2018年东南大学苏州联合研究生院915机械原理[专业硕士]考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 设计机械系统方案要考虑哪些基本要求? 设计的大致步骤如何？
【答案】(1)设计机械系统方案需要考虑：执行构件的数目、运动形式和运动参数；原动件的类型及其运动参数；能量由原动机到执行构件的传递；运动形式和运动大小由原动机到执行构件的改变等，此外还应包括对整个系统的控制。
(2)设计的一般步骤：①拟定机械的工作原理；②执行构件和原动机的运动设计；③机构的选型、变异与组合；④机构的尺寸综合；⑤方案分析；⑥方案评审。
2． 何谓平衡力与平衡力矩? 平衡力是否总是驱动力？
【答案】与作用在机构各构件上的已知外力和惯性力相平衡的, 作用在某构件上的未知外力或力矩称为平衡力或平衡力矩。
平衡力不总是驱动力。驱动力是驱动机械运动的力, 平衡力与已知外力平衡, 可以驱动机械运动成为驱动力, 也可阻碍机械运动成为阻抗力。
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，负号机构一般用于动力传动。
4． 为什么槽轮机构的运动系数k 不能大于1?
【答案】当主动拨盘回转一周时，槽轮的运动时间与主动拨盘转一周的总时间t 之比，称为槽轮机构的运动系数，即
。
，所以槽轮机构的运动系数k 不能大于1。
又因为槽轮为间歇运动机构，则
二、分析计算题
5． —摆动滚子推杆盘形凸轮机构(如图1) , 已知。凸轮
顺时针方向等速转动，要求当凸轮转过180°时，推杆以余弦加速度运动向上摆动25°; 转过一周中的其余角度时，推杆以正弦加速度运动摆回到原位置。试以作图法设计凸轮的工作廓线。
图1
【答案】推杆在各个阶段的摆角推程阶段：
回程阶段：
取计算间隔为10°，计算凸轮和摆杆对应的摆角，如表所示。
表
根据表数据绘制凸轮的工作廓线，如图2所示。
图
首先作基圆，圆心为O , 根据表数据作摆杆的各个位置作滚子圆，再作滚子圆的内包络线，得凸轮的实际廓线。
6． 试设计一对心直动滚子推杆盘形凸轮机构，滚子半径凸轮转角
时，推杆等速上升20mm
;
推杆等加速等减速下降20mm ；
【答案】一般情况下
，以摆杆末端为圆心
，凸轮以等角速度逆时针回转。时，推杆远休止；
时，，
时，推杆近休止。要求推程的最大压力角，初步选取凸轮的基圆半径
。
试选取合适的基圆半径，并绘制凸轮的廓线。问此凸轮机构是否有缺陷，应如何补救。
根据已知条件，凸轮的理论廓线坐标为：
其中，位移s 需分段计算。 推程：远休止：回程：等加速回程：等减速回程：近休止：推程压力角：
，
远休止时
，其中
，其中，，其中，
，其中，
取计算间隔为5°，
将以上各式代入式①计算理论廓线坐标值。其中推程时
，回程时
，近休止时
，计算结果如表所示。
对心直动滚子推杆盘形凸轮机构中凸轮工作廓线的坐标为：
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