2017年北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械原理复试之机械原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 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。
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． 何谓机构的组成原理? 何谓基本杆组? 它具有什么特性? 如何确定基本杆组的级别及机构的级别？
【答案】机构的组成原理：任何机构都是可以看作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。
基本杆组：不能再拆的最简单的自由度为零的构件组。
特性：自由度为零、不可再分。
杆组的级别的确定：杆组中包含有最多运动副的构件的运动副数目。
机构的级别的确定：机构中最尚级别基本杆组的级别。
4． 何谓机器的“运转速度不均匀系数”？机械的周期性速度波动调节的实质和方法是什么？
【答案】角速度的变化量和其平均角速度的比值来反映机械运转的速度波动程度，此比值即机械的运转速度不均勾系数。
机械的周期性速度波动调节实质是将其速度波动限制在许可的范围之内。方法是在机械系统中安装一个具有较大转动惯量的盘状零件即安装一个飞轮。
5． 棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构及凸轮式间歇运动机构均能使执行构件获得间歇运动，试从各自的工作特点、运动及动力性能分析它们各自的适用场合。
【答案】（1）棘轮机构
特点：结构简单，制造方便，运动可靠，棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大的范围内调节，但是工作时有较大的冲击和噪声；运动精度差；因此适用于速度较低和载荷不大的场合。
（2）槽轮机构
特点：结构简单，外形尺寸小，机械效率高，能较平稳地、间歇地进行转位，但传动中存在柔性冲击；因此适用于中速场合。
（3）不完全齿轮机构
特点：结构简单，容易制造，工作可靠，设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可以在较大范围内变化，但有较大冲击；故适用于低速、轻载的场合。
（4）凸轮式间歇运动机构
特点：结构紧凑、运转可靠、传动平稳，转盘可以实现任意的运动规律，并能适用于高速转动，但加工精度要求高，安装调整较困难；适用于高速高精度的场合。
6． 何谓封闭功率流? 在什么情况下才会出现? 有何危害?
【答案】在封闭式行星轮系中，可能有一部分只在轮系内部循环流动的功率称为封闭功率流。
在选用封闭式行星轮系，当其型式及有关参数选择不当时，可能会形成封闭功率流。 危害:封闭功率流将增大摩擦损失功率，降低轮系强度，对传动十分不利。
二、计算分析题
7． 如图1所示铰链四杆机构中，已知各杆长度
要求：
（1）试确定该机构为何种机构；
（2）若以构件AB 为原动件，试用作图法求出摇杆CD 的最大摆角并确定行程速比系数K ;
（3）若以构件AB 为原动件，试用作图法求出该机构的最小传动角
（4）试分析此机构有无死点位置。
此机构的极位夹角
图1
【答案】（1）由已知条件知最短杆为AB 连架杆
最长杆为AD 杆
故AB 杆为曲柄，此机构为曲柄摇杆机构。
（2）当原动件曲柄AB 与连杆BC 两次共线时，摇杆CD 处于两极限位置。适当选取长度比
例尺作出摇杆CD
分别处于两极限位置时的机构位置图
由图中量得
可求得：
（3）当原动件曲柄AB 与机架AD 两次共线时，是最小传动角
法作出机构的这两个位
置
存在由图量
得可能出现的位置。用作图所以可
得（4）若以曲柄AB 为原动件，机构不存在连杆BC 与从动件摇杆CD 共线的两个位置，即不的位置，故机构无死点位置。若以摇杆CD 为原动件，存在连杆BC 与从动件曲柄AB 共线的两位置，即存在的位置，故机构存在两个死点位置。
8． 如图所示为斜面压搾机。确定在以Q 为主动力的行程中机构的自锁条件。设所有移动副的摩擦角均为
图
【答案】首先利用考虑摩擦机构力分析的步骤和方法，求出驱动力Q 与工作阻力P 之间的关系：
理想驱动力为：
效率为：
令得自锁条件：
偏距
9． 如图（a ）所示，为摆动从动件形凸轮机构，凸轮为一偏心圆盘，
其半径
要求：
（1）找出机构所有瞬心；
（2）用瞬心图解法求
（3）用相对运动图解法求