2018年合肥工业大学汽车与交通工程学院815机械原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 何谓机器的“运转速度不均匀系数”？机械的周期性速度波动调节的实质和方法是什么？
【答案】角速度的变化量和其平均角速度的比值来反映机械运转的速度波动程度, 此比值即机械的运转速度不均勾系数。
机械的周期性速度波动调节实质是将其速度波动限制在许可的范围之内。方法是在机械系统中安装一个具有较大转动惯量的盘状零件即安装一个飞轮。
2． 如图所示为一机床上带动溜板2在导轨3上移动的微动螺旋机构。螺杆1上有两段旋向均为
A 段的导程右旋的螺纹，B 段的导程。试求当手轮按K 向顺时针转动一周时，
溜板2相对于导轨3移动的方向及距离大小。又若将A 段螺纹的旋向改为左旋，而B 段的旋向及其他参数不变，试问结果又将如何？
图
【答案】A 、B 均为右旋时，溜板2相对于导轨3沿K 相同方向作轴向移动，大小为：
当A 改为左旋，B 为右旋时，溜板2相对于导轨3沿K 反方向作轴向移动，大小为：
3． 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。
4． 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是什么? 为什么说当行星轮系为高速时，用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差？
【答案】理论基础：机械中的输入功率和输出功率总有一个是已知的，所以只要能求出摩擦损失功率，就可计算出机械的效率。而机械中的摩擦损失功率主要取决于各运动副中的作用力、运动副元素间的摩擦系数和相对运动速度的大小。行星轮系的转化轮系和原行星轮系的上述三个参量除因构件回转的离心惯性力有所不同外，其余均不会改变。因而，在可以不考虑构件回转的离心力时，行星轮系与其转化轮系中的摩擦损失功率应相等。
当行星轮系为高速时，因各构件的回转速度快，所产生的离心惯性力大，不能够被忽略，所以用转化轮系法来计算行星轮系的效率会带来较大的误差。
二、分析计算题
5． 何谓根切? 它有何危害，如何避免？
【答案】根切现象：用范成法切制齿轮时，有时刀具的顶部会过多的切入轮齿根部，而将齿根的渐开线切去一部分，这种现象称为轮齿的根切。
危害：降低轮齿的抗弯强度，可能会使齿轮传动的重合度减小，对传动不利。
避免方法：①保证使被切齿轮不发生根切的最小齿数
为齿顶高系数；②釆用变位修正法；③减小齿顶高系数，其中，为压力角
，及增大压力角。
如图(a)所
的飞轮,
及运转不均匀系数。
6． 已知某机器主轴转动一周为一稳定运动循环, 取主轴为等效构件, 其等效阻力矩示, 等效驱动力矩为常数, 平均转速。现在主轴上安装一个、最小角速度如不计其他运动构件的转动惯量, 试求其最大角速度
图
【答案】依题有
求得等效驱动力矩为:
设横坐标0处动能为, 则
又由
解得:
7． 有一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知重合度
试计算：
(1)齿轮1的分度圆半径和齿厚；(2)按标准中心距安装时此传动的实际啮合线长度L ;
现在根据运动要求，将轮2的齿数z 2变更为
且保证两轮作无侧隙啮合，啮合方程式
(3)试计算啮合角；(4)判断轮2应作何种变位。
【答案】(1)齿轮1的分度圆半径：
齿轮1的齿厚：
(2)齿轮2的分度圆半径：
齿顶圆半径分别为：
, 作图, 如图(b)所示。
(
式中为啮合角) ，，而中心距保持不变，仍然利用齿轮1，
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