2017年内蒙古农业大学机械原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 何谓机构的组成原理? 何谓基本杆组? 它具有什么特性? 如何确定基本杆组的级别及机构的级别？
【答案】机构的组成原理：任何机构都是可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。
基本杆组：不能再拆的最简单的自由度为零的构件组。 特性：自由度为零、不可再分。
杆组的级别的确定：杆组中包含有最多运动副的构件的运动副数目。 机构的级别的确定：机构中最尚级别基本杆组的级别。
2． 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。
3． 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。
4． 何谓三心定理? 何种情况下的瞬心需用三心定理来确定？
【答案】三心定理是指三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。对于不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置，可借助三心定理来确定。
5． 何谓机构的动态静力分析? 对机构进行动态静力分析的步骤如何？
【答案】动态静力分析是指将惯性力视为一般外力加于相应构件上，再按静力学分析的方法进行分析。其分析步骤如下：
（1）对机构作运动分析以确定各构件的角加速度和质心加速度，求各构件的惯性力； （2）对机构进行拆杆组，如有高副，应先进行高副低代； （3）从外力全部已知的构件组开始分析，逐步推算出未知构件；
（4）对机构进行动态静力计算，求出运动副反力和平衡力的变化规律。如需考虑摩擦，可采用逐次逼近的方法。
6． 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。
二、计算分析题
7． 图1所示四杆机构中求：
（1）当（2）当大小。
（3）当
时
角之值（有两个解）。
时，C 点的速度
时，构件3的BC 线上（或其延长线上）速度最小的E 点的位置及其速度的
试用瞬心法
图1
【答案】（1）根据三心定理确定构件2、4在故有可得
方向为逆时针。
时的相对瞬心位置
如图2（a ）所示。
此时C 点的速度其方向垂直于CD , 指向与
的转向一致。
（2）根据三心定理确定构件1、3的相对瞬心过
位置如图2（a ）所示。由相对瞬心的定义
可知构件1、3在此点等速，又因为1为机架，绝对速度为零，因此可将构件3视为绕此点转动。
作BC 垂线，垂足为E , E 点即为构件3的BC 线上速度最小的点。 点E 的速度于是
（3）由（2）的分析可知，当C 点与三点共线。
D 为圆心，AB 、CD 为半径作圆A 和圆D ; 以A 为圆心，分别以A 、分别以为半径作圆，交圆D 于接
测量
点，连接
便得到
和
并延长，分别交圆A 于Bl 、B2两点，分别连
时机构两个位置。如图2（b ）所示，由图中可重合时
得：
（垂直
指向与
转向一致）
要满足上述条件，只需令A 、B 、C
图2
8． 如图1所示转动导杆机构中，已知各杆尺寸，杆1以角速度等速回转。试求解构件2上F 点的速度
及加速度
图1
【答案】用矢量方程图解法求解，过程如下： ⑴求