2017年上海理工大学管理学院820机械原理[专业硕士]考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 为什么不完全齿轮机构主动轮首、末两轮齿的齿高一般需要削减? 加上瞬心线附加杆后，是否仍需削减? 为什么？
【答案】（1）在不完全齿轮机构中，为了保证主动轮的首齿能顺利地进入啮合状态而不与从动轮的齿顶相碰，需将首齿齿顶高作适当的削减；同时，为了保证从动轮停歇在预定的位置，主动轮的末齿齿顶高也需要适当的修正。
（2）加上瞬心线附加杆后仍需要削减。在两轮上加装瞬心线附加杆后，减轻了从动轮在开始运动和终止运动时的冲击，改善了从动轮的动力特性，并不能避免首齿啮合的干涉现象，故齿高仍需削减。
3． 何谓正号机构、负号机构? 各有何特点，各适用于什么场合?
【答案】正号机构和负号机构分别指其转化轮系的传动比为正号或负号的周转轮系。
正号机构的特点:当用作减速时，无论减速比为多少均不会发生自锁，但在某些情况下效率很低; 当用作增速时，在某些情况下会发生自锁。负号机构的特点:无论用作增速还是减速，都具有较高的效率，但其传动比较小。
适用场合:正号机构一般用在传动比大，而对效率要求不高的辅助传动中，负号机构一般用十动力传动。
4． 双万向铰链机构为保证其主、从动轴间的传动比为常数，应满足哪些条件? 满足这些条件后，当主动轴作匀速转动时，中间轴和从动轴均作匀速转动吗？
【答案】双万向铰链机构为保证其主、从动轴间的传动比为常数，应满足的条件：
（1）主、从动轴和中间轴应位于同一平面之内。
（2）主、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角相等。
（3）中间轴两端的叉面应位于同一平面内。
满足以上条件后，当主动轴作匀速转动时，中间轴的转速不均匀，从动轴作匀速转动。
5． 机器人学与哪些学科有密切的关系? 机器人学的发展对机械学科会产生什么影响？
【答案】机器人学与生物学、力学、机械学、电气液压技术、自控技术、传感技术和计算机等学科有密切联系。随着现代技术和工业生产自动化的不断快速发展，机器人的应用越来越多。而机器人学是机器人的主要基础理论和关键技术，也是现代机械原理研究的主要内容。随着机器人学的发展，机械学科将逐渐涵盖多学科的相关知识，成为一门综合性学科。
6． 在用解析法进行运动分析时，如何判断各杆的方位角所在的象限? 如何确定速度、加速度、角速度和角加速度的方向？
【答案】在用解析法作运动分析时，根据方位角正弦值分子及分母的正负情况来判断各杆的方位角所在象限。首先设定杆矢的正向，将杆矢量对时间求导得到速度，若值为正，表示速度方向与杆矢正向相同，否则相反；首先设定速度的正向，将速度对时间求导得到加速度，若值为正，表示加速度方向与速度正向相同，否则相反；首先设定方位角的正向，一般为逆时针方向，将方位角对时间求导得到角速度，若值为正，表示角速度方向与方位角正向相同，否则相反；首先设定角速度的正向，将角速度对时间求导得到角加速度，若值为正，表示角加速度方向与角速度正向相同，否则相反。
7． 图所示是一个光缆或电缆的收卷装置，为加快收卷辊的装卸，图中采用了快卸螺母，快卸螺母的内部结构如图b 所示你知道此螺母是如何快速装卸的吗？
图
【答案】如图所示，螺母内孔由光孔部分与螺纹部分组成。安装时，使光孔中心线与螺杆中心线重合，螺母向前推一部分距离，然后顺时针转动一定角度，使螺母中心线与螺杆轴线重合，再拧紧螺母，可以实现快速安装。同理，拆卸螺母时，先向外拧出，然后逆时针转动一定角度，再直接取出螺母，实现快速拆卸。
8． 机构运动简图有何用处? 它能表示出原机构哪些方面的特征？
【答案】机构运动简图通过对机构的组成和运动传递情况的表示，使得了解机构的组成和对机构进行运动和动力分析变得十分简便。
机构运动简图能够正确的表达出机构的组成构件和组成形式。
9． 具有自锁性的机构与自由度为零的机构有何本质上的区别？
【答案】机构的自锁是指其效率小于等于0时，所能克服的生产阻抗力小于等于0, 使机构无法运动的现象。若将阻抗力反向变为驱动力，则机构仍可运动。
自由度为零的构件组合不能成为机构，因为各构件之间无相对运动，其仍为构件。
10．为什么作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡，而必须在基座上平衡？机构在基座上平衡的实质是什么？
【答案】对于机构中作往复运动或平面复合运动的构件，其各运动构件所产生的惯心力往往难以捕捉，其所产生的惯性力无法在构件本身上平衡。当机构运动时，其各运动构件所产生的惯性力可以合成为一个通过机构质心的总惯性力和一个总惯性力偶矩，这个总惯性力和总惯性力偶矩全部由基座承受，可设法平衡此总惯性力和总惯力偶矩，所以作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡，而必须在基座上平衡。
机构在基座上平衡的实质就是消除机构在基座上引起的动压力，设法平衡这个总惯性力和总惯性力偶矩，使作用于机构的总惯性力F1和总惯性力偶矩M 分别为零。
二、计算分析题
11．齿条刀具加工一直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度
为刀具的模数
压力角
求被加工的齿轮的分度圆齿厚s 。
在无侧间隙的标准安装中心距为（1）求被加工的齿轮的齿数。 （2）若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为（3）若已知该齿轮与大齿轮2相啮合时的传动比求这两个齿轮的节圆半径和啮合角。
【答案】（1）由速度关系：
可得分度圆半径：
由可得齿数为：
（2）由题径向变位量分度圆齿厚为：
（3）由实际中心距
又则可得实际啮合角为：
刀具的移动速度可得变位系数为 可得节圆半径：