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2017年上海市培养单位上海技术物理研究所815机械设计之机械原理考研仿真模拟题

  摘要

一、判断题

1. 平面运动副按其接触特性,可分成转动副与高副。( )

【答案】错

【解析】平面运动副按其接触特性,可分成低副与高副。

2. 当机械的效率时,机械则发生自锁,当时,它已没有一般效率的意义,其绝对值越大,则表明机械自锁越可靠。( )

【答案】对

3. 机械作周期性速度波动时宜采用线性调速。( )

【答案】对

4. 渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与齿距的比值。( )

【答案】×

【解析】渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与基圆齿距的比值。

5. 加工变位系数为×的变位齿轮时,齿条刀具的中线与节线相距×m 距离。( )

【答案】√

6. 渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时,其啮合角恒等于齿顶圆上的压力角。( )

【答案】×

【解析】渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时,其啮合角恒等于齿轮分度圆上的压力角。

7. 根据渐开线的性质,基圆之内没有渐开线,所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计得比基圆大。( )

【答案】×

8. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度等于1。( )

【答案】错

【解析】机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零,且等于原动件数目。

9. 连杆机构中若有周转副,则必有曲柄。( )

【答案】×

【解析】当铰链四杆机构中含有周转副时,若以最短杆为连杆时,则该机构为双摇杆机构,不存在曲柄。

10.具有转动副的机构中,若生产阻力加大,则摩擦圆半径加大。( )

【答案】错

【解析】由(摩擦圆半径)

(摩擦副半径)仅知,(摩擦力矩)↑。

二、简答题

11.在用解析法进行运动分析时,如何判断各杆的方位角所在的象限? 如何确定速度、加速度、角速度和角加速度的方向?

【答案】在用解析法作运动分析时,根据方位角正弦值分子及分母的正负情况来判断各杆的方位角所在象限。首先设定杆矢的正向,将杆矢量对时间求导得到速度,若值为正,表示速度方向与杆矢正向相同,否则相反;首先设定速度的正向,将速度对时间求导得到加速度,若值为正,表示加速度方向与速度正向相同,否则相反;首先设定方位角的正向,一般为逆时针方向,将方位角对时间求导得到角速度,若值为正,表示角速度方向与方位角正向相同,否则相反;首先设定角速度的正向,将角速度对时间求导得到角加速度,若值为正,表示角加速度方向与角速度正向相同,否则相反。

12.为什么说在锻压设备等中安装飞轮可以起到节能的作用?

【答案】锻压机械在一个工作周期中,工作时间很短,峰值载荷很大,安装飞轮不但可以调速,而且还利用飞轮在机械非工作时间所储存的能量来帮助克服其尖峰载荷,从而可以选用较小功率的原动机来拖动,进而达到减少投资及降低能耗的目的。

13.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己知的,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。

14.构件组的静定条件是什么? 基本杆组都是静定杆组吗?

【答案】构件组的静定条件

为高副个数。 由于基本杆组符合所以基本杆组都满足静定条件,都是静定杆组。

其中n 为构件组中构件数目

为低副个数

15.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。

16.机构运动简图有何用处? 它能表示出原机构哪些方面的特征?

【答案】机构运动简图通过对机构的组成和运动传递情况的表示,使得了解机构的组成和对机构进行运动和动力分析变得十分简便。

机构运动简图能够正确的表达出机构的组成构件和组成形式。

17.何谓机构的动态静力分析? 对机构进行动态静力分析的步骤如何?

【答案】动态静力分析是指将惯性力视为一般外力加于相应构件上,再按静力学分析的方法进行分析。其分析步骤如下:

(1)对机构作运动分析以确定各构件的角加速度和质心加速度,求各构件的惯性力;

(2)对机构进行拆杆组,如有高副,应先进行高副低代;

(3)从外力全部已知的构件组开始分析,逐步推算出未知构件;

(4)对机构进行动态静力计算,求出运动副反力和平衡力的变化规律。如需考虑摩擦,可采用逐次逼近的方法。

18.何谓当量摩擦系数?它的作用是什么?

【答案】作匀速相对运动的两物体,如果其接触面为槽面,且载荷Q 不是垂直作用于其中的一面上,则这时总摩擦力(等于驱动力P )的计算按公式

它的作用是对不同接触形状可用统一的公式求摩擦力。

进行,称为当量摩擦系数。