2017年东北大学机械原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 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。
3． 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
4． 何谓三心定理? 何种情况下的瞬心需用三心定理来确定？
【答案】三心定理是指三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。对于不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置，可借助三心定理来确定。
5． 为什么作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡，而必须在基座上平衡？机构在基座上平衡的实质是什么？
【答案】对于机构中作往复运动或平面复合运动的构件，其各运动构件所产生的惯心力往往难以捕捉，其所产生的惯性力无法在构件本身上平衡。当机构运动时，其各运动构件所产生的惯性力可以合成为一个通过机构质心的总惯性力和一个总惯性力偶矩，这个总惯性力和总惯性力偶矩全部由基座承受，可设法平衡此总惯性力和总惯力偶矩，所以作往复运动的构件和作平面复合
运动的构件不能在构件本身内获得平衡，而必须在基座上平衡。
机构在基座上平衡的实质就是消除机构在基座上引起的动压力，设法平衡这个总惯性力和总惯性力偶矩，使作用于机构的总惯性力F1和总惯性力偶矩M 分别为零。
6． 齿轮变位有哪些用途？
【答案】正变位：主要是为了防止根切现象的发生，增加轮齿的抗弯强度，提高齿轮的承载能力，但会使齿顶变尖，需要校核；
负变位：主要是为了配合正变位齿轮使用，并配凑中心距。
二、计算分析题
7． 如图（a ）所示为某多缸发动机转化到其曲柄销上的等效驱动力和等效阻力
环中的变化线图。代表的直线AA 和代表其单位为
该线图的比例尺为
且实际转速不超过平均转速的
构件的质量和转动惯量）。
的曲线所包围的面积的大小如图在一个运动循中的数字所示，
设曲柄轴的平均转速为
求装在该曲柄轴上的飞轮的转动惯量（不计其他
图
【答案】
为求等效转动惯量需要求出最大盈亏功求时，应先求得代表
的各块面积代数和的绝对值的最大值a 。因本题的和
中某一块最大的封闭面积（如区域AB 间的
由此可知，应按如下步骤求解。
（1）求
故
最大盈亏功为：
（2）由题意知速度不均匀系数则等效转动惯量为：
根据已知的F-S 线图，作能量指示图如图（b ）所示。由图可见，能量最大处段（或，段）和能量最小处分别为D 点和G 点。故可知最大盈亏功在区间的变化情况复杂，就不应简单地将图形）作为a , 而是应该根据能量指示图来确定a 。
8． 如教材图所示，当按给定的行程速度变化系数K 设计曲柄摇杆机构时，试证明若将固定铰链A 的中心取在FG 弧段上将不满足运动连续性要求。
图1
【答案】如图所示，若将固定铰链A 的中心取在劣弧上时，由于两点各自处于两个不连通的区域内，因此当AB 连续转动时，不能连续通过该两点，不满足运动连续性。
图2
9． 图所示为某水库升船机的大型安全制动器，其制动轮直
径
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制动力
矩试计算该机构的自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
，并说明为什么该装置要用多自由度机构，其目的何在？
由度（计算时不考虑制动轮）
图2
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