2017年上海理工大学管理学院820机械原理[专业硕士]考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 飞轮为什么可以调速? 能否利用飞轮来调节非周期性速度波动，为什么？
【答案】飞轮之所以能调速，是利用了它的储能作用，由于飞轮具有很大的转动惯量，故其转速只要略有变化，就可储存或者释放很大的能量。当机械出现盈功时，飞轮可将多余的能量储存起来，而当出现亏功时，飞轮又可将能量释放出来以弥补能量的不足，从而使机械速度波动的幅度降下来。
非周期性速度波动不能利用飞轮来调节，通常靠安装调速器的方法来调节。非周期性速度波动的机械的驱动功和阻抗功已失去平衡，机械已不再是稳定运转，机械运转的速度将持续升高或持续下降，此时必须利用调速器从机器的外部来调节输入机器的能耗，飞轮只能在机器内部起转化和调节功能的作用。
3． 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。
4． 何谓工业机器人? 什么是智能机器人? 机器人与一般自动控制机器有何本质的区别？
【答案】工业机器人是一种能自动定位控制并可重复编程予以变动的多功能机器。
智能型机器人具有感知和理解外部环境的能力，能够自主设定目标，规划并执行自己的动作，使自己不断适应环境的变化，是工业机器人发展过程的第三代，尚处于研宄实验阶段。
机器人在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其是体现了人的智能和适应性。
5． 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。
6． 为了实现定传动比传动，齿轮的齿廓曲线应满足什么要求？
【答案】为实现定传动比传动，齿轮的齿廓曲线应满足的要求是：两齿廓任一接触点处的公法线必须与两齿轮连心线交于一定点。
7． 通过对串联机组及并联机组的效率计算，对设计机械传动系统有何重要启示？
【答案】通过对串联机组及并联机组的效率计算，得出以下结论：
只要串联机组中任一机器的效率很低，就会使整个机组的效率极低；
串联机器的数目越多，机械效率也越低；
并联机组的总效率主要取决于传递功率最大的机器的效率。
8． 机构运动简图有何用处? 它能表示出原机构哪些方面的特征？
【答案】机构运动简图通过对机构的组成和运动传递情况的表示，使得了解机构的组成和对机构进行运动和动力分析变得十分简便。
机构运动简图能够正确的表达出机构的组成构件和组成形式。
9． 机构在什么条件下才会有哥氏加速度存在？其大小如何计算？
【答案】哥氏加速度是由于质点不仅作圆周运动，而且也做径向运动或周向运动所产生的。
当牵连运动为匀角速度定轴运动时，会有哥氏加速度存在；其大小为
10．，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
11．如图所示为按
的阻力矩的大小和方向。 画的机构运动简图，滑块3为原动件，驱动力各转动副处的摩擦圆如图所示，滑块与导路之间的摩擦角试求在图示位置，构件AB 上所能克服【答案】首先确定各个运动副中的反力的方向如图所示。选取构件3为分离体，再选取力比例尺作出其力多边形，如图所示。
构件2为二力杆，所以
最后得构件AB 上所能克服的阻力矩
阻力矩 的大小为：
的方向为逆时针方向，如图所示。
图
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