2017年景德镇陶瓷学院机械设计基础之机械原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 当作用在转动副中轴颈上的外力为一单力，并分别作用在其摩擦圆之内、之外或相切时，轴颈将作何种运动? 当作用在转动副中轴颈上的外力为一力偶矩时，也会发生自锁吗？
【答案】（1）外力作用在其摩擦圆之内，外力对轴颈中心的力矩小于最大摩擦力矩，轴颈发生自锁；外力作用在摩擦圆之外，则外力对轴颈中心的力矩大于本身引起的最大摩擦力矩，轴颈将加速转动；外力作用线与摩擦圆相切，则外力对轴颈中心的力矩等于本身引起的摩擦力矩，轴颈在轴承中处于临界状态，轴颈作等速转动（如果原来轴颈是转动的）或静止不动（若轴颈原本就未转动）。
（2）会，当此外力偶矩小于自身最大摩擦力矩时即发生自锁。
2． 在精密机械中，要获得准确的微位移或匀速的极低速运动，为什么不能简单地依靠增大机械传动系统的传动比来实现? 什么是“爬行现象”？消除或减小爬行现象的主要措施有哪些？
【答案】（1）在精密机械中，要获得准确的微位移或匀速的极低速运动，如果只是简单地依靠增大机械传动系统的传动比来实现，就会出现“爬行现象”。
（2）“爬行现象”是指机构的执行构件不能紧随其原动件的运动而运动，而是时动时停，时快时慢地爬行。产生这种现象的主要原因是由于运动副元素间的摩擦力不稳定和传动构件的弹性变形所造成的。
（3）消除或减小爬行现象的主要措施：提高系统的刚度；降低运动副中的摩擦阻力；减小动、静摩擦系数的差；采用柔性铰链。
3． 造成机械振动的原因主要有哪些? 常采用什么措施加以控制？
【答案】（1）造成机械振动的原因是多方面的，主要有：
机械运转的不平衡力形成扰动力，造成机械运转的振动；
作用在机械上的外载荷的不稳定引起机械的振动；
高副机械中的高副形状误差（如齿廓误差，凸轮轮廓误差）引起的振动；
其他。如锻压设备引起的冲击振动、运输工具的颠簸摇摆等。
（2）常用的用于控制、减小设备的振动和噪声的方法有：
减小扰动，即提高机械的制造质量，改善机械内部的平衡性和作用在机械上的外载荷的波动幅度；
防止共振，通过改变机械设备的固有频率、扰动频率，改变机械设备的阻尼等；
采用隔振、吸振、减振装置。
4． 自锁机械根本不能运动，对吗? 试举2〜3个利用自锁的实例。
【答案】不对。自锁机械只有在满足自锁条件的状态下不能运动，在其他的情况下是可以运动的。自锁常用于螺旋千斤顶、斜面压榨机、偏心夹具，凸轮机构的推杆等。
5． 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。
6． 机构运动简图有何用处? 它能表示出原机构哪些方面的特征？
【答案】机构运动简图通过对机构的组成和运动传递情况的表示，使得了解机构的组成和对机构进行运动和动力分析变得十分简便。
机构运动简图能够正确的表达出机构的组成构件和组成形式。
进行，称为当量摩擦系数。
二、计算分析题
7． 如图（a ）所示为一铰链四杆机构的示意图。已知其机架的长度工作要求当角
化系数
和
时，摇杆CD 到达其一个极限位置摇杆的长度（如图（b ）所示）且要求行程速度变试设计此机构，求出曲柄和连杆的长度
图
【答案】由于题目中已给出机架的长度，则固定铰链点A 和D 的位置即属已知；同时由于从动件的一个极限位置已知，故只要能求得铰链点C 的另一个极限位置题目即可解出。
根据给定的行程速度变化系数K , 可计算出此机构的极位夹角：
根据极位夹角的定义，点既应在与半径的圆弧上。取适当的比例尺
画圆弧。连接点A 和并以为一边作夹角为的直线上，又应在以D 点为圆心、为然后以D 为圆心、和为半径两点，如角的另一边交圆弧于根据已知条件确定A 、D 和
图（b ）所示。 由于题目中并未指明
位置。因而此题有两个答，
答一，将视为曲柄与连杆成重合一直线时的右极限位置，则为两者成延长一直线时的
据此画出此解的一般位置，如图（c ）所示。
答二，
将视为曲柄与连杆成延长一直线时的左极限位置，则
据此画出此解的一般位置，如图（d ）所示。
8． 图所示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆CD 和滑块F 连接起来，使摇杆的三个已知位置和滑块的三个位置相对应（图示尺寸系按比例绘出）。试确定此连杆的长度及其与摇杆CD 铰接点的位置。
为两者成重合一直线时的右极限位置。于是，
左极限位置。于是，
是摇杆的哪一个极限位置，则和均可作为摇杆的另一个极限
图1
【答案】采用机构倒置法作图，如图所示。
固定三角形
此时旋转到
即为所求铰接点
连杆长度：
点，同理旋转三角形的位置。 得到点分别作绕D 点旋转，使点与重合，的垂直平分线，其交点
图2
9． 有一对标准直尺锥齿轮传动，试问：
（1）当时，小齿轮是否会发生根切？
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