2017年桂林理工大学机械与控制工程学院机械原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 通过对串联机组及并联机组的效率计算，对设计机械传动系统有何重要启示？
【答案】通过对串联机组及并联机组的效率计算，得出以下结论：
只要串联机组中任一机器的效率很低，就会使整个机组的效率极低；
串联机器的数目越多，机械效率也越低；
并联机组的总效率主要取决于传递功率最大的机器的效率。
3． 什么是静平衡? 什么是动平衡? 各至少需要几个平衡平面? 静平衡、动平衡的力学条件各是什么？
【答案】（1）静平衡
定义：
对于轴向尺寸较小的盘类转子（宽径比，其所有质量都可以认为在垂直）
于轴线的同一平面内，其不平衡的原因是其质心位置不在回转轴线上，回转时将产生不平衡的离心惯性力。对这种不平衡转子，只需设法将其质心移至回转轴线上，转子即可达到平衡状态。这种移动质心的平衡方法可在转子处于静止状态下进行，称为静平衡。
静平衡至少需一个平衡平面。
条件：其惯性力的矢量和应等于零或质径积的矢量和应等于零，即（2）动平衡
定义：对于轴向尺寸较大的转子（. ），其所有质量就不能再被认为分布在同一垂直于轴线的平面内，回转时各偏心质量产生的离心惯性力是一空间力系，将形成惯性力偶。由于这种惯性力偶只有在转子转动时才能表现出来，故需要在转子转动时达到平衡，把这种平衡称为动平衡。
动平衡至少需要两个平衡平面。
条件：各偏心质量与平衡质量所产生的惯性力矢量和为零，且其惯性力矩的矢量和也为零，
即 或者
4． 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。
5． 何谓正号机构、负号机构? 各有何特点，各适用于什么场合?
【答案】正号机构和负号机构分别指其转化轮系的传动比为正号或负号的周转轮系。
正号机构的特点:当用作减速时，无论减速比为多少均不会发生自锁，但在某些情况下效率很低; 当用作增速时，在某些情况下会发生自锁。负号机构的特点:无论用作增速还是减速，都具有较高的效率，但其传动比较小。
适用场合:正号机构一般用在传动比大，而对效率要求不高的辅助传动中，负号机构一般用十动力传动。
6． 棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构及凸轮式间歇运动机构均能使执行构件获得间歇运动，试从各自的工作特点、运动及动力性能分析它们各自的适用场合。
【答案】（1）棘轮机构
特点：结构简单，制造方便，运动可靠，棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大的范围内调节，但是工作时有较大的冲击和噪声；运动精度差；因此适用于速度较低和载荷不大的场合。
（2）槽轮机构
特点：结构简单，外形尺寸小，机械效率高，能较平稳地、间歇地进行转位，但传动中存在柔性冲击；因此适用于中速场合。
（3）不完全齿轮机构
特点：结构简单，容易制造，工作可靠，设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可以在较大范围内变化，但有较大冲击；故适用于低速、轻载的场合。
（4）凸轮式间歇运动机构
特点：结构紧凑、运转可靠、传动平稳，转盘可以实现任意的运动规律，并能适用于高速转动，但加工精度要求高，安装调整较困难；适用于高速高精度的场合。
二、计算分析题
7． 图所示为一个型行星传动，已知轮为标准齿轮。求轮3的变位系数、各齿轮分度圆和节圆的大小。并问该轮系要满足均布条件和邻接条件，行星轮的个数应取为多少? 并问轮2有几个节圆？
图
【答案】该轮系可看作由两个周转轮系组成，其中一个是由行星轮2、行星架H 和太阳轮1、3组成的行星轮系；另一个是由行星轮2、行星架H 和太阳轮1、4组成的差动轮系，两轮系的转化轮系传动比为：
联立以上两式，代入
齿轮3的分度圆半径为：
节圆半径为：
齿轮3的变位系数为：
齿轮的分度圆和节圆相重合，分别为：
解得：
齿轮3的分度圆半径和节圆半径：
均布条件：取公共因子，即其中和均为整数。 时满足均布安装条件，行星轮的个数为两个。
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