2018年安徽农业大学工学院821机械原理与设计之机械原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 写出以下四种机构的应用实例(每种机构只需写出一个应用实例) ，指明何为原动件。
(1)曲柄摇杆机构 (2)凸轮机构
(3)斜齿圆柱齿轮机构 (4)棘轮机构
【答案】(1)搅拌机，原动件为曲柄；
(2)内燃机(配气机构) ，原动件为凸轮；
(3)斜齿轮减速机，原动件为小斜齿轮；
(4)牛头刨床工作台进给机构，原动件为主动摆杆(摇杆) 。
2． 如图所示是一个光缆或电缆的收卷装置，为加快收卷辊的装卸，图中采用了快卸螺母，快卸螺母的内部结构如图b 所示①。你知道此螺母是如何快速装卸的吗？
图
【答案】如图所示，螺母内孔由光孔部分与螺纹部分组成。安装时，使光孔中心线与螺杆中心线重合，螺母向前推一部分距离，然后顺时针转动一定角度，使螺母中心线与螺杆轴线重合，再拧紧螺母，可以实现快速安装。同理，拆卸螺母时，先向外拧出，然后逆时针转动一定角度，再直接取出螺母，实现快速拆卸。
3． 如图所示为两种具有3个自由度的手腕机构，其中图a 为一偏置式手腕机构，图b 为一球形手腕机构。试分析这两种手腕机构的结构，它们是如何实现手部回转运动、俯仰运动和偏摆运动的，是否会产生“诱导运动”？
图
【答案】(a)对于偏置式手腕机构，的转动带动锥齿轮1的转动，通过双联锥齿轮带动锥齿轮3的转动，从而实现手部回转运动，的转动带动锥齿轮5的转动，再传到锥齿轮4上，从而实现手部俯仰运动，同时轴Ⅲ也绕轴Ⅱ转动，进而带动锥齿轮3转动，产生了“诱导运动”
；的转动带动整个手腕机构绕轴Ⅰ转动，从而实现手部偏摆运动。
(b)对于球形手腕机构，的转动带动锥齿轮1的转动，通过双联锥齿轮带动锥齿轮3的转动，从而实现手部回转运动；的转动带动锥齿轮5的转动，使得整个手腕机构绕轴Ⅱ转动， 从而实现手部俯仰运动，同时轴Ⅲ也绕轴Ⅱ的转动带动锥齿轮3的转动，产生了“诱导运动”；
的转动带动整个手腕机构绕轴Ⅰ转动，
从而实现手部偏摆运动，
同时轴Ⅱ的回转带动锥齿轮
的转动，进而引起锥齿轮3的转动，产生“诱导运动”。
4． 在什么情况下机械才会作周期性速度波动? 速度波动有何危害? 如何调节？
【答案】周期性速度波动:作用在机械上的等效驱动力矩与等效阻力矩并不时时相等, 某一时段内其驱动功和阻抗功往往不相等, 致使机器出现盈功或亏功, 等效构件的角速度也随之上升和下降, 产生速度波动。若在一个循环中等效驱动力矩作的功和等效阻力矩所作的功相等, 机器动能增量为零, 则等效构件的速度在一个运动循环的始末是相等的, 将发生周期性速度波动。
危害:速度波动会导致在运动副中产生附加的动压力, 并引起机械的振动, 降低机械的寿命、效率和工作质量。
调节方法:周期性速度波动的调节方法是增加等效构件的质量或转动惯量, 使等效构件的角加速度减小, 从而使机器的运转趋于平衡, 通常用安装飞轮来实现；
对非周期性速度波动的调节是设法使驱动力矩和阻力矩恢复平衡关系, 常用调速器来调节非周期性速度波动。
二、分析计算题
5． 图示的搬运器机构中, 已知: 滑块质量, , , 。
求由作用在滑块5上的阻力
的滑块质量的等效转动惯量。
而换算到构件1轴A 上的等效阻力矩及换算到轴A
图
【答案】因为
,
所以
;
故
,
故等效转动惯量
6． 图示斜面中, 滑块受铅垂向下力Q 及与斜面平行力F 。斜面倾角为, 滑块与斜面间摩擦系数f 及Q 已确定。求滑块匀速上升及匀速下降时, 该斜面效率表达式各是什么？
,
图
【答案】
滑块匀速上升时
滑块匀速下降时