2018年东北农业大学工程学院810理论力学和机械原理之机械原理考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？
【答案】机构具有确定运动的条件:机构的原动件数目等于机构的自由度。
如果机构的原动件数目小于机构的自由度，机构的运动将不完全确定；如果原动件数目大于机构的自由度，将导致机构中最薄弱环节的损坏。
2． —高速回转轴有动平衡要求, 但由于轴的结构特殊不便于作动平衡实验。该轴的材料为电渣重熔的(能保证轴材料的均匀性) , 轴的几何尺寸公差和形状位置公差均控制得很严, 该轴欲不作动平衡实验, 问是否可行？
【答案】不可行。虽然能保证该轴材料的均匀性, 且轴的几何尺寸公差和形状位置公差控制得很严格, 但是高速回转轴具有很高的动平衡要求, 这是因为轴可能存在的较小的不平衡质量, 将会使轴在高速回转过程中产生极大的惯性力和惯性力矩, 因此, 必须进行动平衡实验。
3． 在如图所示的齿轮一连杆组合机构中，齿轮a 与曲柄1固连，齿轮b 和c 分别活套在轴C 和D 上，试证明齿轮c 的角速度
与曲柄1、连杆2、摇杆3的角速度
之间的关系为
I
图
【答案】对于齿轮a 、b 和连杆2, 加上一个公共的角速度传动比为：
之后，齿轮b 、c 组成固定轮系，传动比
之后，齿轮a 、b 组成固定轮系，
对于齿轮b 、c 和摇杆3, 加上一个公共的角速度为：
解得：命题得证。
。
又齿轮a 和曲柄1固连，即
4． —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。
二、计算题
5． 知一对渐开线直齿圆柱齿轮机构的参数如下: ，模数
.
(1)判断在用齿条型刀具范成加工这两个齿轮时，是否会产生根切现象？(必须有计算过程)
(2)求出这一对齿轮作无侧隙啮合传动时的中心距(3)说明这一对齿轮的啮合传动属于哪一种类型。 【答案】(1)两轮不发生根切的最小变位系数为:
因为
，所以两轮均不发生根切。
。
(2)无侧隙啮合啮合角的计算公式:
得到实际啮合角:
又标准中心距:
故传动时的实际中心距:
(3)由上可知:
，故为正传动。
6． 为减小齿轮传动的尺寸和重量，近来提出一种渐开线少齿数传动，其小齿轮的齿数可少到2〜3个齿。试问要设计这种传动应注意哪些问题，如何解决？
【答案】设计这种传动需要注意的是避免发生根切。
解决的办法：采用等变位齿轮传动，小齿轮正变位，大齿轮负变位；或者正变位不等变位齿轮传动。
7． 在如图(a)所示的机构中, 已知各构件的尺寸及机构的位置, 各转动副处的摩擦圆半径、移动副及凸轮高副处的摩擦角, 凸轮为主动件, 顺时针转动, 作用在构件4上的工作阻力Q 的大小。试求图示位置:
(1)各运动副的反力;
(2)需施加于凸轮1上的驱动力矩【答案】选取长度比例尺(1)确定各运动副中反力的方向。
。
作机构运动简图。
由主动件凸轮的转向, 确定出机构中各个构件之间的相对运动方向, 如图(a)所示。
图
分析各个构件受到的运动副反力和外力。 构件1受到的力有构件2
受到的力有构件3受到的力有构件4受到的力有点处的相对速度
的方向成
;
。
的方向, 与移动副反力方向确定方法相同, 该力方向与接触角。
; ;
先确定凸轮高副处点B 的反力