2017年石河子大学机械电气工程学院810机械设计基础之机械原理考研题库
● 摘要
一、填空题
1． 请写出三种可作间歇运动的机构_____、_____、_____。
【答案】棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构。
【解析】常见的间歇运动机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构、星轮机构。
2． 斜齿圆柱齿轮的标准参数在_____面上，用齿条型刀具加工
圆柱齿轮时不根切的最少齿数是_____。
【答案】法；11
【解析】不发生根切的最小齿数
3． 机构是由基本杆组、_____和_____组成的。基本杆组的自由度为_____。
【答案】机架；原动件；零
【解析】如果运动链中的一个构件作为机架，则这种运动链称为机构。
4． 等效质量和等效转动惯量可根据等效原则：_____来确定。
【答案】等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能
【解析】等效力矩和等效转动惯量为等效构件位置函数时这种情况下，可以用能量方程式来求解。因此可用等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确定。
5． 一个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较，其（ ）圆及（ ）圆变小了，而（ ）圆的大小没有变。
【答案】齿顶圆；齿根圆；分度圆（或基圆）。
【解析】负变位齿轮齿顶高降低，齿根高较标准齿轮增大。
6． 计算等效力（或等效力矩）的条件是_____; 计算等效转动惯量（或质量）的条件是_____。
【答案】功率相等；动能不等
【解析】等效动力学模型的建立应依据以下原则：①等效构件的等效质量或等效转动惯量具有的动能等于原机械系统的总动能; ②等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生的瞬时功率之和。
的斜齿
7． 在曲柄摇杆机构中，已知连杆范围是_____。 【答案】
即 摇杆机架则曲柄AB 的取值【解析】曲柄摇杆机构中有整转副，故满足杆长条件，且最短杆为曲柄，故
8． 在机械系统稳定运转的一个周期的某一时间间隔内，当系统出现盈功时，其运动速度_____，此时飞轮将_____能量。
【答案】加快；储存
【解析】飞轮在机械中的作用：①飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能器。②当外力对系统作盈功时，它以动能形式把多余的能量储存起来，使机械速度上升的幅度减小；③当外力对系统作亏功时，它又释放储存的能量，使机械速度下降的幅度减小。
9． 移动副的自锁条件是_____; 转动副的自锁条件是_____。
【答案】
驱动力与接触面法线方向的夹角小于摩擦角驱动力的作用线距轴心偏距小于摩擦圆半径
10．在平面五杆机构中共有_____个速度瞬心，其中_____个是绝对瞬心。
【答案】10; 4。
【解析】五杆机构中共有构件数目则瞬心数目为
每一个活动构件和机架存在一个速度瞬心，因为机架是相对静止的构件，所以每个活动构件与机架之间的速度瞬心是绝对瞬心，因此，绝对瞬心数目为4个。
二、简答题
11．为何要对平面高副机构进行“高副低代”？“高副低代”应满足的条件是什么？
【答案】为了便于对含有高副的平面机构进行分析研究，需要对平面高副机构进行“高副低代”。
“高副低代”满足的条件：
⑴代替前后机构的自由度完全相同：
（2）代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。
12．图为一刚性转子，为两个不平衡的质量，且怎样处理才能使转子满足动平衡？
图1
【答案】
图2
13．何谓质量代换法? 进行质量代换的目的何在? 动代换和静代换各应满足什么条件? 各有何优缺点? 静代换两代换点与构件质心不在一直线上可以吗？
【答案】（1）质量代换法是把构件的质量按一定条件用集中于构件上某个选定点的假想集中质量来代替的方法。质量代换法是设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替的方法称为质量代换法。
（2）目的：质量代换法只需求各集中质量的惯性力，无需求惯性力偶矩，简化了惯性力的确定。
（3）动代换满足的条件：①代换前后构件的质量不变；②代换前后构件的质心位置不变；③代换前后构件对质心轴的转动惯量不变。
优点：代换后，构件的惯性力和惯性力偶都不会发生改变；
缺点：一代换点确定后，另一代换点位置不能随意选择，否则会给工程计算带来不便。
（4）静动代换满足的条件：①代换前后构件的质量不变；②代换前后构件的质心位置不变。
优点：两个代换点位置均可以任一选取，引起的误差能被一般工程接受，常为工程上所采纳；
缺点：代换后，构件的惯性力偶会产生一定误差。
（5）静代换时，两代换点与构件质心必在一条直线上，因为两代换点的质心在两代换点的连线上，如果两代换点不与构件质心共线，则无法满足代换前后构件的质心位置不变这个条件。
14．齿轮变位有哪些用途？
【答案】正变位：主要是为了防止根切现象的发生，增加轮齿的抗弯强度，提高齿轮的承载能力，但会使齿顶变尖，需要校核；
负变位：主要是为了配合正变位齿轮使用，并配凑中心距。
15．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。