2017年南昌航空大学机械原理(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项?
【答案】在计算平面机构的自由度时应注意的事项:
(1)正确计算运动的数目。
①两个以上构件同在一处以转动副相连接的复合铰链,m 个构件组成的复合铰链有(m —1)个转动副;
②若两构件在多处接触而构成转动副,且转动轴线重合; 或在多处接触而构成移动副,且移动方向彼此平行;或两构件成为平面高副,且各接触点处的公法线彼此重合,则只能算作一个运动副;
③若两构件在多处相接触而构成平面高副,且各接触点处的公法线方向彼此不重合,则只能算作一个低副。
(2)要除去局部自由度。
(3)要除去虚约束。
2. 自锁机械根本不能运动,对吗? 试举2〜3个利用自锁的实例。
【答案】不对。自锁机械只有在满足自锁条件的状态下不能运动,在其他的情况下是可以运动的。自锁常用于螺旋千斤顶、斜面压榨机、偏心夹具,凸轮机构的推杆等。
3. 何谓标准齿轮?与标准齿轮相比,在变位齿轮的齿距、模数、压力角、齿顶高、齿根高、齿厚和齿槽宽中哪些参数发生变化?哪些没有变化?
【答案】标准齿轮:模数、压力角、齿顶高系数、齿根高系数均为标准值,且齿厚与齿槽宽相等。在变位齿轮的齿距、模数、压力角与标准齿轮相等,齿顶高、齿根高、齿厚和齿槽宽发生了变化。
4. 何谓机构的动态静力分析? 对机构进行动态静力分析的步骤如何?
【答案】动态静力分析是指将惯性力视为一般外力加于相应构件上,再按静力学分析的方法进行分析。其分析步骤如下:
(1)对机构作运动分析以确定各构件的角加速度和质心加速度,求各构件的惯性力;
(2)对机构进行拆杆组,如有高副,应先进行高副低代;
(3)从外力全部已知的构件组开始分析,逐步推算出未知构件;
(4)对机构进行动态静力计算,求出运动副反力和平衡力的变化规律。如需考虑摩擦,可采用逐次逼近的方法。
5. 何谓构件?何谓零件?
【答案】从运动角度看,将组成机械的每一个运动的单元体称为构件。构件可以是单一的整体,也可以是由几个零件组成的刚性结构。因此,构件是独立的运动单元。
从制造角度看,将组成机械的每一个能单独加工的单元体称为零件。因此,零件是制造的单元。
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。
二、计算分析题
7. 利用移动副的自锁条件推出:螺旋副中以轴向载荷Q 为主动力时(即:反行程),螺旋副的自锁条件为式
图
【答案】当反程时,载荷Q 为主动力,P 为阻力。
由移动副自锁的条件,反程驱动力Q 与接触面法线之间的摩擦角
即 的夹角必须小于或等于斜面与滑块
8. 在如图1所示机构中,已知及方向,
及的大小和方向。(规定)
求及的大小
图1
【答案】(1)作速度矢量图,如图2(a )所示。
图2
对杆2进行速度分析有:
已知杆1角速度,可得B 点速度为:
因此有:
由于
由影像法有:
又由D 点速度分析有:
从而可得:
则有: