2018年东北农业大学工程学院808机械设计基础(含机械原理与机械设计)之机械原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 当电钟电压不足时，为什么步进式电钟的秒针只在原地震荡，而不能作整周回转？
【答案】如图为用于电钟的棘轮机构。当电钟电压充足时，电钟可以正常地工作。当电钟电压不足时，电磁铁对摇杆的吸引力减小，不足以抵抗弹簧的阻力。因此，当电子线路给电磁铁一个电脉冲时，摇杆略微绕顺时针方向摆动，随后在弹簧力的作用下向左摆动并碰到挡铁。故步进式电钟的棘轮只能在原地=做微笑的转动，进而使秒针只能在原地振荡，而不能做整周回转。
图
2． 如图所示为一双向超越离合器，当其外套筒1正、反转时，均可带动星轮2随之正、反转。试问，当拨爪4以更高的速度正、反转时，星轮2将作何运动？
图
【答案】当拨爪4以更高的速度正转，将通过圆轮3a 推动星轮2高速回转，此时圆轮3b 也滚到空隙的大端，星轮可以以较高的速度自由转动。外套筒反转时，当拨爪4以更高的速度反转，
星轮2也可以以较高的速度自由转动，实现双向超越离合。
3． 设计一台盒装食品的日期打印机，食品盒为硬纸板制作，尺寸为长×宽×高=100mm×30mm ×60mm ，生产率为60件/min。试设计该机械的传动系统方案。
【答案】执行构件的传动系统设计如图所示。
图
运动说明：食品盒由传送带1送至机架2上(传送频率为每秒钟一个) ，后由构件3将食品盒推至构件4处，构件4打印日期。
动力说明：传送带1由电动机带动，构件2与构件4由步进电机带动。
4． 在确定行星轮系各轮齿数时，必须满足哪些条件，为什么？
【答案】(1)尽可能近似地实现给定的传动比。
(2)满足同心条件：三个基本构件的回转轴线必须在同一直线上，即保证行星轮系能够正常运转。
(3)满足均布安装条件：使各行星轮能均布装配。
(4)满足邻接条件：相邻两行星轮中心距大于两轮齿顶圆半径之和，即保证相邻两行星轮不致相互碰撞。
二、计算题
5． 有一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知
重合度
试计算：
(1)齿轮1的分度圆半径和齿厚；(2)按标准中心距安装时此传动的实际啮合线长度L ; 现在根据运动要求，将轮2的齿数z 2变更为且保证两轮作无侧隙啮合，啮合方程式
(3)试计算啮合角
；(4)判断轮2应作何种变位。
【答案】(1)齿轮1的分度圆半径：
齿轮1的齿厚：
，而中心距保持不变，仍然利用齿轮1
， (
式中
为啮合角) ，
(2)齿轮2的分度圆半径：
齿顶圆半径分别为：
齿顶圆压力角分别为：
标准安装时分度圆压力角与啮合角相等：
则实际啮合线长度为：
(3)齿轮2变齿数后标准中心距为：
变化前的标准中心距即实际中心距为：
则啮合角为：
(4)由于实际啮合角保证两轮作无侧隙啮合，因此
所以轮2为负变位。
6． 某机组主轴转一周为一个运动循环, 取主轴为等效构件。已知等效驱动力矩小等于
,
等效阻力矩
, 为减小主轴的速度波动, 在其上装有一转动惯量
组中其他构件的质量和转动惯量, 试求:
(1)最大盈亏功
,
发生在何处。
(2)不均匀系数;
(3)主轴的最大和最小角速度
(1)由题意可知, 在一个稳定运动循环中, 等效驱动力矩功等于等效阻力矩功的条件得:
【答案】
, 即
，因此采用负传动，有：，则有：
。
。由于仍然利用齿轮1且
为常数, 其大
在一个运动循环中的变化规律如下图所示, 主轴的平均角速度
的飞轮。若不计机