2017年电子科技大学机械原理复试实战预测五套卷
● 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． 何谓速度瞬心? 相对瞬心与绝对瞬心有何异同点？
【答案】速度瞬心为互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。 绝对瞬心的绝对速度为零，相对瞬心处的绝对速度不为零。
3． 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项？
【答案】在计算平面机构的自由度时应注意的事项： （1）正确计算运动的数目。
①两个以上构件同在一处以转动副相连接的复合铰链，m 个构件组成的复合铰链有（m —1）个转动副；
②若两构件在多处接触而构成转动副，且转动轴线重合; 或在多处接触而构成移动副，且移动方向彼此平行；或两构件成为平面高副，且各接触点处的公法线彼此重合，则只能算作一个运动副；
③若两构件在多处相接触而构成平面高副，且各接触点处的公法线方向彼此不重合，则只能算作一个低副。
（2）要除去局部自由度。 （3）要除去虚约束。
4． 试画出直角坐标型（图1）、球坐标型（教材图2）和关节型（教材图3）操作机的工作空间简图，并分析比较这些操作机的工作性能和适宜的作业范围。
图1
图
2
图3
【答案】（1）直角坐标型操作机工作空间范围如图3
所示。直角坐标型操作机具有三个移
动关节，可使手部产生三个相互独立的位移。优点是定位精度高，轨迹求解容易，计算机控制简单等；缺点是操作机本身所占的空间尺寸较大，工作范围小，操作灵活性较差，运动速度较低。
（2）球坐标型操作机工作空间范围如图3
所示。球坐标型操作机具有两个转动关节和一个
移动关节。优点是结构紧凑，所占空间尺寸小，相对工作范围较大，手部可获得较高的速度，但手部外伸离中心轴越远，其切向位移分辨精度越低。通常用于搬运机器人。
（3）关节型操作机工作空间范围如图3
所示。关节型操作机具有三个转动关节，又有垂直
关节和水平关节两种布置形式。具有结构紧凑，所占空间小，工作空间大，其中垂直关节型能绕过基座周围的一些障碍物，而水平型的在水平面具有较大的柔性，在垂直面上具有很大的刚性，对装配工作有利，但是运动直观性差，驱动控制比较复杂；是目前应用最多的一种结构形式。
图
5． 试简述铰链四杆机构具有曲柄的条件？
【答案】铰链四杆机构存在曲柄的充分条件：最长杆长度与加上最短杆长度之和不大于其余两杆长度之和，且最短杆为连架杆或者机架。
6． 为什么槽轮机构的运动系数k 不能大于1?
【答案】当主动拨盘回转一周时，槽轮的运动时间与主动拨盘转一周的总时间（之比，称为槽轮机构的运动系数，即
又因为槽轮为间歇运动机构，则
所以槽轮机构的运动系数&不能大于1。
二、计算分析题
7． 今配置一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知和为
实际安装中心距
试回答
各为多少？
（1）采用何种类型传动方案最佳？其齿数（2）确定该对齿轮传动的变位系数之和
传动比
齿数
（3）确定小齿轮的变位系数，计算分度圆、基圆、齿顶圆和齿根圆直径。 附注：
【答案】（1）按标准齿轮计算中心距：
为满足实际中心距
由（2）根据
与
得
（3）因为齿轮2的齿数小齿轮的变位系数分度圆直径基圆直径中心距变动系数齿高变动系数
采用正传动为最佳方案。
联立可得
齿轮2加工时不会发生根切，所以齿轮2不变位。
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