河北工业大学机械原理考研真题(2009年)

2009年同等学力申硕机械工程真题(总分：260.00，做题时间：180分钟)一、考生须知 (总题数：1，分数：0.00)二、第一部分必考题（两组，共60 分） (总题数：4，分数：8.00)1.方块图包含了与系统 1有关的信息，与系统的 2无关。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：动态性能）填空项1:__________________ （正确答案：物理结构）解析：2.传递函数反映系统本身的 1特性，它只与系统本身的 2有关，与 3无关。

（分数：3.00）填空项1:__________________ （正确答案：动）填空项1:__________________ （正确答案：参数）填空项1:__________________ （正确答案：外界输入）解析：3.顺馈校正的特点是在干扰引起 1之前就对它进行 2补偿。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：误差）填空项1:__________________ （正确答案：近似）解析：4.在控制系统中，当输入信号与 1不相等时，比较装置就会出现误差信号。

（分数：1.00）填空项1:__________________ （正确答案：反馈信号）解析：三、简答题（本大题共4 小题，每小题3 分，共12 分）(总题数：4，分数：12.00)5.简述求传递函数的一般步骤。

（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(①确定系统的输入和输出；②列出微分方程；③初始条件为零，对各微分方程取拉氏变换；④求系统的传递函数。

)解析：6.何谓线性系统？其最重要特性是什么？（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(若系统的数学模型表达式是线性的，则这种系统就是线性系统。

课程编号：03000138北京理工大学2010～2011学年第2期2009级机械设计基础期末试题A卷班级学号姓名成绩注：试卷共6页，试题解答一律作在试卷上，其它地方无效。

一、选择题（本题12分，每小题2分，把正确的代号填入括号中）1. 为提高闭式齿轮传动齿面接触疲劳强度，下面不正确的措施为（ D ）。

A 选择合金钢齿轮材料以提高许用应力B 加大中心距C 保证齿面加工精度基础上适当增加齿宽D 提高表面粗糙度2. 某二级斜齿轮减速器中间轴上两斜齿轮螺旋角之间关系，比较合理的设计是（B）。

A 旋向相反，大小相等B 旋向相同，大小不一定相等C 旋向相同，大小相等D 旋向相反，大小不一定相等3. 既能实现轴上零件轴向固定又能实现周向固定的措施为（ A ）。

A 销连接B 平键连接C 弹性档圈D 圆螺母4. 以下措施中，( C )可以提高受轴向变载荷的紧螺栓连接中的螺栓强度。

A 螺纹防松B 在被连接件间加橡胶垫片C 采用空心螺栓D 采用精制螺栓5. 带传动中带和带轮间摩擦系数与初拉力一定时，( B )则最大有效圆周力也愈大。

A 带轮宽度越大B 小带轮上的包角愈大C 大带轮上的包角愈大D 带速愈低6. 推力球轴承不适用于高转速，这是因为高速时( C )从而使轴承寿命严重下降。

A 冲击过大B 滚动阻力大C 滚动体离心力过大D 不利于轴承润滑二、判断题（本题10分，叙述正确的题目在括号中填入T，错误填入F，回答正确每小题得2分，错误倒扣2分，不答不得分，本题10分扣完为止。

）1.凸轮从动件为等加速等减速运动规律时既不存在柔性冲击也不存在刚性冲击。

（F ）2. 对回转件进行动平衡或静平衡的目的是减小转子运转时的速度波动程度。

（F）3. 凸缘联轴器适用于两轴对中不好、转速不高的应用场合。

（ F ）4.迷宫式密封主要用于无磨损且速度较高的场合。

（T ）5. 闭式蜗杆传动常设计为大传动比传动，因此需要进行热平衡计算。

（ F ）三、（本题10分）图示机构中凸轮为原动件，试计算机构自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束请指出。

试卷与解答：2005年机械大类机械原理考试试题专业＿＿＿班号＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿题号一二三四五六七总分分数 18 6 16 15 25 15 5 100得分1.平面运动副按其接触特性,可分成转动副与高副;( F )。

2 平面四杆机构中，是否存在死点，取决于机架是否与连杆共线。

(F)3 一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K大于1。

(T)4．与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是可实现各种预期的运动规律。

(T)5．渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与齿距的比值。

(F)6．渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿顶圆上的压力角。

（F）7．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在法面上。

（T）8、曲柄滑块机构中，当曲柄与机架处于两次互相垂直位置之一时，出现最小传动角。

(T)9.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于零。

(T)10．一对渐开线圆柱齿轮传动，其分度圆总是相切并作纯滚动，（F）11．一对平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件为摸数、压力角、螺旋角大小相等。

（F）12 机械零件和机构是组成机械系统的基本要素。

（F）13机电一体化系统由动力系统、传感系统、控制系统三个要素组成。

（F）14 机械设计有开发性设计、适应性设计、变型设计三类不同的设计。

（T）15 运动系数 反映了在一个运动循环中，槽轮的运动时间在一个间歇周期中所占的比例。

（T）16在齿轮运转时，其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线运动的齿轮系称为复合齿轮系。

（F）17采用不同的功能原理，能实现机器的同一使用要求或工艺要求。

（T）18表达机械各执行机构（构件）在一个运动环中各动作的协调配合关系的简单明确图，称为机械运动循环图。

（T）二、（6分）试计算下列运动链的自由度数.(若有复合铰链,局部自由度或虚约束,必须明确指出)，打箭头的为原动件，判断该运动链是否成为机构.解： n=6; p5=8, p4=1; F=1，（3分）H处虚约束；D处局部自由度。

填空题1．由Ｍ个构件组成的复合铰链应包括_____个运动副。

【武汉科技大学】2．在平面中,不受约束的构件自由度数等于_____，两构件组成移动副后的相对自由度等于_____。

【武汉理工大学】3．在机构中按给定的已知运动规律运动的构件称为_____；使机构的位置得以确定必须给定的独立广义坐标的数目称为是_____；为了使机构具有确定的运动，应使_____。

【西北工业大学】4．高副低代必须满足的条件是_____。

【青岛大学2010】5．运动链与机构的区别是_____。

【华东理工大学2005】6．根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由_____、_____以及_____所组成。

【重庆大学2004】7．铰链五杆机构是_____级机构【湖南大学2005】8．相对瞬心与绝对瞬心的相同点是_____，不同点是_____；在由Ｎ个构件组成的机构中，有_____个相对瞬心，有_____个绝对瞬心。

【西北工业大学】9．速度瞬心是两构件上的瞬时相对速度为_____，瞬时绝对速度_____的重合点。

【山东大学2005】10．下图所示两种情况下，载荷Ｑ及摩擦系数ｆ均相同，则转动件１时所需力矩为Ｍ１_____Ｍ２。

（填＜、＝或＞）。

【清华大学】11．移动副的自锁条件是_____；转动副的自锁条件是_____；从效率的观点出发，机械的自锁条件是_____。

【哈尔滨工业大学2004】12．下两图所示转子中，Ｓ为总质心，图１中的转子具有_____不平衡，图２中的转子具有_____不平衡。

【哈尔滨工业大学2004】13．质径积是指转子的_____与_____的乘积；残余不平衡质径积相同，但质量不同的转子，质量_____的转子的平衡精度高。

【湖南大学2005】14．某机器主轴平均角速度ωｍ＝１００ｒａｄ／ｓ，机器运转的速度不均匀系数δ＝０．０５，则该机器的最大角度ωｍａｘ等于_____ｒａｄ／ｓ，最小角速度ωｍｉｎ等于_____ｒａｄ／ｓ。

河北工业大学机械原理练习试题卷一一、填空题（每小题2分，共20分）1、 平面运动副的最大约束数为 2 个 ，最小约束数为 1 个。

2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在 转动副中心 处。

3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块机构 。

4、 传动角越大，则机构传力性能越 好 。

5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有 柔性 冲击。

6、 蜗杆机构的标准参数从 中间平面 中取。

7、 常见间歇运动机构有： 棘轮机构 、 槽轮机构 等。

8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。

9、 实现往复移动的机构有： 曲柄滑块机构 、 凸轮机构 等。

10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为：212121n n n n m m ααββ==-=，， 。

二、简答题（每小题5分，共25分）1、何谓三心定理？答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上 。

2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。

3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明？ 答：（1）不同。

（2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。

死点本质：驱动力不产生转矩。

机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。

自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力 大于等于 驱动力的有效分力。

4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动，但在具体的使用选择上，又有什么不同？答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且棘轮转动的角度可以改变。

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河北工业大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题（B）科目名称机械原理科目代码410适用专业车辆工程、机械设计及理论共2 页一、计算图1所示机构的自由度。

若有复合铰链，局部自由度及虚约束需指出。

图1 图2二、图2 所示正切机构中，已知l AC=50mm.原动件1以等角速度ω1=10rad/s逆时针转动，用图解法求Φ1=30°时构件3的速度V3和加速度a3。

三、如图3所示为一齿轮——连杆机构组合，用瞬心法求图示位置时齿轮1和齿轮3的传动比ω1/ω3。

图3 图4四、如图4所示轮系中，已知系杆H为输入端，n H=1000r/min，齿轮4为输出端，n4=10r/min，其转向如图。

各齿轮齿数分别为：Z1=101，Z2=Z3=99，Z4未知，各轮模数为m=3mm，压力角α=20°，且均为直齿圆柱齿轮。

求（1）齿轮4的齿数Z4。

（2）若齿轮1,2均采用标准齿轮传动，则齿轮3、4的啮合角为多大？在无侧隙啮合条件下，齿轮3、4为何种传动类型？（3）若齿轮1,2均采用标准直齿轮传动，则齿轮3、4采用斜齿圆柱齿轮，其法向模数m n=3mm,则齿轮3、4的螺旋角β应为多少？五、如图5所示的平面滑块机构，已知驱动力P和生产阻力Q的作用方向和作用点，滑块1向右运动且不发生侧倾，又已知摩擦角Φ和Q的大小，求驱动力P的大小，该机构的机械效率及自锁条件。

六、如图6所示的轮系，已知力矩M1=80Nm，M3=100Nm；各轮的转动惯量分别为：J1=0.1kgm2，J2=0.225kgm2，J3=0.4kgm2.各轮的齿数为：Z1=20，Z2=30，Z3=40，设运动初始轮1的角速度为零，求运动开始后经过0.5s时轮1的角加速度α1和角加速度ω1。

七、如图7所示的凸轮机构，凸轮为一几何中心在O’的圆，回转中心为O，在图中作出标示并标注：（1）理论廓线和基圆；（2）从动件位移和压力角。

八、如图8所示铰链四杆机构ABCD中，已知杆长为l2=50mm，l3=35mm，l4=30mm，AD为机架，求（1）使机构为曲柄摇杆机构且以AB为曲柄时l1的最大值；（2）使机构为双曲柄机构时l1的取值范围，（3）使机构为双摇杆机构时的l1的取值范围。

目　录2012年河北工业大学825工程光学基础（I）考研真题2011年河北工业大学825工程光学基础考研真题2010年河北工业大学824工程光学基础考研真题2009年河北工业大学824工程光学基础考研真题2008年河北工业大学824工程光学基础考研真题2007年河北工业大学408工程光学基础考研真题2012年河北工业大学825工程光学基础（I）考研真题河3口2业大学2012年攻读硕士学位研究生入学考试试题［a］卷科目名称工程光学细｛⑴科目代码B25共2恭适用专业'领域悦器科学与技术注：所有试题答案一律写在答题纸上.答案舄在试巍草稿纸上一律无她―、堵婿（共1S分，共5空，每空3分.答案T1*写在答题纸上.否则尤致.）1、椰寸于整个光涝系统而言，出射充瞄利___是共轴关系。

2、十人的远点此为眼JR0.5米.则这个人为反常眼中的,其时制S3眼统的度数为__*3、一个凸面健的半径为I加,剿怕的硼长度为_*4、巳制-块平如平板射归度为15烦，产生抽像移△〃=$;：用，则该平行平极的折射■率为.二、简答路简要W魂曲及证明题供84分，共14J®,每嫁6分*答案一够在谷题猊匕否则制奴）】、筒述全反射的定义,并给止厕个成用全反射的例f*2、人的K汕边观察水底的物体.感觉物惊比实际位置潦述是浅？说明理此3、分划给出理想光竽系统的勃IL放大率、铀时放大率点角放大亳的定义，并说明三曷之何的关系.4、祝域用昆微链的孑出光胡选在何她说明原琦并解释那ff的I作原m5'光学景湄姓如何忠义的？说明景深与榭对孔*汶「HJ的美系（假设堵距为定值〉.氏什么是迁续一次像，说明连鲤一粕象蚓物之间的坐标系关系.L什么始黄鸟原理，用更％原理征明光的由线传播定律.&、证明平而反射镀成完着像。

9、简述棱镜在光学系统中的作用。

10.忏女是鼓镜的汕J僦同知井荷述其作用.!|、反射定律为t=-r.耳中，为入肘：f t,-1"为反射仙，说明反射角为什么为负.也、证明平行平扳佝.三个成大军a、§、/均为L骂、一f光学系绍f-个像方麹距为lOOuini,门径为Mem的道镜，-个口符为1如的光孔，位于-透辎ti-边如血=匪，对无穷远姓的物制成像，求这个系统泡相对孔帝.14.说明炀镜在光学系统中的作用.三、作图求雌〈共11分，第一愚5分，第二翻6分.答案一律写在答题舐上否则无漱.）L在下图理想光哮春统中,尸为物泌林玲为像方域点，［为物方主点，H’为像方*瓶.求物点橹过理堂事£，学系统后所成的像4，（将下图光通在苔期瓠!-.然后在答峻flj上血出答案工A2、由给淀的物方擘标系，判断下面光学系统中慢方坐嫁系（但画出最后的橡方坐标系仰可），四、*獭（共40分，共4题，每题10分,答案一律写在答题心I舌则无效.〉1、f折射厥肮晚ffi左辿的指射率为L球曲右通的折射率为1.5,物体位于顶点左沾100m处，像镣『顶点右边1就w®甄求球面的半径，判断球面是凹面还是凸面并说明理总求醐放大率、轴向放大率及角放大率-分）M有一正透镜对某一^成倒立的安伽像制与物高相等。

第一章机构的组成和结构1-1 试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝1F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝11-2 计算图示平面机构的自由度。

将其中高副化为低副。

确定机构所含杆组的数目和级别，以及机构的级别。

（机构中的原动件用圆弧箭头表示。

）F＝3×7－2×10＝1 F＝3×7－2×10＝1含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

该机构为Ⅱ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×4－2×5－1＝1 F＝3×3－2×3－2＝1F＝3×5－2×7＝1（高副低代后） F＝3×5－2×7＝1（高副低代后）含1个Ⅲ级杆组：2-3-4-5。

含2个Ⅱ级杆组： 4-5，2-3。

该机构为Ⅲ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×8－2×11－1＝1 F＝3×6－2×8－1＝1F＝3×9－2×13＝1（高副低代后）F＝3×7－2×10＝1（高副低代后）含4个Ⅱ级杆组：8-6，5-7，4-3，2-11。

含1个Ⅱ级杆组6-7。

该机构为Ⅱ级机构含1个Ⅲ级杆组2-3-4-5。

第二章 连 杆 机 构2-1 在左下图所示凸轮机构中，已知r = 50mm ，l OA =22mm ，l AC =80mm,︒=901ϕ，凸轮1的等角速度ω1=10rad/s ，逆时针方向转动。

试用瞬心法求从动件2的角速度ω2。

解：如右图，先观察得出瞬心P 13和P 23为两个铰链中心。

再求瞬心P 12：根据三心定理，P 12应在P 13与P 23的连线上，另外根据瞬心法，P 12应在过B 点垂直于构件2的直线上，过B 点和凸轮中心O 作直线并延长，与P 13、P 23连线的交点即为P 12。

河北工业大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题（B）科目名称机械原理科目代码822 共3页适用专业机械工程注：所有试题答案一律写在答题纸上、答案写在试卷上、草稿纸上一律无效。

一、填空题（共15分，没空1分。

答案一律写在答题纸上，否则无效）1、机构具有确定相对运动的条件是：。

2、移动副的自锁条件；转动副的自锁条件。

3、在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中，运动规律具有刚性冲击；运动规律具有柔性冲击；而运动规律无冲击。

4、一对内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是；；。

5、当原动件为整周转动时，使执行机构能作往复摆动的机构有；；。

6、等效质量和等效转动惯量可根据等效原则：来确定。

7、刚性转子静平衡条件是；二动平衡条件是。

二、回答下列问题：（本题共30分，每小题6分。

答案一律写在答题纸上，否则无效）1、凸轮机构，选择基圆半径时，应考虑哪些因素？原则是什么？2、当α=20°的正常齿渐开线标准圆柱齿轮的齿根圆和基圆重合时，其齿数应为多少？又若齿数大于求出的数值，则基圆和根圆哪一个大？3、图示一行程速比系数为1的曲柄摇杆机构ABCD，已知曲柄的固定铰链中心A位于图示机架（直线OO’）位置上，并已知摇杆的两个极限位置C1D、C2D、C1D=C2D。

使作图确定固定铰链中心A的位置。

（参照题二3图，作图，不计比例）4、试列出至少三种平面机构，这些机构能够将原动件的直线往复移动转化为输出件的转动，并画出示意图加以说明。

5、图示油泵机构中，1为曲柄，2为活塞杆，3为转块，4为泵体。

试绘制该机构的机构运动简图。

三、（本题15分）在图示的四杆机构中，l AB=65mm,l DC=90mm,l AD=l BC=125mm，Φ1=15°当构件1以等角速度ω1=10rad/s逆时针方向转动时，用瞬心法求C点的速度。

四、（本题10分）计算图示机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请指明）五、（本题16分）图示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆EF将摇杆CD和滑块F 联接起来，使摇杆的三个位置已知位置CD、C2D、C3D和滑块的三个位置F1、F2、F3相对应（图示尺寸无需按比例绘出）。