武汉科技大学-819机械原理2014-2016真题(含答案)

第1页共40页姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：机械原理（■A卷□B卷）科目代码：819考试时间：3小时满分150分可使用的常用工具：□无√计算器√直尺√圆规（请在使用工具前打√）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。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．对于机构，下面说法错误的是_____。A.由一系列人为的运动单元组成B.各单元之间有确定的相对运动C.是由构件组成的系统D.可以完成机械功或机械能转换2．平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角的关系为_____。A．互余B．互补C．相等D．没关系3．一对齿轮啮合过程中，下面关于节圆的说法错误的是。A．始终相切B．始终通过节点C．始终和分度圆重合D．随中心距增大而增大4．生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为按照正玄规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是。A．齿轮齿条机构B.直动滚子从动件盘形凸轮机构C.偏置曲柄滑块机构D.摆动导杆机构5．图1示转动副在驱动力矩Md的作用下等速转动，Q为径向载荷，为摩擦圆半径，则运动副全反力R21应是图中所示作用线。图16．渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p，法向齿距np，基圆齿距bp三者之间的关MdQABCDR2112第2页共40页系为：。A．bnpppB．bnpppC.bnpppD．bnppp7．一对平行轴斜齿轮传动，其传动比12i等于。A．21vvzzB．21C．21aarrD．21ffrr8．在蜗杆传动中，引入特性系数q的目的是。A．便于蜗杆尺寸参数的计算B．容易实现蜗杆传动中心距的标准化C．提高蜗杆传动的D．减少蜗轮滚刀的数量，有利于刀具的标准化9．平衡的目的在于确定。A.不平衡质量的大小和方位B.不平衡质径积C.不平衡偏心距D.转子的质心10．在机器稳定运转的一个运动循环中，应有A.惯性力和重力所作的功均为零B.惯性力所做之功为零，重力所做之功不为零C.惯性力和重力所做之功均不为零D.惯性力所做之功不为零，重力所做之功为零二、判断题（本大题10小题，每题2分，共20分。正确的打√，错误的打。）1、机构的级别是由机构中包含最多的杆组的级别决定的。()2、四杆铰链机构中最短杆与最长杆之和(或=)其它两杆之和时,一定有曲柄。()3、为减小直动尖顶从动件盘状凸轮机构压力角,凸轮的偏心距与推程时凸轮、推杆间的相对瞬心应位于凸轮转轴的异侧。()4、组成正传动的齿轮应该是正变位齿轮。()5、直动平底从动件盘状凸轮机构压力角,与凸轮机构的基圆半径无关。()6、两直齿圆柱齿轮的齿数和模数各不相等时，其渐开线的形状不一定不一样。()7、直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆总是重合的。()8、理论上讲,可采用飞轮把周期性速度波动的机器的速度调节为匀速运动。()9、斜齿轮的当量齿数大于实际齿轮的齿数。()10、静平衡的刚性转子不一定是动平衡的，但是动平衡的刚性转子一定是静平衡的。()三、分析与简答题（10分4小题=40分）1、如图2所示曲柄滑块机构，曲柄AB等速整周回转，设曲柄为主动件。（1）作图画出极位夹角，最小传动角min出现的位置。（5分）（2）假设连杆的长度为100mm，偏心距e=10mm，求曲柄长度取值范围。（5分）第3页共40页ABCe。2、如图3所示中，标出以凸轮为主动件的机构的传动角，说明此传动角如何变化？（10分）3、运动链代号：N31—012,N32—012，N41—0022，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。（10分）4、如图4所示为一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，1、2分别为主动轮1和从动轮2的角速度，rb1、rb2为两轮的基圆半径，ra1、ra2为两轮的齿顶圆半径，试在图中标出理论啮合线21NN、实际啮合线21BB和啮合角＇。（10分）四、计算与综合题（本大题70分）1、计算图5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。（本小题10分）y图3O1O221rb1ra1r1＇rb2r2＇ra2图2曲柄滑块机构图4第4页共40页2、如图6所示机构，已知750hmm,120/rads，1=20rad/s，用瞬心法求1=30时构件3的速度V3=？（本小题10分）3、如图7所示，已知作用在滑块上的生产阻力Fr=500N，a=200mm，b=1400mm,1=90，移动副处的摩擦角=16.7,不计其它运动副的摩擦及各构件自重。求构件1上的平衡力矩Mb及各运动副反力。（本小题15分）4、如图8所示，已知a=15mm,b=50,c=30,，试求：（本小题10分）(1)设该机构为曲柄摇杆机构时d的尺寸范围。（6分）(2)假设d=60mm,用作图法做出当AB为主动件的极位夹角和最小传动角（4分）BAMPBONFECD∥=ABEFMN∥=BAMPBONFECDBAMPBONFECD∥=ABEFMN∥=∥=∥=ABEFMN∥=∥=1AaxB2311Chab1234ABCFr1VVV3a图4图5图6图7第5页共40页5、已知一对渐开线直齿圆柱齿轮的参数分别为：1215,21zz，5,mmm20,1,0.25ahc，120.3128,0.1921xx（本小题15分）（1）判断在用齿条型刀具加工这2个齿轮的时候，是否会产生根切想象（必须有计算过程）（2）求出这一对齿轮作无侧隙啮合传动是的中心距a；（3）说明这一对齿轮的啮合传动属于哪一种类型。注：无侧隙啮合方程式：invzzxxinv2121)(tan2193020203021213022inv6、如图9所示轮系中，已经各轮齿数分别为121(40zz右旋），，232018zz，，442030zz，，562055zz，，11000/minnr，试求Bn的大小和方向（方向可以用箭头表示）。（本小题10分）姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：机械原理（■A卷□B卷）科目代码：819(参考答案)考试时间：3小时满分150分可使用的常用工具：□无计算器直尺圆规（请在使用工具前打√）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。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．对于机构，下面说法错误的是__D____。A.由一系列人为的运动单元组成B.各单元之间有确定的相对运动C.是由构件组成的系统D.可以完成机械功或机械能转换2．平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角的关系为___A___。A．互余B．互补C．相等D．没关系3．一对齿轮啮合过程中，下面关于节圆的说法错误的是C。A．始终相切B．始终通过节点C．始终和分度圆重合D．随中心距增大而增大4．生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为按照正玄规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是B。A．齿轮齿条机构B.直动滚子从动件盘形凸轮机构C.偏置曲柄滑块机构D.摆动导杆机构5．图1示转动副在驱动力矩Md的作用下等速转动，Q为径向载荷，为摩擦圆半径，则运动副全反力R21应是图中B所示作用线。图16．渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p，法向齿距np，基圆齿距bp三者之间的关abcd图8A1234564′2′BnA图9MdQABCDR2112第6页共40页系为：AA．bnpppB．bnpppC.bnpppD．bnppp7．一对平行轴斜齿轮传动，其传动比12i等于A。A．21vvzzB．21C．21aarrD．21ffrr8．在蜗杆传动中，引入特性系数q的目的是D。A．便于蜗杆尺寸参数的计算B．容易实现蜗杆传动中心距的标准化C．提高蜗杆传动的D．减少蜗轮滚刀的数量，有利于刀具的标准化9．平衡的目的在于确定A。A.不平衡质量的大小和方位B.不平衡质径积C.不平衡偏心距D.转子的质心10．在机器稳定运转的一个运动循环中，应有AA.惯性力和重力所作的功均为零B.惯性力所做之功为零，重力所做之功不为零C.惯性力和重力所做之功均不为零D.惯性力所做之功不为零，重力所做之功为零二、判断题（本大题10小题，每题2分，共20分。正确的打√，错误的打。）1、机构的级别是由机构中包含最多的杆组的级别决定的。(×)2、四杆铰链机构中最短杆与最长杆之和(或=)其它两杆之和时,一定有曲柄(×)3、为减小直动尖顶从动件盘状凸轮机构压力角,凸轮的偏心距与推程时凸轮、推杆间的相对瞬心应位于凸轮转轴的异侧。(×).4、组成正传动的齿轮应该是正变位齿轮。(×)5、直动平底从动件盘状凸轮机构压力角,与凸轮机构的基圆半径无关()6、两直齿圆柱齿轮的齿数和模数各不相等时，其渐开线的形状不一定不一样。()7、直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆总是重合的。。(×)8、理论上讲,可采用飞轮把周期性速度波动的机器的速度调节为匀速运动(×)9、斜齿轮的当量齿数大于实际齿轮的齿数。(×)10、静平衡的刚性转子不一定是动平衡的，但是动平衡的刚性转子一定是静平衡的。()三、分析与简答题（10分4小题=40分）1、如图2所示曲柄滑块机构，曲柄AB等速整周回转，设曲柄为主动件。（1）作图画出极位夹角，最小传动角min出现的位置。（5分）（2）假设连杆的长度为100mm，偏心距e=10mm，求曲柄长度取值范围。（5分）第7页共40页ABCe。解：（1）极位夹角（3分），最小传动角min（2分）θγmim（2）偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件是bae，所以090abemm2、如图3所示中，标出以凸轮为主动件的机构的传动角，说明此传动角如何变化解：传动角始终等于90度。5、运动链代号：N31—012,N32—012，N41—0022，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。（10分）解：该运动链的结构图如下；（5分）变换机构根据实际情况判断正误（5分）y图3图2曲柄滑块机构第8页共40页4、如图4所示为一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，1、2分别为主动轮1和从动轮2的角速度，rb1、rb2为两轮的基圆半径，ra1、ra2为两轮的齿顶圆半径，试在图中标出理论啮合线21NN、实际啮合线21BB和啮合角＇。（10分）四、计算与综合题（本大题70分）1、计算图5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。（本小题10分）解：n=8Pl=11Ph=1F=3n-2Pl-Ph=1（8分）其中D处滚子为局部自由度，EF构成虚约束，O、N为复合铰链。（2分）2、如图6所示机构，已知750hmm,120/rads，1=20rad/s，用瞬心法求1=30时构件3的速度V3=？（15分）O1O221rb1ra1r1＇rb2r2＇ra2BAMPBONFECD∥=ABEFMN∥=BAMPBONFECDBAMPBONFECD∥=ABEFMN∥=∥=∥=ABEFMN∥=∥=图4图5O1N1B1O2N2B2Prb2ra2ra1rb12a1a第9页共40页解：解：速度瞬心如上图所示。1331120100020APVVlms137501000sin60sin600.75APhlmm3、如图7所示，已知作用在滑块上的生产阻力Fr=500N，a=200mm，b=1400mm,1=90，移动副处的摩擦角=16.7,不计其它运动副的摩擦及各构件自重。求构件1上的平衡力矩Mb及各运动副反力。（15分）[解]：2132.8)(sin1ba对于构件1：4121RR0cos21aR