2017年燕山大学B01机械原理和机械零件之机械原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 何谓机构的压力角？其值对机构效率有何影响？
【答案】机构的压力角指的是从动件所受的正压力方向与受力点的速度方向间所夹的锐角。其值越大，机构的效率越低。
2． 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。
3． 利用矩阵法对机构进行运动分析，在写位置方程、速度方程和加速度方程时应注意哪些问题，才能有利于分析工作的进行和保证计算结果的正确性。
【答案】为了保证分析工作的进行和计算结果的正确性，应注意以下方面的问题：
（1）合理建立直角坐标系，使机构的位置方程尽量简单；
（2）各杆矢量的方向可自由确定，但各杆矢量的方位角均应由x 轴开始，并以逆时针方向计量为正；
（3）正确区分已知参数，未知参数；
（4）保证求导过程的正确运算。
4． 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。
5． 何谓构件? 何谓运动副及运动副元素? 运动副是如何进行分类的？
【答案】构件是由一个或者多个零件刚性连接而成的独立运动的单元体，它是组成机构的基本要素之一。
运动副是由两构件直接接触而组成的可动的连接；运动副元素是两构件上能够参加接触而构
成运动副的表面。
运动副的分类：
根据运动副引入的约束的数目可分为：I 级副、II 级副、III 级副、IV 级副和V 级副； 根据构成运动副的两构件的接触形式可分为：高副和低副；
根据构成运动副的两构件之间的相对运动形式可分为：转动副或回转副（也称铰链）、移动副、螺旋副、球面副等；还可分为平面运动副和空间运动副。
6． 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，将通过圆轮推动星轮2高速回转，此时圆轮也滚到空隙的大端，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。
二、计算分析题
7． 在如图（a ）所示机构中，设已知各构件的尺寸，原动件1以等角速度
试用图解法求机构在图示位置时构件3的角速度和角加速度。
顺时针方向转动。
图
【答案】取比例尺
（1）速度分析。
是构件1、2上重合点，速度和加速度都相同，所以
是构件2、3上的瞬时重合点，有相对滑动，角速度和角加速度相同，根据两点间的
作机构运动简图，如图（a ）所示。选点B 为重合点。
速度关系可得：
取比例尺作速度多边形，如图（b ）所示，再根据速度影像原理求得点，由图可知
（2）加速度分析。
取作加速度多边形，如图（c ）所示，再根据加速度影像原理求得点，由图可知
8． 某大功率行星减速器，采用教材图a 所示型式，其两个太阳轮的齿数和
数因不为整数，故其不满足均布装配条件。问：
（1）能否在不改动所给数据的条件下，较圆满地解决此装配问题？
（2）将行星轮均布在太阳轮四周的目的何在？
（3）能否找到既能实现“均布行星轮”所要达到的目的，同时又能装入6个行星轮的方案，此亦即对第1个问题的回答。
行星轮的个
图
【答案】（1）根据行星轮系的均布条件，在不改动所给数据的条件下，不能较圆满地解决此装配问题。
（2）将行星轮均布在太阳轮的四周，可以用多个行星轮来共同分担载荷，同时还可以使各啮合处的径向分力和行星轮公转所产生的离心惯性力各自得以平衡。
（3）可以通过改变齿数来实现均布行星轮，同时又能装入6个行星轮的方案。