2017年上海理工大学机械工程学院820机械原理考研冲刺密押题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 什么是速度影像？什么是加速度影像？有何用途？
【答案】速度影像是指同一构件上三个点在速度矢量图上组成的图形；加速度影像是指同一构件上三个点在加速度矢量图上组成的图形。如果已知一构件上两点的速度、加速度，可利用速度影像、加速度影像来求第三点的速度、加速度。
3． 图示为一个简易的蜗杆蜗轮起重装置，当手柄如图所示转向转动时，要求重物C 上升，请问蜗杆和蜗轮的螺旋方向；并在图上标明蜗杆的螺旋方向以及蜗轮的转向。
图
【答案】蜗杆和蜗轮均为右旋，蜗轮逆时针转动。
4． 构件组的静定条件是什么? 基本杆组都是静定杆组吗？
【答案】构件组的静定条件
为高副个数。 由于基本杆组符合
其中n 为构件组中构件数目
为低副个数所以基本杆组都满足静定条件，都是静定杆组。
5． 如图1所示为牛头刨的一个机构设计方案简图。设计者的意图是动力由曲柄1输入，通过滑块2使摆动导杆3作往复摆动，带动滑枕4往复移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构
，若有，应如何修改？（试提出四种修改方案，可直接在给出图组成原理上的错误（须说明理由）
上修改）。
图1
【答案】此方案有组成原理上的错误。因为机构的自由度为零，
不能运动。该机构中
则该机构的自由度为
修改方案如图2（a ）、（b ）、（c ）、（d ）所示。
图2
6． 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。
7． 何谓构件？何谓零件？
【答案】从运动角度看，将组成机械的每一个运动的单元体称为构件。构件可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。因此，构件是独立的运动单元。
从制造角度看，将组成机械的每一个能单独加工的单元体称为零件。因此，零件是制造的单
元。
8． 试简述铰链四杆机构具有曲柄的条件？
【答案】铰链四杆机构存在曲柄的充分条件：最长杆长度与加上最短杆长度之和不大于其余两杆长度之和，且最短杆为连架杆或者机架。
9． 机构组成原理是什么？
【答案】任何机构都可以看成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。
10．何谓最小阻力定律? 试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。
【答案】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。这时机构的运动遵循最小阻力定律，即优先沿阻力最小的方向运动。例如，空调水系统冷热水循环泵的变转速运行即运用了最小阻力控制，它是根据空调冷热水循环系统中各空调设备的调节阀开度，控制冷热水循环泵的转速，使这些调节阀中至少有一个处于全开状态。
二、计算分析题
11．如图所示某机组一周期内的等效驱动力线间的面积所代表的盈亏功（单位
：
等效构件的平均转速为
和等效阻力矩）分别为：
要求运转不均匀系数
试计算所需飞轮的转动惯量
，并指出发生最大和最小转速的对应点位置。
（其他构件的质量和转动惯量忽略不计）（常数）图。已知和曲
图
【答案】设机组a 点的动能为则
又因其他构件的转动惯量忽略不计，故飞轮的转动惯量为