2009年武汉科技大学研究生入学考试机械原理试卷及答案

第1页共9页二OO九年招收硕士研究生入学考试试题考试科目及代码：机械原理代码859适用专业：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论，车辆工程可使用的常用工具：（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。姓名：报考学科、专业：准考证号码：密封线内不要写题一、选择题（每题2分，共20分）1）在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为。A.虚约束B.局部自由度C.复合铰链2）当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角min总是出现在。A.连杆与曲柄成一条直线时B.连杆与机架成一条直线时C.曲柄与机架成一条直线时3）齿数大于42，压力角20的正常齿渐开线标准直齿外齿轮，其齿根圆基圆。A.大于B.等于C.小于D.小于且等于4）现要加工两只正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮，期中齿轮1：50.211Zmmm；齿轮2：25,422Zmmm。这两只齿轮加工。A.可用同一把铣刀B.可用同一把滚刀C.不能用同一把刀具5）机械出现自锁是由于。A.机械效率小于零B.驱动力太小C.阻力太大D.约束反力太大6）在蜗杆传动中，引进蜗杆直径系数q的目的是为了。A.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.提高蜗杆传动的效率D.减少加工蜗轮滚刀的数量，有利于刀具的标准化。7）在某一瞬时，从动件运动规律不变的情况下，要减小凸轮的基圆半径，则压力角。A.减小B.增大C.保持不变8）机器在安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时。A.一样B.大C.小9）达到静平衡的刚性回转件，其质心位于回转轴线上。A．一定B.一定不C.不一定10）斜齿圆柱齿轮的当量齿数是用来。A.计算传动比B.计算重合度C.选择盘形铣刀第2页共9页二、填空题（每题2分，共20分）1、机构要能够运动，自由度必须，机构具有确定运动相对运动的条件是。2、作相对运动的三个构件的三个瞬心必。3、机械效率等于功与功之比，它反映了功在机械中的有效利用程度。4、平行四边形机构的极位夹角度，它的行程速比系数K＝。5、曲柄滑块机构，当曲柄处在与滑块的移动方向垂直时，其传动角为，导杆机构，其中滑块对导杆的作用力方向始终垂直于导杆，其传动角为。6、设计滚子推杆盘形凸轮机构时，若发现工作廓线有变尖的现象，则在尺寸参数改变上应采取的措施是；。7、当采用法切制渐开线齿轮齿廓时，可能会产生根切。8、斜齿圆柱齿轮的标准参数在面上；用齿条型刀具加工30,1,20annh的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少齿数是。9、渐开线上任一点的法线与基圆，渐开线上各点的曲率半径是等的。10、计算等效力（或等效力矩）的条件是；计算等效转动惯量（或质量）的条件是。三、判断题（每题2分，共20分）1、在考虑摩擦的转动副中，总反力作用线永远切于摩擦圆。（）2、从传力效果看，传动角越大越好，压力角越小越好。（）3、在设计用于传递平行轴运动的齿轮机构时，若中心距不等于标准中心距，则只能采用变位齿轮来配凑中心距。（）4、为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮轮廓不能内凹。（）5、组成正传动的齿轮应是正变位齿轮。（）6、直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆永远相等。（）7、为了减小飞轮的转动惯量，宜将飞轮安装在主轴上。（）8、凸轮机构的等加速等减速运动规律是指从动件在推程中按等加速运动，在回程中按等减速运动。（）经过动平衡的转子不需要再进行静平衡。（）10、加工变位系数为x的变位齿轮时，齿条刀具的中线与节线相距xm距离。（）四．图1为由两个齿轮1、4构成的机构。（15分）1）计算其自由度2）拆组并判断机构的级ABCDEF1234567图14第3页共9页五、如图2所示摆动从动件凸轮机构。已知凸轮角速度1=60（rad/s），a=200mm，R=400mm;机架L=1200mm。用瞬心法求构件2的角速度2及其方向。（15分）六．如图3所示，已知作用在滑块1上的外力FQ=1000N，=450，摩擦因数f=0.25,求使构件1等速上升的水平力Fd及该机构的机械效率（15分）七、齿条刀具加工一直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮坯的角速度1=5rad/s，刀具的移动速度为0.375m/s，刀具的模数m=10mm，压力角=20。（15分）（1）求被加工的齿轮的齿数；（2）若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为77mm，求被加工的齿轮的分度园齿厚s；（3）若已知该齿轮与大齿轮2相啮合时的传动比i12=4，在无侧间隙的标准安装中心距为377mm，求这两个齿轮的节园半径和啮合角。八、轮系如图4，已知：,20,15,60221ZZZ各轮模数均相等，求3Z及Hi1。（15分）ABC121RLa图221V12FQFd图31232′图4第4页共9页九、如图5所示，已知a=100,b=280,c=200,，试求该机构为曲柄摇杆机构时d的尺寸范围。（15分）abcd图5第5页共9页二OO九年招收硕士研究生入学考试试题答案考试科目及代码：机械原理代码859适用专业：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论，车辆工程可使用的常用工具：（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。姓名：报考学科、专业：准考证号码：密封线内不要写题一、选择题（每题2分，共20分）1）在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为A。A.虚约束B.局部自由度C.复合铰链2）当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角min总是出现在C。A.连杆与曲柄成一条直线时B.连杆与机架成一条直线时C.曲柄与机架成一条直线时3）齿数大于42，压力角20的正常齿渐开线标准直齿外齿轮，其齿根圆A基圆。A.大于B.等于C.小于D.小于且等于4）现要加工两只正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮，期中齿轮1：50.211Zmmm；齿轮2：25,422Zmmm。这两只齿轮C加工。A.可用同一把铣刀B.可用同一把滚刀C.不能用同一把刀具5）机械出现自锁是由于A。A.机械效率小于零B.驱动力太小C.阻力太大D.约束反力太大6）在蜗杆传动中，引进蜗杆直径系数q的目的是为了D。A.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.提高蜗杆传动的效率D.减少加工蜗轮滚刀的数量，有利于刀具的标准化。7）在某一瞬时，从动件运动规律不变的情况下，要减小凸轮的基圆半径，则压力角B。A.减小B.增大C.保持不变8）机器在安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时C。A.一样B.大C.小9）达到静平衡的刚性回转件，其质心A位于回转轴线上。A．一定B.一定不C.不一定10）斜齿圆柱齿轮的当量齿数是用来C。A.计算传动比B.计算重合度C.选择盘形铣刀第6页共9页二、填空题（每题2分，共20分）1、机构要能够运动，自由度必须1F，机构具有确定运动相对运动的条件是机构的原动件数目与机构自由度相等。2、作相对运动的三个构件的三个瞬心必然在一条直线上。3、机械效率等于输出功与输入功之比，它反映了输入功在机械中的有效利用程度。4、平行四边形机构的极位夹角0度，它的行程速比系数K＝1。5、曲柄滑块机构，当曲柄处在与滑块的移动方向垂直时，其传动角为最小值，导杆机构，其中滑块对导杆的作用力方向始终垂直于导杆，其传动角为906、设计滚子推杆盘形凸轮机构时，若发现工作廓线有变尖的现象，则在尺寸参数改变上应采取的措施是增大基圆半径；减小滚子半径。7、当采用范成法切制渐开线齿轮齿廓时，可能会产生根切。8、斜齿圆柱齿轮的标准参数在法面上；用齿条型刀具加工30,1,20annh的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少齿数是11。9、渐开线上任一点的法线与基圆相切，渐开线上各点的曲率半径是不等的。10、计算等效力（或等效力矩）的条件是功率相等；计算等效转动惯量（或质量）的条件是动能相等。三、判断题（每题2分，共20分）1、在考虑摩擦的转动副中，总反力作用线永远切于摩擦圆。（）2、从传力效果看，传动角越大越好，压力角越小越好。（）3、在设计用于传递平行轴运动的齿轮机构时，若中心距不等于标准中心距，则只能采用变位齿轮来配凑中心距。（）4、为了避免从动件运动失真，平低从动件凸轮轮廓不能内凹。（）5、组成正传动的齿轮应是正变位齿轮。()6、直齿圆柱齿轮传动中节圆与分度圆永远相等。（）7、为了减小飞轮的转动惯量，宜将飞轮安装在主轴上。（）8、凸轮机构的等加速等减速运动规律是指从动件在推程中按等加速运动，在回程中按等减速运动。（）9、经过动平衡的转子不需要再进行静平衡。（）10、加工变位系数为x的变位齿轮时，齿条刀具的中线与节线相距xm距离。（√）四．图1为由两个齿轮1、4构成的机构。（15分）3）计算其自由度；4）拆组并判断机构的级。ABCDEF1234567图14第7页共9页解：F＝3n-(2pl+ph)n=6,pl=8,ph=1,F=1II级机构。五、如图2所示摆动从动件凸轮机构。已知凸轮角速度1=60（rad/s），a=200mm，R=400mm;机架L=1200mm。用瞬心法求构件2的角速度2及其方向。（15分）解：V1＝V2V1＝1aV2=2(L-a)2=1a/(L-a)=12（rad/s）六．如图3所示，已知作用在滑块1上的外力FQ=1000N，=450，摩擦因数f=0.25,求使构件1等速上升的水平力Fd及该机构的机械效率（15分）解：X方向：dRFF)sin(Y方向：QRFF)cos(ABC121RLa图221V12FQFd图321V12FQFdFR第8页共9页)tan(QdFF036.14arctgf7.1666)036.1445tan()tan(QQdFFFN令＝0，tan0QdFF59998.0036.59tan45tan)tan(tan0FF八、齿条刀具加工一直齿圆柱齿轮。设已知被加工齿轮轮柸的角速度1=5rad/s，刀具的移动速度为0.375m/s，刀具的模数m=10mm，压力角=20。（15分）（4）求被加工的齿轮的齿数；（5）若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为77mm，求被加工的齿轮的分度园齿厚s；（6）若已知该齿轮与大齿轮2相啮合时的传动比i12=4，在无侧间隙的标准安装中心距为377mm，求这两个齿轮的节园半径和啮合角。解：（1）rvmvr075.05375.02/mzr15101502mrz（2）2.0102,27577xxm164.1736397.0102.02210tan22xmms（3）mmrrra3775121mmrrmmr6.3014,4.75121coscosaammammrmmr375,300,752182.20)20cos377375arccos(八、轮系如图4，已知：,20,15,60221ZZZ各轮模数均相等，求3Z及Hi1。（15分）解：a12=a2’3第9页共9页)(2)(2'2321ZZmZZmZ3=6516132060651501'21323113HHHHHnnnZZZZnnnni1631Hnn九、如图5所示，已知a=100,b=280,c=200,，试求该机构为曲柄摇杆机构时d的尺寸范围。（15分）解：1、当d为最长杆时a+db+cdb+c-a=3802、当d不为最长杆时a+bc+dda+b-c=180综上所述，d的尺寸范围为180d3801232′图4abcd图5