2021年重庆大学机械工程学院825机械设计基础考研核心题库之机械原理教程简答题精编
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本书根据历年考研大纲要求并结合历年考研真题对该题型进行了整理编写，涵盖了这一考研科目该题型常考试题及重点试题并给出了参考答案，针对性强，考研复习首选资料。
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一、简答题
1．下图（a）所示为牛头刨床设计方案草图。设计思路为：动力由曲柄1输入，通过滑块2使摆动导杆3做往复摆动，并带动滑枕4做往复移动，以达到刨削的目的。试问图示的构件组合是否能达到此目的？如果不能，该如何修改？
（a）
【答案】首先根据图（a）所示方案草图计算自由度，即
说明如果按此方案设计不能成为机构，是不能运动的。必须做修改，以达到设计的目的。
修改方案如下图（b）?（i）所示。
2．计算如下图所示各机构的自由度，并进行高副低代，然后确定机构的级别（M、N分别为这两段弧的曲率中心）。
图
【答案】（a）F=3n-2p L-p H=3×3-2×3-2=1；Ⅱ级机构，如下图1所示。
图1
（b）F=3n-2p L-p H=3×5-2×6-2=1；Ⅲ级机构，如下图2所示。
图2
3．在图1（a）所示的偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮为一偏心圆盘，其半径R=40mm，由凸轮转动中心0到圆盘中心A的距离为OA=25mm，滚子半径=10mm，从动件导路方向线与凸轮转动中心O的偏置距离为e=10mm。凸轮逆时针方向转动。试用图解法求: （1）凸轮的理论轮廓线；
（2）凸轮的基圆；
（3）凸轮转过角度时，从动件的位移量s及该位置所对应的压力角；
（4）从动件的最大升距h；
（5）若改变滚子的半径，从动件的运动规律有无变化?为什么？
图1
【答案】取长度比例尺，按要求作以下各项（见图1（b））:
（1）理论轮廓线
因为凸轮的理论廓线与实际廓线是两条法向等距曲线，其法向距离为滚子半径r g。题目中实际廓线是圆。因此，其理论轮廓线应是半径为50mm的圆。
（2）基圆及半径
理论轮廓线的最小半径所做的圆为基圆。因此，连接圆盘中心A和凸轮转动中心O，并延长它与理论轮廓线相交于C，则为理论廓线的最小半---基圆半径。显然，。以为半径以O为圆心作圆得基圆。
（3）从动件位移量s及该位置压力角
以0为圆心，偏置距离e为半径做偏置圆。再沿从动件导路方向做偏置圆的切线。根据反转法原理，将从动件由BK位置沿方向转角，得，则为凸轮转过90°时从动件导路的位置线。上基圆与理论轮廓线之间的线段即为从动在此位置时的位移量s。
过A，两点做直线nn，nn即为理论轮廓线上点的法线，nn与线所夹的锐角即为凸轮机构在该位置的压力角。
（4）最大升距h
沿凸轮转动中心O及圆盘中心A的方向作直线与理论轮廓线相交于点。过点做偏置
圆的切线，得切点。则上与基圆相交的点与点之间的长度即为凸轮机构从动件的最大升距h
（5）滚子半径改变之后的运动规律
若滚子的平径有变化，滚子中心将不再处于原来的理论轮廓线上。当凸轮转动时，原机构中凸轮转角与从动件的对应位移关系将改变，因而从动件的运动规律有变化。
4．计算下图所示机构的自由度，并说明注意事项。
【答案】①B处的滚子存在一个局部自由度，把滚子与杆AB固连，则B处只有1个转动副；