2018年合肥工业大学机械与汽车工程学院815机械原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 图所示为某水库升船机的大型安全制动器，其制动轮直径D=5600mm，制动力
矩
。该机构是一个常闭式(在重力G 的作用下) 多自由度机构，在外力F 的作用下解
除制动。为使两制动瓦均能可靠地离开制动轮，设置了面个限位挡块
试计算该机构的自由
度(计算时不考虑制动轮) ，并说明为什么该装置要用多自由度机构，其目的何在？
图
【答案】在该机构中，
N 处为复合铰链，该机构的自由度为:
.
重力G 发生作用时，两边的制动瓦与制动轮接触，限制了两个自由度；同理F 发生作用时，两边的制动瓦离开制动轮，与两侧的限位挡块接触，限制了两个自由度，又由于机构本身运动需要一个自由度，因此为了使该制动器能有效的制动和解除制动，该装置需要3个自由度。
2． 行星齿轮传动中各齿轮的齿数及行星轮个数须满足哪4个基本条件？
【答案】行星齿轮传动中各齿轮的3及行星轮个数需满足的4个基本条件为:保证实现给定的传动比；保证两中心轮与系杆的轴线重合；保证各行星轮能够均匀地装入两中心轮之间；保证各行星轮不致互相碰撞。
3． 为什么平面铰链四杆机构一般只能近似地实现给定的运动规律和轨迹？
【答案】因为平面铰链四杆机构最多只能实现五个精确位置。如给定的运动规律和轨迹要求超过五个精确位置，则平面铰链四杆机构将无法满足所有的要求。因而只能精确地满足某些位置要求，而另一些只能近似地予以满足。
4． 如图1所示为牛头刨的一个机构设计方案简图。设计者的意图是动力由曲柄1输入，通过滑块2使摆动导杆3作往复摆动，带动滑枕4往复移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构组成原理上的错误(须说明理由) ，若有，应如何修改？(试提出四种修改方案，可直接在给出图上修改) 。
图1
【答案】此方案有组成原理上的错误。因为机构的自由度为零，
不能运动。该机构中
，
，则该机构的自由度为
修改方案如图2(a)、(b)、(c)、(d)所示。
(a) (b ) (c ) (d )
图2
二、分析计算题
5． 已知某机器的运动周期为平均角速度
(1)等效驱动力矩(2)最大盈亏功
; ;
和
的位置;
, 等效阻力矩的变化规律如下图所示。若等效驱动力矩
。试求:
为常数,
, 等效转动惯量
(3)最大和最小角速度
(4)运转速度不均匀系数。
图
【答案】(1)由于一个周期中驱动力矩与阻力矩所作功相等, 因此:
(2)求各点的盈亏功。如图下图所示:
图
0处:π处:2π处:3π处:4π处:
(3)最大和最小角速度分别对应最大和最小盈亏功处, 故(4)由速度不均匀系数公式有:
6． 图1所示为公共汽车车门启闭机构。已知车门上铰链C 沿水平直线移动，铰链B 绕固定铰链A 转动，车门关闭位置与开启位置夹角为求其在启闭中所占据的空间越小越好。
)
，
。试求
构件AB 的长度，验算最小传动角，并绘出在运动中车门所占据的空间(作为公共汽车的车门，要
在π处,
在2π处;
则最大盈亏功
图1
【答案】(1)车门的两个极限位置如图2所示，选取适当比例
尺
。
，量取得
到
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