2017年南京师范大学机械原理(同等学力加试)复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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。
3． 什么样的转子只需进行静平衡？什么样的转子必须进行动平衡？
【答案】对于径宽比需进行静平衡；
对于径宽比
的转子，可近似地认为其不平衡质量分布在同一回转平面内，只的转子，由于其轴向宽度较大，不平衡质量分布在几个不同的
进行，
称为当量摩擦系数。
回转平面内，必须进行动平衡。 4． 何谓质量代换法? 进行质量代换的目的何在? 动代换和静代换各应满足什么条件? 各有何优缺点? 静代换两代换点与构件质心不在一直线上可以吗？
【答案】（1）质量代换法是把构件的质量按一定条件用集中于构件上某个选定点的假想集中质量来代替的方法。质量代换法是设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替的方法称为质量代换法。
（2）目的：质量代换法只需求各集中质量的惯性力，无需求惯性力偶矩，简化了惯性力的确定。
（3）动代换满足的条件：①代换前后构件的质量不变；②代换前后构件的质心位置不变；③代换前后构件对质心轴的转动惯量不变。
优点：代换后，构件的惯性力和惯性力偶都不会发生改变；
缺点：一代换点确定后，另一代换点位置不能随意选择，否则会给工程计算带来不便。
（4）静动代换满足的条件：①代换前后构件的质量不变；②代换前后构件的质心位置不变。 优点：两个代换点位置均可以任一选取，引起的误差能被一般工程接受，常为工程上所采纳；缺点：代换后，构件的惯性力偶会产生一定误差。
（5）静代换时，两代换点与构件质心必在一条直线上，因为两代换点的质心在两代换点的连线上，如果两代换点不与构件质心共线，则无法满足代换前后构件的质心位置不变这个条件。
5． 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？
【答案】机构具有确定运动的条件：机构的原动件数目等于机构的自由度。
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；如果原动件数目大于机构的自由度，将导致机构中最薄弱环节的损坏。
6． 简要叙述三心定理的内容。
【答案】当两构件直接组成运动副时，其瞬心的位置可以很容易地通过直接观察加以确定；如果两构件没有直接连接形成运动副，则它们的瞬心位置需要用三心定理来确定。作平面平行运动的三个构件共有三个速度瞬心，它们位于同一直线上。
二、计算分析题
7． 如图1所示，构件1为凸轮机构的推杆，它在P 力作用下沿导轨2向上运动，设两者间的摩擦系数
试问为避免发生自锁，导轨的长度L 应满足什么条件（构件1重量不计）？
图1
【答案】将构件1上增加一向下的工作阻力向水平方向投影，可知
对b 点取矩，有
向垂直方向（推杆移动方向）投影，有
则其受力情况如图1所示，其中：
即
不计摩擦时有故该机构的效率为
为避免在推杆一时发生自锁，
即
即
图2
8． 图所示为一机床工作台的传动系统。设已知各齿轮的齿数，齿轮3的分度圆半径转动惯量
各齿轮的
齿轮1直接装在电动机轴上，故JI 中包含了电动机转子的转动惯量；工
作台和被加工零件的重量之和为G 。当取齿轮1为等效构件时，
试求该机械系统的等效转动惯量
图
【答案】该机械的等效转动惯量：
根据题意又
可得：
可得：