2013年B卷(2013年)武汉科技大学考研试题819机械原理及答案

(b a ) (3) arccos
2
（3 分）
(b a ) 2 d 2 c 2 d 2 c2 arccos 18 .5617 2(b a ) d 2(b a ) d
三、分析与简答题（10 分4 小题 =40 分）
1、绘制一摆动导杆机构并标出曲柄长度 a 与机架长度 d 的比值。使其行程速比系数为 2。并 标出机构在极限位置时的压力角。 （本小题 10 分） 解： 180

K 1 60 （5 分） K 1
1 A A 3 d C C B
2
1 4
解: （1）局部自由度——B 处。 虚约束—— FG。 复合铰链——E、D 处。 （3 分） n=8，PL=11，PH=1 F=3n-2PL-PH =3× 8-2× 11-1=1 （5 分） （2）因 原动件数=自由度数，机构具有确定运动 （2 分） （3）如图
D
E
B L A C H I
J
（2 分）
4．某凸轮机构设计好以后，发现压力角超出许用值，则以下解决措施中合理的是 A．改变从动件的运动规律 C．减小推杆的行程 B．增大凸轮的基圆半径 D．将从动件型式由尖顶改为滚子 。
。
5．如果作用在径向轴颈上的外力加大，那么轴颈上摩擦圆 A.变大 B.变小 C.不变 D.变大或不变 。
6．一对相互啮合传动的渐开线齿轮，啮合角等于
（1）画出运动链结构图； 运动的滑块。 解： （1）
（6 分）
（2）变换出一个机构，要求以四元连杆为机架，且机构的执行构件为一个在固定导路上 （4 分）
（6 分） （2）
（4 分）
4、图 1 所示凸轮机构。在图中画出凸轮的基圆、偏距圆及压力角。 （本小题 10 分）
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图1 凸轮机构
2
1
B
3
C
30º
A
D
4
C
图3
图4
3、 （本小题 10 分） 图 4 所示铰链四杆机构， 已知 AB=28mm， BC=52mm， CD=50mm， AD=72mm。 （1）该机构是否有曲柄？如有，请指出是哪个构件。 （3 分） （2）该机构是否有摇杆？如有，请指出是哪个构件。 （3 分） （3）若以 AB 为主动件，该机构是否有急回特性，为什么？（4 分） 4、 （本小题 10 分）在图 5 所示的双滑块机构中，已知生产阻力 F2 500N ，构件 3 的长度 为 l3
s3
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a 0.5 ， 0 （5 分） d
2、斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动以及圆锥齿轮传动，哪个面（端）的参数（如模数、压力角） 为标准值？（本小题 10 分） 解：斜齿轮的标准值在法面，蜗轮蜗杆的标准值在主平面上，圆锥齿轮的标准值在大端上面。
1 1 3、 运动链代号： N3 1112。试： 012， N32 011， N4
A
1
B
2
1
3
30º
4
C
图3
解：（1）瞬心见下图，正确画出 P13 和 P24 各 2 分，共 4 分。
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P13 P24 P14 A 1 P12 B 2 P23
1
3
30º
4
C P34
（2）由瞬心定义可得：
1l AP 3lCP
13
13
由几何关系可得： l AP 13

报考专业：
A.基圆上的压力角 C.分度圆上的压力角
B.节圆上的压力角 D.齿顶圆上的压力角
7．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动中，若实际中心距略大于标准中心距，那么其传动比 将 A.变大

。 B.不变


C.变小

D.变小或者不变

8． 蜗杆传动中， 若知轴交角 90 ， 蜗轮螺旋角 2 8 右旋， 那么蜗杆的升角是
图1 凸轮机构
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四、计算与综合题（本大题70分）
1、 （本小题15分）在图2所示机构中，已知：DE=FG，DF=EG，DH=EI。试：
D E
B
F
G
J
A
C H I
图2 （1）计算该机构自由度（若有复合铰链、局部自由度、虚约束须明确指出）。（8分） （2）分析该机构是否具有确定运动？为什么？ （3）将该机构高副低代并画出简图。 （4）分拆机构的杆组并判断机构级别。 （2分） （2分） （3分）
三、分析与简答题（10 分4 小题 =40 分）
1、绘制一摆动导杆机构并标出曲柄长度 a 与机架长度 d 的比值。使其行程速比系数为 2。并 标出机构在极限位置时的压力角。 （本小题 10 分） 2、斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动以及圆锥齿轮传动，哪个面（端）的参数（如模数、压力角） 为标准值？（本小题 10 分）
c 0.25 ， 20 。为了保证轮齿弯曲强度，模数 m 应取 4。试确定如下参数和尺寸。
（1）齿轮的齿数和传动类型； （2）指出选择此对齿轮变位系数时需要注意的首要问题； （3）计算两轮的分度圆直径、节圆直径和啮合角。 （本小题 15 分） 6、 （本小题10分）在图6所示提升机构中，已知各轮齿数z1 = 30，z 2 = 50， z 2' = 20，z3 = 60， z4 = 20，z5 = 40，绳轮半径R = 0.2 m，重物Q = 2000 N，该机械总效率η= 0.9，重物匀速提升 速度v = 6.28m/min。求： （1）该机构的总传动比i15 ； （6分） （2）轴1的转速n1及转动方向； （2分） （3）轴1的输入功率P1 。 （2分）
A
D
图 4 铰链四杆机构
(1) 有曲柄
AB+AD<BC+CD，28+72=100<52+50=100 即最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和，且 AB 是最短杆，故 A 和
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B 均为整转副，以最短杆邻边 AD 为机架，所以 AB 是曲柄。
（3 分）
(2) 有摇杆。D 为摆动副，CD 是摇杆。
解：图1所示凸轮机构。在图中画出凸轮的基圆（1分） 、偏距圆（2分）及压力角（2分） 。
α
四、计算与综合题（本大题70分）
1、 （本小题15分）在图2所示机构中，已知：DE=FG，DF=EG，DH=EI。试：
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D
E
B
F
G
J
A
C H I
图2 （1）计算该机构自由度（若有复合铰链、局部自由度、虚约束须明确指出）。（8分） （2）分析该机构是否具有确定运动？为什么？ （3）将该机构高副低代并画出简图。 （4）分拆机构的杆组并判断机构级别。 （2分） （2分） （3分）
二 O 一三年招收硕士研究生入学考试试题 （参考答案）
考试科目代码及科目名称： 机械原理 819
可使用的常用工具：直尺，圆规，计算器 答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。 考试时间 3 小时，总分值 150 分。
一、单项选择题（本大题 10 小题，每题 2 分，共 20 分，错选、多选均无分）
（4）该机构是由 4 个 II 级杆组组成的 II 级机构。
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D B B L A C H D
E
E
J
I
（3 分）
2、 （本小题 10 分）在图 3 所示摆动导杆机构中，已知构件 1 的角速度 ω1=20rad/s，顺时针转 动。其中有∠ACB=30º，∠CAB=90º。试： （1）画出相对瞬心 P13 和 P24； （4 分） （6 分） （2）根据瞬心法求出构件 3 的角速度 ω3 并判断其旋转方向。
3 l AB 3
lCP13
4 3 l AB 3
（6 分）
当 1 20rad / s 时，可得 3 5rad / s 方向与件 1 转动方向相同为顺时针转动。
3、 （本小题10分） 图4所示铰链四杆机构， 已知AB=28mm， BC=52mm， CD=50mm， AD=72mm。 （1）该机构是否有曲柄？如有，请指出是哪个构件。 （3 分） （2）该机构是否有摇杆？如有，请指出是哪个构件。 （3 分） （3）若以 AB 为主动件，该机构是否有急回特性，为什么？（4 分） C B
300mm ，角 45 。不考虑运动副的摩擦力，不计各构件的质量和惯性力。试：
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求各运动副反力和为使滑块 2 匀速向上运动需作用在平衡构件 1 上的平衡力 Fb 。
F2 2 B 3

90
F b
1 4
A
图5
， 传动比 i12 2 ， ha 1，
5、 设计一渐开线直齿圆柱齿轮传动， 必须满足中心距 a 100 mm
姓名：
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二、判断题（正确的打√，错误的打。10 小题2 分=20 分）
1、当机构的自由度 F0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。 （ ） 2、平面摩擦的总反力方向恒与运动方向成一钝角。 （ ） 3、在铰链四杆机构中，只要符合曲柄存在的条件，则该机构一定有曲柄存在。 （ ） 4、 凸轮机构的等加速等减速运动规律是指从动件在推程中按等加速运动， 在回程中按等减速 运动。 （ ） 5、齿条是相当于齿数为无穷多的齿轮，那么齿条与齿轮啮合时，其重合度当为无穷大。 （ ） 6、 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。 （ ） 7、 斜齿轮的端面模数大于法面模数。( ) 8、 机器在安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时要大一些。( 两轮的渐开线形状应该不一样。( ) ) ) 9、 两标准直齿圆柱齿轮的参数分别为：z1=20,m1=2mm, 1=20; z2=20,m2=2.5mm, 2=20。 10、经过动平衡的转子不需要再进行静平衡。(