1、武汉科技大学819机械原理016真题含答案解析图12014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DB卷）科目代码：819考试时间：3小时满分150分可使用的席用工具：无 叼计算器 尺 日圆规（请在使用工具对打丿） 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.对于机构，下而说法错误的是 OA.由一系列人为的运动单元组成 B.各单元之间有确定的相对运动C.是由构件组成的系统 D.可以完成机械功或机械能转换2.平而连杆机构中，同一位置的传动角与压力角的关系为
2、。A.互余 B.互补 C.相等 D.没关系3.一对齿轮啮合过程中，下面关于节圆的说法错误的是 。A.始终相切 B.始终通过节点C.始终和分度圆重合 D.随中心距增大而增大4.生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为按照正玄规律变化的移动输岀，一种可供选择的机构是 ，A.齿轮齿条机构 B.直动滚子从动件盘形凸轮机构C.偏置曲柄滑块机构 D.摆动导杆机构5.图1示转动副在驱动力矩Md的作用下等速转动，Q为径向载荷，p为摩擦圆6.渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距卩，法向齿距几，基圆齿距內三者之间的关系为:7.一对平行轴斜齿轮传动，其传动比爲等于 。A. Zv2/Zvi B. co2/cox C. r
3、a2/ra D. rfl/rf8.在蜗杆传动中，引入特性系数q的目的是 。A.便于蜗杆尺寸参数的讣算 B.容易实现蜗杆传动中心距的标准化D.减少蜗轮滚刀的数疑，有利于刀具的C.提高蜗杆传动的 标准化9.平衡的目的在于确左10.在机器稳迫运转的一个运动循环中，应有 A.惯性力和重力所作的功均为零 B.惯性力所做之功为零，重力所做之功不为零C.惯性力和重力所做之功均不为零 D.惯性力所做之功不为零，重力所做之功为零二、 判断题（本大题10小题，每题2分，共20分。正确的打错误 的打X。）1、 机构的级别是由机构中包含最多的杆组的级别决泄的。 （）2、 四杆铁链机构中最短杆与最长杆之和（或=）英它两
4、杆之和时,一泄有曲柄。（）3、 为减小直动尖顶从动件盘状凸轮机构压力角，凸轮的偏心距与推程时凸轮、推杆间的相对瞬心应位于凸轮转轴的异侧。 （）4、 组成正传动的齿轮应该是正变位齿轮。 （）5、 直动平底从动件盘状凸轮机构压力角，与凸轮机构的基圆半径无关。 （）6、 两直齿圆柱齿轮的齿数和模数各不相等时，瓦渐开线的形状不一立不一样。（）7、 直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆总是重合的。 （）8、 理论上讲,可采用飞轮把周期性速度波动的机器的速度调节为匀速运动。（）9、 斜齿轮的当量齿数大于实际齿轮的齿数。 （）10、 静平衡的刚性转子不一宦是动平衡的，但是动平衡的刚性转子一立是静平衡的。 （）三、
5、 分析与简答题（10分x4小题=40分）1、如图2所示曲柄滑块机构，曲柄AB等速整周回转，设曲柄为主动件。（1） 作图画出极位夹角&,最小传动角/min出现的位宜。（5分）（2） 假设连杆的长度为100mm,偏心距e=10mm,求曲柄长度取值范用。（5分）2、如图3所示中，标出以凸轮为主动件的机构的传动角，说明此传动角如何变 化？ （10分）3.运动链代号：Ns1012, Ns2012, NJ0022,画岀该运动链的结构图。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。（10分）4、如图4所示为一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，、32分别为主动轮1 和从
6、动轮2的角速度，皿、小2为两轮的基圆半径，沧、尬为两轮的齿顶圆半径, 试在图中标出理论啮合线丽、实际啮合线歳和啮合角（10分）：0|图4四、计算与综合题（本大题70分）1.计算图5所示机构的自由度，若有复合较链，局部自由度，虚约朿请标出。（本 小题10分）2.法求（pi=30。时构件3的速度V3= ?（本小题10分）3、如图7所示，已知作用在滑块上的生产阻力Fr=500N. a=200mm, b=1400mni （Pi=90#,移动副处的摩擦角=16.7。,不i|淇它运动副的摩擦及各构件自重。求构件1 上的平衡力矩Mb及各运动副反力。（本小题15分）4、如图8所示，已知a二15mm, b二50
7、, c二30,试求：（本小题10分）设该机构为曲柄摇杆机构时d的尺寸范围。（6分）假设d二60mm,用作图法做出当AB为主动件的极位夹角6和最小传动角（4分）5、已知一对渐开线直齿圆柱齿轮的参数分别为：石=15比2=21,也=5仏 a = 20 ,/?；=10=025, =0.312 &尤2=-01921 （本小题 15 分）（1） 判断在用齿条型刀具加工这2个齿轮的时候，是否会产生根切想象（必须 有计算过程）（2） 求出这一对齿轮作无侧隙啮合传动是的中心距：（3） 说明这一对齿轮的啮合传动属于哪一种类型。注：无侧隙啮合方程invaf = + ,）+加皿Z| +6a19302(r20302r2
8、1 3022inva0.0137790.0149040.0160920.0173450.0186650.0200546、如图9所示轮系中，已经各轮齿数分别为z】=l（右旋），0=40,Zr - 20, 03=18 z4 = 20, z$=30 z5 = 20, z6 =55 nx = lOOOr / min f t试求的大小和方向（方向可以用箭头表示）。（本小题10分）22014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DB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 忖计算器 匪尺 冋圆规（请在使用工具前打丿） 注意：所有答题内容必须写在答题
9、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.对于机构，下而说法错误的是 _A.由一系列人为的运动单元组成 B.各单元之间有确定的相对运动C.是由构件组成的系统 D.可以完成机械功或机械能转换2.平而连杆机构中，同一位置的传动角与压力角的关系为4_。A.互余 B.互补 C.相等 D.没关系3.一对齿轮啮合过程中，下面关于节圆的说法错误的是 。A.始终相切 B.始终通过节点C.始终和分度圆重合 D.随中心距增大而增大4.生产工艺要求某机构将输入的匀速单向运动，转变为按照正玄规律变化的移动输出，一种可供选择
10、的机构是 B 。A.齿轮齿条机构 B.直动滚子从动件盘形凸轮机构C.偏置曲柄滑块机构 D.摆动导杆机构5.图1示转动副在驱动力矩Md的作用下等速转动，Q为径向载荷，p为摩擦圆 半径，则运动副全反力应是图中 B 所示作用线。图16.渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距0,法向齿距几，基圆齿距几三者之间的关系为： AA. Pb = Pn Pn = P7. 一对平行轴斜齿轮传动，其传动比人等于 A oA. Zv2/Zvl B. 忌馆 D. rf2/rfl8.在蜗杆传动中，引入特性系数a的目的是D oA.便于蜗杆尺寸参数的计算B容易实现蜗杆传动中心距的标准化C.提髙蜗杆传动的D.减少蜗轮滚刀的数量，有利于刀具的
11、标准化9.平衡的目的在于确左 AOA.不平衡质量的大小和方位B.不平衡质径积C不平衡偏心距D.转子的质心10.在机器稳左运转的一个运动循环中，应有 A.惯性力和重力所作的功均为零 B.惯性力所做之功为零，重力所做之功不为零C.惯性力和重力所做之功均不为零 D.惯性力所做之功不为零，重力所做之功为零二、 判断题（本大题10小题，每题2分，共20分。正确的打错误 的打X。）1、 机构的级别是由机构中包含最多的杆组的级别决左的。（X ）2、 四杆铁链机构中最短杆与最长杆之和（或=）其它两杆之和时，一泄有曲柄（X）3、 为减小直动尖顶从动件盘状凸轮机构压力角，凸轮的偏心距与推程时凸轮、推 杆间的相对瞬
12、心应位于凸轮转轴的异侧。（X ）.4、 组成正传动的齿轮应该是正变位齿轮。（X ）5、 直动平底从动件盘状凸轮机构压力角,与凸轮机构的基圆半径无关W）6、 两直齿圆柱齿轮的齿数和模数各不相等时，其渐开线的形状不一泄不一样 （ 7）7、 直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆总是重合的。（X ）8、 理论上讲，可采用飞轮耙周期性速度波动的机器的速度调节为匀速运动（X ）9、 斜齿轮的当量齿数大于实际齿轮的齿数。（X ）10、 静平衡的刚性转子不一泄是动平衡的，但是动平衡的刚性转子一泄是静平衡 的。N ）三、 分析与简答题（10分x4小题=40分）1、如图2所示曲柄滑块机构，曲柄AB等速整周回转，设曲柄为
13、主动件。（1）作图画岀极位夹角&,最小传动角7min出现的位宜。（5分）（2）假设连杆的长度为100mm,偏心距e=10mm,求曲柄长度取值范围。（5分）（2）偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件是bi + e,所以 OYGYb 0 = 90/77/772、如图3所示中，标出以凸轮为主动件的机构的传动角，说明此传动角如何变化解：传动角始终等于90度。5、运动链代号：Ns1012, N32012, NJOO22,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泄导路 上运动的滑块。（10分）解：该运动链的结构图如下：（5分）变换机构根据实际情况判断正误（5分）4、
14、如图4所示为一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，GJ1. 32分别为主动轮1 和从动轮2的角速度，皿、为两轮的基圆半径，、尬为两轮的齿顶圆半径, 试在图中标出理论啮合线N： 实际啮合线和啮合角川。（10分）四、计算与综合题（本大题70分）1、计算图5所示机构的自由度，若有复合较链，局部自由度，虚约束请标出。（本小题10分）其中D处滚子为局部自由度，EF构成虚约束.O、N为复合铁链。（2分）2、如图 6 所示机构，已知 h = 750mm. cox = Israel / s , coi=2O rad/s,用瞬心法求p i=30。时构件3的速度V3= ? （ 15分）图6解：解：速度瞬心如上图所示。
15、岭=匕=ej w = 20x1000 = 20 m/sl,P = 二 =252 = 1000 mmh sin 60 xsin 60 0.753、如图7所示，已知作用在滑块上的生产阻力Fr=500N. a=200mm, b=1400mni =90。，務动副处的摩擦角=16.7。,不计英它运动副的摩擦及各构件自重。求构件1 上的平衡力矩Mb及各运动副反力。（15分）Vi解:a = sin t （巴）= 8.2132b对于构件1 : R2 =陷M b = /?,/cosa = 105 53NM滑块受力:SX = Q :R23 cosa = Fr + R43 sin（pvSK = 0: R23 -si
16、nor = R43 -cos（pv得：R、，= Ceos =52805Ncos（a +（pv）Ry =尺23 = R.6、如图8所示，已知a二15mm, b二50, c=30,试求设该机构为曲柄摇杆机构时d的尺寸范围。（8分） 假设d二60mm,用作图法做出当AB为主动件的极位夹角6和最小传动角（7分）解:（1）当a为曲柄，b为最长杆时： a+b35当a为曲柄，d为最长杆时a + d c+b d 65所以 35t/65（2）作图略。5、已知一对渐开线直齿圆柱齿轮的参数分别为：z,=15,z2=21, m = 5mm,a = 20丿；=1=025, x, =0.3128,x2 =-0.1921
17、（15 分）（1） 判断在用齿条型刀具加工这2个齿轮的时候，是否会产生根切想象（必须 有计算过程）（2） 求岀这一对齿轮作无侧隙啮合传动是的中心距：（3） 说明这一对齿轮的啮合传动属于哪一种类型。注：无侧隙啮合方程式：invaf = 2taim（A|+ invaZ|+6a19302OJ20302r213022inva0.0137790.0149040.0160920.0173450.0186650.020054解：(1)imin = (min - /= 0.1 1 76 X,17 _ 21Rmin = (Jin - 沪：/ Zmin = 二=一0.2353 Y 冬所以2个齿轮都不根切（2） i
18、nva9 =皿】+ i刖a = 0.00244 + 0.014904 = 0.017344所以af = 2Va = a cos a/cos a = 5 x （15 + 21） cos 20 /2 cos 21 = 90.589（3） 这一对齿轮啮合传动属于正传动。6、如图9所示轮系中，已经各轮齿数分别为石=1（右旋），Z2=40,Zr = 20, = 18 z4 = 20, j=30 z5 = 20, z6 =55 q= 1000/ /min, , 9试求的大小和方向（方向可以用箭头表示）。2图9解答：1）乙_6_Z2_4Ox2O_4o “4 勺令勺 1X201000估= r / min =
19、25 r / min 40=n4 = 25r/min2015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 DB卷）科目代码：819考试时间：3小时满分150分可使用的琳用工具：无 叼计算器 尺 日圆规（请在使用工具对扌:f）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.以下说法中正确的是： A.自由度为零的运动链称为基本杆组。B.机构的级别是以其中含有的杆组的最高级别来确定的。C.机构拆分杆组时，从原动件开始拆分，先拆低级别杆组，再拆高级别杆组。D.一个四杆六副
20、的IV级杆组是由2个两杆三副的II级杆组所组成的。2. 曲柄摇杆机构的死点发生在 位置。A.主动杆与机架共线 B.主动杆与曲柄共线C.从动杆与机架共线 D.从动杆与连杆共线3.以下说法中错误的是： A.正弦加速度运动规律由于没有冲击，可用在中高速场合。B.凸轮机构的压力角过大可以用减小基圆半径来解决。C.平底从动件盘形凸轮机构的压力角为常数。D.凸轮的基圆一般是指以理论廓线上最小向径为半径所作的圆。4.齿轮渐开线在 上的压力角最小。A.齿根圆 B.齿顶圆 C.分度圆 D.基圆5. 机械自锁的效率条件是 。A.效率为无穷大： B.效率大于等于1；C.效率小于零 D.效率小于16.用齿条型刀具加工
21、a=20, Vn=l, “=25。的斜齿圆柱齿轮时不产生根切的最少数是 OA. 17 B. 13 C. 12 D. 237.渐开线齿轮齿条啮合时，英齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角和分度圆压力角分別 0A.加大，不变 B.不变，不变C.减小，减小 D.加大，加大&蜗杆蜗轮传动的主平而（即标准参数所在的面）为 所在的而。A.蜗杆的法而和蜗轮的法而 B.蜗杆的轴面和蜗轮的法而C.蜗杆的轴面和蜗轮的端而 D.蜗杆的法面和蜗轮的端而9.利用飞轮进行周期性速度波动的调节，以下说法正确的是 。A.装巻飞轮的实质就是增加机械系统的转动惯量B.装巻飞轮能够使机械系统运转速度保持恒左不变C.飞轮应当尽可
22、能安装在大质量、低速的旋转轴上D.通过添加飞轮，可以使运转不均匀系数6为零10.一个大型发电机转子，为使运转时的惯性力平衡，需要在 平而上进行平衡。A. 一个 B.两个 C.三个 D.四个二、 判断题（本大题10小题，每题2分，共20分。正确的打错误 的打X。）1.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。 （）2.一个K大于1的较链四杆机构与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。 （）3.根据提供的约朿数相同的条件，机构中的髙副可用两个低副替代。 （）4.在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。 （）5.变位系数和
23、齿顶高降低系数均为零的齿轮是标准齿轮。 （）6. 连杆机构中只存在II级杆组，该机构为II级机构。 （）7. 蜗杆的直径系数q越大越好，但其直径应为标准值。 （） &理论上讲，无法用飞轮把周期性速度波动的机器的速度调肖为匀速运动。（）9.转子动平衡后一定是静平衡的。 （）10.斜齿圆柱齿轮传动优于直齿圆柱齿轮传动，但其缺点是传动时产生轴向力。（）三、 分析与作图题（10分x4小题=40分）1.（本小题10分）已知运动链代号N；-012,N：-002,N：-0122。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凸轮，执行构件为滑块的机构。 （5分）2.
24、（本小题10分）如图1所示摆动导杆机构，已知其行程速比系数等于2。要 求：（1） 求导杆3的最大摆角肖（即左右两个极限位置间的夹角）。（5分）（2） 画出机构在如图所示位置时的压力角。（5分）3（本小题10分）如图2所示为一种丝织机开口机构，试：（1） 通过机构的组成方式，简要分析输出构件5和7能实现何种动作。（5分）（2） 拆分杆组，并说明机构的级别。（5分）4.（本小题10分）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 实际魔线为一圆，圆心在点A,半径R=50 mm,凸轮绕轴心O逆时针方向转动, L（）A=30mm,滚子半径为10 mm,试求：（1）凸轮的理论廉线；（2分）（2）
25、凸轮 的基圆半径：（3分）（3）从动件行程：（3分）（4）图示位置的压力角。（2分）四、计算与综合题（本大题共70分）1.（本小题10分）计算图4所示机构的自由度，若有复合钱链、局部自由度、 虚约朿，请指出。J7图42.（本小题10分）在图5所示摆动导杆机构中，已知构件1的角速度coi=10rad/s, 顺时针转动。其中有ZACB=30 , ZCAB=90 试：（1） 说明该机构一共有多少个瞬心，并画出机构中的相对瞬心；（5分）（2） 根摒瞬心法求岀构件3的角速度33并判断其旋转方向。（5分）图5皓 3（本小题10分）如图6所示双滑块机构。已知生产阻力.=3000N, 0=60% 炉30。不计
26、各运动副的摩擦，不计各构件的重力。求图示位置机构的驱动力 p3! P / W1图64.（本小题10分）已知一对标准齿轮Zi=24, Z2=96, ?=4mm, a =20 ,民*=1， c*=0.25o （1）试计算大小齿轮的分度圆直径山，2；齿顶圆直径亦，血（4分）。（2）若这对齿轮使用日久磨损严重需要修复，按磨损情况，拟将小齿轮报废，重新制作小齿轮，而大齿轮进行修复。已知修复后的大齿轮的齿顶圆要减小4mm,试确定这对齿轮应采用何种传动形式，并确泄这对齿轮修复时的变位系数X】和X2 （6分）。5.（本小题15分）如图7所示较链四杆机构中，已知BC=1000mm, CD=700mm, AD=6
27、00mm, AD为机架。试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄, 求AB的最大值（3分）：（2）若此机构为双曲柄机构，求AB最小值（3分）：6.（本小题15分）在图8所示的脚踏车里程表的机构中，C为车轮轴，已知各 轮齿数为 zi=20, 22=100, 23=120, Z4=12, 24=30, z尸（Xh 当汝=15 r/min 时,试 求表上的指针P的转速和及转动方向。J1 pIq图82015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DB卷）科目代码：819（参考答案）考试时间：3小时满分150分可使用的席用工具：无 叼计算器 尺 日圆规（请在使用工具对打丿） 注意
28、：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.以下说法中正确的是：BA.自由度为零的运动链称为基本杆组。B.机构的级别是以其中含有的杆组的最高级别来确定的。C.机构拆分杆组时，从原动件开始拆分，先拆低级别杆组，再拆髙级别杆组。D.一个四杆六副的IV级杆组是由2个两杆三副的II级杆组所组成的。2.曲柄摇杆机构的死点发生在D位置。A.主动杆与机架共线 B.主动杆与曲柄共线C.从动杆与机架共线 D.从动杆与连杆共线3.以下说法中错误的是：BA.正弦加速度运动规律由于没有冲击，可用在中
29、高速场合。B.凸轮机构的压力角过大可以用减小基圆半径来解决。C.平底从动件盘形凸轮机构的压力角为常数。D.凸轮的基圆一般是指以理论廓线上最小向径为半径所作的圆。4.齿轮渐开线在D上的压力角最小。A.齿根圆 B.齿顶圆 C.分度圆 D.基圆5.机械自锁的效率条件是一 C 。A.效率为无穷大： B.效率大于等于1；C.效率小于零 B.效率小于16.用齿条型刀具加工a=20, Vn=l, “=25。的斜齿圆柱齿轮时不产生根切的最少 数是一 B 。A. 17 B. 13 C. 12 D. 237.渐开线齿轮齿条啮合时，英齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角和分度圆压力角分别 A 。A.加大，不变
30、B.不变，不变C.减小，减小 D.加大，加大&蜗杆蜗轮传动的主平而（即标准参数所在的面）为C所在的面。A.蜗杆的法而和蜗轮的法而 B.蜗杆的轴面和蜗轮的法而C.蜗杆的轴面和蜗轮的端而 D.蜗杆的法面和蜗轮的端而9.利用飞轮进行周期性速度波动的调节，以下说法正确的是一 A A.装巻飞轮的实质就是增加机械系统的转动惯量B.装巻飞轮能够使机械系统运转速度保持恒左不变C.飞轮应当尽可能安装在大质量、低速的旋转轴上D.通过添加飞轮，可以使运转不均匀系数6为零10.一个大型发电机转子，为使运转时的惯性力平衡，需要在 B 平面上进 行平衡。A. 一个 B.两个 C.三个 D.四个二、判断题（本大题10小题，每
