机械原理考研试题Word版.doc

传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！姓名： 报考学科、专业：准考证号码： 密封线内不要写题二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题考试科目及代码：机械原理 819适用专业：机械工程0802 可使用的常用工具：直尺，圆规，计算器答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。考试时间3小时，总分值 150 分。一、单项选择题（本大题10小题，每题2分，共20分，错选、多选均无分）1杆组是指自由度等于 的运动链。A. 0 B.1 C.原动件 D.从动件2平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。A. 3，0 B. 3，1 C. 2，1 D. 2，23渐开线齿轮齿廓上任意一点的法线与齿轮的 相切。A. 分度圆 B. 基圆 C. 齿根圆 D. 齿顶圆4在轮系运转时，所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的轮系称为。A.周转轮系B.定轴轮系 C.复合轮系 D.行星轮系5与连杆机构相比，凸轮机构的最大缺点是 。A.惯性力能以平衡 B.点，线接触，易磨损C.设计较为复杂 D.不能实现间歇运动6负变位齿轮的齿距（周节）p 。A. pm B. >pm C. < pm D. pm7渐开线上某点的压力角是指该点所受正压力的方向与该点 方向线之间的锐角。A.绝对速度 B.相对速度 C.滑动速度 D.牵连速度8图1所示为摆动导杆机构，若构件1为主动件，构件3为从动件，则该机构的传动角= 。AA BB CC D90图19等效力矩的值 。A.一定大于零 B.一定不小于零 C.可以等于零 D.一定不等于零10机械中的飞轮一般安装在 轴上，安装飞轮后 使机器的运转不均匀系数为零。A. 低速, 可以 B. 高速, 不能 C. 低速, 不能 D. 高速, 可以二、判断题（正确的打，错误的打。10小题2分=20分）1、平面机构中一个高副引入两个约束。( )2、速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点。( )3、在机械运动中总是有摩擦力存在。因此，机械功中总有一部分消耗在克服摩擦力。( ).4、机构急回运动的相对程度，通常用行程速比系数K来衡量，当K=1时表明该机构具有急回运动特性。( )5、在平底从动件凸轮机构中，不允许出现有内凹轮廓。( )6、一对外啮合斜齿圆柱齿轮运动，其两轮的螺旋角大小相等，方向相同。( )7、标准齿轮根切是由于被加工齿轮的齿数过少。( )8、周期性速度波动的构件，在一个周期内其动能的增量是零。( )9、组成正传动的齿轮应该是正变位齿轮。( )10、刚性转子动平衡的实质是空间力系的平衡( )三、分析与简答题（10分4小题 =40分）1、如图2所示的曲柄滑块机构：（1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角q ，最小传动角g min。ABC题2图2（3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置；2、运动链代号：N31012, N32002，N410122，画出该运动链的结构图。变换出一个机构，要求以四元连杆为机架，且机构的执行构件为一个在固定导路上运动的滑块。3、有三个20o的标准齿轮，其模数和齿数分别为m12 mm，z120；m22 mm，z250；m35 mm，z320。问这三个齿轮的齿形有何不同？可以用同一把成形铣刀加工吗？可以用同一把滚刀加工吗？4、要求输入运动为匀速回转运动（电动机带动），输出运动为直线移动，试设计四种不同的机构实现这一要求。要求机构为单自由度机构，且总的构件数不超过4个，画出机构的运动简图即可。四、计算与综合题（本大题70分）1、箭头所示为原动件，计算图3所示机构的自由度，若有复合铰链，局部自由度，虚约束请标出。再说明机构有无确定运动？（本小题10分）图32、在图4所示机构运动简图中，已知：L400mm，30，原动件1以等角速度11rad/s转动，用瞬心法求机构3的速度v3。（本小题10分）图43、在如图5所示摆动导杆机构中，已知,加于导杆上的力矩,求机构各运动副的反力及应加于曲柄1上的平衡力矩。（本小题10分）图54、在图6示铰链四杆机构中，已知 lBC=100mm，lCD=70mm，lAD=60mm，AD为机架。试问：若此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。（本小题15分）ABCD图65、在图7所示机构中，已知各直齿圆柱齿轮模数均为，要求齿轮1、3同轴线。试问：（本小题15分）（1）齿轮1、2和2、3应该选什么传动类型最好？为什么？（2）若齿轮1、2改为斜齿轮传动来凑中心距，当齿数不变，模数不变时，斜齿轮的螺旋角为多少？（3）若用范成法来加工齿数的斜齿轮1时，是否会产生根切？1232图76、如图8示轮系中，已知各轮齿数为：，求轮系传动比。（本小题10分）图8二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题参考答案及评分标准机械原理 代码819一、单项选择题（本大题10小题，每题2分，共20分，错选、多选均无分）1A 2C 3B 4B 5B 6A 7A 8D 9C 10B二、判断题（正确的打，错误的打。10小题2分=20分）1、（）2、（）3、（）.4、（）5、（）6、（）7、（）8、（）9、（）10、（）三、分析与简答题（10分4小题 =40分）1、如图2所示的曲柄滑块机构：（1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2分）（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角q ，最小传动角g min。（4分）ABC题2图2（3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置；（4分）解题分析：1 顺时针为合理转向，这是利用机构急回运动特性,并使回程时间比工作时间快一个极位夹角q的转动时间,节约循环时间。见题解2图（a）2 若滑块为主动件，则AB1C1、AB2C2为死点位置。见题解2-2图（a）解答： 若曲柄为主动件，极位夹角q如图（a）所示，最小传动角如图（b）所示。ABCgminBCABCqC2C1B1B2（b）（a）解图22、运动链代号：N31012, N32002，N410122，画出该运动链的结构图。变换出一个机构，要求以四元连杆为机架，且机构的执行构件为一个在固定导路上运动的滑块。解答：运动链结构如图所示。（5分）变换的机构根据实际情况判断。（5分）3、有三个20o的标准齿轮，其模数和齿数分别为m12 mm，z120；m22 mm，z250；m35 mm，z320。问这三个齿轮的齿形有何不同？可以用同一把成形铣刀加工吗？可以用同一把滚刀加工吗？解答：， ，因为，所以轮2与轮3的齿廓形状相同，但因为，所以轮3的齿厚和齿高比轮2的大。因为，所以轮1与轮2的齿厚和齿高相同，但因为，所以轮1的齿廓曲线的曲率半径比轮2 的要小一些。所以这三个齿轮都不能用同一把铣刀加工。轮1与轮2可用同一把滚刀加工，轮3不行，因为。这三个齿轮都不能用同一把铣刀或者同一把滚刀加工。4、要求输入运动为匀速回转运动（电动机带动），输出运动为直线移动，试设计四种不同的机构实现这一要求。要求机构为单自由度机构，且总的构件数不超过4个，画出机构的运动简图即可。解答：答案中画出曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、直动从动件凸轮机构、螺旋机构、正弦机构等的机构简图即可。四、计算与综合题（本大题70分）1、箭头所示为原动件，计算图3所示机构的自由度。再说明机构有无确定运动？（本小题10分）图3解答：n=6 Pl=8 Ph=1 （2分） F=3n-2Pl-Ph=36-1=1 （4分）其中F处滚子为局部自由度，D处构成虚约束。（2分）2、在图4所示机构运动简图中，已知：L400mm，30，原动件1以等角速度11rad/s转动，用瞬心法求机构3的速度v3。图4解：如图P13为构件1和滑块3的速度瞬心；（2分） （8分）3、在如图5所示摆动导杆机构中，已知,加于导杆上的力矩,求机构各运动副的反力及应加于曲柄1上的平衡力矩。图5R43R23M3R32R12MbR21R41解：对于构件3，由力矩平衡可得：由力平衡得：对于构件2滑块，由力平衡可得：对于构件1，由力平衡可得： 由力矩平衡得：ABCD4、在图6示铰链四杆机构中，已知 lBC=100mm，lCD=70mm，lAD=60mm，AD为机架。试问：若此机构为双摇杆机构，求lAB的取值范围。(15分)图6解答：如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。 若为最短杆,则，故 （4分） 若为最长杆,则，故 （4分） 若既不是最短杆，也不是最长杆，则，故 （4分） 若要保证机构成立，则应有 （2分） 故当该机构为双摇杆机构时，的取值范围为 和 （1分）5、在图7所示机构中，已知各直齿圆柱齿轮模数均为，要求齿轮1、3同轴线。试问：（1）齿轮1、2和2、3应该选什么传动类型最好？为什么？（2）若齿轮1、2改为斜齿轮传动来凑中心距，当齿数不变，模数不变时，斜齿轮的螺旋角为多少？1232（3）若用范成法来加工齿数的斜齿轮1时，是否会产生根切？图7解答：（1） 齿轮1，2采用正传动，齿轮2，3采用标准齿轮传动为好。因为齿轮1，2采用正传动，可以使Z1齿轮避免根切，且使这对齿轮强度有所提高；齿轮2，3采用标准齿轮传动，可以使该对齿轮设计简单，加工简单，互换性好，且中心距50毫米符合优秀数系。（7分）（2） （4分）（3） 不会发生根切（4分）6、如图8示轮系中，已知各轮齿数为：，求轮系传动比。（10分）图8解：（1）图示为一复合轮系，它可以看作由两个基本轮系组成：定轴轮系1-2-3-4 ；差动轮系 5-6-7-H。 （2分） （2）定轴轮系1-2-3-4的传动比计算：（3分） 差动轮系 5-6-7-H的转化轮系的传动比计算： （3分） 联立求解： 因为 ，所以 解得： （2分）姓名： 报考学科、专业：准考证号码： 密封线内不要写题二O 一一年招收硕士研究生入学考试试题考试科目及代码：机械原理 859适用专业：机械设计及理论 可使用的常用工具： （直尺，圆规，计算器）答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。考试时间3小时，总分值 150 分。一、单项选择题（本大题10小题，每题2分，共20分，错选、多选均无分）1平面机构中，“基本杆组”是指 。A、生产中最小的制造单元 B、最小的运动单元C、不能再拆的自由度为零的运动链 D、运动规律已知的构件2从机械效率的观点看，机构发生自锁是由于 。A、驱动力太小 B、效率小于零 C、生产阻力太大 D、摩擦力太大3若忽略摩擦，一对渐开线齿廓啮合时，齿廓间作用力沿着 方向。A、齿廓公切线 B、节圆公切线 C、基圆内公切线 D、中心线4对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用 的运动规律。 A、等速运动 B、等加速等减速运动 C、余弦加速度运动规律 D、正弦加速度运动规律5对于直动尖顶盘形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、减小基圆半径6正变位齿轮与标准齿轮相比，其分度圆半径 ；其齿顶圆半径 。A、相等；增大 B、相等；减小 C、相等；相等 D、增大；增大7渐开线齿轮传动的轴承磨损后，中心距略微变大，这时传动比将 。A、增大 B、不变 C、减小 D、不确定8重合度=1.4表示单对轮齿啮合的时间在齿轮转过一个基圆齿距的时间内占 。A、40% B、60% C、25% D、80%9机械在周期变速稳定运转阶段，一个循环内的驱动功Wd 阻抗功Wr。A、大于 C、小于 B、大于等于 D、等于10以下关于飞轮的叙述错误的是： A、安装飞轮的实质就是增加机械系统的转动惯量。 B、装置飞轮不能使机械运转速度绝对不变，也不能解决非周期性速度波动的问题。 C、为减小飞轮的转动惯量，尽可能将飞轮安装在曲柄上。D、飞轮的转动惯量越大，则系统的运转不均匀系数越小二、判断题（正确的打，错误的打。10小题2分=20分）1、一个移动副代换一个转动副机构的自由度不变（）2、作相对运动的两构件上的相对速度、绝对速度均为零的重合点为两构件的绝对速度瞬心（）3、并联机组的效率等于各并联机器效率的连乘积（）.4、偏置曲柄滑块机构具有急回特性（）5、连杆机构的极位夹角可能为钝角（）6、相同运动规律，凸轮的基圆半径越大传力性能越差（）7、渐开线齿廓从齿根到齿顶均为渐开线。（）8、构中的等效力即机构的合力（）9、机构中的等效质量即机构的总质量（）10、刚性转子的动平衡只需一个平衡面（）三、分析与简答题（10分4小题 =40分）1、试绘制一偏置曲柄滑块机构，曲柄为主动件时标出机构的最大压力角a max和最小传动角g min。2、运动链代号为：N 31122, N 32122，说明其有几个二元连杆，几个三元连杆，几个四元连杆？画出该运动链的结构图。3、用齿条刀具加工齿数为Z=20，模数m=5mm,变位系数X=0.25的齿轮，请问齿条刀具的中线与轮坏分度圆间有何尺寸关系？4、齿轮传动的几何尺寸计算中有公式s=X1+ X2 y。请说明式中各符号的意义。计算s的目的是什么？四、计算与综合题（本大题70分）1、如图1所示机构，箭头所示为原动件；如果有复合铰、虚约束、局部自由度，请指出；并计算该机构的自由度；再说明机构有无确定运动？（本小题14分）图12、如图2所示导杆机构，已知曲柄半径lAB=200mm、 lAC=600mm、w1=40 rad/s，应用三心定理，在图中画出瞬心P13的位置。画出曲柄与机架AC内共线时机构位置，用瞬心法求该位置构件2的角速度w2= ？（本小题8分）C12Bw1A34图23、如图3所示双滑块机构。已知生产阻力Pr=1000N，不计各运动副的摩擦，不计重力。a=60、b=30。求机构的驱动力 Pb=?（本小题13分）1234ABPrPbba图34、如图4所示，已知a=100、b=250、c=380，求该机构成为曲柄摇杆机构时d的尺寸范围。（本小题10分）abc图45、图示5为共轴线的两级直齿圆柱齿轮减速箱。已知实际中心距a=120mm、 i12=4、m12=3mm、i34=3、m34=5mm。 a=20, ha*=1.0，c*=0.25。求Z1、Z2、Z3、Z4。采用何种传动类型？（本小题10分）1234a图56、求图6所示轮系的速比i1H=？已知：Z1=1，Z2=40，Z3=Z4=Z5=50。并在图中标明系杆H的转向。（图画在答题纸上）（本小题15分）左旋12345H图6二O 一一年招收硕士研究生入学考试试题参考答案及评分标准机械原理 代码859一、单项选择题（本大题10小题，每题2分，共20分，错选、多选均无分）1C 2B 3C 4D 5A 6A 7B 8B 9D 10B二、判断题（正确的打，错误的打。10小题2分=20分）1、（）2、（）3、（）.4、（）5、（）6、（）7、（）8、（）9、（）10、（）三、分析与简答题（10分4小题 =40分）1、试绘制一偏置曲柄滑块机构，曲柄为主动件时标出机构的最大压力角a max和最小传动角g min。g mina max n解：评分标准：在图中标出机构的最大压力角a max（6分）最小传动角g min（4分）。2、运动链代号为：N 31122, N 32122，说明其有几个二元连杆，几个三元连杆，几个四元连杆？画出该运动链的结构图。评分标准：该机构有5个二元连杆（2分），2个三元连杆（2分），没有四元连杆（2分），画图（4分）.3、用齿条刀具加工齿数为Z=20，模数m=5mm,变位系数X=0.25的齿轮，请问齿条刀具的中线与轮坏分度圆间有何尺寸关系？解：中线跟轮坏分度圆间之间相离（4分）的关系，距离是xm=5*0.251.25mm（6分）4、齿轮传动的几何尺寸计算中有公式s=X1+ X2 y。请说明式中各符号的意义。计算s的目的是什么？解：s：齿顶高降低系数，（2分） X1：小齿轮的变位系数，（2分） X2：大齿轮的变位系数，（2分） Y： 分离系数（2分）计算s的目的是为了保证齿轮顶隙为标准值。（2分）四、计算与综合题（本大题70分）1、如图1所示机构，箭头所示为原动件；如果有复合铰、虚约束、局部自由度，请指出；并计算该机构的自由度；再说明机构有无确定运动？（本小题14分）图1虚约束局部自由度复合铰解：n7, Pl9, Ph1（2分） F3n - 2Pl - Ph 3*7+2*9+1*12（2分）F不等于原动件数，故没有确定运动。（2分）在图中指出：4处，每处2分*48分2、如图2所示导杆机构，已知曲柄半径lAB=200mm、 lAC=600mm、w1=40 rad/s，应用三心定理，在图中画出瞬心P13的位置。画出曲柄与机架AC内共线时机构位置，用瞬心法求该位置构件2的角速度w2= ？（本小题8分）P13C12Bw1A34图2P12P14P14P34解：在图中画出P13（2分）因为V1=V3=w1*AB=w3*（AB+AC） =40*200=w3*(200+600)，所以w3=10 rad/s（4分）w2=w3=10 rad/s（2分）3、如图3所示双滑块机构。已知生产阻力Pr=1000N，不计各运动副的摩擦，不计重力。a=60、b=30。求机构的驱动力 Pb=?（本小题13分）1234ABPrPbba图3解：解： 对于构件3： （4分） 对于构件2： （4分）对于构件1：得： （5分） 4、如图4所示，已知a=100、b=250、c=380，求该机构成为曲柄摇杆机构时d的尺寸范围。（本小题10分）abc图4解： d为最长杆： a+db+c 则 db+c-a530（4分） c为最长杆： a+cb+d 则 da+c-b230（4分）得到曲柄摇杆机构的d 杆长度为：230d530。（2分）5、图示5为共轴线的两级直齿圆柱齿轮减速箱。已知实际中心距a=120mm、 i12=4、m12=3mm、i34=3、m34=5mm。 a=20, ha*=1.0，c*=0.25。求Z1、Z2、Z3、Z4。采用何种传动类型？（本小题10分）1234a图5解：（1）计算齿轮的齿数：，取Z1=16，Z2=4*16=64 （3分） 为了避免根切，零变位齿轮传动（2分）（2）：，取Z3=12，Z4=3*12=36 （3分）为了避免根切，零变位齿轮传动（2分）6、求图6所示轮系的速比i1H=？已知：Z1=1，Z2=40，Z3=Z4=Z5=50。并在图中标明系杆H的转向。（本小题15分）左旋12345H图6解：（2分）（5分）图中符号判断（2分）（2分）（2分）图中方向判断（2分）姓名： 报考学科、专业：准考证号码： 密封线内不要写题二O 一O年招收硕士研究生入学考试试题考试科目及代码：机械原理859适用专业：机械设计及理论 可使用的常用工具： 计算器、直尺、圆规等答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。考试时间3小时，总分值 150 分。一、判断题（正确的打，错误的打。10小题1分=10分）（请把题号和答案写在答题纸上！）1. 自锁机构即正行程效率h>0、反行程效率h0的机构。（ ）2. 偏置曲柄滑块机构的最大压力角发生在曲柄与滑块导路垂直且曲柄远离偏距一边的机构位置。（ ）3. 四杆机构共有4个速度瞬心。（ ）4. 连杆机构的压力角越大机构的传力性能越好。（ ）5. 分度圆上的模数和压力角均为标准值的齿轮为标准齿轮。（ ）6. 两标准齿轮的参数分别为：Z1=30，m=2mm， a1=20， Z2=25，m2=2mm， a2=20。两轮的渐开线形状应该一样。（ ）7. 当滚子圆的半径等于凸轮理论廓线的最小曲率半径时,凸轮实际廓线将出现尖点。（ ）8. 机器中的飞轮一般装在低速轴上。（ ）9. 机构中的等效质量即机构的总质量。（ ）10. 刚性转子的动平衡必选两个平衡平面。（ ）二、单项选择题（10小题2分=20分）（请把题号和答案写在答题纸上！）1. 当渐开线标准齿轮满足X>Xmin时，（ ）根切。A、一定； B. 不一定； C. 一定不。2. 机器的等效转动惯量是按（ ）原理求出的。A、应保持转化前后机器动能不变；B、应保持转化前后机器瞬时功率不变；C、同时满足A+B。3. 直齿齿轮机构的正确啮合条件是根据两轮的（ ）相等导出的。A、法向齿距； B、 基圆； C、模数；D、压力角。4. 具有（ ）运动规律的机器应装加飞轮。A、等速转动；B、周期变速稳定运转；C、非周期性变速运转5. 满足( )条件的称为刚性转子的动平衡.A、惯性力矩M=0,惯性力P=0； B、 惯性力矩M=0； C、 惯性力P=0.6. 一对相互啮合传动的渐开线齿轮，啮合角等于 。A、基圆上的压力角 B、节圆上的压力角C、分度圆上的压力角 D、齿顶圆上的压力角7. 斜齿轮（）的端面压力角与法面压力角相比较应是： 。A、 B、 C、 D、8. 渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指 不受中心距变化的影响。A、节圆半径； B、传动比； C、啮合角。9. 在实现相同的运动规律时，如果盘形凸轮平底从动件的基圆半径增大，则其压力角将 。A、增大 B、减小 C、不变 10. 利用飞轮进行调速的原因是它能 能量A、产生 B、消耗 C、存储和释放三、分析与简答题（10分4小题 =40分）（必要时，在答题纸上画简图！）1标出如图1所示机构的传动角g，画有箭头的构件为主动件。图1a)b)2已知齿轮的齿数Z1=12，Z2=28，模数m=5mm，a=20，实际中心距a=100mm。为了使齿轮1不发生根切，应采取那种变位？该齿轮机构是何种传动类型？ 3如图2所示为运动链的结构图。试写出其运动链代号。其机构自由度F=？以四元连杆为机架，试变换出具有一个绕固定支座转动的导杆和一个在固定导路上运动的滑块的机构。图24凸轮机构从动件的（1）等速、（2）正弦加速、（3）余弦加速等三种运动规律中，哪一种的动力性能最好？哪一种最差？为什么？四、计算与综合题（本大题80分）（必要时，在答题纸上画简图！）1、计算如图3所示机构的自由度，指出应当注意的事项。（本小题10分）图4图32、在图4示铰链四杆机构中，已知杆长b=50mm，c=35mm，d=30mm。若此机构为双曲柄机构，求a 的取值范围。（本小题15分）3如图5所示，由丝杠带动工作台的手动微调装置，已知各轮齿数Z1=Z2=19，Z3=18，,Z4=20和单头丝杠的螺距 L=4mm。求手柄转一圈工作台的进给量S。（本小题15分）ArmabLB图6134H2图5手柄丝杠（与工作台的螺母相连）4如图6所示，设转子不平衡质量及其向径分别为：m=100g ， r=200mm。结构尺寸a=300mm，b=400mm，L=1500mm。若在平面 A和B上减去（用钻头钻去）质量以平衡该不平衡质量，求两面上的平衡质量矩各为多少？ （本小题10分）l1sxyf1f2l2l3ACBDw1M图 735如图7所示机构，已知各杆长l i ，w1=常数，杆1的位置角f1。试写出该机构滑块3的位移S及其上M点的速度V3、构件2的角速度w2的求解表达式（本小题15分）6如图8所示机构，已知曲柄a=100mm,构件3的速度=2m/s.用瞬心法求=30时,曲柄的角速度w1=？（本小题15分）w1f1as1233V3图8