2017年河北工业大学机械工程学院821机械原理(Ⅰ)考研冲刺密押题
● 摘要
一、简答题
1． 利用矩阵法对机构进行运动分析，在写位置方程、速度方程和加速度方程时应注意哪些问题，才能有利于分析工作的进行和保证计算结果的正确性。
【答案】为了保证分析工作的进行和计算结果的正确性，应注意以下方面的问题：
（1）合理建立直角坐标系，使机构的位置方程尽量简单；
（2）各杆矢量的方向可自由确定，但各杆矢量的方位角均应由x 轴开始，并以逆时针方向计量为正；
（3）正确区分已知参数，未知参数；
（4）保证求导过程的正确运算。
2． 当电钟电压不足时，为什么步进式电钟的秒针只在原地震荡，而不能作整周回转？
【答案】图为用于电钟的棘轮机构。当电钟电压充足时，电钟可以正常地工作。当电钟电压不足时，电磁铁对摇杆的吸引力减小，不足以抵抗弹簧的阻力。因此，当电子线路给电磁铁一个电脉冲时，摇杆略微绕顺时针方向摆动，随后在弹簧力的作用下向左摆动并碰到挡铁。故步进式电钟的棘轮只能在原地=做微笑的转动，进而使秒针只能在原地振荡，而不能做整周回转。
图
3． 为何要对平面高副机构进行“高副低代”？“高副低代”应满足的条件是什么？
【答案】为了便于对含有高副的平面机构进行分析研究，需要对平面高副机构进行“高副低代”。
“高副低代”满足的条件：
⑴代替前后机构的自由度完全相同：
（2）代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。
4． 造成机械振动的原因主要有哪些? 常采用什么措施加以控制？
【答案】（1）造成机械振动的原因是多方面的，主要有：
机械运转的不平衡力形成扰动力，造成机械运转的振动；
作用在机械上的外载荷的不稳定引起机械的振动；
高副机械中的高副形状误差（如齿廓误差，凸轮轮廓误差）引起的振动；
其他。如锻压设备引起的冲击振动、运输工具的颠簸摇摆等。
（2）常用的用于控制、减小设备的振动和噪声的方法有：
减小扰动，即提高机械的制造质量，改善机械内部的平衡性和作用在机械上的外载荷的波动幅度；
防止共振，通过改变机械设备的固有频率、扰动频率，改变机械设备的阻尼等；
采用隔振、吸振、减振装置。
5． 何谓当量摩擦系数？它的作用是什么？
【答案】作匀速相对运动的两物体，如果其接触面为槽面，且载荷Q 不是垂直作用于其中的一面上，则这时总摩擦力（等于驱动力P ）的计算按公式
它的作用是对不同接触形状可用统一的公式求摩擦力。
6． 何谓机器人的自由度、灵活度和工作空间? 这些机器人的技术指标之间有无联系? 它们对机器人的工作性能及应用有什么影响？
【答案】（1）自由度是用来确定手部相对机座的位置和姿态的独立参变数的数目；灵活度是指操作机末端执行器在工作时所能采取的姿态的多少；工作空间是指操作机的工作范围，通常以手腕中心点在操作机运动时所占有的体积来表示。
（2）关系：自由度越多，越有利于工作空间的増大，有利于灵活度是增加。
（3）影响：机器人的自由度越多，就越接近于人手的动作机能，通用性越好，但结构也越复杂；灵活度越大，机器人工作时可采取的姿态数越多，机器人越灵活；工作空间越大，形状越复杂，机器人的工作能力越强，但体积越大，结构也越复杂。
7． 何谓平衡力与平衡力矩? 平衡力是否总是驱动力？
【答案】与作用在机构各构件上的已知外力和惯性力相平衡的，作用在某构件上的未知外力或力矩称为平衡力或平衡力矩。
平衡力不总是驱动力。驱动力是驱动机械运动的力，平衡力与已知外力平衡，可以驱动机械运动成为驱动力，也可阻碍机械运动成为阻抗力。
进行，称为当量摩擦系数。
8． 如何划分一个复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分? 在图所示的轮系中，既然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中，在计算周转轮系部分的传动比时，是否应把齿轮5的齿数z 5计入
?
图
【答案】将复合轮系划分成定轴轮系部分和周转轮系部分，关键是把其中的周转轮系部分找出来。周转轮系的特点是具有行星轮和行星架，故先要找到轮系中的行星轮和行星架。每一行星架，连同行星架上的行星轮和与行星轮相啮合的太阳轮就组成一个基本周转轮系。在一个复合轮
系中可能包含有几个基本周转轮系，当将这些周转轮系一一找出之后，剩下的就是定轴轮系部分。
计算周转轮系的传动比时，只与转化轮系中各主、从动轮的齿数有关，与行星架无关，因此计算周转轮系中的传动比时，不应把齿轮5的齿数计入。
9． 简述铰链四杆机构存在曲柄的充分条件。
【答案】铰链四杆机构存在曲柄的充分条件：最长杆长度与加上最短杆长度之和不大于其余两杆长度之和，且最短杆为连架杆或者机架。
10．何谓机器的“运转速度不均匀系数”？机械的周期性速度波动调节的实质和方法是什么？
【答案】角速度的变化量和其平均角速度的比值来反映机械运转的速度波动程度，此比值即机械的运转速度不均勾系数。
机械的周期性速度波动调节实质是将其速度波动限制在许可的范围之内。方法是在机械系统中安装一个具有较大转动惯量的盘状零件即安装一个飞轮。
二、计算分析题
11．为减小齿轮传动的尺寸和重量，近来提出一种渐开线少齿数传动，其小齿轮的齿数可少到2〜3个齿。试问要设计这种传动应注意哪些问题，如何解决？
【答案】设计这种传动需要注意的是避免发生根切。
解决的办法：采用等变位齿轮传动，小齿轮正变位，大齿轮负变位；或者正变位不等变位齿轮传动。