中国矿业大学2003年硕士研究生入学考试试题

中国矿业大学2003年硕士研究生入学考试试题(三小时)
科目代码：科目名称：机械原理
1选择填空：每小题2分，共20分。

(1)一平面铰链四杆机构的尺寸为：机架d=44mm，摇杆c=38mm，连杆b=55mm，a，c与d 相邻，当该机构为曲柄摇杆机构时，求杆a的变化范围为_ [①0<a <17；②0<a <27；③0<a <37 ]。

(2)一曲柄摇块机构的曲柄为主动件，行程速比系数K=1.4，求摇块摆角的大小为[①30°；②60°；③90°]。

(3)一曲柄导杆机构的曲柄为主动件，导杆为直构件且摆角为80°，求行程速比系数K为
[①2.2；②2.4；③2.6]。

(4)一偏置直动平底从动件盘形凸轮机构，平底与从动件运动方向成60°角，凸轮为主动件，该机构的压力角。

为_ 〔①0°；②30°；③60° ]。

(5)一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距发生+2%的相对变化，求啮合角的大小为
[①22°53'16"；②21°33'36"；③24°55'40"]。

(6)一对斜齿圆柱齿轮传动螺旋角的相对增大将使中心距的大小[①不变化；②减小；
③增大]。

(7)对于刚性长转子，长径比大于0.5，则其动平衡的条件为[①∑Mi=0；∑Firm；
②∑Mi=0；③∑Fi=0]。

(8)设计一铰链四杆函数生成机构，其设计变量的最大数目为_ [①7；②6；③5]
(9)飞轮的主要作用为_[①减速；②增速；③调速]
(10)某自由度F=1的平面机构，其构件总数N=7，低副数P L=8，其高副数P H应为_[①1；
②2；③4]。

2试计算下列各图所示机构的自由度(每图4分，共16分)
3试用速度瞬心法求题3图所示机构中构件2在图示位置的速度V2。

(10分)
其中：ω1=10rad/s，μl=2mm/mm。

4试用相对运动图解法求题4图所示机构中构件3在图示位置的角速度ω3。

(14分)
其中：ω1=20rad/s，μl=10mm/mm。

5在右图所示的凸轮机构中，凸轮1为主动件，推杆3为从动件，求：
①该凸轮机构的基圆半径r0，并在图中示意标出；
②该凸轮机构在图示位置的压力角，并在图中示意标出；
③从动件3的行程h，并在图中示意标出；
④若主动力矩M d=12Nm，不计所有运动副的摩擦，工作阻力F r在图示位置等于多少；
⑤偏心距e的引入对机构受力是否有利，并简述理由。

(14分) 其中：μl=1mm/mm。

6一对标准正常齿制渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动，其模数m=6mm，压力角α=20°，中心距a=324mm，传动比i12=3.5。

求：①齿数：Z1；②齿顶圆直径d a1；③齿距p；④基圆齿距p b；⑤当啮合角α’=25°时的中心距a’。

(20分)
7在下图所示的齿轮系中，主动件的输入转速ni如图所示，已知Z0=18，Z1''=32，Z1=24，Z2=32，Z2'=20，Z3=36，Z1'=22，Z4=36。

求：①内齿轮3'的齿数Z3'；
②传动比i0H；
③标注系杆H的转向；
④若主动作上的输入力矩M i=100Nm，齿轮系总的传动效率η=0.92，求从动件上的输出
力矩M H与方向。

(20分)
8作用在某一机器从动件上的等效阻力矩Mr 如图所示，等效驱动力矩M d 近似为一常数，从动件的平均转速n=140r/min ，从动件的不均匀系数δ=0.055，求应安装在该从动件上飞轮的转动惯量J F 。

(10分
)
以下两题，应届考生做第9题，非应届考生任选做一题。

9试列出平面铰链四杆函数生成机构的可解设计方程。

(20分) 己知机构的设计参数和运动参数之间的位移方程为：
()()()()()⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅++-==-==--+=++++312423222131
4234100302012///...321cos cos cos l l l l l l K l l K l l K i K K K i i i i ，，ψψφφψψφφ
式中l 1，l 2，l 3，l 4分别为机构的曲柄、连杆、摇杆、机架的长度，设初始位置Ф0、ψ0和曲柄长度l 1为已知；且主、从动件的三对对应位置Фi 、ψi 也为己知(i=1，2，3)；
试列出求解l 2’，l 3’，l 4的可解方程，不必求解出l 2’，l 3’，l 4的表达式。

10在图示的等厚圆鼓中，在A 处有一M A =2kg 的偏心凸出圆柱体，其凸出厚度与圆盘等厚，其直径d 1=l5mm ，r A =160mm 。

在结构上要求在B 、C 处开两个圆孔以达到静平衡的目的，已知r B = r C ==140mm ，求这两个圆孔的直径d B 、d C 的大小。

(20分)。