武汉科技大学819机械原理考研真题答案

姓名： 报考专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：机械原理（□A 卷 ■B 卷）科目代码：考试时间：3小时 满分 150 分可使用的常用工具：□无 √计算器 √直尺 √圆规（请在使用工具前打√）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。

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）所示机构中存在 C。

B ．局部自由度
D ．前三者均无
．从机械效率的观点看，机构发生自锁是由于 ．驱动力太小 B ．效率小于零 ．生产阻力太大 D ．摩擦力太大
．若忽略摩擦，一对渐开线齿廓啮合时，齿廓间作用力沿着．齿廓公切线 B ．节圆公切线 ．基圆内公切线 D ．中心线
3．（本小题10分）如图2所示画出凸轮机构反转角为(φ ),
（1）请在图上标出从动件位移s；（
ϕ＝30º（本小题10分）在图4所示机构运动简图中，已知：L＝200mm，
1ω1＝2rad/s转动。

试：
绳轮
n
5。

四、计算与综合题（本大题70分）
1、箭头所示为原动件，计算图 3 所示机构的自由度。再说明机构有无确定运动？（本小题 10 分）
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图3
解答：n=6 Pl=8 Ph=1 （2 分）
F=3n-2Pl-Ph=3×6-２×８-1=1
（4 分）
其中 F 处滚子为局部自由度，D 处构成虚约束。（2 分）
10．机械中的飞轮一般安装在 轴上，安装飞轮后 使机器的运转不均匀系数为零。
A. 低速, 可以
B. 高速, 不能
C. 低速, 不能
D. 高速, 可以
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二、判断题（正确的打√，错误的打×。10 小题×2 分=20 分）
1、平面机构中一个高副引入两个约束。( ) 2、速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点。( ) 3、在机械运动中总是有摩擦力存在。因此，机械功中总有一部分消耗在克服摩擦力。( ). 4、机构急回运动的相对程度，通常用行程速比系数 K 来衡量，当 K=1 时表明该机构具有急 回运动特性。( ) 5、在平底从动件凸轮机构中，不允许出现有内凹轮廓。( ) 6、一对外啮合斜齿圆柱齿轮运动，其两轮的螺旋角大小相等，方向相同。( ) 7、标准齿轮根切是由于被加工齿轮的齿数过少。( ) 8、周期性速度波动的构件，在一个周期内其动能的增量是零。( ) 9、组成正传动的齿轮应该是正变位齿轮。( ) 10、刚性转子动平衡的实质是空间力系的平衡( )
位夹角θ的转动时间,节约循环时间。见题解2图（a） 2．若滑块为主动件，则AB1C1、AB2C2为死点位置。见题解2-2图（a） 解答： 若曲柄为主动件，极位夹角θ如图（a）所示，最小传动角如图（b）所示。
B
B″
C1

机械原理课后习题参考答案机械原理课程组编武汉科技大学机械自动化学院习题参考答案第二章 机构的结构分析2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头443512解答：原机构自由度F=3⨯3- 2⨯4-1 = 0，不合理 ， 改为以下几种结构均可：2-3 图2-3936为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。

试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。

O齿轮及偏心轮ωA齿轮及凸轮BEFDC压头机架连杆滑杆滑块摆杆滚子解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 = 12-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。

解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2，F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。

BDCA(a)CDBA(b )解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3，F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。

并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。

解答：① 当未刹车时，F=3⨯6-2 ⨯8=2②在刹车瞬时，F=3⨯5-2⨯7=1，此时构件EFG 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。

③ 完全刹死以后，F=3⨯4-2⨯6=0，此时构件EFG 、HIJ 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。

2-9 先计算图2-45～图2-50所示平面机构的自由度。

www.jingduka 图1 / 3.（本小题 10 分）如图 2 所示的对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线 / 为一圆，圆心在点 A，半径 R=100 mm，凸轮绕轴心 O 逆时针方向转动，LOA=60 mm， : 滚子半径为 20 mm，试： p （1）画出凸轮的理论廓线；（2 分） t （2）求凸轮的基圆半径 rb，并在图上画出基圆；（3 分） ht （3）求从动件的行程 h；（3 分）
都
6．一对互相啮合的齿轮由于装配误差，使得实际中心距相比标准中心距略有增大，则合角变大
B．传动比不变，啮合角不变
C．传动比增大，啮合角变大
D．传动比增大，啮合角不变
7．与标准齿轮相比，正变位齿轮的齿顶高 标准值。分度圆齿槽宽 标准值。
A．大于；大于
B．大于；小于
C．小于；大于
确定。
（
都）
精
8. 对于一个齿轮，其渐开线越远离基圆的部分，曲率半径越大。 ）
（
9．两个标准直齿圆柱齿轮，其模数均为m=5mm，压力角均为α= 20，齿轮1的齿数z1 =
20，齿轮2的齿数z2=30，则这两个齿轮的渐开线形状不一样。
（
）
10．等效力是一个假想的力，只与构件的角速度（速度）的相对值有关。
.c 二、判断题（本大题 10 小题，每题 2 分，共 20 分。正确的打√，错误的打
an 。）
y 1. 机构拆分基本杆组时，必须首先除去虚约束和局部自由度，还要高副低代，然后才能
ao 拆分。
（
k ）
du 2.
以平面高副联接的两个构件，其瞬心必位于高副两元素在接触点处的公切线上。
g（
n）
ji 3. Ⅲ级杆组一定是满足静定条件的。

机械原理考研试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 在机械原理中，机构的自由度是指机构的（）。

A. 运动的独立参数数目B. 构件数目C. 运动轨迹的数量D. 运动的复杂程度答案：A2. 铰链四杆机构中，若最短杆的长度为其他三杆长度之和的一半，则该机构为（）。

A. 双曲柄机构B. 双摇杆机构C. 曲柄摇杆机构D. 摇杆曲柄机构答案：A3. 以下哪个不是平面四杆机构的类型？（）A. 曲柄摇杆机构B. 双摇杆机构C. 双曲柄机构D. 曲柄滑块机构答案：D4. 机械原理中，机构的传动角是指（）。

A. 从动件与主动件之间的夹角B. 传动轴与从动轴之间的夹角C. 从动件与传动轴之间的夹角D. 主动件与传动轴之间的夹角答案：C5. 曲柄滑块机构中，若滑块的行程为曲柄长度的两倍，则该机构为（）。

A. 快速机构B. 慢速机构C. 等速机构D. 非等速机构答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 机构中，若两个运动副的轴线在同一平面内，且两轴线相交，则该运动副为______。

答案：铰链副2. 四杆机构中，若最短杆的长度为其他三杆长度之和，则该机构为______机构。

答案：双曲柄3. 在机械原理中，机构的死点位置是指______。

答案：曲柄与连杆共线的位置4. 机构的自由度计算公式为______。

答案：F = 3(n-1) - 2p5. 曲柄滑块机构中，若滑块的行程为曲柄长度的一半，则该机构为______机构。

答案：等速三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述机构自由度的概念及其计算方法。

答案：机构自由度是指机构在空间中可以独立运动的参数数目。

计算方法为F = 3(n-1) - 2p，其中n为机构的构件数，p为机构的低副数。

2. 解释曲柄滑块机构的工作原理。

答案：曲柄滑块机构是一种将旋转运动转换为直线运动的机构。

曲柄通过连杆驱动滑块在导轨上做往复直线运动。

3. 描述四杆机构的类型及其特点。

答案：四杆机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

姓 名 ： 报 考 专 业 ： 准 考 证 号 码 ： 密封线内不要写题
2016 年攻读硕士学位研究生入学考试试题
科目名称：机械原理（□A 卷 ■B 卷）科目代码：819 考试时间：3 小时 满分 150 分
可使用的常用工具：□无 √计算器 √直尺 √圆规（请在使用工具前打√）
的问题
C．飞轮的转动惯量越大，则系统的运转不均匀系数 越小
D．为减小飞轮的转动惯量，尽可能将飞轮安装在曲柄上
二、判断题（本大题 5 小题，每题 2 分，共 10 分。正确的打√，错误 的打）
1．在曲柄滑块机构中，只要滑块作主动件，就必然有死点存在。（ ） 2．根据渐开线性质——基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比 基圆大。 （ ） 3．两个标准直齿圆柱齿轮：z1 = 40，m1 = 2.5mm，α= 20；z2= 20，m2 =5mm，α= 20。这两个齿轮的渐开线形状应该不一样。 （ ） 4．机器的启动和停车阶段，驱动功与阻抗功不相等。 （ ） 5．周期性速度波动的构件，在一个周期内其动能的增量为零。（ ）
（7 分） （3）AB 杆为原动件时，机构的传动角为多少？ （2 分）
第5页共7页
（4）若 lAC 50mm ，且使此机构成为转动导杆机构时， lAB 的最小值又为多少？
（3 分）
图7
5．（本小题15分）设计一对齿轮传动，已知：压力角α=20º， ha* 1 ，m=3mm，
实际中心距 a' =200mm，传动比i12=3.5，采用正传动，求：
5．机械在周期变速稳定运转阶段，一个循环内的驱动功 Wd = 阻抗功 Wr。 6．凸轮机构推杆的常用运动规律中，余弦加速度运动规律有 柔性 冲击。 7．齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈 多 。 8．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度 ≥ 基圆

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）
绳轮
n5
图6
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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。( ) 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。 两轮的渐开线形状应该不一样。(√ ) 10、经过动平衡的转子不需要再进行静平衡。(√ )
(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

姓名： 报考专业： 准考证号码：密封线内不要写题2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：机械原理（□A 卷 ■B 卷）科目代码：819 （参考答案）考试时间： 3小时 满分150分可使用的常用工具：□无 √计算器 √直尺 √圆规（请在使用工具前打√）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。

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）1. 以下关于机构的说法错误的是 D 。

A ．一个机构中有且仅有一个机架B ．平面机构中，移动副引入了2个约束，齿轮副引入了1个约束C ．任何机构都可以看成是由若干个基本杆组依次联接于原动件和机架上而构成的D ．机构具有确定运动时所必须给定的运动参数的数目，称为机构的自由度 2．以下关于速度瞬心的说法错误的是： A 。

A ．一个平面机构有6个构件，则共有12个瞬心B ．机构中某个构件和机架构成的瞬心一定是绝对瞬心C ．两个互相啮合传动的齿轮的瞬心在过接触点的齿廓公法线上D ．一个平面四杆机构中，绝对瞬心和相对瞬心的数目是一样的 3．铰链四杆机构的最小传动角出现在 A 的两个位置之一。

A ．曲柄和机架共线B ．曲柄和连杆共线C ．曲柄和摇杆共线D ．曲柄与机架垂直 4. 对心曲柄滑块机构有曲柄的条件是 B 。

A ．曲柄大于连杆长度B ．曲柄小于连杆长度C ．曲柄等于连杆长度D ．曲柄等于连杆长度的二分之一 5．在凸轮机构中，当从动件采用等加速等减速运动规律时， B 。

A ． 存在速度突变点而不存在加速度突变点 B ． 存在加速度突变点而不存在速度突变点C ． 不存在速度突变点也不存在加速度突变点D ． 不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击6．一对互相啮合的齿轮由于装配误差，使得实际中心距相比标准中心距略有增大，则此时该对齿轮的 A 。

A ．传动比不变，啮合角变大B ．传动比不变，啮合角不变C ．传动比增大，啮合角变大D ．传动比增大，啮合角不变7．与标准齿轮相比，正变位齿轮的齿顶高 B 标准值。

D．不变；减小
8. 若忽略摩擦，一对渐开线齿廓从进入啮合到退出啮合，齿廓间作用力方向
。
A. 沿啮合线方向
B. 沿两分度圆内公切线方向
C. 沿两轮连心线方向
D. 沿两节圆内公切线方向
9. 以下参数
不是标准值。
A．斜齿轮法面模数 B. 蜗杆直径 C. 蜗轮直径 D. 锥齿轮大端模数
10．飞轮调速是因为它能
三、填空题（共 9 小题，每空 1 分，共 15 分）
1．对心曲柄滑块机构，若以曲柄为机架，则该机构演化为
机构。
பைடு நூலகம்
2．建立机械的等效动力学模型时，等效力、等效力矩是根据
的原理求解；
等效质量、等效转动惯量是根据
的原理求解。
3. 在同样条件下，三角形螺纹的摩擦力
矩形螺纹的摩擦力，因此它多用
于
。
4．现需加工一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数 z = 30，用仿形法加工该齿轮时，选
和 上形成的。
9. 考虑摩擦后，要完全确定移动副反力需要求两个未知量：即力的 和
。
四、分析与作图题（共 3 小题，每小题 10 分，共 30 分）
1.（本小题
10
分）已知运动链代号：
N
1 3
—001，
N32
—001，
N
3 3
—012，
N
4 3
—012。
试： （1）画出运动链的结构图； （5 分） （2）取三元连杆为机架，试变换出一原动件含高副、执行构件为滑块的机构。（5 分）
2020 年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题 （ A 卷)
科目代码： 819 科目名称： 机械原理
注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考 完后试题随答题纸交回。

图5 4、（本小题 10 分）图 6 所示的平面四杆机构中，各杆长度为 a = 30mm，b = 60mm，c
= 75mm，d = 80mm，试求：（1）机构的最大传动角、最大压力角。（5 分）（2）若 机构的极位夹角为 22°，求行程速比系数。（5 分）
C
b
B
a
A
d
c
D 图6
5、（本小题 15 分）某机器上有一对标准安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮机构，
（2）在图上标出机构的压力角。（2 分） （3）对图中机构进行高副低代，画出机构的低副运动等效机构。（4 分）
第2页共6页
图2
3、（本小题 10 分）运动链代号：N31—022, N32—002，N41—0222，要求：
（1）画出运动链的结构图。（5 分） （2）取四元连杆为机架，试变换出一个原动件为齿轮，执行构件为滑块的机构。（5 分）
9、 如下叙述中，
不是斜齿圆柱齿轮相比于直齿圆柱齿轮传动的优点。
A．逐渐进入和退出啮合，传动平稳 B．轴向力较大
C．不根切最少齿数小于直齿轮
D．重合度大，承载能力高，适于高速传动
10、 机械中的飞轮一般安装在
轴上，安装飞轮后
使机器的运转不均匀系
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数为零。 A. 高速, 不能 C. 高速, 可以
4、（本小题 10 分）要求输入运动为匀速回转运动（电动机带动），输出运动为直线移
动，试设计四种不同的机构实现这一要求。要求机构为单自由度机构，且总的构件数 不超过 4 个，画出机构的运动简图即可。
四、计算与综合题（本大题70分） 1、（本小题 15 分）计算如图 3 所示的机构的自由度（5 分），将机构高副低代（5 分），

姓名： 报考专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：机械原理（■A 卷□B 卷）科目代码：819(考试时间：3小时 满分 150 分
√计算器 √直尺 √圆规（请在使用工具前打√）所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。

一、单项选择题（本大题10小题，每题2分，共20分，错选、多选均以下说法中正确的是： B
．自由度为零的运动链称为基本杆组。

．机构的级别是以其中含有的杆组的最高级别来确定的。

从原动件开始拆分，先拆低级别杆组，
转动时，通过摇杆3将运动传给两个摇杆滑块机构，使实现上下往复移动。

（5分）
和5、2和3组成Ⅱ级杆组；三个Ⅱ级杆组所组成的Ⅱ级如图3所示的对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的
图
H组成周转轮系：1，2组成定轴轮系。

姓名： 报考专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：机械原理（□A 卷 ■B 卷）科目代码：考试时间：3小时 满分 150 分
√计算器 √直尺 √圆规（请在使用工具前打√）所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。

一、单项选择题（本大题10小题，每题2分，共20分，错选、多选均“基本杆组”是指 C 。

．组成机构的最小的运动单元 B ．运动规律已知的构件．不能再拆的自由度为零的最简单的运动链 D ．生产中最小的制造单元
图2
最短杆与最长杆之和为1100<其余两杆之和1200，AB为最短杆，
边作为机架，该机构为：曲柄摇杆机构。

（3 分）
）当曲柄与连杆拉直共线和重叠共线时分别得到摇杆的两个极限位置，此时曲柄所夹的锐角为极位夹角。

（2 分）
图3
）如图。

（2分）
）凸轮的基圆半径r=35mm。

（2分）
r
b 五、计算与综合题（本大题共7小题，共80分）
图5 ）机构瞬心如图所示。

（3分）
图7
图8。

二0 一一年招收硕士研究生入学考试试题考试科目及代码：机械原理839适用专业：机械设计及理论______________可使用的常用工具：（宜尺，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）二、判断题（正确的打丿，错误的打X。

10小题X2分=20分）1、一个移动副代换一个转动副机构的自由度不变（Q）2、作相对运动的两构件上的相对速度、绝对速度均为零的重合点为两构件的绝对速度瞬心W）3、并联机组的效率等于各并联机器效率的连乘积J）.4、偏置曲柄滑块机构具有急回特性（Q）5、连杆机构的极位夹角可能为钝角（心6、相同运动规律，凸轮的基圆半径越大传力性能越差（J7、渐开线齿廓从齿根到齿顶均为渐开线。

（x）8、构中的等效力即机构的合力（x）9、机构中的等效质量即机构的总质量（x）10、刚性转子的动平衡只需一个平衡面（X）三、分析与简答题（10分x4小题=40分）1、试绘制一偏置曲柄滑块机构，曲柄为主动件时标出机构的最大压力角0 max和最小传动角/mino2、运动链代号为：N3】一122, N 32—122,说明其有儿个二元连杆，儿个三元连杆, 儿个四元连杆？画出该运动链的结构图。

3、用齿条刀具加工齿数为Z=20,模数w=5mm,变位系数X二0.25的齿轮，请问齿条刀具的中线与轮坏分度圆间有何尺寸关系？4、齿轮传动的儿何尺寸计算中有公式eXi+ X2刁。

请说明式中各符号的意义。

计算別勺H的是什么？四、计算与综合题（本大题70分）1、如图1所示机构，箭头所示为原动件；如果有复合狡、虚约束、局部自由度, 请指出；并计算该机构的自山度；再说明机构有无确定运动？（本小题14分）图42^如图2所示导杆机构，已知曲柄半径/AB=200mm^ /AC=600mm. GM =40 rad/s, 应用三心定理，在图中画出瞬心P13的位置。