1、考研机械原理-2 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、B选择题/B(总题数：10，分数：20.00)1.机架上有 2 个可作定轴回转运动的构件，将一个级杆组连接到机架及这两个构件上，构成一个具有确定运动的机构，则该机构的自由度为_。 A.1 B.2 C.3 D.0（分数：2.00）A.B.C.D.2.利用速度瞬心法对如图所示凸轮机构的速度进行分析时，凸轮与推杆的速度瞬心位于_点。（分数：2.00）A.B.C.D.3.用螺旋机构等速竖直提升重物时，螺旋副的机械效率为_。( 为螺旋的导程角， v为螺旋副的当量摩擦角) A.tan(- v)/tan B.tan/tan(- v)
2、 C.tan/tan(+ v) D.tan(- v)/tan（分数：2.00）A.B.C.D.4.一转子在 3 个回转面上存在不平衡质量，根据平衡原理，可以在该转子上加_个配重使其平衡。 A.3 B.4 C.1 D.2（分数：2.00）A.B.C.D.5.决定构件等效转动惯量大小的因素有_。 A.该构件的速度 B.该构件的连接方式 C.机构的自由度 D.机构的组成结构（分数：2.00）A.B.C.D.6.两轴交错成 90的蜗杆传动中，_。 A.蜗杆的端面模数等于蜗轮的端面模数 B.蜗杆的轴面模数等于蜗轮的轴面模数 C.蜗杆的导程角等于蜗轮的螺旋角 D.蜗杆的螺旋角等于蜗轮的螺旋角（分数：2.0
3、0）A.B.C.D.7.两轴相交成 90的锥齿轮传动，其传动比可以表示为_。( 为分度圆锥角) A.i= 1/ 2=cos 2/cos 1 B.i= 1/ 2=sin 2/sin 1 C.i= 1/ 2=cos 1/cos 2 D.i= 1/ 2=sin 1/sin 2（分数：2.00）A.B.C.D.8.有一曲柄滑块机构，将其曲柄改为机架，得到的演化机构是_。 A.双滑块机构 B.双摇杆机构 C.导杆机构 D.直动滑杆机构（分数：2.00）A.B.C.D.9.有一直动尖顶推杆盘形凸轮机构，凸轮顺时针方向旋转，可使其压力角减小的措施是_。 A.改尖顶推杆为滚子推杆 B.减小凸轮的基圆 C.将推
4、杆偏置于凸轮转轴的右边 D.将推杆偏置于凸轮转轴的左边（分数：2.00）A.B.C.D.10.用具有一个拨销的拨盘，驱动一个具有 3 个均布、等径槽的槽轮，则一个运动周期中，槽轮的运动时间与其停歇时间之比为_。 A.1/3 B.1/5 C.1/2 D.1/4（分数：2.00）A.B.C.D.二、B判断题/B(总题数：7，分数：14.00)11.螺旋副带入的约束数目为 4。（分数：2.00）A.正确B.错误12.平面机构中，构件绝对瞬心的位置可以是变化的也可以是固定不动的。（分数：2.00）A.正确B.错误13.机构是否会发生自锁与机构的自由度有关。（分数：2.00）A.正确B.错误14.若转子
5、的某个回转面上存在不平衡质量，而在此回转面上又不允许加重和去重，则此转子的惯性力无法平衡。（分数：2.00）A.正确B.错误15.作平面运动的构件的等效质量与构件的转动惯量有关。（分数：2.00）A.正确B.错误16.渐开线齿轮传动时，其齿廓间相互作用力的方向不随啮合点位置的不同而改变。（分数：2.00）A.正确B.错误17.正变位齿轮的齿根高大于标准齿轮的齿根高。（分数：2.00）A.正确B.错误三、B计算题/B(总题数：7，分数：66.00)18.机构运动简图和机构自由度计算如图所示为一凸轮连杆机构的机构运动简图，试确定机构的活动构件数 n、低副数 PL和高副数 PH，如机构中有局部自由度
6、、复合铰链和虚约束，请在图中指出，并计算机构的自由度。（分数：9.00）_19.连杆机构及其设计1画出 4 种结构形式不同的、将回转运动转换成直线运动(往复或间歇均可)的连杆机构简图。2如下图所示，现已给定摇杆滑块机构 ABC 中固定铰链 A 及滑块导路的位置，要求当滑块由 C1位置运动到 C2位置时，连杆由 P1位置运动到 P2位置。试用图解法设计此机构，确定摇杆和连杆的长度 LAB、L BC(保留作图线，建议 B 点取在 P 线上)。（分数：9.00）_20.轮系传动比计算如图所示轮系中，已知各轮齿数：z 1=100，z 2=99，z 3=101，z 4=100，z 5=1，z 6=99，
7、电动机的转向如图所示，其铭牌上标出的转速 nM=1000r/min，问：（分数：9.00）_21.机械中的摩擦分析在下图所示楔块机构中，已知 =60，生产阻力 Q=1000N，各移动副中的摩擦角 满足tan=0.15，机构等速运动，各构件的惯性力和重力忽略不计，试求所需要的驱动力 P。（分数：9.00）_22.速度瞬心及机器的运转如图所示齿轮连杆机构中，已知 z1=20，z 2=40，L AB=0.1m，L BC=0.25m，=90，滑块的质量 m4=50kg，齿轮 2 绕轴线 A 的转动惯量 JS2=1kgm2，忽略其他构件的质量和转动惯量。又知作用在轮 1 上的驱动力矩M1=50Nm，滑块
8、上作用有力 Fr=500N，设机构在图示位置起动，求：（分数：9.00）_23.凸轮机构的设计原理如图所示为一偏置滚子从动件盘形凸轮机构，在图中标出：（分数：9.00）_24.齿轮传动原理。已知一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮传动的模数 m=4mm，压力角 =20，中心距 a=180mm，传动比i12=1.5，试：(1)求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径及齿根圆半径。(2)按比例作图，画出这对齿轮的实际啮合线与理论啮合线。（分数：12.00）_考研机械原理-2 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、B选择题/B(总题数：10，分数：20.00)1.机架上有 2 个可作定轴
9、回转运动的构件，将一个级杆组连接到机架及这两个构件上，构成一个具有确定运动的机构，则该机构的自由度为_。 A.1 B.2 C.3 D.0（分数：2.00）A.B. C.D.解析：2.利用速度瞬心法对如图所示凸轮机构的速度进行分析时，凸轮与推杆的速度瞬心位于_点。（分数：2.00）A. B.C.D.解析：3.用螺旋机构等速竖直提升重物时，螺旋副的机械效率为_。( 为螺旋的导程角， v为螺旋副的当量摩擦角) A.tan(- v)/tan B.tan/tan(- v) C.tan/tan(+ v) D.tan(- v)/tan（分数：2.00）A.B.C. D.解析：4.一转子在 3 个回转面上存在
10、不平衡质量，根据平衡原理，可以在该转子上加_个配重使其平衡。 A.3 B.4 C.1 D.2（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：5.决定构件等效转动惯量大小的因素有_。 A.该构件的速度 B.该构件的连接方式 C.机构的自由度 D.机构的组成结构（分数：2.00）A. B.C.D.解析：6.两轴交错成 90的蜗杆传动中，_。 A.蜗杆的端面模数等于蜗轮的端面模数 B.蜗杆的轴面模数等于蜗轮的轴面模数 C.蜗杆的导程角等于蜗轮的螺旋角 D.蜗杆的螺旋角等于蜗轮的螺旋角（分数：2.00）A.B.C. D.解析：7.两轴相交成 90的锥齿轮传动，其传动比可以表示为_。( 为分度圆锥角) A.i
11、= 1/ 2=cos 2/cos 1 B.i= 1/ 2=sin 2/sin 1 C.i= 1/ 2=cos 1/cos 2 D.i= 1/ 2=sin 1/sin 2（分数：2.00）A.B. C.D.解析：8.有一曲柄滑块机构，将其曲柄改为机架，得到的演化机构是_。 A.双滑块机构 B.双摇杆机构 C.导杆机构 D.直动滑杆机构（分数：2.00）A.B.C. D.解析：9.有一直动尖顶推杆盘形凸轮机构，凸轮顺时针方向旋转，可使其压力角减小的措施是_。 A.改尖顶推杆为滚子推杆 B.减小凸轮的基圆 C.将推杆偏置于凸轮转轴的右边 D.将推杆偏置于凸轮转轴的左边（分数：2.00）A.B.C.D
12、. 解析：10.用具有一个拨销的拨盘，驱动一个具有 3 个均布、等径槽的槽轮，则一个运动周期中，槽轮的运动时间与其停歇时间之比为_。 A.1/3 B.1/5 C.1/2 D.1/4（分数：2.00）A. B.C.D.解析：二、B判断题/B(总题数：7，分数：14.00)11.螺旋副带入的约束数目为 4。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：12.平面机构中，构件绝对瞬心的位置可以是变化的也可以是固定不动的。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：13.机构是否会发生自锁与机构的自由度有关。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：14.若转子的某个回转面上存在不平衡质量，而在此回转面上又
13、不允许加重和去重，则此转子的惯性力无法平衡。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：15.作平面运动的构件的等效质量与构件的转动惯量有关。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：16.渐开线齿轮传动时，其齿廓间相互作用力的方向不随啮合点位置的不同而改变。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：17.正变位齿轮的齿根高大于标准齿轮的齿根高。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：三、B计算题/B(总题数：7，分数：66.00)18.机构运动简图和机构自由度计算如图所示为一凸轮连杆机构的机构运动简图，试确定机构的活动构件数 n、低副数 PL和高副数 PH，如机构中有局部自由度、复合铰链和虚
14、约束，请在图中指出，并计算机构的自由度。（分数：9.00）_正确答案：(F=3n-2P L-PH=34-25-1=1)解析：19.连杆机构及其设计1画出 4 种结构形式不同的、将回转运动转换成直线运动(往复或间歇均可)的连杆机构简图。2如下图所示，现已给定摇杆滑块机构 ABC 中固定铰链 A 及滑块导路的位置，要求当滑块由 C1位置运动到 C2位置时，连杆由 P1位置运动到 P2位置。试用图解法设计此机构，确定摇杆和连杆的长度 LAB、L BC(保留作图线，建议 B 点取在 P 线上)。（分数：9.00）_正确答案：(1如下图 a 所示。*2设计摇杆滑块机构，如图 b 所示。1)连接AP 2C
15、2，即“刚化”。2)将AP 2C2，反转至 P2C2与 P1C1重合，得转位点 A，即“反转”。3)连接 AA，并作中垂线，与 P1C1的交点即为 B1点。4)连接 AB1C1即为所求之摇杆滑块机构。其中：L AB=41mm，L BC=29mm。)解析：20.轮系传动比计算如图所示轮系中，已知各轮齿数：z 1=100，z 2=99，z 3=101，z 4=100，z 5=1，z 6=99，电动机的转向如图所示，其铭牌上标出的转速 nM=1000r/min，问：（分数：9.00）_正确答案：(1)周转轮系*1-n1/nH=99/101，n 1/nH=2/101*1-n3/nH=100/101，n
16、 3/nH=201/101nH=n3101/201n1=2nH/101，轮 1、系杆 H 与齿轮 2、3(电动机)转向相同。定轴轮系*代入条件：n 4=0，n 1=n5，n M=n2=n3，联立求解，得 n6=0.1r/min，由左旋蜗杆 5 的转向箭头向上知，蜗轮 6的转向为逆时针方向。(2)要求齿轮 1、2 的中心距 a12等于齿轮 3、4 的中心距 a34*由于 z1+z2=199z 3+z4=201m(z1+z2)=m(z3+z4)/cos，90，不可取。所以齿轮 1 和齿轮 2 应该用斜齿轮m(z1+z2)/cos=m(z 3+z4)，=8.09)解析：21.机械中的摩擦分析在下图所
17、示楔块机构中，已知 =60，生产阻力 Q=1000N，各移动副中的摩擦角 满足tan=0.15，机构等速运动，各构件的惯性力和重力忽略不计，试求所需要的驱动力 P。（分数：9.00）_正确答案：(滑块 1 在驱动力 P 的作用下向右下运动，所以，滑块 1 相对于滑块 2 的相对移动速度为向左，过滑块 1 与滑块 2 的接触点作公法线，总反力 R21与 v12成 90+ 角。各运动副的总反力标示如下图 a所示。R21=-R12*滑块 1 在驱动力 P 的作用下运动，相对速度 v13向右下，过滑块 1 与机架 3 的接触点作公法线，总反力 R31与 v13成 90+ 角。滑块 1 的力平衡条件(三
18、力汇交)P+R21+R31=0滑块 2 在驱动力 P 的作用下向右运动，相对速度 v23向右，过滑块 2 与机架 3 的接触点作公法线，总反力R31与 v13成 90+ 角。滑块 2 的力平衡条件(三力汇交)Q+R12+R32=0取力比例尺*由 tan=0.15，计算得=8.53由滑块 1 和滑块 2 的力平衡条件，分别作力矢量多边形，如图 b 所示。由图量得所需要的驱动力 PP=72 P=1440N)解析：22.速度瞬心及机器的运转如图所示齿轮连杆机构中，已知 z1=20，z 2=40，L AB=0.1m，L BC=0.25m，=90，滑块的质量 m4=50kg，齿轮 2 绕轴线 A 的转动
19、惯量 JS2=1kgm2，忽略其他构件的质量和转动惯量。又知作用在轮 1 上的驱动力矩M1=50Nm，滑块上作用有力 Fr=500N，设机构在图示位置起动，求：（分数：9.00）_正确答案：(1)机构的瞬心如下图所示。P 12在齿轮啮合节点处。*由于构件 3 作平动，故 v4=vB= 2LAB(2)取曲柄 2 为等效构件，等效(功率)力矩 Me 2=M1 1-Frv4*Me=2M1-0.11Fr=50Nm等效(动能)转动惯量*机构的等效动力学运动方程能量形式方程式W=E等效构件由位置 1 运动到位置 2(其转角由 1到 2)时，其角速度由 1变为 2。*微分形式方程式，dW=dE，dW=M e
20、d，dE=d(J 2/2)*(3)*， 2=d/dt=0， 1=0)解析：23.凸轮机构的设计原理如图所示为一偏置滚子从动件盘形凸轮机构，在图中标出：（分数：9.00）_正确答案：(如下图所示。*(1)r0为半径作凸轮的基圆。(2)以 O 为圆心、e 为半径作偏距圆，延长导路线，图示导路线与基圆的交点到滚子中心的距离即为图示位置从动件的位移 s。(3)在 OA 的延长线上找到滚子中心的最高点，用反转法作出从动件的最大位移 h。(4)根据压力角的定义知，从动件的受力方向与速度方向所夹锐角，即为机构在图示位置的压力角 。)解析：24.齿轮传动原理。已知一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮传动的模数 m
21、=4mm，压力角 =20，中心距 a=180mm，传动比i12=1.5，试：(1)求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径及齿根圆半径。(2)按比例作图，画出这对齿轮的实际啮合线与理论啮合线。（分数：12.00）_正确答案：(如下图所示。*(1)求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径及齿根圆半径：标准中心距*传动比*解得齿轮的齿数 z1=36，z 2=54分度圆半径 r1=mz1/2=72mm，r 2=mz2/2=108mm齿顶圆半径 ra1=r1+ha=76mm，r a2=r2+ha=112mm齿根圆半径 rf1=r1-hf=67mm，r f2=r2-hf=103mm(2)按*的比例作图，如上图所示，这对齿轮的理论啮合线为 N1N2，实际啮合线为 B2B1。)解析：
