2017年郑州轻工业学院机械原理(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 何谓机器人的自由度、灵活度和工作空间? 这些机器人的技术指标之间有无联系? 它们对机器人的工作性能及应用有什么影响？
【答案】（1）自由度是用来确定手部相对机座的位置和姿态的独立参变数的数目；灵活度是指操作机末端执行器在工作时所能采取的姿态的多少；工作空间是指操作机的工作范围，通常以手腕中心点在操作机运动时所占有的体积来表示。
（2）关系：自由度越多，越有利于工作空间的増大，有利于灵活度是增加。
（3）影响：机器人的自由度越多，就越接近于人手的动作机能，通用性越好，但结构也越复杂；灵活度越大，机器人工作时可采取的姿态数越多，机器人越灵活；工作空间越大，形状越复杂，机器人的工作能力越强，但体积越大，结构也越复杂。
3． 等效转动惯量和等效力矩各自的等效条件是什么？
【答案】等效转动惯量的等效条件：具有等效转动惯量
统的动能.
等效力矩的等效条件：
用于等效构件上的等力矩的瞬时功率等于作用在原机械系统上的所有外力在同一瞬时的功率和。
4． 在图所示的蜗杆蜗轮机构中，已知蜗杆的旋向和转向，试判断蜗轮的转向。
的等效构件动能等于原机械系
图
【答案】在蜗杆蜗轮机构中，通常蜗杆是主动件，从动件蜗轮的转向主要取决于蜗杆的转向
和旋向。可以用左、右手法则来确定，右旋用右手判定，左旋用左手断定。
图（a ）所示是右旋蜗杆蜗轮，
用右手四指沿蜗杆角速度
图（b ）所示是左旋蜗杆蜗轮，
用左手四指沿蜗杆角速度方向弯曲，则拇指所指方向的相逆时针方向转动。 方向弯曲，则拇指所指方向的相反方向即是蜗轮上啮合接触点的线速度方向，所以蜗轮以角速度反方向即是蜗轮上啮合接触点的线速度方向，所以蜗轮以角速度顺时针方向转动。
如果把图（b ）的蜗轮放在蜗杆下方，如图（c ）所示，则蜗轮逆时针方向转动，这说明蜗轮转向还与蜗杆蜗轮相对位置有关。
蜗杆蜗轮转动方向也可借助于螺旋方向相同的螺杆螺母来确定，即把蜗杆看作螺杆，蜗轮看作螺母，当螺杆只能转动而不能作轴向移动时，螺母移动的方向即表示蜗轮上啮合接触点的线速度方向，从而确定了蜗轮转动方向。
5． 为避免槽轮机构工作时的刚性冲击和非工作时的游动，在设计时必须注意什么? 应如何确定缺口弧的尺寸
?
图
【答案】（1）为避免刚性冲击，应保证圆销开始进入或脱出径向槽的瞬时，其线速度方向应沿着径向槽的中心线。
（2）为避免非工作时的游动，应保证槽轮机构的锁止弧能使槽轮在停歇过程中保持静止，但定位精度不高，因此在自动化机床和精密机械和仪表中应设计专门的精确定位装置。
（3）缺口弧的尺寸应根据锁止弧的半径大小来确定，而锁止弧的半径大小根据槽轮轮叶齿顶厚度6来确定，通常取
（4）随着槽数z 的增加，槽轮运转将趋于平稳，动力特性也将得到改善，但槽数太多，将使槽轮体积过大，产生较大的惯性力矩，因此为保证性能，一般设计中，槽数的正常选用值为
6． 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。
二、计算分析题
7． 某技术人员欲设计一台打包机，其推送包装物品的机构如图1所示。已知机构的位置和某些尺寸参数如表（a ）所示作要求从动滑块的行程
及强度等条件已选定滚子半径其运动规律如表（b ）所示。数据结构试设计所需的凸轮工作轮廓。
图1
表（a ）
表（b ）
【答案】这是摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计题。与一般设计题不同的是：凸轮所直接推动的从动件是摆杆AC ，而已知的是远离凸轮的滑块的运动规律。因此，在设计凸轮机构前，需要首先将已知的滑块的运动规律追溯到摆杆AC 上，即首先通过滑块的运动规律，求出摆杆AC 的运动规律，然后才能设计凸轮轮廓曲线。
该题设计步骤如下：
（1）确定滑块对应于凸轮转角的位移
由于滑块按等加速等减速规律移动，故其位移方程为抛物线方程。在等加速段若将加速度过程的时间分为若干等份，则由方程可知，
各等份时间之后的位移比例关系为
根据这一比例关系，可用图2右侧所示的作图法求出滑块上D 点在等加速
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