）（3）1/

15、3=2-5 2=927.53m/s2，逆时针方向第3章 习题3-1 欲设计一个如图3-9所示的铰链四杆机构。设已知其摇杆CD的长度lCD=75mm，行程速比系数K=1.5，机架AD的长度lAD=100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角=45。试求其曲柄的长度lAB和连杆的长度lBC。3-2 图3-10所示用铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。炉门上两铰链的中心距为50mm，炉门打开后成水平位置时，要求炉门的外边朝上，固定铰链装在yy轴线上，其相互位置尺寸如图所示。试设计此机构。3-3 试设计如图3-11所示的六杆机构。当原动件1自y轴顺时针转过12=60时，构件3顺时针转过=45，恰

16、与x轴重合。此时滑块6自E1移动到E2，位移s12=20mm。试确定铰链B1和C1的位置，并在所设计的机构中标明传动角，同时说明四杆机构AB1C1D的类型。3-4 设计如图3-12所示的偏置曲柄滑块机构。已知滑块的行程速度变化系数K=1.5，滑块的冲程=50mm，导程的偏距e=20mm。求曲柄长度lAB和连杆长度lBC。3-5 设计如图3-13所示的曲柄摇杆机构。已知其摇杆CD的长度lCD=290mm，摇杆两极限位置间的夹角=32，行程速度变化系数K=1.25。若曲柄的长度lAB=75mm，求连杆的长度lBC和机架的长度lAD，并校验min是否在允许范围内。3-6 如图3-14所示，设计一四杆

17、机构，使其两连架杆的对应转角关系近似实现已知函数y=sinx（0x90）。设计时取0=90，0=105，m=120，m=60。3-7 如图3-15所示一曲柄摇杆机构，已知AD=600mm，CD=500mm，摇杆摆角=60，摇杆左极限与AD夹角=60。试确定曲柄和连杆的长度。3-8 已知铰链四杆机构中，机架长为lAD=100mm，曲柄的起始位置=150，摇杆的起始位置0=120。试用解析法设计此机构。使得曲柄自起始位置顺时针转至105和60位置时，摇杆顺时针转至90和60的位置。3-9 如图3-16所示，已知滑块和摇杆的对应位置为s1=40mm，=60；s2=30mm，=90；s3=20mm，=

18、120。试用解析法确定各构件的长度及偏心距e。3-10 如图3-17所示为Y52插齿机的插齿机构。已知=200mm，要求插齿刀行程H=80mm，行程速度变化系数K=1.5。试决定各杆尺寸（即和扇形齿轮分度圆半径r2）。第3章 综合测试题3-1 现需设计一铰链四杆机构。已知图3-18所示摇杆CD的长度lCD=150mm，摇杆的两极限位置与机架AD所成的角度=30，=90，机构的行程速比系数K=1。试确定曲柄AB和连杆BC的长度。3-2 如图3-19所示，现已给定摇杆滑块机构ABC中固定铰链A及滑块导路的位置，要求当滑块由C1到C2时连杆由C1P1到C2P2。试设计此机构，确定摇杆和连杆的长lAB

19、、LBC（保留作图线）。3-3 图3-20所示为一六杆机构，杆BC为原动件，其长度lBC=40mm，滑块E的行程为h=50mm，行程速比系数K=2，要求最小传动角min=60。试确定各构件的长度。3-4 设计如图3-21所示铰链四杆机构。已知摇杆的行程比系数K=1，机架长lAD=120mm，曲柄长lAB=200mm，且当曲柄AB运动到与连杆位直共线时，曲柄位置AB2与机架的夹角=45。试确定摇杆及连杆的长度lCD和lBC。第3章 习题参考答案3-1 AB=48mm，BC=120mm3-2 AB=69mm，CD=117.5mm，AD=98.5mm3-3 双摇杆机构3-4 AB=21.5mm, B

20、C=46.5mm3-5 BC=176mm，AD=278.7mm，min在允许值范围内3-6 =1，=2.3，=1.4846，=2.6673-7 AB=198.5mm，BC=755.5mm3-8 AB=1.38mm，BC=1.67mm，CD=2.30mm3-9 AB=20mm，=18.66mm，BC=30.03mm3-10 2=127.32mm，O1A=61.8mm第3章 综合测试题参考答案3-1 AB=75mm，BC=225mm3-2 AB=38mm，BC=24mm3-3 若ABC为回转导杆机构，则AB=20mm，AD=25mm，DE=50mm；若ABC为摆导杆机构，则AB=80mm，AD=5

21、0mm，DE=100mm3-4 CD=88mm，BC=84mm第4章 习题4-1 移动从动件盘形凸轮机构中，凸轮以转速为400r/min等速回转，工作要求从动件的运动规律如图4-6所示；当凸轮转速90时，从动件在起始位置停歇不动；凸轮再转过90时，从动件上升38.1mm；当凸轮又转过90时，从动件停歇不动；当凸轮转过一周中剩余的90时，从动件返回原处。试设计从动件的运动规律，并写出以坐标原点0为起点的从动件的位置方程式。4-2 图4-7所示为凸轮机构从动件的速度曲线，它由四段直线组成。要求：在题图上画出推杆的位移曲线、加速度曲线；判断在哪几个益有冲击存在，是刚性冲击还是柔性冲击；在图示的F位置

22、，凸轮与推杆之间有无惯性力作用，有无冲击存在。4-3 在直动从动件盘形凸轮机构中，已知推程时凸轮的转角=/2，行程h=50mm。求当凸轮转速1=10rad/s时，等速、等加速等减速、余弦加速度和正弦加速度四种常用的基本运动规律的最大速度max、最大加速度max以及所对应的凸轮转角。4-4 在图4-8所示的从动件位置移线图中，AB段为摆线运动，BC段为简谐运动。若要在两段曲线交界处的B点从动件的速度和加速度分别相等，试根据图中所给数据确定角的大小。4-5 图4-9中给出了某直动从动件盘形凸轮机构的从动件的速度线图。要求：（1）画出其加速度和位移线图；（2）说明此种运动规律的名称及特点（、的大小及

23、冲击的性质）。4-6 试求一个对心平底推杆盘状凸轮的廓线方程。已知推杆的平底与其导路垂直，基圆半径rb=45mm，凸轮顺时针方向匀速转动。要求当凸轮转动120时，推杆以等加速等减速运动上升15mm；再转过60时，推杆以正弦加速度运动回到原位置；凸轮转过一周中的其余角度时，推杆静止不动。4-7 试以图解法设计一摆动滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线。已知lOA=55mm，ro=25mm，lAB=50mm，rT=8mm，凸轮逆时针方向匀速转动。要求当凸轮转过180时，推杆以余弦加速度运动向上摆动=25；转过一周中的其余角度时，推杆以正弦加速度运动摆回到原位置。4-8 用图解法设计摆动从动件圆柱凸轮。圆柱凸

24、轮以等角速回转一圈时，从运件往复摆动一次，其运动规律为：凸轮按图4-10所示方向回转=180，从动件以等加速等减速规律按逆时针方向摆动m=30；凸轮继续回转=180，从动件以等加速等减速按顺时针方向摆放m=30。又已知=60mm，d0=50mm，rT=4mm，试确定摆动从动件长度l，并绘制圆柱凸轮在其平均圆柱展开面上的理论廓线与实际廓线。4-9 设计一尖底直动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮顺时针匀速转动，从动件运动规律如下：=120，=30，=90，=120，从动作推程及回程均作简谐运动，升程h=30mm，今给定推程许用压力角=30，回程许用压力角=70。试求满足许用压力角的凸轮最小基圆半径rb

25、min及最佳偏距e0。又若采用对心式直动从动件，则凸轮的最小基圆半径应为若干？4-10 图4-11所示为偏置直动从动件盘形凸轮机构，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，0C=0D=25mm，COD=30。试求：（1）从动件的升程h，凸轮推程运动角 、回程运动角及近休角；（2）从动件推程最大压力角的数值及出现位置；（3）从动件回程最大压力角的数值及出现位置。4-11 试用作图法求出图4-12所示凸轮机构中，当凸轮从图示位置转过45后机构的压力角，并在图上标注出来。4-12 图4-13所示为一偏置滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮轮廓

26、由三段圆弧和一段直线组成，它们的圆心分别为0、0、0，半径分别为r=18mm，r=36mm及r=5mm，偏距e=8mm，滚子半径rT=5mm。现要求：（1）画出凸轮的理论轮廓曲线及基圆；（2）求出从动件的行程h、推程运动角0及回程运动角；第4章 综合测试题4-1 选择填空和填空题（1） 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。A、摆动尖顶从动件 B、直动滚子从动件C、摆动平底从动件 D、摆动滚子从动件（2）对于直动从动件盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动从动件与对心直动从动件相比，两者在推程段最大压力角的关系为 。A、偏置直从动件比对心直动从件大B、对心直动从动件比偏置直动从动件大C、

27、一样大D、不一定（3）下述几种规律中， 不会产生柔性冲击，可用于高速场合。A、等速运动规律 B、摆线运动规律（正弦加速运动规律）C、等加速等减速运动规律 D、简诣运动规律（余弦加速运动规律）（4）对心直动尖顶盘凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用 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 D、改为偏置直动尖顶推杆（5）凸轮机构几种常见的从动件运动规律中， 只宜用于低速； 和 不宜用于高速；而 和 都可在高速下应用。（6）滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是从 到 的最短距离。（7）平底垂直于导路的直动件盘形凸轮机构中，其压力角等于 。（8）凸轮机构从动件运动规律的选择原则为

28、1) ；2） ；3） 。（9）在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的工作廓线时发现压力角超过了许用值，且廓线出现变尖现象，此时应采用的措施是 。4-2.问答题。（1）何谓齿轮机构的压力角？它在哪一个轮廓上量度？压力角变化对凸轮机构的工作有何影响？与凸轮尺寸有何关系？（2）滚子从动件盘形凸轮的理论廓线与实际廓线是否相同？（3）若凸轮是以顺时针转动，采取偏置直动从动件时，从动件的导路线应偏于凸轮回转中心的哪一侧较合理？为什么？（4）为什么平底从动件盘形凸轮廓线一定要外凸？滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线却允许内凹，而且内凹段一定不会出现运动失真？4-3 已知一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构的初始位置，

29、如图4-14所示。试求：（1）当凸轮从图示位置转过150时，滚子与凸轮廓线的接触点D1及从动件相应的位移。（2）当滚子中心位于B2点时，凸轮机构的压力角2。4-4 设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。凸轮回转方向及从动件初始位置如图4-15所示。已知偏矩e=10mm，基圆半径r0=40mm，滚子半径rT=10mm。从动件运动规律如下：=150，s=30，=120，=60，从动件在推程以简谐运动规律上升，行程h=20mm；回程以等加速等减速运动规律返回原处。试绘出从动件位移线图及凸轮轮廓曲线。4-5 已知如图4-16所示的直动平底推杆盘杆盘形凸轮机构，凸轮为r=30mm的偏心圆盘，AO=20m

30、m。试求：（1）基圆半径和升程；（2）推程运动角、回程运动角，远休止角和近休止角；（3）凸轮机构的最大压力角和最小压力角；（4）推杆的位移s，速度和加速度的方程式；（5）若凸轮以1=10rad/s匀速回转，当AO成水平位置时推杆的速度。4-6 在图4-17所示的两个凸轮机构中，凸轮均为偏心轮，转向如图。已知参数为R=30mm，lOA=10mm，e=10mm，rT=10mm，lOB=60mm，lBC=50mm。E、F为凸轮与滚子的两个接触点。试在图上标出：（1）从E点接触的到F点接触凸轮所转过的角度；（2）F点接触时的从动件压力角F；（3）由E点接触到F点接触从动件的位移s（图4-17a）和（图

31、4-17b）；（4）画出凸轮理论轮廓曲线，并求基圆半径rb；（5）找出出现最大压力角max的机构位置，并标出max。第4章 习题参考答案4-1 AB段和CD段均选用摆线运动规律 4-2 齿轮机构在D处和E处有刚性冲击，在A、B、C、D处有柔性冲击，在F处无冲击。4-3 等速运动规律：0=0/2时，=318.310mm/s；当=0和/2时，加速度分别为正、负无穷大等加速等减速运动规律：当0=/4时，max=636.62mm/s；当0=0/2时，max=8105.695mm/s2余弦加速度运动规律：当0=/4时，max=500mm/s；当0=0和/2时，max=104mm/s2正弦加速度运动规律：

32、当0=/4时，max=636.62mm/s；当和3/8时，max=12732.395 mm/s24-4 2=70.6864-5 （2）等速运动规律，有刚形冲击4-6 推程：等加速凸轮廓线方程等减速凸轮线方程回程：4-10 （1）=27mm，=79,=208（2）推程段最大压力角出现在D点，其值为max=44（3）回程段最大压力角出现在C点，其值为max=71第4章 综合测试题参考答案4-1 （1）C；（2）D；（3）B；（4）A；（5）等速运动规律，等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律，正弦加速度运动规律、五项多项式运动规律；（6）齿轮回转中心，齿轮理论廓线；（7）零；（8）满足机器工作的

33、需要，考虑机器工作的平衡性；考虑凸轮实际廓线便于加工；（9）增大基圆半径4-5 （1）=10mm，=40mm（2）O=180，O=180s=0，s=0（3）max=min=0（4）s=20（1+sin），=20cos，=-202sin（5）=20mm/s第5章 习题5-1 已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮=3mm，z1=19，z2=41，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径，基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。5-2 已知一正常具标准直齿圆柱的a=20=mm，=40，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。5-3 如图5-3所示一

34、渐开线齿轮在半径为A=95mm处的齿轮的齿廓压力角为82649，齿厚为A=10.088mm。试计算齿廓压力角为B=25处的齿厚B及半径B。5-4 在某项技术革新中，需要采用一对齿轮传动，其中心距=144mm，传动比=2。现在库房中存有四种现成的齿轮，压力角都是20，这四种齿轮的齿数和齿顶圆直径a分别为：1=24，al=104mm；2=47，a2=196mm；3=48，a3=250mm；4=48，a4=200mm。试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮。5-5 有一个渐开线直齿圆柱齿轮如图5-4所示，用卡尺测量三个齿和两个齿的公法线长度为3=61.84mm，2=37.56mm，齿顶圆直径

35、a=208mm，齿根圆直径f=172mm，数得其齿数=24。试求：（1）该齿轮的模数、分度圆压力角、齿顶高系数a*和顶隙系数c*;（2）该齿轮的基圆距Pb和基圆齿厚b。5-6 一对渐开线外啮合直齿柱齿轮机构，两轮的分度半径分别为r1=30mm,r2=54mm，=20，试求：（1）当中心距=86mm时，啮合角是多少？两个齿轮的节圆半径1和2各为多少？（2）当中心距变为=87mm时，啮合角和节圆半径1和2又各为多少？（3）以上两种中心距情况下的两对节圆半径的比值是否相等，为什么？5-7 已知一对渐开线外啮合标准直齿柱齿轮，1=18, 2=41，=4mm，=20，a*=1，试求：（1）两轮的几何尺寸

36、、b、f、a和标准中心距，以及重合度a;（2）用长度度比例尺=0.5mm/mm画出理论啮合线N1N2在其上标出实际啮合线B1B2，并标出一对啮合区和两对啮合区，以及节点C的位置。5-8 若将上题中的中心距加大，直至刚好连续传动，试求：（1）啮合角和中心距；（2）节圆半径1和2；（3）在节点啮合时两轮齿廓的曲率半径1和2；（4）顶隙和节圆上齿侧间隙。5-9 已知一对齿轮传动的有关参数为1=24，2=36，=2.25mm，=，1=-0.4，2=-0.206。试计算这对齿轮传动的中心距及啮合角。5-10 图5-5所示为某车床进给箱中的三个齿轮，其中齿轮1为滑移齿轮。已知两轴的中心距为66mm，1=1

37、8，3=20，=3.5mm，=，1=0。试计算齿轮1若与齿轮3啮合时齿轮所需的变位系数。5-11 某牛头刨床中，有一渐开外啮合标准传动，已知1=17，2=118，=5mm，a*=1，=337.5mm。检修时发现小齿轮严重磨损，必须报废。大齿轮磨损较轻，沿分度圆齿厚共磨损去0.91mm，可获得光滑的新齿面。拟将大齿轮修理后使用，仍使用原来的箱体，试设计这对齿轮。5-12 在图5-6所示机构中，已知各直齿圆齿轮的模数均为2mm，1=15，2=32，2=20 3=30，要求齿轮1、3同轴线。试问：（1）齿轮1、2和齿轮2、3应选什么类型最好？为什么？（2）若齿轮1、2改为斜齿轮传动来凑中心距，当齿数

38、不变，模数不变时，斜齿轮的旋角为多少？（3）当用展成法（如用滚刀）来加工齿数1=15的斜齿轮1时，是否会产生根切？（4）这两个斜齿轮的当量齿数是多少？5-13 已知一对正常齿渐开线标准斜齿圆柱齿轮，1=23，2=98，n=4mm，=250mm。试计算其螺旋角、端面模数、端面压力角、当量齿数、分度圆圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。5-14 用展成法切制一齿数=16，an=20，=1的斜齿轮，当其=时，是否会产生根切？仍用此滚刀切制一齿数=15的斜齿轮，螺旋角至少应为多少时才能避免根切？5-15 已知一对等顶隙渐开线标准直齿圆锥齿轮的=90，1=17，2=43，=3mm。求分度圆锥角、分度圆直径、

39、齿顶圆直径、齿根圆直径、外锥距、齿顶角、齿根角、顶锥角、根锥角和当量齿数。5-16 已知阿基米德蜗杆传动的参数如下：1=1，=8，2=35，=10mm，=20，a*=1。试计算蜗杆及蜗轮的分度圆直径、齿顶圆直径、蜗杆升角、蜗轮的螺旋角和中心距。第5章 综合测试题5-1 判断题。（1）渐工线的形状取决于基圆的大小。（ ）（2）任意倾斜的法向齿距，其大小都等于基圆齿距。（ ）（3）、a*、都是标准值的的齿轮一定是标准齿轮。（ ）（4）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压力角。（ ）（5）组成正传动的齿轮应是正变位齿轮。（ ）（6）平行轴斜齿轮机构的端面模数为标准

40、值。（ ）（7）在设计用于传递平行轴运动的齿轮机构时，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。（ ）（8）在蜗杆蜗轮机构中，传动比12=2/1=2/1。5-2 填空题。（1）以渐开线作为齿轮齿廓的优点是 、 。（2）直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是 、 。（3）直齿圆柱齿轮机构的重合度的定义是 ，重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈 ，传动愈 。（4）在设计直齿圆柱齿轮机构时，首先考虑的传动类型是 ，其次是 ，在不得以的情况下如 只能选择 。（5）用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，其刀具的 线与轮坯 圆之间作滚动。（6）平等轴外啮合斜齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是 。（

41、7）加大螺旋角可增加平行轴斜齿轮机构的 ，但同时会加大 ，所以螺旋角应控制在 范围内。（8）蜗杆蜗轮机构的中间平面是指 的平面，在中间平面内相当于 啮合传动。5-3 已知一对标准直齿圆柱齿轮的中心距=160mm，传动比12=3，小齿轮齿数1=20。试求：（1）模数和分度圆直径1、2；（2）齿顶圆直径a1、a2和齿距及基圆直径b1、b2;（3）重合度a，并绘出单齿及双齿啮合区；（4）如果将其中心距加大到162mm，则此时的啮合角将加大、减小、还是保持不变？传动比12将加大、减小、还是保持不变？5-4 一标准齿轮需要修复，其基本参数为1=20，2=80，=3mm，a*=1，=0.25。现要求中心距

42、不变，而大齿轮的外径要减小6mm。试问：（1）能否采用等变位齿轮传动进行修复？（2）计算修复后该对齿轮的几何参数。5-5 图5-7所示为一变速箱，可实现三种传动比，各轮齿数分别为1=43, 2=43，3=42，4=41，=4mm，。a*=1，滑动齿轮1可以分别与2、3、和4相啮合。两轴之间中心距=170mm。试确定这三对齿轮传动的类型（不必计算尺寸）。第5章 习题参考答案5-1 1=57mm，2=123mm，a=3mm，f=3.75mm，=0.75mm，=90mm，a1=63mm，a2=129mm，f1=49.5mm，f2=115.5mm，b1=53.563mm，b2=115.583mm，P=

43、9.425mm，=4.7125mm5-2 =34.20mm，=20，b=0，b=0， a=46.85mm，a=5-3 B=5.02mm，B=103.684mm5-4 齿轮1和齿轮4是符合符合使用要求一的对齿轮5-5 （1）=8mm，=15，=1，=0.25（2）b=24.28，b=13.285-6 （1）=23.388，1=30.714mm，2=55.286mm（2）=24.867, 1=31.071mm，2=55.929mm5-7 （1）1=36mm，2=82mm，b1=33.829mm，b2=77.055mm，f1=31mm，f2=77mm，a1=40mm, a2=86mm，=118mm，

44、a=1.635-8 （1）=23.29，=120.721mm；（2）1=36.83mm，2=83.891mm；（3）1=14.562mm，2=33.169mm；（4）=3.721mm，=2.19mm5-9 =65.999mm，=162285-10 3=-0.13875-11 1=42.5mm，2=295mm，b1=39.937mm，b2=277.209mm，f1=37.5mm, f2=287.5mm，a2=298.75mm，a=1.62，al=2.8mm5-12 （1）齿轮1、2为正就位传动，齿轮2、3为标准齿轮传动（2）=19.95（3）不会发生根切（4）v1=18.06，v2=38.535

45、-13 =14.53，t=4.1322mm，t=20.6，v1=25.36，v2=108.05，1=95.401mm，2=404.959mm, a1=103.041mm, a2=412.959mm，f1=85.041mm，f2=394.959mm5-14 min=15.54，故不会根切；=16.425-15 1=21.57，2=68.43，1=51mm，2=129mm，a1=56.580mma2=131.206mm，f1=44.304mm，f2=126.353mm，=69.358，a=2.48，f=2.97，a1=24.05a2=70.91，f1=18.6，f2=65.46，v1=18.28，

46、v2=116.965-16 1=80mm，2=350mm，a1=100mm, a2=370mm，=，=215mm第5章 综合测试题参考答案5-1 （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）5-3 （1）=4mm，1=80mm，2=240mm（2）a1=88mm，a2=248mm，=12.56mm，b1=75.175mm，b2=225.526mm，（3）a=1.67（4）啮合角将加大；传动比12将保持不变5-4 （1）可用（2）=1.37，a1=72mm，a2=240mm，f1=58.5mm，f2=226.5mm5-5 1、2正传动；1、3零传动，为了改善传动质量，采用高度变位齿轮传动；1

47、、4负传动第6章习题6-1 在图6-7所示轮系中，已知各标准圆柱齿轮的齿数为1=2=20，3=26，4=30，4=22，5=34。试计算齿轮3的齿数及传动比15。6-2 在图6-8所示的轮系中，已知1=15，2=25，2=15，3=30，4=15，4=2（右旋），5=60，5=20（=4mm）。若1=500r/min，求齿条6的线速度的大小和方向。6-3 在图6-9所示的钟表传动示意图中，E为擒纵轮，N为发条盘，S、M及H分别为秒针、分针和时针。设1=72，2=12，3=64，4=8，5=60，6=8，7=60，8=6，9=8，10=24，11=6，12=24。求秒针与分针的传动比SM及分针与

48、时针的传动比MH。6-4 图6-10所示为一传动比的减速器，已知其各轮的齿数1=100，2=101，2=100，3=99。求输入件H对输出件1的传动比H1。6-5 在图6-11所示的圆锥齿轮组成的行星轮系中，已知各齿轮的齿数1=20，2=30，2=50，3=80，1=50r/min。求H的大小和方向。6-6 轮系如图6-12所示。已知各轮齿数为1=2=24，3=72，4=89，5=95，6=24，7=30。试求A轴与B轴之间的传动比AB。6-7 在图6-13所示轮系中，已知蜗杆1为单头右旋螺纹，各齿轮齿数2=100，2=4，6=8，4=80，5=20。若1=1000r/min且沿顺时方向转动，

49、5=1000r/min，转向如图所示，求6的大小和方向。6-8 在图6-14所示混合轮系中，设已知各齿轮的齿数，试计算其传动比1A。6-9 如图6-15所示为龙门刨床工作台的变速换向机构。J、K为电磁制动器，它们可分为刹住构件A和3。设已知各轮的齿数，求当分别刹住A和3时的传动比1B。6-10 在图6-16所示轮系中，已知各轮齿数1=5=5=20，2=30，4=49，6=50。主动轮转速1=1500r/min，各齿轮模数相同。求从动轮6的转速及方向。6-11 轮系如图6-17所示。已知各轮齿数1=32，2=34，2=36，3=64，4=32，5=17，6=24。若轴A和轴B的转向如图中箭头所示

50、，且A=1250r/min，B=600r/min。求轴C的转速C及其转向。6-12 在图6-18所示轮系中，已知各齿轮齿数为1=32，2=16，3=22，4=70，5=28，6=20。求传动比16。6-13 轮系如图6-19所示，已知各轮齿数为1=90，2=60，2=32，3=30，4=18，5=15，5=30，6=45，6=35，7=105，8=32。求此轮系的传动比18。6-14 在图6-20所示的周转轮系中，已知各齿轮均为标准齿轮，且模数相同，其齿数1=160，2=60，2=20，4=100，6=80，7=120。试求：（1）齿轮3和齿轮5的齿数3和5；（2）如果轮1的转速1=1000r

51、/min，方向如图所示，试求轮2、3、4、5、6的转速，并在图上标出方向。6-15 在图6-21所示自行车里程表机构中，C为车轮轴。已知1=17，3=23，4=19，4=20，5=24。设轮胎受压变形后使28in-的车轮有效直径约为0.7m。当车行1km时，表上的指针P要刚好回转一周，求齿轮2的齿数。6-16 在图6-22所示的绞车周转轮系中，行星架H为主动件，轴1为从动件，各轮齿数1=65，2=62，2=63，3=66；每一对齿轮的效率为0.98。试求该周转轮系的效率。第6章 综合测试题6-1 填空题（1）在定轴轮系中，每一个齿轮的回转轴线都是 的。（2）惰轮对 并无影响，但却能改变从动轮的

52、 。（3）行星轮系齿数与行星轮数的选择必须满足的四个条件是 ， ， ， 。（4）周转轮系中，表示的意思是 ，AB表示的意思是 。6-2 某齿轮机构如图6-23所示。已知1=60，2=48，2=80，3=120，3=60，4=40，蜗杆4=2（左旋），蜗轮5=80，齿轮5=65，模数=5mm。主动齿轮1的转速为1=240r/min，转向如图所示。试求齿条6移动的速度6的大小和方向。6-3 图6-24所示的电动三爪卡盘的传动轮系中，已知各轮齿数为1=6，2=2=57，4=56。求传动比14。6-4 图6-25所示为直齿圆锥齿轮所组成的轮系，2、3分别为齿轮2和齿轮3所的节圆锥角。已知各轮齿数1=1

53、5，2=10，2=3=30。求（1）机构传动比1H，并说明1与H轴之间的转向关系。（2）证明2=H。6-5 在图6-26所示轮系中，已知2=2=7=16，2=5=64，40，4=6=48，8=90。求传动比1H。6-6 图6-27所示轮系中，已知各齿轮齿数为1=100，2=80，3=4=30。试求传动比34。6-7 在图6-28所示轮系中，各轮均为标准齿轮，已知各轮齿数为1=18，1=80，2=20，3=36，3=24，4=80，5=50，6=2（左旋），7=58。求（1）齿数4。（2）传动比17。（3）已知轮1的转向如图所示，标出轮7的转向。6-8 如图6-29所示的轮系中，各轮齿数为2=2

54、=24，3=72，4=20，5=22，6=64，试求传动比H4。第6章 习题参考答案6-1 3=60，15=-5.356-2 =10.5mm/s，方向向右6-3 SM=60，MH=126-4 H1=100006-5 H=14.7r/min，方向与齿轮1的转向相同6-6 AB=1049.1676-7 6=240r/min，转向与齿轮5的转向相反6-8 6-9 当刹住构件A时，传动比6-10 6=6r/min，方向与齿轮1相同6-11 c =1350r/min，转向与A轴相同6-12 16=0.4756-13 18=6-14 （1）（2）2=2800/min，转向与齿轮1相同；3=800/min，

55、转向与齿轮1相反；4=80/min，转向与齿轮1相反；5=400/min，转向与齿轮1相同；6=200/min，转向与齿轮1相反6-15 2=686-16 H1=第6章 综合测试题参考答案6-1 （1）固定（2）传动比大小，转向（3）传动比，同心，邻接，安装（4）转化机构的传动比，周转轮系的传动比6-2 6=127.6mm/s，方向向下6-3 14=-5886-5 1H=976-6 34=3.56-7 （1）4=70；（2）17=41；（3）轮7的置身为顺时针方向6-8 H4=0.07第7章 习题7-1 六角自动车床六角头外槽轮机构中，已知槽轮的槽数=6，一个循环中槽轮的静止时间，静止时间是运

56、动时间的2倍。试求：（1）槽轮机构的运动系数；（2）所需的圆销数。7-2 在牛头刨床工作台的进给机构中，已知棘轮最小转动角度min=9，棘轮模数=5mm，工作台进给螺杆的导程=6mm。试求：（1）棘轮的齿数；（2）工作台的最小送进量。7-3 某自动机上装有一不均布双销四槽的外接槽轮机构，已知两圆销的回转半径相同且回转半径间的夹角=120。试确定该槽轮机构的运动系数及两圆销各自拨动槽轮时的运动系数1和2。7-4 牛头刨床工作台是由棘轮带动丝杆作间歇转动，从而通过与丝杆啮合的螺母带动工作台间歇移动。设进给丝杆（单头）的导程为5mm，而与丝杆固结的棘轮有28个齿，工作台每次进给的最小进给量是多少？若

57、刨床的最小进给量=0.125mm。试问带动进给丝杆的棘轮齿数应为多少？7-5 设单万向联轴的主动轴1以等角速度157.081/。求轴2的最小角速度min及两轴的夹角。7-6 如图7-2所示的差动螺旋机构中，螺杆3及（其螺纹是右旋的，导程A=4mm）与机架刚性联接，螺母2相对机架只能移动，内、外圆柱面均有螺纹的螺杆1沿箭头方向转5圈时，要求螺母2向左移动5mm。试求1、2螺旋副的导程B及其旋向。7-7 图7-3为微调的螺旋机构，构件1与机架3组成螺旋副A，其导程A=2.8mm，右旋。构件2与机架3组成移动副C，2与1还组成螺旋副B。现要求当构件1转一圈时，构件2向右移动0.2mm。问螺旋副B的导

58、程B为多少？右旋还是左旋？第7章 综合测试题7-1 填空题。（1）当主动件作等速连续转动，需要从动件作单向间歇转动时，可采用 、 、 机构。（2）在间歇运动机构中，当需要从动件的动程能无级调节时，可采用 机构。（3）在棘轮机构中，棘爪能顺利滑过棘轮齿根部的条件是 。（4）棘轮机构中止回棘爪的作用是 。（5）在在高速、高精度机械中，通常采用 机构来实现间歇转动。（7）不完全齿轮机构在运动过程中的传动比是 ，而槽轮机构在运动过程中的传动比 。（8）槽数=4的外啮合槽轮机构，主动拨盘圆销数最多应为 。7-2 如图7-4所示螺旋机构中，已知螺旋副A为右旋，导程A=2.8mm；螺旋副B左旋，导程B=3mm，C为移动副。试问：螺杆1转多少时才能使螺母2相对构件3移动10.6mm？7-3 轴1、2、3三轴线共面，轴1与轴2万向联轴节A相联，轴2与轴3以万向联轴节B相联，各叉面位置如图7-5所示。试写出在图示位置时轴3的角速