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1、机械原理自测题库分析计算题（共88题）1、试计算图示机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出）。并判断该机构的运动是否确定（标有箭头的机构为原动件）。若其运动是确定的，要进行杆组分析，并显示出拆组过程，指出各级杆组的级别、数目以及机构的级别。 图a) 图b)题 1 图1、 解: （a）图：n=9，p4=13，p5=0；F=39213=1；原动件数目=机构自由度数，机构具有确定的运动。G处为复合铰链；机构级别为级。拆组图如下(略) （b）图：n=7，p4=10，p5=0；F=37210=1；原动件数目=机构自由度数，机构具有确定的运动。机构级别为级。2、计算图示机构自由度，并
2、判定该机构是否具有确定的运动（标有箭头的构件为原动件）。 图 a) 图 b)题 2 图解： （a）F=3n2plph =3527=1；机构具有确定的运动。 （b) F处为复合铰链。机构没有确定的运动。3、计算图示机构自由度，并确定应给原动件的数目。 图a 图b题 3 图解：a) F=3n2plph =37210=1；原动件数=1 b） n=8，pl=11，ph=1；F=3n2plph =1；原动件数=1。4、在图示机构中试分析计算该机构的自由度数，若有复合铰链、局部自由度或虚约束，则在图上明确指出。 图a 图b题 4 图解：a) E处为局部自由度。 b） n=7，pl=10； F、D处为复合铰
3、链。7、计算下列机构的自由度（有复合铰链、虚约束和局部自由度请指出） 图 a) 图 b)题 7 图解：（a） n=4，pl=4,Ph=2； A处为复合铰链。（b） （b） n=5，pl=7 ,Ph=1； F处为虚约束，D处为局部自由度。8、图示的铰链四杆机构中,已知，,顺时针转动,试用瞬心法求:1)当=15时,点C的速度VC;2)当=15时,构件BC上(即BC线上或其延长线上)速度最小的一点E的位置及其速度值。题 8 图解： E点的位置 作图示出 （略）9、在图示的凸轮机构中，已知凸轮1以等角速度1=10rad/s转动。凸轮为一偏心圆，其半径R1=25mm，LAB=15mm，LAD=50mm，
4、1=90，试用瞬心法求机构2的角速度2。题 9 图解：1）作出瞬心（略）； 2）10、在图示机构中，已知长度LAB=LBC=20 mm ,LCD=40mm ,a=90W1=100(1/S),请用速度瞬心法求C点的速度的大小和方向题 10 图11、如图所示偏置曲柄滑块机构。若已知a=20 mm,b=40 mm ,e=10 mm ，试用作图法求出此机构的极位夹角、行程速比系数K、行程S，并标出图示位置的传动角。题 11 图13、判断下列图示机构为何种铰链四杆机构？并简要说明理由（图中数字代表杆件长度）题 13 图14、计算图示机构的自由度（如有复合铰链、局部自由度和虚约束，应指出）。题 14 图解
5、：n=6，pl=8, Ph=1； B处为局部自由度。15、在图示铰链四杆机构中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求lAB的最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。题 15 图解：（1）因AD为机架，AB为曲柄，故AB为最短杆，有lAB+lBClCD+lAD则：lABlCDlADlBC=（35+30-50）mm=15mm；所以lAB的最大值为15mm。（2）因AD为机架，AB及CD均为曲柄，故AD为最短杆，有下列两种情况：若BC为最长杆，则
6、：lABlBC=50mm，且lAD+lBClCD+lAB ，故lABlADlBClCD=（30+50-35）mm=45mm，所以：45mmlAB50mm。若AB为最长杆，则：lABlBC=50mm，且lAD+lABlBC+lCD ，故lABlBClCDlAD=（50+35-30）mm=55mm，所以：50mmlAB55mm。综上所述：lAB的最小值为45mm。（3）如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。若AB为最短杆，则：lBC +lABlCD +lAD ，故lABlCD +lADlBC =（35+30-50）mm=15mm，若AB为最长杆，则：lAD +lABlBC +lCD ，
7、故lABlCDlBClAD=（50+35-30）mm=55mm，若AB既不为最长杆也不为最短杆，则：lADlBClCD+lAB，故lABlADlBClCD=（30+50-35）mm=45mm，综上所述：若要保证机构成立，则应有：lABlCDlBClAD=（30+50+35）mm=115mm，故当该机构为双摇杆机构时，lAB的取值范围为： 15mmlAB45mm，和55mmlAB115mm，16、试设计如图所示的六杆机构。当原动件OAA自OA y轴沿顺时针转过12 = 60到达L2时，构件OBB1顺时针转过12 = 45，恰与OA x轴重合。此时，滑块6在OA x轴上自C1移动到C2，其位移S1
8、2 = 20 mm，滑块C1距OB的距离为OBC1 = 60 mm，试用几何法确定A1和B1点的位置。题 16 图17、已知曲柄摇杆机构ABCD各杆杆长分别为AB=50mm，BC=220mm，CD=100mm，最小允许传动角min=60，试确定机架长度AD的尺寸范围。解：240.79mmLAD270mm 18、在铰链四杆机构ABCD中，已知LAB=30mm，LBC=75mm，LCD=50mm，且AB为原动件，AD为机架。试求该机构为曲柄摇杆机构时LAD的长度范围。解：55mmLAD75mm20、如图示一曲柄摇杆机构。已知AD=600mm，CD=500mm，摇杆摆角 60，摇杆左极限与AD夹角1
9、60，试确定曲柄和连杆长度。题 20 图解： LAB=198.5mm，LBC=755.5mm，21、如图为偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构，凸轮廓线为渐开线，渐开线的基圆半径r0=40mm,凸轮以=20rad/s逆时针旋转。试求：（1）在B点接触时推杆的速度VB；（2）推杆的运动规律（推程）；（3）凸轮机构在B点接触时的压力角；（4）试分析该凸轮机构在推程开始时有无冲击？是哪种冲击？题 21 图解：1） 方向朝上 2）假设推杆与凸轮在A点接触时凸轮的转角为零，则推杆的运动规律为： 3）因导路方向与接触点的公法线重合，所以压力角=0 4）有冲击，是刚性冲击。22、题12图所示对心直动尖顶推杆盘形凸轮
10、机构中，凸轮为一偏心圆，O为凸轮的几何中心，O1为凸轮的回转中心。直线AC与BD垂直，且230mm，试计算：（1）该凸轮机构中B、D两点的压力角；（2）该凸轮机构推杆的行程h。题 22 图解：（1） 由图可知，B、D两点的压力角为：23、如图13所示，已知一偏心圆盘R=40 mm，滚子半径rT=10 mm，LOA=90 mm，LAB=70 mm，转轴O到圆盘中心C的距离LOC=20 mm，圆盘逆时针方向回转。（1）标出凸轮机构在图示位置时的压力角，画出基圆，求基圆半径r0；（2）作出推杆由最下位置摆到图示位置时，推杆摆过的角度及相应的凸轮转角。题 23 图解：取尺寸比例尺作图，得1） 图示位置
11、凸轮机构的压力角为=27.5，基圆半径r0=30mm；2） 推杆由最下位置摆到图示位置时所转过的角度为=17，相应的凸轮转角=90。24、如图所示为偏置直动推杆盘形凸轮机构，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，30mm，COD=30，试求：（1）推杆的升程h, 凸轮推程运动角为0，回程运动角0和远休止角02；（2）推杆推程最大压力角max的数值及出现的位置；（3）推杆回程最大压力角max的数值及出现的位置。题 24 图解：取尺寸比例尺作图，得：1） 3） 推杆的升程h=27mm, 凸轮推程运动角0=79 ，回程运动角0=44，远
12、休止角02=208 2） 4） 推程段最大压力角出现在D点，其值为max=443） 5） 回程段最大压力角出现在C点，其值为max=7125、已知偏置式滚子推杆盘形凸轮机构(如图所示),试用图解法求出推杆的运动规律s曲线(要求清楚标明坐标(s-)与凸轮上详细对应点号位置,可不必写步骤)。 题 25 图解：作图过程略26、在如图所示的凸轮机构中,弧形表面的摆动推杆与凸轮在B点接触。当凸轮从图示位置逆时针转过90 后,试用图解法求出或标出：（1）推杆与凸轮的接触点；（2）推杆摆动的角度大小；（3）该位置处,凸轮机构的压力角。题 26 图解：用反转法求出该位置处,凸轮机构的压力角27、一对标准安装的
13、渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知：a=100mm，Z1=20，Z2=30,=20，da1=88mm。（1）试计算下列几何尺寸:齿轮的模数m；两轮的分度圆直径d1 ,d2；两轮的齿根圆直径df1 , df2 ；两轮的基圆直径db1 , db2；顶隙C。（2）若安装中心距增至a=102mm，试问:上述各值有无变化,如有应为多少?两轮的节圆半径r1 ,r2和啮合角为多少?解：(1)几何尺寸计算模数m: m=2a/(Z1+Z2)=2100/(20+30)mm=4mm齿根圆直径d1 ,d2: d1=mZ1=420mm=80mmd2=mZ2=430mm=120mm齿根圆直径df1 ,df2 :df1=d1-2hf=80-24(1+0.25)mm=70mmdf2=d2-2hf=120-24(1+0.25)
