武汉理工 机械原理考研试题及答案

武汉理工大学考研教育课程考试复习题及参考答案
机械原理
一、填空题：
1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。

2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。

3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。

4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。

5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。

6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。

7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36º，则行程速比系数等于。

8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。

9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程
作运动。

10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。

11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。

12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。

13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。

14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。

15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。

16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。

17.机械发生自锁时，其机械效率。

18.刚性转子的动平衡的条件是。

19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。

20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。

21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。

22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。

23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。

24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。

25.平面低副具有个约束，个自由度。

26.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在。

27.机械的效率公式为，当机械发生自锁时其效率为。

28.标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。

29.曲柄摇杆机构出现死点，是以作主动件，此时机构的角等于零。

30.为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有和。

31.在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____ 运动，
即得到双曲柄机构。

32.凸轮从动件作等速运动时在行程始末有性冲击；当其作运动时，从动件没有冲击。

33.标准齿轮圆上的压力角为标准值，其大小等于。

34.标准直齿轮经过正变位后齿距，齿根圆。

35.交错角为90的蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是、、。

36.具有一个自由度的周转轮系称为轮系，具有两个自由度的周转轮系称为
________________轮系。

二、简答题：
1．图示铰链四杆机构中，已知l AB=55mm，l BC=40mm，l CD=50mm，l AD=25mm。

试分析以哪个构件为机架可得到曲柄摇杆机构？（画图说明）
2．判定机械自锁的条件有哪些？
3．转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？
4．飞轮是如何调节周期性速度波动的？
5．造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？
6．凸轮实际工作廓线为什么会出现变尖现象？设计中如何避免？
7．渐开线齿廓啮合的特点是什么？
8．何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？
9．速度瞬心法一般用在什么场合？能否利用它进行加速度分析？
10．移动副中总反力的方位如何确定？
11．什么是机械的自锁？移动副和转动副自锁的条件分别是什么？
12．凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么？如何选择推杆滚子的半径？
13．什么是齿轮的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？
14．什么是周转轮系？什么是周转轮系的转化轮系？
15．什么是传动角？它的大小对机构的传力性能有何影响？铰链四杆机构的最小传动角在什么位置？
16．机构运动分析当中的加速度多边形具有哪些特点？
17．造成转子动不平衡的原因是什么？如何平衡？
18．渐开线具有的特性有哪些？
19．凸轮机构从动件的运动一般分为哪几个阶段？什么是推程运动角？
20．什么是重合度？其物理意义是什么？增加齿轮的模数对提高重合度有无好处？
21．什么是标准中心距？一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，其传动比和啮合角分别有无变化？
三、计算与作图题：
1.计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。

2．求图示机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

3．用图解法设计一曲柄滑块机构。

已知滑块的行程速比系数K=1.4，滑块的行程H=60mm。

导路偏距e=20mm,
求曲柄长度l AB和连杆长度l BC。

4．已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K＝1.25，摇杆长l CD=40mm，摇杆摆角Ψ=60º,机架长l AD=55mm。

作图设计此曲柄摇杆机构，求连杆和曲柄的长度。

5．一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数Z1＝24，Z2＝64，模数m＝6mm，安装的实际中心距a’＝265mm。

试求两轮的啮合角a’，节圆半径r1’和r2’。

6．已知轮系中各齿轮齿数Z1=20，Z2=40，Z2’= Z3=20，Z4=60，n1=800r/min，求系杆转速n H的大小和方向。

7.计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。

8．取一机器的主轴为等效构件，已知主轴平均转速n m=1000r/min，在一个稳定运动循环（2π）中的等效阻力矩Mer如图所示，等效驱动力矩Med为常数。

若不计机器中各构件的转动惯量，试求：当主轴运转不均匀系数δ＝0.05时，应在主轴上加装的飞轮的转动惯量J F。

2
/34/32
O Me(Nm)
300
Mer
9．设计一铰链四杆机构，已知摇杆长度为40mm，摆角为40度，行程速比系数K为1.4，机架长度为连杆长度与曲柄长度之差，用作图法求各个杆件的长度。

10．设计如题图所示铰链四杆机构，已知其摇杆CD
的长度l CD＝75mm，行程速度变化系数k＝1.5，机
架AD的长度l AD＝100 mm，摇杆的一个极限位置与机架的夹角φ＝45°，用作图法求曲柄的长度l AB和连杆的长度l BC。

11．一正常齿制标准直齿轮m =4, z=30, =20。

，计算其分度圆直径、基圆直径、齿距、齿顶圆直径及齿顶圆上的压力角。

12．如图，已知z1=6，z2=z2, =25，z3=57，z4=56，求i14？
13.计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。

A
F
B
C D
E
F
14．如图F为作用在推杆2上的外力，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力R12及R32的方位（不计重力和惯性力，虚线小圆为摩擦圆）。

15．请在图中画出一个死点位置、最小传动角的位置以及图示位置的压力角。

16．已知机构行程速度变化系数k＝1.25，摇杆长度l CD＝400mm, 摆角Ψ＝30°，机架处于水平位置。

试用图解法设计确定曲柄摇杆机构其他杆件的长度。

17．已知一对标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心距a=196mm，传动比i=3.48，小齿轮齿数Z1=25。

确定这对齿轮的模数m；分度圆直径d1、d2；齿顶圆直径da1、da2；齿根圆直径d f1、d f2。

（10
分）
18．在图示复合轮系中，已知各齿轮的齿数如括弧内所示。

求传动比H i 1。