2018年北京市培养单位高能物理研究所815机械设计之机械原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 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1、2和擒纵机构3、4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
2． 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。 3． 既然虚约束对机构的运动实际上不起约束作用，那么在实际机构中为什么又常常存在虚约束？
【答案】为了改善相同的受力情况，增加机构刚度或保证机构运动的顺利等目的。
4． 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。
二、分析计算题
5． 什么是直齿锥齿轮的背锥和当量齿轮? 一对锥齿轮大端的模数和压力角分别相等是否是其能正确啮合的充要条件？
(1)如图所示，【答案】过轮1的大端节点P 作其分度圆锥母线OP 的垂线，交其轴线于点O 1，再以点O 1为锥顶，以
为母线，作一圆锥与轮1的大端相切，该圆锥称为直齿锥齿轮的背锥。
图
假想把圆锥齿轮背锥展成的扇形齿轮的缺口补满，将获得一个圆柱齿轮，该假想的圆柱齿轮称为锥齿轮的当量齿轮。
(2)不能为充要条件。一对锥齿轮正确啮合的充要条件是：两锥齿轮大端的模数和压力角分别相等，两轮的锥距相等、锥顶重合。
6． 图1所示为一渐开线变位齿轮，其棒外侧之间的跨棒距L 。
提示:
。
变位系数。当用跨棒距来
进行测量时，要求测量棒2正好在分度圆处与齿廓相切。试求所需的测量棒半径，以及两测量
图1
【答案】如图2所示。
图2
由圆柱体与轮齿面在分度圆上相切，有：因此有：其中，所以跨棒距：
则测量棒半径：跨棒距：
7． 知一对渐开线直齿圆柱齿轮机构的参数如下: ，模数
.
(1)判断在用齿条型刀具范成加工这两个齿轮时，是否会产生根切现象？(必须有计算过程)
(2)求出这一对齿轮作无侧隙啮合传动时的中心距(3)说明这一对齿轮的啮合传动属于哪一种类型。 【答案】(1)两轮不发生根切的最小变位系数为:
因为
，所以两轮均不发生根切。
。
(2)无侧隙啮合啮合角的计算公式:
得到实际啮合角:
又标准中心距:
故传动时的实际中心距:
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