考研机械原理模拟试题及参考答案(三).pdf

硕士研究生入学考试机械原理模拟试题 硕士研究生入学考试机械原理模拟试题 三三 一 填空题 共 分 1 在机构中 某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为 A 虚约束 B 局部自由度 C 复合铰链 2 单运动副机械自锁的原因是驱动力 摩擦圆 A 切于 B 交于 C 远离 3 对于双摇杆机构 最短杆与最长杆长度之和 大于其余两杆长度之和 A 一定 B 不一定 C 一定不 4 设计凸轮廓线时 若减小凸轮的基圆半径 则凸轮压力角将 A 增大 B 不变 C 减小 5 在减速蜗杆传动中 用 来计算传动比是错误的 A 21 i B 12 zzi C 12 ddi 6 在其他条件相同时 斜齿圆柱齿轮传动比直齿圆柱齿轮传动重合度 A 小 B 相等 C 大 7 棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了 A 防止棘轮反转 B 保证棘轮每次转过相同角度 C 对棘轮双向定位 8 利用飞轮进行调速的原因是它能 能量 A 产生 B 消耗 C 储存和放出 9 对于结构尺寸5 BD的不平衡刚性转子 需进行 A 动平衡 B 静平衡 C 不用平衡 10 自由度为 2 的周转轮系是 A 差动轮系 B 行星轮系 C 复合轮系 二 简答题 共 分 分 常用的间歇运动机构有哪些 试举两例 分 说说凸轮机构的优缺点 分 四杆机构的基本类型有哪些 分 简述一下三心定理 分 斜齿轮传动的主要优缺点有哪些 三 完成下列各题 共 分 分 试计算图示机构的自由度 写出计算公式 指出复合铰链 局部自由度和虚约束 分 题图所示为一六杆机构的运动简图 已知原动件 的角速度为 1 试在题图上 用速度瞬心法确定瞬心 15的位置 并写出滑块 的速度 5的表达式 分 已知机组在稳定运转时期主轴上的等效阻力矩变化曲线 Mr 如图所示 等效驱动力矩为常数 主轴的平均角速度 m 10 rad s 为减小主轴的速度波动 现加装 一个飞轮 其转动惯量 JF 9 8 kgm2 不计主轴及其它构件的质量和转动惯量 试求 1 等效红驱动力矩 Md 2 运转速度不均匀系数 3 主轴的最大角速度 max及最小角速度 min 它们发生在何处 即相应的 值 Mr Md 78 4 0 2 3 2 2 B C D E J I A B C F G H 分 一对正常齿制标准直齿圆柱齿轮啮合传动 其安装中心距 a 151mm 两轮的传 动比 i12 2 模数 m 4mm 压力角 计算 1 两齿轮的齿数 Z1 Z2 所求齿 数应圆整 2 齿数确定后 标准中心距 a 与安装中心距 a 是否相等 若不等为保证无侧隙 啮合应采用何种传动类型 3 两齿轮的啮合角 及分度圆 r1 节圆 r2 基圆 r b 分 如图所示一凸轮轴 已知 m1 m2 r1 r2 m3 2m1 r3 r2 2 试回答 1 该轴是否静平衡 2 该轴是否动平衡 为什么 3 m1将分解到平衡基面上的代换质量名为多少 分 如题所示铰链四杆机构中 各杆长度为 L AB 100mm L BC 250mm LAD 300mm 试求此机构为摇杆机构时 摇杆 CD 的长度取值范围 四 分 在图所示的楔形夹紧机构中 为驱动力 滑块 的楔形角为 设各 接触面间的摩擦系数均为 f 且已知 求当 力撤销后 该机构不会自动松开 则 应满足 什么条件 五 分 凸轮机构中 已知从动件的速度曲线如图所示 它由 4 段直线组成 试求 1 示意画出从动件的加速度曲线 2 判断哪几个位置有冲击存在 是柔性冲击还是刚性冲击 3 在图上的 F 位置时 凸轮机构中有无惯性力作用 有无冲击存在 六 分 图示为一偏置曲柄滑块机构 已知曲柄长度 AB mm 边杆长度 BC mm 滑块行程 mm 试用图解法求 选取 mm mm 导路的偏距 e v 2 2 A B C D E F t 极们夹角 机构的行程速比系数 七 分 某机器上有一对标准安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮机构 已知 z1 20 z2 40 m 4mm ha 1 为了提高传动的平稳性 用一对标准斜齿圆柱齿轮 来替代 并保持原中心距 模数 法面 传动比不变 要求 20 试设计这对斜齿圆 柱齿轮的齿数 z1 z2和螺旋角 并计算小齿轮的齿顶圆直径 da1和当量齿数 zv1 八 分 在题图所示的轮系中 已知各轮的齿数分别为 z1 z2 20 z3 60 z4 26 z5 66 z6 20 z7 15 z8 50 试作 1 分析轮系的组成 2 求传动比 i AB 参考答案 一 填空题 二 简答题 棘轮机构 凸轮机构 优点 只要设计出适当的凸轮轮廓 即可使从动件实现预期的运动规律 结构简单 紧凑 工作可靠 缺点 凸轮为高副接触 点或线 压强较大 容易磨损 凸轮轮廓加工比较困难 费 用较高 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄摇杆机构 3 个彼此互作平面相对运动的构件的 3 个瞬心必位于同一直线上 主要优点有 1 啮合性能好 在斜齿轮传动中 每对轮齿进入啮合和脱离啮合都 是逐渐进行的 因而传动平稳 噪声小 所以啮合性能好 2 重合度大 3 结构紧凑 斜齿轮传动的主要缺点是在运转时会产生轴向推力 三 完成下列各题 处有复合铰链 处有局部自由度 处有虚约束 n L H n L H 15如图所示 V5 P15P16 1 1 求 Md Md 2 1 2 Mrmax Md 78 4 4 19 6Nm 2 max发生在 B 点 min发生在 C 点 B 2 19 6 78 4 2 5 8 C 3 2 19 6 78 4 2 11 8 W max 1 2 78 4 19 6 11 8 5 8 69 27 J W max m2JF 0 0707 Mr Md 78 4 0 2 3 2 2 B C 3 max发生在 B 点 min发生在 C 点 B 2 19 6 78 4 2 5 8 C 3 2 19 6 78 4 2 11 8 1 a m z1 z2 2 m z1 i12z1 2 Z1 2 a m 1 i12 25 167 取 Z1 25 则 Z2 50 2 a 150 a 正传动 3 a cos acos 则 21 0178 r1 mz1 2 50 r2 cos r2cos 则 r2 100 67 r b1 r1 cos 46 985 1 是静平衡 2 偏心质径积 m1r r1 1 m2r r2 2 m3r r3 3 分别分解到平衡平面 I 和 II 内 得 m1r r1 1 I 3m1r r1 1 4 m1r r1 1 II m1r r1 1 4 m2r r2 2 I m2r r2 2 2 m2r r2 2 II m2r r2 2 2 m3r r3 3 I m3r3 4 m3r r3 3 II 3m3r r3 3 4 m1r r1 1 I m2r r2 2 I m3r r3 3 I 0 0 m1r r1 1 II m2r r2 2 II m3r r3 3 II 0 0 所有该轴不是动平衡 3 分别是 3m1 4 和 m1 4 1 AB 为曲柄 CD 为摇杆 那么此时 AB 为最短杆 a 若 LCD 300mm 则 LAB LAD LBC LCD 得 150 LCD 300 b 若 LCD 300mm 则 LAB LCD LBC LAD 得 300 LCD 450 2 AB 为摇杆 CD 为摇杆 那么要使此机构为摇杆机构 那么杆的长度不应满 足曲柄存在的杆长条件 a 若 LCD 100mm 则 LCD LAD LAB LBC 得 50 LCD 100 b 若 100 LCD 300 则 LAB LAD LBC LCD 得 100 LCD 150 c 若 LCD 300 则 LAB LCD LAD LBC 得 LCD 450 又 LCD LAB LAD LBC 650 故 450 LCD 650 综上 50 LCD 650 四 对滑块 1 进行反行程受力分析 要使 P 松开后 机构不会自动松开 则 P 0 即 2 0 自锁条件为 2 五 a 2 2 A B C D E F t P R31 R21 P R31 R21 2 在 A B 处有刚性冲击 在 C D E 处有柔性冲击 3 在 F 位置时有惯性力存在 但无冲击 六 画线段 C1C2 30mm 分别以 C1和 C2为圆心 以 35mm 和 60mm 为半径画弧 两弧 相交于 A 点 由图可得 到直线 的距离为 mm 所以偏距 e mm mm 21 K 180 180 1 264 七 1 确定齿数 z1 z2和螺旋角 由 a m n z1 z2 2cos m n z1 2z1 2cos 6z1 cos 120 mm 得 cos z1 20 z1 20 且必须为整数 当 z1 19 时 18 195 当 z1 18 时 25 84 当 z1 17 时 31 788 由螺旋角 20 所以这对斜齿圆柱齿轮的 z 1 19 z2 38 18 195 2 计算 da1 zv1 da1 d1 2ha mnz1 cos 2han m n 88 mm zv1 z1 cos 3 22 16 八 1 该轮系由周转轮系和定轴轮系 组成 其中齿轮 1