2017年浙江大学机械电子综合之机械原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 利用矩阵法对机构进行运动分析，在写位置方程、速度方程和加速度方程时应注意哪些问题，才能有利于分析工作的进行和保证计算结果的正确性。
【答案】为了保证分析工作的进行和计算结果的正确性，应注意以下方面的问题： （1）合理建立直角坐标系，使机构的位置方程尽量简单；
（2）各杆矢量的方向可自由确定，但各杆矢量的方位角均应由x 轴开始，并以逆时针方向计量为正；
（3）正确区分已知参数，未知参数； （4）保证求导过程的正确运算。
2． 一对啮合的标准齿轮，如果不按标准中心距安装时，啮合角和压力角有什么关系？节圆和分度圆有什么关系？
【答案】一对啮合的标准齿轮，如果不按标准中心距安装时，中心距变大时，啮合角恒等于节圆压力角，大于分度圆压力角；节圆和分度圆不重合。
3． 何谓齿轮的“根切现象”？它是怎么产生的？有何危害？
【答案】开线齿轮传动时，齿轮A 的齿顶与啮合线的交点超过被切齿轮的极限啮合点时，被切齿轮齿根的渐开线齿廓被切去一部分，这种现象叫根切。用范成法加工渐开线齿轮过程中，有时刀具齿顶会把被加工齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分，这种现象称为根切。
根切现象的产生是因为刀具齿顶线（齿条型刀具）或齿顶圆（齿轮插刀）超过了极限啮合点。根切将削弱齿根强度，甚至可能降低传动的重合度，影响传动质量，应尽量避免。
4． 机构在什么条件下才会有哥氏加速度存在？其大小如何计算？
【答案】哥氏加速度是由于质点不仅作圆周运动，而且也做径向运动或周向运动所产生的。当牵连运动为匀角速度定轴运动时，会有哥氏加速度存在；其大小为
5． 什么是速度影像？什么是加速度影像？有何用途？
【答案】速度影像是指同一构件上三个点在速度矢量图上组成的图形；加速度影像是指同一构件上三个点在加速度矢量图上组成的图形。如果已知一构件上两点的速度、加速度，可利用速度影像、加速度影像来求第三点的速度、加速度。
6． 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。
二、计算分析题
7． 一对直齿圆柱齿轮传动，己知传动比
（1）按标准中心距（2）若取齿数传动啮合角
【答案】（1）因为
又因为是按标准中心距安装，所以有节圆直径
（2）避免根切的小齿轮的变位系数因为
所以
即
该传动为正传动。
中心距
齿轮的基本参数
啮合角
节圆直径
求
试作：求避免根切的小齿轮的变位系数
安装时，求：齿数
说明属于何种变位传动。
8． 试绘制图1所示凸轮驱动式四缸活塞空气压缩机的机构运动简图，并计算其机构的自由度（图中凸轮1为原动件，当其转动时，分别推动装于四个活塞上A 、B 、C 、D 处的滚子，使活塞在相应的气缸内往复运动。图中四个连杆的长度相等，即
图1
【答案】该机构的运动简图如图2所示。
图2
A 、B 、C 、D 处为复合铰链，该机构中，则则该机构的自由度为：
9． 一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，
已知齿数
试求：
（1）齿轮1在分度圆上齿廓的曲率半径（2）齿轮2在齿顶圆上的压力角【答案】（1）齿轮1的基圆半径：
齿轮1在分度圆上齿廓的曲率半径
（2）齿轮2的齿顶圆半径：
齿轮2
在齿顶圆上的压力角
（3）标准中心距啮合角
滚子处为局部自由度
6、9、12组成转动副，3、6、9、12与机架间组成移动副，滚子与杆件3、引入了4个虚约束
模数
压力角
求啮合角
和两齿轮的节圆半径
（3）如果这对齿轮安装后的实际中心距