2017年上海大学机电综合之机械原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 机器人学与哪些学科有密切的关系? 机器人学的发展对机械学科会产生什么影响？
【答案】机器人学与生物学、力学、机械学、电气液压技术、自控技术、传感技术和计算机等学科有密切联系。随着现代技术和工业生产自动化的不断快速发展，机器人的应用越来越多。而机器人学是机器人的主要基础理论和关键技术，也是现代机械原理研究的主要内容。随着机器人学的发展，机械学科将逐渐涵盖多学科的相关知识，成为一门综合性学科。
2． 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。
3． 在用解析法进行运动分析时，如何判断各杆的方位角所在的象限? 如何确定速度、加速度、角速度和角加速度的方向？
【答案】在用解析法作运动分析时，根据方位角正弦值分子及分母的正负情况来判断各杆的方位角所在象限。首先设定杆矢的正向，将杆矢量对时间求导得到速度，若值为正，表示速度方向与杆矢正向相同，否则相反；首先设定速度的正向，将速度对时间求导得到加速度，若值为正，表示加速度方向与速度正向相同，否则相反；首先设定方位角的正向，一般为逆时针方向，将方位角对时间求导得到角速度，若值为正，表示角速度方向与方位角正向相同，否则相反；首先设定角速度的正向，将角速度对时间求导得到角加速度，若值为正，表示角加速度方向与角速度正向相同，否则相反。
4． 何谓当量摩擦系数？它的作用是什么？
【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。
5． 什么是静平衡? 什么是动平衡? 各至少需要几个平衡平面? 静平衡、动平衡的力学条件各是什么？
【答案】（1）静平衡
定义：
对于轴向尺寸较小的盘类转子（宽径比
，其所有质量都可以认为在垂直）
于轴线的同一平面内，其不平衡的原因是其质心位置不在回转轴线上，回转时将产生不平衡的离
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进行，称为当量摩擦系数。
心惯性力。对这种不平衡转子，只需设法将其质心移至回转轴线上，转子即可达到平衡状态。这种移动质心的平衡方法可在转子处于静止状态下进行，称为静平衡。
静平衡至少需一个平衡平面。
条件：其惯性力的矢量和应等于零或质径积的矢量和应等于零，即（2）动平衡
定义：对于轴向尺寸较大的转子（
. ），其所有质量就不能再被认为分布在同一垂直
于轴线的平面内，回转时各偏心质量产生的离心惯性力是一空间力系，将形成惯性力偶。由于这种惯性力偶只有在转子转动时才能表现出来，故需要在转子转动时达到平衡，把这种平衡称为动平衡。
动平衡至少需要两个平衡平面。
条件：各偏心质量与平衡质量所产生的惯性力矢量和为零，且其惯性力矩的矢量和也为零，
即
或者
6． 既然动平衡的构件一定是静平衡的，为什么一些制造精度不高的构件在作动平衡之前需先作静平衡？
【答案】（1）静平衡所需的设备简单、操作过程快捷，易方便地确定出构件的偏心质量。 （2）经过静平衡后，各偏心质量所产生的惯性力和惯性力偶矩大大减小，可方便地控制在动平衡设备的测量范围内。经过动平衡后，可进一步提高构件的动平衡精度。
二、计算分析题
7． 试计算图1所示各机构的自由度。图
为齿轮一连杆组合机构；图b 为凸轮一连杆组合机
；图c 为一精压机构。并问在图d 所示机构中，齿轮3、构（图中D 处为铰接在一起的两个滑块）
5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同，为什么？
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图1
【答案】（a
）该机构自由度
（b ）B 、E 两处的滚子为局部自由度，因此机构自由度为：
（c ）经分析可知，该机构的运动通过ABCDE 即可实现，其余部分为虚约束。因此去除虚约束部分后，该机构
（d ）该机构的自由度为
自由度为：
齿轮3、5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目不同，因为齿轮3、5啮合中心距不变，为一个高副，而齿条7与齿轮5中心距变化在齿的两侧面保持接触，故为两个高副。
8． 某车床进给箱中有一对齿轮，其有关参数为
试求这对齿轮的中心距，并验算小齿轮的齿顶厚度。
【答案】（1）中心距
该对齿轮的分度圆半径分别为：
故中心距（2）啮合角
（3）实际中心距
（4）小齿轮齿顶厚度
则小齿轮分度圆齿厚：
齿顶厚度：
许可的齿顶厚度
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