《考研机械原理模拟试题及参考答案(二)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《考研机械原理模拟试题及参考答案(二)（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、硕士研究生入学考试机械原理模拟试题（硕士研究生入学考试机械原理模拟试题（二二） 一填空题 (共 20 分，每题 2 分) 1. 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。 ( 齿廓公切线 节圆公切线 中心线 基圆内公切线 ) 2. 具有相同理论廓线，只有滚子半径不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮 机构，其从动件的运动规律 ，凸轮的实际廓线 。 ( 相同 不同 不一定 ) 3. 刚性转子动平衡的力学条件是 。 ( 惯性力系的主矢为零 惯性力系的主矩为零 惯性力系的主矢、主矩均为零 ) 4. 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。 ( 大于 等于
2、小于 不一定 ) 5. 从机械效率的观点看，机构发生自锁是由于 。 ( 驱动力太小 生产阻力太大 效率小于零 摩擦力太大 ) 6. 差动轮系是指自由度 。 ( 为 2 的周转轮系 为 2 的定轴轮系 为 1 的周转轮系 ) 7. 渐开线齿轮传动的轴承磨损后，中心距变大，这时传动比将 。 ( 增大 减小 不变 ) 8. 三心定理意指作平面运动的三个构件之间共有 瞬心，它们位 于 。 9. 在平面中，不受约束的构件自由度等于 ，两构件组成移动副后的相 对自由度等于 。 10. 在曲柄滑块机构中，以滑块为主动件、曲柄为从动件，则曲柄与连杆处于共 线时称机构处于 位置，而此时机构的传动角为 度。 二简
3、答题（分） 试说说移动副和转动副自锁的条件分别是什么？ 机构具有确定运动的条件是什么？如果不能满足这一条件，将会产生什么结果？ 请写出机械效率的定义，解释机械效率的内涵，写出机械效率用力表达的一个表达式。 三完成下列各题（共分） （分）计算如图所示的机构的自由度。如存在虚约束和局部自由度，请指出。 （分）求如图所示的物体沿斜面上升时的机构效率。 （分） 图示为等效构件在一个稳定运转循环的等效驱动力矩 Md 与等效阻力矩 Mr 的 变化曲线，图中各部分面积的值代表功的值 W（Nd） （）试确定最大盈亏功 W max； （）若等效构件平均角速度 m =50 rad/s，运转速度不均匀系数 =0.1
4、，试求等效 构件的 max及 min的值及发生的位置。 Md Mr M a b c d e f 120 100 15 20 25 （分） 已知一对直齿圆柱齿轮传动的基本参数为m=2mm， =20 。 ha*=1， c*=0.25； 安装中心距 a,=100mm；要求传动比 i12=2.6（允许有少量误差）。 （）确定安装齿轮的齿数和这对齿轮的传动类型； （）若这对齿轮用一以平行斜齿圆柱标准齿轮传动 （其法面参数与题中所列基本参数 的值相同）代替，试计算这对斜齿轮的螺旋角的数值。 四（分）在图所示的机构中，已知原动件 1 以匀角速度 1沿逆时针方向转动， 试确定：（1）机构的全部瞬心；（2）构件
5、 3 的速度 V3（写出表达式）。 五（分）高速水泵的凸轮轴系由 3 个互相错开 120 。的偏心轮组成，每一偏心轮 的质量为 m，其偏心距为 r，设在平衡平面 A 和 B 上各装一个平衡质量 mA和 mB，其回转 半径为 2r，其他尺寸如图所示。试求 mA和 mB的大小和方向（可用图解法）。 O R 4 B 2 4 1 3 1 六（分）已知一六杆机构中,O2C 为曲柄,两个输出构件分别为滑块 D 和摇杆 O1A。 滑块 D 的行程速比系数 K=1.4,各杆长度比为 LO2C：LO2B=1.2，LCD：LO2C=2.85，LO1A=2LO2B，摇杆 O1A 的摆角为 0 。-55。，滑块 D
6、的秆程 H D=50mm。其余尺寸如图所示（单位为 mm）。试设计 此机构。并计算摇杆的行程速比系数。（注：建议取比例尺 1=1mm/mm） 七 （分） 如图所示的直动平底推杆盘形凸轮机构， 凸轮为 R=30mm 的偏心圆盘， AO=20mm，试求： （1） 基圆半径和升程； （2） 推程运动角，回程运动角，远休止角和近休止角； （3） 凸轮机构的最大压力角和最小压力角； （4） 推杆的位移 S，速度 V 和加速度 a 的方程； （5） 若凸轮以 =10rad/s 回转，当 AO 成水平位置时推杆的速度。 75 75 250 A C O O D E 八（分） 设有一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传
7、动， 已知m=5， =20 。 ， ha *=1,c*=0.25, 传动比 i12=2,标准中心距 a=90mm。 （1）如果按标准齿轮传动设计，试确定 Z1和 Z2，并判断齿轮 1 和 2 是否发生根切。 （2）如果实际中心距 a ,=92mm, 求出实际啮合角 ，和变位系数之和 x，并以小齿轮 刚好不根切为原则分配 x1和 x2。 （3）根据所选的 x1和 x2，计算两齿轮的齿顶圆半径 ra1和 ra2, 并计算这一对变位齿轮 传动的重合度 。 注：无侧隙啮合方程式：x1+x2=(z1+z2)/2tan)(inv ，-inv) 不考虑中心距变动系数 y。 R O A B 九（分）如图所示的
8、轮系中，各轮模数和压力角均相同，都是标准齿轮，各轮齿 数为 z1=23，z2=51，z3=92，z3,=40，z4=40，z4,=17，z5=33，n1=1500r/min，转向如图所示。 试求齿轮 2 ，的齿数 z 2,及 nA 大小和方向。 3 2 1 n1 5 4, 2 2, 4 3, A 参考答案： 一填空题 ； ， ； ； ； ； 三个，同一直线上； ，； 死点， 二简答题 移动副自锁的条件是驱动力作用于摩擦角之内； 转动副自锁的条件为驱动力作用于摩擦 圆之内。 2.机构具有确定运动的条件是原动件的数目等于自由度的数目。当机构不满足这一条件时， 如果机构的原动件的数目小于机构的自由度
9、， 机构的自由度将不完全确定。 如果原动件数大 于机构的自由度，则将导致机构中最薄弱环节的损坏。 机械的输出功与输入功之比称为机械效率。 机械效率反映输入功在机械中的有效利用程 度。=F0/F，为理想驱动力，F 为实际驱动力。 三完成下列各题 n=7，pL=10，pH=0， F=3n-2pL -pH=1 理想驱动力 P0=Qtan，实际驱动力 P=Qtan(+) 故机械效率为 P0Ptantan(+) （1） 假设 a 处的机械能为 0，则各处的机械能分别为： a(0),b(100),c(-20),d(-5),e(-25),f(0) W max=100-(-25)=125 （2） max +m
10、in=2m=100 max -min=m=5 故 min=47.5(rad/s), max=52.5(rad/s) （1） 先假定为标准安装，则 a=a, =m(z1+z2)/2=m(z1+i12z1)/2， z1=2 a, /m(1+i12)=27.78，取 z1=27 z2=272.6=70.2，取 z2=70 则标准安装时的中心距 a= m(z1+z2)/2=97mma,，所以采用正传动。 （2）=arccos m(z1+z2)/(2a)= arccos2(27+70)/(2100)=14.07 。 + P N Q 滑块的受力图 四 （1）求出瞬心数 N=K（K-1）/2=6 瞬心如图所
11、示 （2）V3=VP13=P14P13*1 方向向下。 五 偏心轮的不平衡质径积 mCrC= mDrD= mErE=mr 分别分解到平衡平面 A 和 B （mCrC）A=200mr/250=4mr/5 （mCrC）B=50mr/250=mr/5 （mDrD）A=125mr/250=mr/2 （mDrD）B=125mr/250=mr/2 （mErE）A=50mr/250=mr/5 （mErE）B=200mr/250=4mr/5 动平衡条件 （mCrC）A+（mDrD）A+（mErE）A+（mbrb）A =0 （mCrC）B+（mDrD）B+（mErE）B+（mbrb）B =0 解得 O R 4
12、B 2 4 1 3 P2 P1 1 P12 P34 P23 P13 P34 （mbrb）A=mr/2 因为 rb=2r，所以（mb）A=0.25m， （mbrb）B=mr/2 因为 rb=2r，所以（mb）B=0.25m 六 该机构如图所示 由图中可量得，对于曲柄滑块机构，其极们夹角 =8 。， 则行程速比系数 K=（180 。+8。）/（180。-8。）=1.093 七 （1） r0=10mm，h=2AO=40mm。 （2） 推程运动角 0=180 。， 回程运动角 0 ， =180 。， 远休止角 01=0 。， 近休止角 02=0 。 （3） 由于平底垂直于导路的平底垂直于导路的平底推杆
13、凸轮机构的压力角恒等于零， 所以 max=min=0 。 （4） 如图所示，取 AO 连线于水平线的夹角为凸轮的转角，则： 推杆的位移方程为 S=+AOsin=20(1+sin) 推杆的速度方程为 V=20cos 推杆的加速度方程为 a=-202sin (5) 当 =10rad/s，AO 处于水平位置时，=0 。或 180。，所以推杆的速度为 V=2010cos=200mm/s. 八 （）a=m(z1+z2)/2=m(z1+ i12z1)/2=15z1/2=90,得 z1=12,z2=24 齿轮 1 发生根切,齿轮 2 不发生根切. （）根据 a ,cos ，=acos 得,= ，=arcos
14、(acos)/a,=23.2。 x1+x2=(z1+z2)/2tan)(inv ，-inv) inv ，=tan ，- ，= tan23.2。-23.2/180=0.3 inv= tan-=0.253 所以 x1+x2=(36/2tan20 。)(0.3-0.253)=2.32 x1=x min= ha *(z min-z1)/zmin =(17-12)/17=0.294 x 2=2.32-0.294=2.026 （）ra1=r1+(ha *+x 1)m=mz1/2+(1+0.294)5=36.47 ra2=r2+(ha *+x 2)m=mz2/2+(1+2.026)5=75.13 db1=m
15、z1cos=56.38 R O A B db2=mz2cos=112.76 a1=arcos(db1/da1)=39.38 。 a2=arcos(db2/da2)=41.37 。 =z1(tana1-tan)+z2(tana2-tan)/2=2.84 九 （1）齿轮 1，2 啮合的中心距等于齿轮 2 ，3 啮合的中心距，所以得 z1+z2=z3-z2, z2,=z3-z1-z2=92-23-51=18 （2）齿轮 1，2，2 ，3 和 A 组成差动轮系，齿轮 3，4，4，5 和 A 组成行星轮 系 i13H=(n1-nH)/(n3-nH)=-(z2z3)/(z1z2,)=-(5192)/(2318)=-34/3 i3H=n3/nH=1-i35H=1+(z4z5)/(z3z4)=1+(4033)/(4017)=50/17 (n1-nH)/(
