中國礦業(yè)大學2011年碩士研究生入學考試試題答案.doc

中國礦業(yè)大學2011年碩士研究生入學考試初試試題科目代碼： 808 科目名稱： 機械原理 滿分：150分注意：認真閱讀答題紙上的注意事項；所有答案必須寫在答題紙上，寫在本試題紙或草稿紙上均無效；本試題紙須隨答題紙一起裝入試題袋中交回!1.填空題(本題共15小題，每小題2分，填錯或不填不計分，共30分)(1)機構(gòu)中兩構(gòu)件直接接觸且仍具有 稱為運動副。(2)平面機構(gòu)高副低代的原則是 和 。(3)相對瞬心與絕對瞬心的相同點是 ，不同點是 。(4)在雙曲柄機構(gòu)中，已知三個活動構(gòu)件的長度分別為a = 80 mm，b = 150 mm，c = 120 mm， 則機架d的桿長范圍為 。(5)一曲柄擺動導桿機構(gòu)，曲柄為主動件，當導桿的角速度達到最小時，該機構(gòu)的傳動角大小為 。(6)在凸輪機構(gòu)的各種常用從動件運動規(guī)律中，運動規(guī)律具有剛性沖擊； 運動規(guī)律具有柔性沖擊。(7)一個直動平底從動件盤形凸輪機構(gòu)，平底的最小長度應為 。 (8)一個對心曲柄滑塊機構(gòu)的曲柄為主動件，曲柄的桿長a =30 mm，連桿的桿長b =100 mm，則滑塊的行程S為 。(9) 一對漸開線直齒圓柱齒輪的重合度= 1.7，則單齒對一I:作區(qū)為pb，雙齒對土作區(qū)為 pb(pb為基圓齒距mm)。(10) 用標準齒條型刀具范成法加工齒數(shù)為14的直齒圓柱齒輪時，不發(fā)生根切的最小變位系數(shù)為 。(11)圓錐齒輪的理論齒廓曲線為 ，通過引入其 將空間齒形問題轉(zhuǎn)化為平面齒形問題。(12)在研究機械系統(tǒng)動力學問題時，常采用等效力(力矩)來代替作用在系統(tǒng)中的所有外力，它是按 相等而求得。(13)當周期性速度波動的機器主軸速度增加一倍時，則速度波動系數(shù) 。(14)欲將一勻速旋轉(zhuǎn)的運動轉(zhuǎn)變成單向間歇的旋轉(zhuǎn)運動，可采用的機構(gòu)有 、 等。(15) 圓盤類零件靜平衡至少需要 個平衡面，剛性長轉(zhuǎn)子動平衡至少需要 個平衡面。2. 試計算下面各圖所示機構(gòu)的自由度。 (共12分=4+4+4)3.試用矢量方程圖解法求題3圖所示的曲柄導桿機構(gòu)在圖示位置時導桿3的角速度3和滑塊2上D點的速度VD2。己知1=10 rad/s,1=45,長度比例尺L=實際尺寸/圖上尺寸= 10/l(共12分=6+6)。4. 題4圖所示機構(gòu)，總反力方向和作用線，已知Me為驅(qū)動力矩，Q為生產(chǎn)阻力。不計重力和慣性力，畫出各構(gòu)件運動副處總反力方向和作用線，并寫出各構(gòu)件的力平衡方程。C為機架4對構(gòu)件3的力作用點，摩擦圓與摩擦角的均己知，如題4圖所示。 (共12分=6+6)5.試設計一曲柄搖桿機構(gòu)，已知搖桿LCD=500mm，擺角=45，其中左極限位置為垂直，如題5圖所示，同定鉸鏈A、D同在水平線上，行程速比系數(shù)K=1.4。試用圖解法確定該機構(gòu)曲柄LAB、連桿LBC和機架LAD的長度，并標注出最小傳動角min。(保留作圖線，作圖比例自選) (共12分=4+4+4)6.一對外嚙合漸開線標準正常齒制直齒圓柱齒輪傳動，齒數(shù):z1=40，z2=72，模數(shù)m=2mm，壓力角 =20，試求：(1)當標準安裝時，中心距a，分度圓半徑：r1、r2，頂隙c及嚙合角；(2)當安裝中心距a=114mm時，嚙合角，節(jié)圓半徑r1、r2及頂隙c；(3)當安裝中心距a=115mm時，為保證無側(cè)隙嚙合，改用一對標準斜齒輪傳動，n= 20， mn=2mm，齒數(shù)不變，此時兩個斜齒輪的螺旋角刀1、2各為多少，螺旋方向如何確定? (共12分=4十4+4)(注:cos13.12=0.9739> cos15=0.9659，cos20=0.94，cos22.6=0.9232，cos24=0.9135)7.如題7圖所示偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)，己知凸輪1實際輪廓線為一圓心在O點的偏心圓，其半徑為R，從動件3的偏距為e，試在答題紙上用作圖法：(1)確定凸輪1的合理轉(zhuǎn)向并簡要說明理由；(2)畫出凸輪的理論廓線及基圓r0；(3)標出當從動件3從圖示位置升到位移s時，對應凸輪的轉(zhuǎn)角及壓力角；(4)畫出凸輪機構(gòu)的行程h。 (共12分=3+3+3+3) 8.在題8圖所示的輪系中，已知Z1=20，Z2=38，Z3=18，Z4=,42，Z4=24, Z5=36，軸A和軸B轉(zhuǎn)速分別為nA= 350r/min，nB = 400r/min，方向如圖所示，試確定軸C轉(zhuǎn)速大小及方向。(共12分= 8+4)9.試從你所知道的各種機器中，舉出至少3個不同功用的輪系機構(gòu)的例子，要求指出各輪系機構(gòu)的類型、該機構(gòu)的功能。 (共12分=4+4+4)10.題10圖為一行星輪系，己知Z1=30， J1=0.05 kgm2， Z2=25，m2=100 kg，J2=0.02 kgm2， Z3=80，JH=0.08 kgm2，齒輪的模數(shù)m=10mm，作用在從動件H上的阻力矩Mr=120Nm。當取中心輪1為等效構(gòu)件時，求作用在等效構(gòu)件上的等效阻力矩Me1，和等效轉(zhuǎn)動慣量Jel。(共10分=4十6)11.題圖11所示為某機械系統(tǒng)的等效阻抗力矩Mer的變化曲線，其運動周期為2，設等效驅(qū)動力矩Med為常數(shù)，主軸平均轉(zhuǎn)速nm=1000 r/min，許用速度不均勻系數(shù)=0.05，不計其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量，試求：(l)等效驅(qū)動力矩Med；(2)主軸最大轉(zhuǎn)速nmax，最小轉(zhuǎn)速nmin及其位置；(3)安裝在主軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量JF。 (共14分=4 +4+6)