802机械原理-2012

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。

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1、机器设计的基本要求：功能要求、可靠性要求、经济性要求、操作方便和安全要求、造型色彩要求2、机器设计的一般程序：产品规划、运动系统方案设计、技术设计、试制生产及销售3、机械设计方法：传统设计方法（经验设计、类比设计、半经验设计）、现代设计方法4、机构的组成要素：构件和运动副5、机构运动简图：从运动学角度出发，将实际机器中与运动无关的因素加以简化和抽象，得到的与实际机器有完全相当运动特性的图形。

实际反映了机器中各个运动构件在某一瞬时相对机架的位置6、机构运动简图必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素，正确标出转动副的转动中心，移动副的导路方向，高副的接触点。

7、复合铰链：由三个或三个以上构件同时在一处用转动副连接。

8、局部自由度：机构中某些构件具有的并不影响其他构件运动关系的自由度9、虚约束：某些情况下，机构中有些运动副与其他运动副引入的约束相重复。

此时，这些运动副对构件的约束形式上虽然存在实际上并不起作用。

10、速度瞬心：两个互作平面平行运动的构件上绝对速度相等的瞬时重合点11、平面连杆机构：由若干个刚性构件通过低副连接而成，且各构件均在相互平行的平面内运动的机构12、机构演化目的：主要是满足机构运动方面的要求和结构设计的要求，同时也改善构件受力状况13、四杆机构演化形式：（1）改变构件形状和尺寸：曲柄滑块机构、双滑块机构（2）变更机架[倒置]：导杆机构、摇块机构、定块机构（3）扩大转动副14、平面连杆机构运动设计问题：（1）实现给定的运动要求：要求实现连杆的几个给定位置、实现连架杆的给定运动规律、实现给定轨迹（2）满足各种附加要求15、铰链四杆机构基本形式：曲柄摇杆机构能实现（等速或不等速）整圈转动和（等速或不等速）往复摆动之间的转换；双曲柄机构：两连架杆可分别绕固定铰链中心整圈转动而均为曲柄（一个做等速运动时，另一个一般为非等速，特例平行四边形机构）双摇杆机构：两连架杆只能分别在一定角度范围内往复摆动而均为摇杆。

河北工业大学2012年攻读硕士学位研究生入学考试试题（A）科目名称机械原理（I）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、问答题（共30分，每题6分）1、什么是刚性转子的静平衡？什么是刚性转子的动平衡？各至少需要几个平衡平面进行平衡？2、既然虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用，那么实际机械中为什么又常常存在虚约束？3、何谓速度瞬心？相对瞬心和绝对瞬心有何异同点？4、什么是机械的工作循环图？工作循环图在机械设计中有什么作用？5、采用当量摩擦系数fv和当量摩擦圆Φv的意义何在？当量摩擦系数fv与实际摩擦系数不同，是因为两物体接触面几何形状改变，从而引起摩擦系数改变的结果，对吗？为什么？二、计算分析题（共75分）1、（15分）如图1所示的平面机构，已知：BC∥DE∥GF，且BC=DE=GF，试计算此机构的自由度。

若存在复合铰链、局部自由度及虚约束，请指出。

2、（20分）如图2所示轮系中，已知各齿轮齿数为：z1=18, z2 =30，z2 ’=25，z3=78，z4=73。

试求传动比i13。

并说明二者的转动方向是否相同。

3、（20分）现要设计一对传递平行轴运动的外啮合齿轮。

已知两齿轮齿数分别为：z1=22, z2=32,模数m=2mm，压力角α=20°，h a*=1.0，c*=0.25，中心距a=55mm,试问：（1）这对齿轮传动能否采用渐开线标准直齿圆柱齿轮传动？能否采用斜齿圆柱齿轮传动？为什么？（4分）（2）若采用渐开线直齿圆柱齿轮传动，应采用何种传动类型？并计算这对齿轮传动的啮合角α’，两轮的节圆直径d1’,d2’和两齿轮的分度圆直径d1、d2；（8分）（3）若采用斜齿圆柱齿轮传动，计算这对齿轮传动的螺旋角β，两齿轮的分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径d a1、d a2，齿根圆直径d f1、d f2。

（8分）4、（20分）设有一由电机驱动的机械系统，一主轴为等效构件，其运转周期为2π，等效构件的最大及最小角速度分别为ωmax=200rad/s，ωmin=180rad/s，等效阻力矩Mr随主轴转角的变化曲线如图3所示，等效驱动力矩Md为常数。