2011年武汉科技大学考研试题819机械原理及答案

第1页共9页二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。姓名：报考学科、专业：准考证号码：密封线内不要写题第2页共9页一、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C。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B。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C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。DA、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A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A；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B。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B。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WdD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：BA、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越小第3页共9页二、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max和最小传动角min。2、运动链代号为：N31—122,N32—122，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X1X2–y。请说明式中各符号的意义。计算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1第4页共9页2、如图2所示导杆机构，已知曲柄半径lAB=200mm、lAC=600mm、1=40rad/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2=？（本小题8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。6、30。求机构的驱动力Pb=?（本小题13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）1234ABPrPb图3abc图4C12B1A34图2第5页共9页1234a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。=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）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。（图画在答题纸上）（本小题15分）图5左旋12345H图6第6页共9页二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）1．C2．B3．C4．D5．A6．A7．B8．B9．D10．B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max和最小传动角min。解：评分标准：在图中标出机构的最大压力角max（6分）最小传动角min（4分）。2、运动链代号为：N31—122,N32—122，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*0.25＝1.25mm（6分）4、齿轮传动的几何尺寸计算中有公式X1X2–y。请说明式中各符号的意义。计算的目的是什么？解：：齿顶高降低系数，（2分）minmaxn第7页共9页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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）解：n＝7,Pl＝9,Ph＝1（2分）F＝3n-2Pl-Ph＝3*7+2*9+1*1＝2（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*4＝8分2、如图2所示导杆机构，已知曲柄半径lAB=200mm、lAC=600mm、1=40rad/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2=？（本小题8分）解：在图中画出P13（2分）因为V1=V3=1*AB=3*（AB+AC）=40*200=3*(200+600)，所以3=10rad/s（4分）2=3=10rad/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。6、30。求机构的驱动力Pb=?（本小题13分）P14P14234ABPrPbC12B1A34图2图1虚约束局部自由度复合铰P12P34P13第8页共9页1234a解：解：对于构件3：rPR)cos(238660.0100030cos23rPR（4分）对于构件2：2123RR（4分）对于构件1：bPRcos21得：NPb1000（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）解：⑴d为最长杆：a+d≤b+c则d≤b+c-a＝530（4分）⑵c为最长杆：a+c≤b+d则d≥a+c-b＝230（4分）得到曲柄摇杆机构的d杆长度为：230≤d≤530。（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。=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）abc图4图5第9页共9页解：（1）计算齿轮的齿数：21,ZZ：16)41(31202)1(21201imaZ，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）43,ZZ：12)31(51202)1(23403imaZ，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）解：402112nni（2分）2111135353ZZiiHH（5分）图中符号判断（2分）32nn（2分）8024011HHnni（2分）图中方向判断（2分）左旋12345H图6