2017年浙江工业大学固体力学类专业基础和专业知识综合之机械原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 简要叙述三心定理的内容。
【答案】当两构件直接组成运动副时，其瞬心的位置可以很容易地通过直接观察加以确定；如果两构件没有直接连接形成运动副，则它们的瞬心位置需要用三心定理来确定。作平面平行运动的三个构件共有三个速度瞬心，它们位于同一直线上。
2． 一高速回转轴有动平衡要求，但由于轴的结构特殊不便于作动平衡实验。该轴的材料为电渣，轴的几何尺寸公差和形状位置公差均控制得很严，该轴欲不作重熔的（能保证轴材料的均匀性）动平衡实验，问是否可行？
【答案】不可行。虽然能保证该轴材料的均匀性，且轴的几何尺寸公差和形状位置公差控制得很严格，但是高速回转轴具有很高的动平衡要求，这是因为轴可能存在的较小的不平衡质量，将会使轴在高速回转过程中产生极大的惯性力和惯性力矩，因此，必须进行动平衡实验。
3． 机构组成原理是什么？
【答案】任何机构都可以看成是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。
4． 在行星轮系中采用均载装置的目的何在? 采用均载装置后会不会影响该轮系的传动比?
【答案】行星轮系采用多个行星轮来分担载荷，但实际上，由于制造和装配误差，往往会出现各行星轮受力极不均匀的现象，为了降低载荷分配不均匀现象所以采用均载装置。
采用均载装置后，各齿轮的齿数没有发生变化，所以不会影响该轮系的传动比。
5． 构件组的静定条件是什么? 基本杆组都是静定杆组吗？
【答案】构件组的静定条件为高副个数。 由于基本杆组符合
所以基本杆组都满足静定条件，都是静定杆组。
6． 何谓构件? 何谓运动副及运动副元素? 运动副是如何进行分类的？
【答案】构件是由一个或者多个零件刚性连接而成的独立运动的单元体，它是组成机构的基本要素之一。
运动副是由两构件直接接触而组成的可动的连接；运动副元素是两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。
运动副的分类：
其中n 为构件组中构件数目
为低副个数
根据运动副引入的约束的数目可分为：I 级副、II 级副、III 级副、IV 级副和V 级副； 根据构成运动副的两构件的接触形式可分为：高副和低副；
根据构成运动副的两构件之间的相对运动形式可分为：转动副或回转副（也称铰链）、移动副、螺旋副、球面副等；还可分为平面运动副和空间运动副。
二、计算分析题
7． 已知一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数动比
压力角
中心距
传
试求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。
可得两齿轮齿数
：
【答案】根据题意
，
则两齿轮的分度圆直径：
齿顶圆直径分别为：
基圆直径分别为：
分度圆齿厚：
分度圆齿槽宽：
8． 曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点? 为什么？
【答案】当机构存在极位夹角时，机构才具有急回特性。同理在曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，当极位夹角不为零时，机构便具有急回特性，此时机构的最小传动角不为零，故该机构一定无死点。
9． 平行轴和交错轴斜齿轮传动有哪些异同点？
【答案】相同点：二者都为斜齿圆柱齿轮传动，运转时都会产生轴向推力。
不同点：前者是传递两平行轴之间的运动，后者是传递两交错轴之间的运动；后者沿齿长方向有较大的相对滑动，齿面间为点接触，轮齿磨损快，传动效率较低。
10．如图（a ）所示为冲床运动简图，在性模数
的1/5。驱动电机转速为
冲孔
试求：
原钢板上冲压直径为的孔，材料剪切弹
每分钟冲孔20个，且实际冲孔所需时间为冲孔时间间隔
图
（1）若不加飞轮，电机所需功率？ （2）若加飞轮，并设运转不均匀系数（3）飞轮转动惯量应为多少？ 【答案】
首先由题意绘出图实际冲孔时间为：最大剪切力为：
由于F 的变化曲线近似为三角形，故冲压时阻力所做功为：
所以，无飞轮时电机所需功率为： 平均功率瞬时功率
（2）安装飞轮时电机所需功率为：
（3）飞轮转动惯量冲孔时电机提供的能量应为：
故飞轮应能释放出的能量（即最大盈亏功飞轮转动惯量为：
从计算结果可以看出，安装飞轮可大大减少电动机的功率，但所需飞轮转动惯量较大，飞轮会很笨重。
）为：
所示的一个工作周期工作阻力（冲孔力）的变化规律。
（1）由题意知，每分钟冲压20次，即冲压间隔
则电机功率应为多少？