2018年北京市培养单位高能物理研究所815机械设计之机械原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 行星齿轮传动中各齿轮的齿数及行星轮个数须满足哪4个基本条件？
【答案】行星齿轮传动中各齿轮的3及行星轮个数需满足的4个基本条件为:保证实现给定的传动比；保证两中心轮与系杆的轴线重合；保证各行星轮能够均匀地装入两中心轮之间；保证各行星轮不致互相碰撞。
2． 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。
(a)
(b)
(c)
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
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
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。
方向弯曲，则拇指所指方向的相反方方向弯曲，则拇指所指方向的相反方顺时针方向转动。 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，逆时针方向转动。 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
3． 何谓少齿差行星传动? 摆线针轮传动的齿数差是多少? 在谐波传动中柔轮与刚轮的齿数差如何确定？
【答案】行星轮系中，当行星轮1与内齿轮2的齿数差
行星齿轮传动。
摆线针轮传动的齿数差为1。
谐波传动中，刚轮与柔轮的齿数差通常等于波数，即。
4． 图所示为某水库升船机的大型安全制动器，其制动轮直径D=5600mm，制动力
矩
。该机构是一个常闭式(在重力G 的作用下) 多自由度机构，在外力F 的作用下解
除制动。为使两制动瓦均能可靠地离开制动轮，设置了面个限位挡块试计算该机构的自由度(计算时不考虑制动轮) ，并说明为什么该装置要用多自由度机构，其目的何在？
时，就称为少齿差
图
N 处为复合铰链，该机构的自由度为:
.
重力G 发生作用时，两边的制动瓦与制动轮接触，限制了两个自由度；同理F 发生作用时，【答案】在该机构中，两边的制动瓦离开制动轮，与两侧的限位挡块接触，限制了两个自由度，又由于机构本身运动需要一个自由度，因此为了使该制动器能有效的制动和解除制动，该装置需要3个自由度。
二、分析计算题
5． 计算图所示自动驾驶仪操纵机构的自由度。
(a)
(b)
图 自动驾驶仪操纵机构
(a)结构图；(b)机构运动简图
【答案】计算机械手自由度时，一般不计腕部的自由度，该机械手为一个空间单环闭链机构，由2个转动副、1个球面副和1个圆柱副组成。
6． 在如图所示轮系中，
己知
试求轮3的转速。
图
【答案】该复合轮系由两部分组成:
(1)由太阳轮1、3, 行星轮2及行星架4组成的周转轮系:
(2)由轮7、6、5、4组成的定轴轮系:
根据图可知
轮3的转速:，联立以上各式得:(转向与相同) 。
; 构件1以匀角速
; ，代入数据，解得: 7． 已知如下图所示机构的尺寸和位置, 度顺时针方向转动, (1)求构件2的角速度, 要求用相对运动图解法进行运动分析: 和角加速度
(2)在原机构简图上找出构件2上速度为零的点的位置和加速度为零的点的位置。