2017年南京航空航天大学511机械基础综合之机械原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 一对啮合的标准齿轮，如果不按标准中心距安装时，啮合角和压力角有什么关系？节圆和分度圆有什么关系？
【答案】一对啮合的标准齿轮，如果不按标准中心距安装时，中心距变大时，啮合角恒等于节圆压力角，大于分度圆压力角；节圆和分度圆不重合。
2． 试论证渐开线齿廓能够满足定角速比要求。
【答案】如图所示
（1）过啮合点K 作两齿廓的公法线
（3）根据瞬心定律，有
因此，渐开线齿廓满足定角速比要求。
与两轮连心线交于C 点； （2）根据渐开线的性质，公法线tin 必是两基圆的内公切线； （4）同一方向的内公切线只有一条，它与连心线的交点C 的位置是固定不变的。
图
3． 既然动平衡的构件一定是静平衡的，为什么一些制造精度不高的构件在作动平衡之前需先作静平衡？
【答案】（1）静平衡所需的设备简单、操作过程快捷，易方便地确定出构件的偏心质量。 （2）经过静平衡后，各偏心质量所产生的惯性力和惯性力偶矩大大减小，可方便地控制在动平衡设备的测量范围内。经过动平衡后，可进一步提高构件的动平衡精度。
4． 为什么说在锻压设备等中安装飞轮可以起到节能的作用？
【答案】锻压机械在一个工作周期中，工作时间很短，峰值载荷很大，安装飞轮不但可以调速，而且还利用飞轮在机械非工作时间所储存的能量来帮助克服其尖峰载荷，从而可以选用较小功率的原动机来拖动，进而达到减少投资及降低能耗的目的。
5． 棘轮机构除常用来实现间歇运动的功能外，还常用来实现什么功能？
【答案】棘轮机构除了常用的间歇送进功能外，其它主要功能有：制动、转位分度、超越离合。
6． 在图示的凸轮一连杆组合机构中，（尺寸和位置如图所示）拟使C 点的运动轨迹为图示的曲线。试说明该机构中的凸轮1和凸轮2的轮廓线设计的方法和步骤。
图
【答案】根据题意，各个连杆及铰接点的相对位置关系已经确定，可以根据C 点的轨迹计算两凸轮推杆位移与凸轮线转角的关系，然后可按照一般凸轮设计方法确定出
而设计出凸轮1和凸轮2的轮廓线。
设计步骤：
C 点沿预定轨迹运动，（1）设在凸轮1和凸轮2等速回转的同时，此时可完全确定构件
的运动，于是可求得构件ED 和构件AG 上点F 和点G 的运动曲线，即凸轮2和凸轮1的理论廓线。
（2）根据凸轮1和凸轮2的理论廓线，并根据实际应用条件选择合适的滚子半径，便能得到凸轮1和凸轮2的实际廓线。
的运动曲线，进
二、计算分析题
7． 齿轮齿条啮合传动有何特点? 为什么说无论齿条是否为标准安装，啮合线的位置都不会改变？
【答案】（1）齿条齿轮啮合传动的特点：
①齿条相当于齿数无穷多的齿轮，故齿轮中的圆在齿条中都变成了直线，即齿顶线、分度线、齿根线等；
②齿条的齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线是平行的，又由于齿条做直线移动，故其齿廓上各点的压力角相同，且等于齿廓直线的齿形角；
③齿条上各同侧齿廓是平行的，故在与分度线平行的各直线上其齿距相等。
④不论齿条是否为标准安装，齿轮的节圆恒与分度圆重合，其啮合角恒等于分度圆压力角，不同的是非标准安装时，齿条的节线与其分度线不再重合。
（2）对于齿轮与齿条啮合传动，不论是否为标准安装，齿条的直线齿廓总是保持原来的方向不变，因此啮合线与节点的位置始终保持不变。
8． 正弦机构（图b ）和导杆机构（图a ）中，当以曲柄为主动件时，最小传动角动角按什么规律变化？
为多少? 传
图
b
图a
【答案】正弦机构中，最小传动角传动角按规律变化；导杆机构中， 任意时刻的传动角都是
9． 在某牛头刨床中，有一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动。已知
现发现小齿轮已严重磨损，拟将其报
废。大齿轮磨损较轻（沿分度圆齿厚两侧的磨损量为
轮的齿顶厚尽可能大些，问应如何设计这一对齿轮？
【答案】（1）该啮合齿轮的标准中心距：
拟修复使用，并要求所设计的小齿①确定啮合角：②确定变位系数和：
齿轮，可得两变位系数：
根据题意，小齿轮报废，大齿轮继续使用，因此应取大齿轮为负变位齿轮，小齿轮为正变位