中国矿业大学2003年硕士研究生入学考试试题

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中国矿业大学2003年硕士研究生入学考试试题(三小时)
科目代码: 科目名称:机械原理
1选择填空:每小题2分,共20分。
(1)一平面铰链四杆机构的尺寸为:机架d=44mm,摇杆c=38mm,连杆b=55mm,a,c与d
相邻,当该机构为曲柄摇杆机构时,求杆a的变化范围为_ [①00(2)一曲柄摇块机构的曲柄为主动件,行程速比系数K=1.4,求摇块摆角的大小为 [①
30°;②60°;③90°]。
(3)一曲柄导杆机构的曲柄为主动件,导杆为直构件且摆角为80°,求行程速比系数K为
[①2.2;②2.4;③2.6]。
(4)一偏置直动平底从动件盘形凸轮机构,平底与从动件运动方向成60°角,凸轮为主动件,
该机构的压力角。为_ 〔①0°;②30°;③60° ]。
(5)一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距发生+2%的相对变化,求啮合角的大小为
[①22°53'16";②21°33'36";③24°55'40"]。
(6)一对斜齿圆柱齿轮传动螺旋角的相对增大将使中心距的大小 [①不变化;②减小;
③增大]。
(7)对于刚性长转子,长径比大于0.5,则其动平衡的条件为 [①∑Mi=0;∑Firm;
②∑Mi=0;③∑Fi=0]。
(8)设计一铰链四杆函数生成机构,其设计变量的最大数目为_ [①7;②6;③5]
(9)飞轮的主要作用为_[①减速;②增速;③调速]
(10)某自由度F=1的平面机构,其构件总数N=7,低副数PL=8,其高副数PH应为 _[①1;
②2;③4]。

2试计算下列各图所示机构的自由度(每图4分,共16分)
3试用速度瞬心法求题3图所示机构中构件2在图示位置的速度V2。(10分)
其中:ω1=10rad/s,μl=2mm/mm。

4试用相对运动图解法求题4图所示机构中构件3在图示位置的角速度ω3。(14分)
其中:ω1=20rad/s,μl=10mm/mm。

5在右图所示的凸轮机构中,凸轮1为主动件,推杆3为从动件,求:
①该凸轮机构的基圆半径r0,并在图中示意标出;
②该凸轮机构在图示位置的压力角,并在图中示意标出;
③从动件3的行程h,并在图中示意标出;
④若主动力矩Md=12Nm,不计所有运动副的摩擦,工作阻力Fr在图示位置等于多少;
⑤偏心距e的引入对机构受力是否有利,并简述理由。 (14分)
其中:μl=1mm/mm。
6一对标准正常齿制渐开线外啮合直齿圆柱齿轮传动,其模数m=6mm,压力角α=20°,中
心距a=324mm,传动比i12=3.5。求:①齿数:Z1;②齿顶圆直径da1;③齿距p;④基圆齿
距pb;⑤当啮合角α’=25°时的中心距a’。 (20分)

7在下图所示的齿轮系中,主动件的输入转速ni如图所示,已知Z0=18,Z1''=32,Z1=24,
Z2=32,Z2'=20,Z3=36,Z1'=22,Z4=36。求:①内齿轮3'的齿数Z3';
②传动比i0H;
③标注系杆H的转向;
④若主动作上的输入力矩Mi=100Nm,齿轮系总的传动效率η=0.92,求从动件上的输出
力矩MH与方向。(20分)
8作用在某一机器从动件上的等效阻力矩Mr如图所示,等效驱动力矩Md近似为一常数,
从动件的平均转速n=140r/min,从动件的不均匀系数δ=0.055,求应安装在该从动件上飞轮
的转动惯量JF。 (10分)

以下两题,应届考生做第9题,非应届考生任选做一题。
9试列出平面铰链四杆函数生成机构的可解设计方程。 (20分)
己知机构的设计参数和运动参数之间的位移方程为:








3124232221314234100302012///...321coscoscosllllllK
llK
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iKKKiiii,,


式中l1,l2,l3,l4分别为机构的曲柄、连杆、摇杆、机架的长度,设初始位置Ф0、ψ0和曲
柄长度l1为已知;且主、从动件的三对对应位置Фi、ψi也为己知(i=1,2,3);
试列出求解l2’,l3’,l4的可解方程,不必求解出l2’,l3’,l4的表达式。

10在图示的等厚圆鼓中,在A处有一MA=2kg的偏心凸出圆柱体,其凸出厚度与圆盘等厚,
其直径d1=l5mm,rA=160mm。在结构上要求在B、C处开两个圆孔以达到静平衡的目的,
已知rB= rC==140mm,求这两个圆孔的直径dB、dC的大小。 (20分)