2017年北京科技大学0401机械原理(同等学力加试)复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是什么? 为什么说当行星轮系为高速时，用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差?
【答案】理论基础:机械中的输入功率和输出功率总有一个是己知的，所以只要能求出摩擦损失功率，就可计算出机械的效率。而机械中的摩擦损失功率主要取决于各运动副中的作用力、运动副元素间的摩擦系数和相对运动速度的大小。行星轮系的转化轮系和原行星轮系的上述三个参量除因构件回转的离心惯性力有所不同外，其余均不会改变。因而，在可以不考虑构件回转的离心力时，行星轮系与其转化轮系中的摩擦损失功率应相等。
当行星轮系为高速时，因各构件的回转速度快，所产生的离心惯性力大，不能够被忽略，所以用转化轮系法来计算行星轮系的效率会带来较大的误差。
2． 为什么平面铰链四杆机构一般只能近似地实现给定的运动规律和轨迹？
【答案】因为平面铰链四杆机构最多只能实现五个精确位置。如给定的运动规律和轨迹要求超过五个精确位置，则平面铰链四杆机构将无法满足所有的要求。因而只能精确地满足某些位置要求，而另一些只能近似地予以满足。
3． 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项？
【答案】在计算平面机构的自由度时应注意的事项： （1）正确计算运动的数目。
①两个以上构件同在一处以转动副相连接的复合铰链，m 个构件组成的复合铰链有（m —1）个转动副；
②若两构件在多处接触而构成转动副，且转动轴线重合; 或在多处接触而构成移动副，且移动方向彼此平行；或两构件成为平面高副，且各接触点处的公法线彼此重合，则只能算作一个运动副；
③若两构件在多处相接触而构成平面高副，且各接触点处的公法线方向彼此不重合，则只能算作一个低副。
（2）要除去局部自由度。 （3）要除去虚约束。
4． 何谓少齿差行星传动? 摆线针轮传动的齿数差是多少? 在谐波传动中柔轮与刚轮的齿数差如何确定?
【答案】行星轮系中，当行星轮1与内齿轮2的齿数差差行星齿轮传动。摆线针轮传动的齿数差为l 。
时，就称为少齿
谐波传动中，刚轮与柔轮的齿数差通常等于波数，即
5． 为了实现定传动比传动，齿轮的齿廓曲线应满足什么要求？
【答案】为实现定传动比传动，齿轮的齿廓曲线应满足的要求是：两齿廓任一接触点处的公法线必须与两齿轮连心线交于一定点。
6． 擒纵机构也是一种间歇运动机构，应用这种机构的主要目的是什么? 你能利用擒纵机构设计一种高楼失火自救器吗？
【答案】擒纵机构结构简单，便于制造，价格低，但振动周期不稳定，主要用于计时精度要求不高、工作时间较短的场合。
高楼失火自救器的机构简图如图所示。自救器主要由齿轮
和擒纵机构
组成。悬挂人
的绞绳绕在齿轮1的套筒上，齿轮2与擒纵轮3固连在一起，并绕同一根轴旋转。
图
二、计算分析题
7． 已知如图1所示机构的位置，构件尺寸及夹角在图中量取，原动件AB 以等角速度方向转动，试求：
（1）在图上标出全部速度瞬心
角加速度
（要求：
和
并指出其中的绝对瞬心。
和
及
的表达式）。
（2）用相对运动图解法以任意比例尺作出机构的速度图和加速度图，求构件3的角速度
写出作图的矢量方程和主要步骤；②写出
逆时针
图1
【答案】（1）如图2所示，的无穷远处。由三心定理可知CA 与
的交点A 。
在B 点，
在A 点，
在C 点，
在过B 点垂直导杆BC
为
为过C 点导杆BC 的垂线与AB 直线的交点，在无穷远处，
为绝对速度瞬心。
图2
（2）
为构件2和构件3上相重合的点，根据两者之间的运动关系可得：
因为由此得到根据
间的加速度关系可得
因为由任意点
作
所以
方向由B 指向A ; 再
8． 在图所示的轮系中，已知各轮齿数（标在图中），轮1
的转速
方向如图所示。试求
的大小及转向。
轮6
的转速
由作
与
重合，所以
所以