西南交通大学机械原理历年考研试题
西南交通大学2007年硕士研究生招生入学考试机械原理考研真题
西南交通大学2009年硕士研究生招生入学考试试卷（参考答案）第一题解答：1、B 点处的滚子和H 点处的滚子为局部自由度；E 处和F 处的两个移动副互为虚约束，计算自由度时要将其中的任意一个去掉；无复合铰链。
自由度计算：8=n ，10=l p ，2=h p ，所以：2121028323=×−×−×=−−=h l p p n F2、进行高副低带后，原机构的低副等效机构如下所示：第二题解答：1、根据题目给定的已知尺寸：mm l BC 65=，mm l AD 01.82=，mm AC 50=可知： AC BC l l >，AC AD l l >，由上述两个不等式可以判断构件1、构件3及构件5皆为曲柄。
2、拆出的基本杆组如下图所示，机构为Ⅱ级机构。
3、根据机构已知的速度瞬心，利用三心定理，求解出构件1和构件3的速度瞬心13P 以及构件3和构件5的速度瞬心15P ，如图所示。
根据已知条件得：1303313011P P P P ωω=，所以1303130113P P P P ωω=,13031301P P P P 及的长度可由图中测量出。
由作图及已知的几何条件可知：构件3及构件5的瞬心35P 在无穷远处，可知两构件在该瞬时的角速度相等，即13031301135P P P P ωωω==。
1、因为已知渐开线直齿圆柱齿轮是正常齿制，mm m 5=，o 20=α，4.112=i ，故有：1*=ah ，25.0*=c ，214.1151212=×==i z z ，代入公式：α2*minsin 2a h z =得：17min =z ，所以：118.017)1517(1)(min 1min *min1=−×=−=z z z h x a235.017)2117(1)(min 2min *min2−=−×=−=z z z h x a2、通过公式αααααcos 'cos ',inv tan )(2'inv 2121a a Z Z x x =+++=可知：当21x x +的和为最小时，安装中心距'a 的值达到最小。
西南交通大学2012年机械原理考研真题(完整版)
西南交通大学2012年机械原理考研真题（完整版）一、 （20分）如题一图所示机构，1． 分别计算下图机构的自由度，如果有复合铰链、局部自由度和虚约束请予以指出,二、 （20分）如下图所示自由度为2机构，构件1与构件2形成高副。
构件4和6为主动件。
1、对机构进行高副低代，画出机构的机构等效低代图示。
2、判断机构的级别，并拆分杆组。
3、在图中标出瞬心P46三、 （30分）图三机构为一个连杆机构的示意图，构件1为原动件，以转速ω1匀速转动，已知班 级 学 号 姓 名密封装订线 密封装订线 密封装订线l AD =80mm,l AB =l BC =l CD =120mm,l DE =240mm.试判断： 1、构件中有几个曲柄，并说明分析判断根据；2、画出图示机构的极位夹角，并求出行程速比系数K 的值。
3、若预使CD 的摆角变大，在四杆机构各杆长度不变的情况下，以DE 的距离调整来实现预期目的，试分析DE 是增大还是减小？说明分析判断依据。
极位夹角将如何变化？试说明分析依据。
四、 （20分）现有两个完全相同的渐开线正常圆柱直齿轮组成的外啮合传动，已知齿数15=z ，分度圆压力角 20=α，模数mm m 5.5=，正确安装中心距为mm a 85'=。
1．试确定齿轮的节圆半径'r 和啮合角'α；2．试确定齿轮变位系数x ，并说明齿轮是否存在根切现象？ 3．如果齿轮传动的中心距有所增大，问齿轮传动的传动比是否会发生变化？重合度是增大了，还是减小了？请说明分析的依据。
4、自选比例作图，求重合度并分析是否可以连续传动。
五、 （25分）题右图所示轮系，电机的转向如图中所示，转速s rad /951=ω，301=z ，202=z ，703=z ，26'2=z ，904=z ，卷筒速ω3=185rad/s ，305=z ，806=z 。
1．若以电机主轴为等效构件，系统的等效转动惯量为Je 1，等效转矩为Me 1，试求若以卷筒为等效构件，系统的等效转动惯量Je 3和等效转矩Me 3。
西南交大考试机械原理B复习题
机械原理复习题答案一填空题1. 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
2. 满足曲柄存在条件的铰链(四杆机构)，取与最短杆相邻的杆为机架时，为曲柄摇杆机构，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。
3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m 和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。
7. V带传动的主要失效形式是打滑和疲劳断裂。
8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n 1 选取的。
9. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。
10.在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和__受力情况______。
11.对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为__2 ______。
12.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为___两者相等_____。
13.在内啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向__相同______。
14.普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据____轴径____按标准选择。
15.链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的，所以应属于____啮合____传动。
16.在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1__等于___σH2。
17.蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是___轮齿啮合时_____的摩擦损耗效率。
18.滑动轴承的转速越高，所选用的润滑油粘度越__大______。
19.联轴器型号是根据计算转矩、转速和____轴径____从标准中选取的。
20、常用的间歇运动机构有___槽轮机构_____和__ 棘轮机构______。
21、由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角__越大______，我国规定标准压力角是指分度圆上的压力角，其值为_____ 200 ___。
2003西南交大考研试题及答案
西南交通大学2003年硕士研究生招生入学考试机械原理试题解析一、（16分）计算图示平面机构的自由度，如果有复合铰链、局部自由度和虚约束请予以指出。
(a)(b)解：(a) 3234251l hF n P P=--=⨯-⨯=其中，滚子F为局部自由度，无复合铰链和虚约束。
（b）32362642l hF n P P=--=⨯-⨯-=其中，C处齿轮3与机架之间为复合铰链，无局部自由度和虚约束。
二、（24分）渐开线直齿圆柱齿轮传动,齿轮的基本参数如下表所示齿数齿顶高系数径向间隙系数模数压力角变位系数齿轮1 10 1 0.25 4mm20°0.42 齿轮2 45 1 0.25 4mm 20°-0.421．推证其瞬时传动比为1212zzi=，其中12,zz分别为齿轮2，1的齿数；2．说明这对齿轮是否存在根切现象？3．这对齿轮的标准中心距和正确安装中心距分别是多少？4．分析是否可以通过增大这对齿轮传动的模数来提高其重合度。
解：1.211222122111cos/2cos/2bbr Z mir Z mωαωα===，由于12m m=，12αα=2121iZZ∴=2.不变位时，*min2222117sin sin20aZhα⨯===最小变位系数*min 1min11min ()0.41a h Z Z x x Z -==<，*min 2min 21min()1.65a h Z Z x x Z -==-<故无根切现象。
3.标准中心距12()110mm 2m Z Z a +==，120x x +=，故为等变为齿轮传动。
110mm a a '∴==4.重合度计算公式：12121[(tan tan )(tan tan )]2Z Z a ααεαααπ''=-+- 可知重合度与模数没有关系，故不可通过增大模数提高重合度。
一、 （15分）图示机构，图中比例尺为m mm /002.0，构件2为运动输入构件，构件7为运动输出构件。
西南交通大学2003年硕士研究生招生入学考试机械原理考研真题
3
i , si , i 1, 2 ，并且要求在
第二组对应位置时， 滑块处于其 左极限位置。 设已经确定出铰链 点 A 的位置，如图所示。 （本题采用图解法或解析法均 可。 若采用图解法， 则需说明作 图的原理和步骤；若采用解析法，则需说明如何得到设计方程，并简要说 明如何求解设计方程） 。 七、 （21 分）图示凸轮机构。凸轮 1 为主动件，凸 轮 1 的凸轮廓线为以点 O 为圆心的圆。 1．说明如何确定从动件 3 的行程 h； 2．标出图示位置时， 机构的压力角 ， 并说明 当凸轮 1 运动到什么位置时，机构的压力 角为最大； 3．对机构进行高副低代，并画出机构的低副 运动等效机构； 4．确定机构在图示位置时，构件 1、3 的速度 瞬心。
西南交通大学 2003 年硕士研究生招生入学考试
机械原理试题
考试时间：2003 年 1 月 考生请注意： 1．本试题共七题，共 3 页，考生请认真检查； 2．答题时，直接将答题内容写在指定的答卷纸上。
题号 得分 签字 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
一、 （16 分）计算图示平面机构的自由度，如果有复合铰链、局部自由度和虚 约束请予以指出。
z 4 80, z 4 ' 60 z5 50, z 5' 55, z 6 65, z 6 ' 1, z 7 60 n1 n3 3000 r min ，转向如图所示。
1．试确定出蜗轮 7 的转速和转向； 2．若齿轮 5 ， 4’ ， 5’ ， 6 均为标准渐开线直齿 圆柱齿轮，模数为 3mm, 且为标注安装。 问图中轴心线Ⅱ、Ⅳ 之间的距离 h 应为多 少？ 3．设轮系中所有齿轮的 质心与其几何中心 （也就是转动轴心） 重合，齿轮 1 及其转
西南交大2011-2012机械原理考试.doc
xB cos δ = − sin δ yB
π cos 4 = − sin π 4
8 （ m m） 2 2 1 5 − 8 + 1 0
2. 当 δ =
π ds v v (π / 4) 20π 时， = = = = 20( mm ) 4 dδ ω ω π
该凸轮机构此时的压力角 ds / d δ − e 20 − 8 α = tan −1 = tan −1 r02 − e 2 + s (δ ) 15 2 − 8 2 + 10
第 1 页 共 8 页
解： 1. 机构在图示位置时，构件1与构 件3的速度瞬心P 13如图2-1所示。 2. 该机构高副低代后的低副运动 等效机构如图2-2所示。 3. 拆出该低副运动等效机构所包 含的基本杆组如图2-3所示。因基本杆 组的最高级别为Ⅱ级，故该低副运动 等效机构的级别为Ⅱ级。
第 2 页
解： 1. 该机构无复合铰链；C处为局部自由度；油缸中D、E两处之一为虚约束。
2.
机构在图示位置时的压力角α 当机构处于死点位置时，压力
如图1-1所示。 角α =90°，如图1-2所示。角度β1 β1 = arcsin R + rr 20 + 10 = arcsin = 30° l AB 60
讨论：若油缸主动，则α 如图1-另所 示，死点时β1 =0°。
运 动 规 律 位 移 、 速 度 方 程 为 h π s = [1 − cos( δ )] 2 δ0 v= δ = π hω π sin( δ ) 2δ 0 δ0
西南交通大学2005-2009机械原理考研真题
min
，转向如图。
1．当齿轮 3 的转速为 0 的时候， 确定齿轮 4 转速的大小和转动方向； 2．齿轮 3 的转速 n3 300 r
min
，转向如图的时候，确定齿轮 4 转速
试题代码： 424
共 5 页
第 3 页
的大小和转动方向； 3．如果作用在齿轮 1 和齿轮 3 上的驱动力矩分别为 M 1 500 Nm 和
l BC l AD 320mm 。
1．指出机构所包含的轮系中的行星轮、太阳轮（或中心轮）和系杆； 2．设构件 1 的角速度为 1 80 rad ， 为顺时针方向转动， 试确定齿轮 4 的角 s 速度 4 的大小和转向； 3．如果机构的动力学参数如下表所示。起动过程中，在构件 1 上作用有驱动 力矩 M1=200Nm, 在齿轮 Z4 上作用有工作阻力矩 M4= 100Nm，不计重力等 其他力的影响。确定该机构由静止状态开始起动，要经过多长时间才能够 达到稳定运动速度 1 80 rad 。 s 质量 构件 构件 1 构件 3 构件 2 齿轮 Z2’ 齿轮 Z4 质心位置 铰链点 A 铰链点 D 在构件 BC 的中点 铰链点 B 铰链点 A （ kg ） 0.8 0.8 0.2 1.5 2.1 对质心的转动 惯量（ kgm2 ） 0.12 0.12 0.08 0.25 0.63
B1 (33mm,76mm) 。试确定构件 AB 的长度 l1 。
（本题采用图解法或解析法均可。若采用解析法，不需代入 具体数据计算，只需说明如何得到设计方程，并简要说明如 何求解设计方程） 。
四、 （20 分）图示机构 a 20mm ， d 40mm 。构件 AB 为 主动构件，以角速度 作匀速运动。 （1） 在 A、B、D 三个转动副中，哪些为周转副，哪些为 摆转副？ （2） 利用速度瞬心法，确定出机构在图示位置构件 2 上绝 对速度为零的点的位置。 （3） 画出导杆 3 的极限位置，标出极位夹角 ，并确定机 构的行程速比系数。