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核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 图所示为一锥面径向推力轴承, 已知其几何尺寸如图所示, 设轴1上受有铅直总载荷G , 轴承中的滑动摩擦系数为f , 试求轴1上所受的摩擦力矩Mf(分别以新轴端和磨合轴端来加以分析) 。
图
【答案】该题为槽形接触, 因此当量摩擦系数为由平轴端轴承的摩擦力矩公式得: 新轴端
旧轴端
。 。
2． 为什么渐开线齿轮机构能满足定传动比要求？
【答案】渐开线某点的法线是基圆的切线，接触点的法线必然是基圆的公切线，基圆不动，则接触点的法线固定不动，它与连心线的交点固定，所以渐开线齿轮机构能满足定传动比要求。
3． 图所示为某水库升船机的大型安全制动器，其制动轮直径D=5600mm，制动力
矩
。该机构是一个常闭式(在重力G 的作用下) 多自由度机构，在外力F 的作用下解
除制动。为使两制动瓦均能可靠地离开制动轮，设置了面个限位挡块
试计算该机构的自由
度(计算时不考虑制动轮) ，并说明为什么该装置要用多自由度机构，其目的何在？
图
N 处为复合铰链，该机构的自由度为:
.
重力G 发生作用时，两边的制动瓦与制动轮接触，限制了两个自由度；同理F 发生作用时，【答案】在该机构中，
两边的制动瓦离开制动轮，与两侧的限位挡块接触，限制了两个自由度，又由于机构本身运动需要一个自由度，因此为了使该制动器能有效的制动和解除制动，该装置需要3个自由度。
4． 图1所示为一曲柄滑块机构的三个位置, F 为作用在活塞上的力, 转动副A 及B 上所画的虚线小圆为摩擦圆。试决定在此三个位置时作用在连杆AB 上的作用力的真实方向(构件重量及惯性力略去不计) 。
图1
【答案】(1)在转动副A 处, 1、2夹角在逐渐减小, 于摩擦圆下方。在B 处, 2、3夹角逐渐增大, 所示。
(2)在转动副A 处, 1、2夹角在逐渐减小, 下方。在B 处, 2、3夹角逐渐减小, 上方。在B 处, 2、3夹角逐渐减小,
(3)在转动副A 处, 1、2夹角在逐渐增大,
为顺时针, 又因连杆受压力, 故F12应切于摩擦圆为顺时针, 又因连杆受拉力, 故F12应切于摩擦圆
为逆时针, 故F32应切于摩擦圆下方。如图2(b)所示。 为顺时针, 故F32应切于摩擦圆下方。如图2(c)所示。
为顺时针, 又因连杆受压力, 故F12应切
为顺时针, 故F32应切于摩擦圆上方。如图2(a)
图2
二、分析计算题
5． 图1所示各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件1以等角速度解法求机构在图示位置时构件3上C 点的速度及加速度(比例尺任选) 。
顺时针方向转动，试以图
(a) (b) (c)
图1 【答案】(a)①速度分析
(垂直AB ，指向与
—致）
取重合点C2、C3, 分别位于构件2和构件3上，构件3上B 与C3两点间运动关系为:
方向:
大小:
重合点C2、C3间运动关系为:
方向:
大小:
联立以上两式得:
方向:
大小:
如图2(a1)所不，由图解法得:方向垂直AB , 指向与②加速度分析 B 点加速度为.
，其方向由B 指向A 。
方向:
大小:
.
转向一致。
根据点C3相对于点B 的运动关系可得:
方向:
大小:
由两构件重合点的加速度关系可得: