考研机械原理

考研机械原理-8（总分：100.00，做题时间：90分钟）一、单项选择题（总题数：4，分数：12.00）铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下连杆作用于 上的力与该力作用点速度间所夹的锐角（分数：3.00）主动件从动件丿机架连架杆解析：平面四杆机构中，是否存在死点，取决于 是否与连杆共线。（分数：3.00）主动件从动件丿机架摇杆解析：一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K 。（分数：3.00）大于1丿小于1等于1等于2解析：4•在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角），ymi 。（分数：3.00）尽可能小一些尽可能大一些丿为0°为45°解析：二、填空题（总题数：5，分数：10.00）曲柄滑块机构中，当1与2处于两次互相垂直位置之一时，出现最小传动角。（分数：2.00）解析：曲柄与滑块移动导路速度瞬心是两刚体上1为零的重合点。（分数：2.00）解析：相对速度作相对运动的三个构件的三个瞬心必1。（分数：2.00）解析：位于同一直线上在机构运动分析图解法中，影像原理只适用于求1。

(分数：2.00)解析：同一构件上不同点之间在对平面连杆机构进行动态静力分析时，应从远离1的杆组开始，来求解各运动副的反力。(分数：2.00)解析：惯性力三、问答题(总题数：5，分数：15.00)如下图所示偏置曲柄滑块机构。试判定该机构是否具有急回特性，并说明理由。若滑块的工作行程方向朝右，试从急回特性和压力角两个方面判定图示曲柄的转向是否正确?并说明理由。=50mm，=50mm，且此机构成为转动导杆时，*l2ab的最小值为多少?分数：3.00)正确答案：()解析：(1)当曲柄逆时针转动且滑块向右为工作行程时，由于eMO,则0工0,滑块向左为急回行程，故有急回特性。⑵(a)从急回特性判定：图示曲柄转向(逆时针)是正确的，因此时滑块回程向左，对应的曲柄转角为(180°-0)，当曲柄匀速转动时，有急回特性。(b)从压力角判定：曲柄转向(逆时针)是正确的，因为最大压力角不在工作行程内。11•在曲柄等速转动的曲柄摇杆机构中，已知：曲柄的极位夹角0=30°，摇杆工作时间为7s,试问：摇杆空回行程所需时间为多少秒?曲柄每分钟转速是多少?(分数：3.00)正确答案：()解析：(1)5s；(2)5r/min在曲柄摇杆机构中，已知一曲柄长为50mm，连杆长为70mm，摇杆长为80mm，机架长为90mm，曲柄转速n=60r/min。试问：1摇杆工作行程需多少时间?空回行程多少秒?行程速比系数为多少?分数：3.00)分数：3.00)正确答案：()解析：(1)(1 ) 〉40mm；⑵y恒为90°；(3)(1 )=l=50mmACmin ABminAC在铰链四杆机构ABCD中，已知1 =400mm,1 =150mm,1 =350mm,1 =300mm，且杆AB为原动AD AB BC CD件，杆AD为机架，试问构件AB能否作整周回转，为什么？分数：3.00)正确答案：()解析：构件AB能作整周回转。因为1 +1 =550mm<1+a=650mm，且AD为机架，构件AB为曲柄。ABAD BCCD四、分析计算题(总题数：15，分数：45.00)计算下图所示机构的自由度，并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)。分数：3.00)正确答案：()解析：(a)F=3n-2p-P=3X5-2X7-1机构具有确定运动1hF=3n-2p-P=3X7-2X10=1机构具有确定运动1hF=3n-2p-P=3X9-2X13=1机构具有确定运动1hF=3n-2p-P=3X5-2X7=1机构具有确定运动1hF=3n-2p-P=3X6-2X8-1=1机构具有确定运动1hF=3n-2p-P=3X5-F=3n-2p-P=3X5-2X7-1机构具有确定运动1h分数：3.00)正确答案：()解析：(a)n=4，pn=4n=4n=6n=9n=5n=4n=6n=4正确答案：()解析：(a)n=4，pn=4n=4n=6n=9n=5n=4n=6n=4117.在下图所示机构中，试分析计算该机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定；若有复合铰链、局部自由度、虚约束则在图上明确指示(打箭头的为原动件)。=5，=4=91pPP=5，P=1=2=1=12，P=6=5=8=5，=1F=1原动件数=1hF=1原动件数=1F=2原动件数=2F=-1不能运动=2F=1原动件数=11=2=1=1=1F=1F=1F=1F=1原动件数=1原动件数=1原动件数=1原动件数=1分数：3.00)解析：(a)n=8,p=11,p=1F=1EF处虚约束，H处局部自由度1hn=3，p=4F=1对称虚约束1n=6,p=8,p=1F=1D、EG处虚约束，K处局部自由度1hn=5,p1=7F=1对称虚约束,只计算对称的一半n=6,p=8.p =1F=1J处虚约束,D处局部自由度1bn=6,p=8,p=1F=1DE、J处虚约束，B处局部自由度1h分数：3.00)正确答案：()解析：(a)n=6,p=8,P=1F=1需一个原动件1h(b)n=5,p=6,p=2F=1需一个原动件1h计算下图所示机构的自由度，并说明机构是否有确定的运动。分数：3.00)正确答案：()解析：(a)构件4、5为一个构件，G处转动副为虚约束构件1、2、7组成的构件系统的自由度为F=3X3-2X5=-1(n=3,p=5)11构件5、4为一个构件,加上3、6构件的系统的自由度为(全为移动副)F=2X3-4=2(n=3,p=4)21整个系统的自由度为F=F+F=112故机构有确定的运动。(b)的分析方法同(a)整个系统的自由度为F=1故机构有确定的运动。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[y ]=60°,min试确定机架长度AD的尺寸范围。(分数：3.00)正确答案：()解析：解：240.79mmWL W270mmAD在铰链四杆机构ABCD中，已知l=30mm,l =75mm,l =50mm,且AB为原动件，AD为机架。试求AB BC CD该机构为曲柄摇杆机构时l 的长度范围。AD(分数：3.00)

分数：3.00)正确答案：()解析：解：c=12,d=13或c=13,d=12；可选d为机架，或b为机架。如下图所示的一曲柄摇杆机构，已知AD=600mm,CD=500mm，摇杆摆角申=60°,摇杆左极限与AD夹角分数：3.00)正确答案：()解析：解：L=198.5mm，L=755.5mmAB BC在一偏置曲柄滑块机构中，滑块导路方向线在曲柄转动中心之上，已知曲柄a=127mm，连杆b=473mm,偏距e=300mm，曲柄为主动件，其转速n=2r/min。试求：滑块正、反行程各需多少秒?行程速比系数为多少?(分数：3.00)正确答案：()解析：解：工作行程时间t=17.5s；空回行程时间t=12.5s；K=1.412设计一摆动导杆机构。已知行程速比系数K=2，机架长度为50mm，曲柄转速n=120r/min。求曲柄长度和工作行程时间。分数：3.00)正确答案：()解析：解：曲柄长度r=25mm,工作行程时间t=1/3s如下图所示，设计一曲柄摇杆机构，使得曲柄等速转动时，摇杆的摆角屮在70°〜100°之间变化。设摇杆为1个单位长，机架为1.2个单位长，试用解析法求曲柄AB和连杆BC的长度。分数：3.00)正确答案：()解析：解：L=1.62mm，L=0.195mm=65°，屮=65°，屮=45°，2的大小。CD、LBC如下图所示，已知铰链四杆机构中，申=135°，屮=95°，屮=105°，屮、LBC屮=33.5°。机架L =100mm，试用解析法求出满足已知转角关系的L分数：3.00)已知铰链四杆机构中，机架长为L=100mm,曲柄的起始位置申=150°,摇杆的起始位置屮=120°。AD00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。(分数：3.00)正确答案：()解析：解：Q=45°，屮=335°；(D =105°，(D =65°；(D =135°，(D =95°112233如下图所示，已知滑块和摇杆的对应位置为：S=40mm，申=60°；S=30mm，申=90°；S=20mm，1 1 2 2 3(分数：3.00)正确答案：()解析：解：L=20mm，e=18.66mm，L=30.03mmABBC五、作图题(总题数：6，分数：18.00)30.计算下图所示机构的自由度，并拆出杆件组，判断机构级别(图中画箭头的构件为原动件)。分数：3.00)正确答案：()解析：解：①F=3X5-2X7=1分拆杆组(如下图(a)所示)II级杆组机构①F=3X5-2X7=1分拆杆组(如下图(b)所示)II级杆组机构①F=3X5-2X7=1分拆杆组(如下图(c)所示)III级杆组机构分拆杆组31.计算下图所示机构的自由度，并拆分杆组(凡是高副，先进行高副低代)，确定杆组及机构的级别(图中标有箭头的为原动件)。分数：3.00)下图所示为用于飞机操纵系统中将轴1的回转运动转变为构件5作往复移动的机构，试绘制机构运动简图。分数：3.00)正确答案：()飞机操纵系统的机构运动简图下图所示为车门机构的运动示意图，其中气缸和活塞分别与车身和一扇车门相铰接，另一扇车门的EE边则与车身保持直线往复运动。试绘制该车门机构的运动简图。分数：3.00)正确答案：()车门机构运动简图计算下图所示机构的自由度，并作出它们仅含低副的替代机构。分数：3.00)正确答案：()解析：解：高副低代机构如图(a)、(b)所示。(a)F=3X4-2X5T=l约束的方法演化下列机构。分数：3.00)正确答案：()解析：(1)t =0.535s；(2)t =0.465s；(3)K=1.1512在下图所示导杆机构中，已知l =40mm，试问：AB(1) 若机构成为摆动导杆时，lAC的最小值为多少?AC(2) AB为原动件时，机构的传动角为多大?