2017年河北科技大学机械设计基础一之机械原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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
3． 何谓机构的组成原理? 何谓基本杆组? 它具有什么特性? 如何确定基本杆组的级别及机构的级别？
【答案】机构的组成原理：任何机构都是可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和
机架上而构成的。
基本杆组：不能再拆的最简单的自由度为零的构件组。
特性：自由度为零、不可再分。
杆组的级别的确定：杆组中包含有最多运动副的构件的运动副数目。
机构的级别的确定：机构中最尚级别基本杆组的级别。
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． 机构组成原理是什么？
【答案】任何机构都可以看成是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。
6． 图示为一个简易的蜗杆蜗轮起重装置，当手柄如图所示转向转动时，要求重物C 上升，请问蜗杆和蜗轮的螺旋方向；并在图上标明蜗杆的螺旋方向以及蜗轮的转向。
图
【答案】蜗杆和蜗轮均为右旋，蜗轮逆时针转动。
二、计算分析题
7． 如图1所示为一手动压力机，已知机构的尺寸和作用在构件1上的主动力F , 转动副处的圆为摩擦圆，摩擦角的大小示于右侧，要求在图示位置：（1）画出各构件的真实受力；（2）求出该机构的效率。
图1
【答案】（1）受力分析如图2所示：
图2
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