二O 一二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 819 适用专业： 机械工程0802
可使用的常用工具：直尺，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。
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密封线内不要写题
所示机构运动简图中，已知：L＝400mm
转动，用瞬心法求机构3的速度v3。（本小题
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题
参考答案及评分标准机械原理代码819
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．A 2．C 3．B 4．B 5．B 6．A 7．A 8．D 9．C 10．B
二、判断题（正确的打√，错误的打⨯。10小题⨯2分=20分）
1、（⨯）
2、（⨯）
3、（√）.
4、（⨯）
5、（√）
6、（⨯）
7、（√）
8、（√）
9、（⨯）10、（√）
三、分析与简答题（10分⨯4小题 =40分） 1、如图2所示的曲柄滑块机构：
（1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2分）
（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ ，最小传动角γ min 。（4分）
（3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置；（4分） 解题分析：
1．顺时针为合理转向，这是利用机构急回运动特性,并使回程时间比工作时间快一个极位夹角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AB 1C 1、AB 2C 2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。
2、运动链代号：N 31—012, N 32—002，N 41—0122，画出该运动链的结构图。变换出一个机
构，要求以四元连杆为机架，且机构的执行构件为一个在固定导路上运动的滑块。 解答：运动链结构如图所示。（5分） 变换的机构根据实际情况判断。（5分）
3、有三个α＝20o 的标准齿轮，其模数和齿数分别为m 1＝2 mm ，z 1＝20；m 2＝2 mm ，z 2＝50；m 3＝5 mm ，z 3＝20。问这三个齿轮的齿形有何不同？可以用同一把成形铣刀加工吗？可以用同一把滚刀加工吗？
解答：mm z m r 2021111==
，mm z m r 5021222==，mm z m r 502
1
333== 79.18cos 11==αr r b ，98.46cos 22==αr r b ，98.46cos 33==αr r b 因为32b b r r =，所以轮2与轮3的齿廓形状相同， 但因为32m m ，所以轮3的齿厚和齿高比轮2的大。 因为21m m =，所以轮1与轮2的齿厚和齿高相同，
但因为21b b r r ，所以轮1的齿廓曲线的曲率半径比轮2 的要小一些。所以这三个齿轮都不能用同一把铣刀加工。
轮1与轮2可用同一把滚刀加工，轮3不行，因为321m m m ≠=。 这三个齿轮都不能用同一把铣刀或者同一把滚刀加工。
4、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。
解答：答案中画出曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、直动从动件凸轮机构、螺旋机
构、正弦机构等的机构简图即可。
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）
解答：n=6 P l =8 P h =1 （2分）
F =3n-2P l -P h =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）
2、在图4所示机构运动简图中，已知：L ＝400mm ，1ϕ＝30º，原动件1以等角速度ω1＝
1rad/s 转动，用瞬心法求机构3的速度v 3。
解：如图P 13为构件1和滑块3的速度瞬心；（2分） 1tan ϕL BC =
1tan ϕBC CD =
21)(tan ϕL CD =
mm L L AD 33.533)(tan 2
1=+=ϕ
图3
图4
s m AD v v D /5333.013=⨯==ω （8分）
3、在如图5所示摆动导杆机构中，已知a ===300309031mm,,ϕϕ ,加于导杆上的力矩M 360=⋅N m ,
求机构各运动副的反力及应加于曲柄1上的平衡力矩M b 。
解：对于构件3，由力矩平衡0=∑M 可得：
︒==⇒=-⋅1501000
)
sin /(23233323βϕ
N
R M a R
由力平衡得：︒==3301004343βN R
对于构件2滑块，由力平衡可得：︒===-
=15010012233212βN R R R
对于构件1，由力平衡可得：︒===-=15010041122141βN R R R 由力矩平衡得：m N M M a R b b ⋅=⇒=⋅⋅15)sin (312ϕ
4、在图6示铰链四杆机构中，已知 lBC=100mm ，lCD=70mm ，lAD=60mm ，AD 为机
架。试问：若此机构为双摇杆机构，求lAB
解答：
R 21
R 41 D
图6
