2017年北京交通大学机械与电子控制工程学院960机械原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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
2． 何谓当量摩擦系数？它的作用是什么？
一面上，则这时总摩擦力（等于驱动力P ）的计算按公式
它的作用是对不同接触形状可用统一的公式求摩擦力。
3． 何谓标准齿轮？与标准齿轮相比，在变位齿轮的齿距、模数、压力角、齿顶高、齿根高、齿厚和齿槽宽中哪些参数发生变化？哪些没有变化？
【答案】标准齿轮：模数、压力角、齿顶高系数、齿根高系数均为标准值，且齿厚与齿槽宽相等。在变位齿轮的齿距、模数、压力角与标准齿轮相等，齿顶高、齿根高、齿厚和齿槽宽发生了变化。
4． 图为一刚性转子，为两个不平衡的质量，且进行， 【答案】作匀速相对运动的两物体，如果其接触面为槽面，且载荷Q 不是垂直作用于其中的称为当量摩擦系数。 怎样处理才能使转子满足动平衡？
图1
【答案】
图2
5． 齿轮变位有哪些用途？
【答案】正变位：主要是为了防止根切现象的发生，增加轮齿的抗弯强度，提高齿轮的承载能力，但会使齿顶变尖，需要校核；
负变位：主要是为了配合正变位齿轮使用，并配凑中心距。
6． 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。
7． 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。
8． 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？
的运动曲线，进
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。
9． 为何要对平面高副机构进行“高副低代”？“高副低代”应满足的条件是什么？
【答案】为了便于对含有高副的平面机构进行分析研究，需要对平面高副机构进行“高副低代”。
“高副低代”满足的条件：
⑴代替前后机构的自由度完全相同：
（2）代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。
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．图所示为两同轴线的轴1和2以摩擦离合器相连。轴1和飞轮的总质量为100kg ，
回转半径
mm ; 轴2和转子的总质量为而轴2以回转半径在离合器接合前，轴1
的转速为的转速与轴1同向转动。在离合器接合后3s , 两轴即达到相同的
速度。设在离合器接合过程中，无外加驱动力矩和阻抗力矩。试求：
（1）两轴接合后的公共角速度。
（2）在离合器结合过程中，离合器所传递的转矩的大小。
图
【答案】（1）轴1和飞轮的转动惯量：
轴2和转子的转动惯量：
接合前后能量守恒，即有：