合肥工业大学2017年硕士研究生初试专业课笔试试题.docx

合肥工业大学2017年硕士研究生初试专业课笔试试题
考试科目名称：机械原理
适用专业：机械制造及其自动化、机械设计及理论、机械电子工程、机械工程全日制工程硕士
（考生请注意：答案请写在报考统一发放的答题纸上，写在试卷上的一律无效）一、如图为凸轮-连杆组合机构，试计算此机构的自由度。

（10分）
二、在图示的齿轮-连杆组合机构中，MM为固定齿条，齿轮3的齿数是齿轮4的
ω顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示2倍。

设已知原动件1以等角速度
1
ν以及齿轮3、4的速度影像。

(20分）
位置时E点的速度
E
三、如图所示，设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD 的长度CD l =75mm,行程速度变化系数K =1.5，机架AD 的长度AD l =100mm ，摇杆的一个极限位置与机架的夹角为ϕ= 45，求曲柄的长度AB l 和连杆的长度BC l 。

（15分）
四、图示凸轮机构的初始位置（该位置为从动件滚子与凸轮接触点C ）。

（1）标注出从动件上滚子与主动件凸轮在点D 接触时凸轮的转角ϕ；
（2）标出点D 接触时的从动件的压力角α；
（3）标出从动件的最大行程m ax h 。

（15分）
五、在图示所示的机构中，所有齿轮均为直齿圆柱齿轮，模数均为2mm,1Z =15、2Z =32、3Z =20、3Z =30。

要求轮1与轮4同轴线。

试问：
1）齿轮1、2与齿轮3、4应采用什么类型最好？为什么？
2）若齿轮1、2改为斜齿轮传动来凑中心距，当齿数不变时，模数不变时，斜齿轮的螺旋角应为多少？（15分）
六、图示轮系中各轮的齿数1Z =20，2Z =40，3Z =15，4Z =60，轮1的转速1n =120r/min,转向如图所示，试求轮3的转速3n 的大小和方向。

（15分）
七、如图所示为一曲柄滑块机构的三个位置，F 为作用在活塞上的力，转动副A 以及B 上所画的虚线圆是摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆AB 上的作用力的真实方向。

（构件的中立及惯性力忽略不计）(201Z 分）
八、如图所示为一滚筒,在轴上装有带轮。

现已测知带轮有一偏心质量1m =1kg;另外,根据该滚筒的结构,知其具有两个偏心质量2m =3kg,3m =4kg,各偏心质量的方位如图所示(长度单位为mm)。

若将平衡基面选在滚筒的两端面上,两平衡基面中平衡质量的回转半径均取为400mm,试求两平衡质量的大小及方位。

若将平衡基面Ⅱ改选在带轮宽度的中截面上,其他条件不变,两平衡质量的大小及方位作何改变?（15分）
九、一机器作稳定运动,循环中的等效阻力矩r M ,与等效驱动力矩d M 的变化曲线如图12-37所示。

机器的等效转动惯量J=12m kg •,在运动循环开始时,等效构件的角速度0ω=20rad/s,试求:（15分）
(1) 等效驱动力矩d M 。

(2) 等效构件的最大、最小角速度m ax ω与min ω,并指出其出现的位置,确定运转速度不均匀系数。

(3)最大盈亏功[W ]
(4)若运转速度不均匀系数δ=0.1,则应在等效构件上加多大转动惯量的飞轮?
十、（1）求图中的空间自由度。

（西工大课本第七版14页图2-11）（5分）
（2）请设计一个机械手臂机构。

（5分）。