2022吉大机械复试机械原理核心考题及答案解析

2022吉大机械复试机械原理核心考题及答案解析

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在曲柄摇杆机构中，若摇杆为原动件，则机构的死点位置出现在A.曲柄与机架共线处B.曲柄与连杆共线处C.摇杆与机架共线处D.连杆与摇杆共线处2.渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为两轮的A.模数相等B.压力角相等C.模数与压力角分别相等D.齿数相等3.对于单自由度机械系统，其等效转动惯量的大小与A.构件质量成正比B.构件质心速度成正比C.构件质心到等效点距离平方成正比D.构件角速度成正比4.在凸轮机构中，若从动件采用等速运动规律，则其加速度曲线在行程起点与终点处表现为A.有限跳变B.连续变化C.无穷大脉冲D.零值5.周转轮系中，若系杆为原动件，中心轮固定，则该轮系属于A.定轴轮系B.差动轮系C.行星轮系D.复合轮系6.对于静平衡的刚性转子，其必要充分条件是A.质心位于转轴上B.惯性力矩为零C.惯性力为零D.惯性力与惯性力矩均为零7.在曲柄滑块机构中，若曲柄匀速转动，则滑块在行程极限位置附近A.速度最大B.加速度最大C.加速度为零D.速度为零加速度最大8.斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，其重合度A.减小B.不变C.增大D.与螺旋角无关9.机械系统速度波动调节中，若飞轮安装于高速轴，则其所需转动惯量将A.增大B.减小C.不变D.与平均角速度无关10.对于周期性速度波动，飞轮的作用是A.消除速度波动B.减小速度波动幅度C.增大速度波动D.改变平均速度二、填空题（每题2分，共20分）11.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和________其余两杆长度之和，则机构存在曲柄。12.渐开线齿轮的基圆半径rb与分度圆半径r的关系为rb=________。13.当量齿数zv的引入是为了将斜齿圆柱齿轮的________问题转化为直齿圆柱齿轮问题。14.凸轮机构中，减小________压力角可降低从动件与凸轮间的接触应力。15.对于单万向联轴节，当主动轴角速度ω1恒定，从动轴角速度ω2的波动幅度与两轴________有关。16.刚性转子动平衡需选择________校正平面，以保证惯性力与惯性力矩均为零。17.在行星轮系中，传动比计算采用________法，将轮系转化为假想的定轴轮系。18.飞轮设计时，若要求速度不均匀系数δ减小，则飞轮转动惯量需________。19.对于曲柄滑块机构，若曲柄长为l，连杆长为3l，则滑块行程H=________。20.机械系统自锁的几何条件可表述为________角小于摩擦角。三、判断题（每题2分，共20分）21.在曲柄摇杆机构中，若曲柄为最短杆，则机构一定存在急回特性。22.渐开线齿轮的啮合线是一条与两基圆同时相切的直线。23.凸轮机构中，从动件采用等加速等减速规律可避免柔性冲击。24.差动轮系具有两个自由度，故可用于运动合成与分解。25.刚性转子静平衡后，其惯性力矩一定为零。26.斜齿轮的轴向力随螺旋角增大而减小。27.飞轮安装于低速轴时，其尺寸与重量均小于安装于高速轴。28.对于单自由度系统，等效力矩的方向与等效构件角速度方向始终一致。29.在曲柄滑块机构中，若曲柄匀速转动，则滑块加速度始终指向曲柄中心。30.机械系统发生自锁时，其效率一定小于零。四、简答题（每题5分，共20分）31.说明曲柄摇杆机构出现死点位置的根本原因，并给出工程上常用的克服措施。32.推导渐开线直齿圆柱齿轮连续传动条件，并指出重合度ε=1.4的物理意义。33.比较静平衡与动平衡的适用对象、平衡条件及校正方法。34.简述飞轮调速原理，并说明飞轮转动惯量与速度不均匀系数δ的定量关系。五、讨论题（每题5分，共20分）35.试分析在行星轮系中，当系杆转速升高时，各齿轮啮合副的动载荷变化趋势，并讨论其对系统疲劳寿命的影响。36.讨论凸轮机构从动件运动规律选择对高速场合动力学性能的影响，并提出改善策略。37.针对斜齿圆柱齿轮传动，探讨螺旋角β对传动平稳性与轴向载荷的矛盾关系，给出工程折中方案。38.结合能量法与等效动力学模型，讨论多自由度机械系统降阶为单自由度系统的误差来源及适用范围。答案与解析一、单项选择题1.B2.C3.C4.C5.C6.A7.D8.C9.B10.B二、填空题11.小于12.rcosα13.法面齿形与强度计算14.推程15.夹角θ16.两个17.转化机构18.增大19.2l20.压力三、判断题21.√22.√23.×24.√25.×26.×27.×28.×29.×30.×四、简答题31.死点根本原因在于摇杆作原动件时，连杆传给曲柄的力通过曲柄转动中心，力矩为零。克服措施：1.加装飞轮利用惯性闯过死点；2.采用多组机构错位排列；3.利用从动件自重或弹簧力辅助。32.连续传动条件：重合度ε≥1。推导：ε=实际啮合线长度/基圆齿距，当ε=1.4时表示在转过一个基圆齿距过程中，同时有1.4对齿参与啮合，平均1.4对齿分担载荷，传动平稳性提高40%。33.静平衡适用轴向尺寸小的盘类转子，条件为惯性力矢量和为零，单面校正；动平衡适用轴向尺寸大的转子，条件为惯性力及惯性力矩均为零，需双面校正。34.飞轮利用高速旋转储存动能，当盈功时吸能，亏功时放能，平滑角速度。定量关系：JF=ΔWmax/(δωm²)，δ与JF成反比，δ越小所需JF越大。五、讨论题35.系杆转速升高，各齿轮相对转速增加，啮合冲击频率升高，动载荷幅值随转速平方增大；齿面接触疲劳寿命降低，需提高齿轮精度、采用修形及减振材料。36.高速下等速规律出现刚性冲击，加速度突变导致振动噪声；宜选用修正梯形、摆线或多项式规律，降低加速度峰值；增设从动件预紧、凸轮廓面抛光及液体阻尼器抑制残余振动。37.螺旋角β增大使重合度增加、传动平稳，但轴向力Fx=Fttanβ随之增大，轴