中国矿业大学2011年硕士研究生入学考试试题答案.doc

中国矿业大学2011年硕士研究生入学考试初试试题科目代码： 808 科目名称： 机械原理 满分：150分注意：认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!1.填空题(本题共15小题，每小题2分，填错或不填不计分，共30分)(1)机构中两构件直接接触且仍具有 称为运动副。(2)平面机构高副低代的原则是 和 。(3)相对瞬心与绝对瞬心的相同点是 ，不同点是 。(4)在双曲柄机构中，已知三个活动构件的长度分别为a = 80 mm，b = 150 mm，c = 120 mm， 则机架d的杆长范围为 。(5)一曲柄摆动导杆机构，曲柄为主动件，当导杆的角速度达到最小时，该机构的传动角大小为 。(6)在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中，运动规律具有刚性冲击； 运动规律具有柔性冲击。(7)一个直动平底从动件盘形凸轮机构，平底的最小长度应为 。 (8)一个对心曲柄滑块机构的曲柄为主动件，曲柄的杆长a =30 mm，连杆的杆长b =100 mm，则滑块的行程S为 。(9) 一对渐开线直齿圆柱齿轮的重合度= 1.7，则单齿对一I:作区为pb，双齿对土作区为 pb(pb为基圆齿距mm)。(10) 用标准齿条型刀具范成法加工齿数为14的直齿圆柱齿轮时，不发生根切的最小变位系数为 。(11)圆锥齿轮的理论齿廓曲线为 ，通过引入其 将空间齿形问题转化为平面齿形问题。(12)在研究机械系统动力学问题时，常采用等效力(力矩)来代替作用在系统中的所有外力，它是按 相等而求得。(13)当周期性速度波动的机器主轴速度增加一倍时，则速度波动系数 。(14)欲将一匀速旋转的运动转变成单向间歇的旋转运动，可采用的机构有 、 等。(15) 圆盘类零件静平衡至少需要 个平衡面，刚性长转子动平衡至少需要 个平衡面。2. 试计算下面各图所示机构的自由度。 (共12分=4+4+4)3.试用矢量方程图解法求题3图所示的曲柄导杆机构在图示位置时导杆3的角速度3和滑块2上D点的速度VD2。己知1=10 rad/s,1=45,长度比例尺L=实际尺寸/图上尺寸= 10/l(共12分=6+6)。4. 题4图所示机构，总反力方向和作用线，已知Me为驱动力矩，Q为生产阻力。不计重力和惯性力，画出各构件运动副处总反力方向和作用线，并写出各构件的力平衡方程。C为机架4对构件3的力作用点，摩擦圆与摩擦角的均己知，如题4图所示。 (共12分=6+6)5.试设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆LCD=500mm，摆角=45，其中左极限位置为垂直，如题5图所示，同定铰链A、D同在水平线上，行程速比系数K=1.4。试用图解法确定该机构曲柄LAB、连杆LBC和机架LAD的长度，并标注出最小传动角min。(保留作图线，作图比例自选) (共12分=4+4+4)6.一对外啮合渐开线标准正常齿制直齿圆柱齿轮传动，齿数:z1=40，z2=72，模数m=2mm，压力角 =20，试求：(1)当标准安装时，中心距a，分度圆半径：r1、r2，顶隙c及啮合角；(2)当安装中心距a=114mm时，啮合角，节圆半径r1、r2及顶隙c；(3)当安装中心距a=115mm时，为保证无侧隙啮合，改用一对标准斜齿轮传动，n= 20， mn=2mm，齿数不变，此时两个斜齿轮的螺旋角刀1、2各为多少，螺旋方向如何确定? (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.如题7图所示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，己知凸轮1实际轮廓线为一圆心在O点的偏心圆，其半径为R，从动件3的偏距为e，试在答题纸上用作图法：(1)确定凸轮1的合理转向并简要说明理由；(2)画出凸轮的理论廓线及基圆r0；(3)标出当从动件3从图示位置升到位移s时，对应凸轮的转角及压力角；(4)画出凸轮机构的行程h。 (共12分=3+3+3+3) 8.在题8图所示的轮系中，已知Z1=20，Z2=38，Z3=18，Z4=,42，Z4=24, Z5=36，轴A和轴B转速分别为nA= 350r/min，nB = 400r/min，方向如图所示，试确定轴C转速大小及方向。(共12分= 8+4)9.试从你所知道的各种机器中，举出至少3个不同功用的轮系机构的例子，要求指出各轮系机构的类型、该机构的功能。 (共12分=4+4+4)10.题10图为一行星轮系，己知Z1=30， J1=0.05 kgm2， Z2=25，m2=100 kg，J2=0.02 kgm2， Z3=80，JH=0.08 kgm2，齿轮的模数m=10mm，作用在从动件H上的阻力矩Mr=120Nm。当取中心轮1为等效构件时，求作用在等效构件上的等效阻力矩Me1，和等效转动惯量Jel。(共10分=4十6)11.题图11所示为某机械系统的等效阻抗力矩Mer的变化曲线，其运动周期为2，设等效驱动力矩Med为常数，主轴平均转速nm=1000 r/min，许用速度不均匀系数=0.05，不计其余构件的转动惯量，试求：(l)等效驱动力矩Med；(2)主轴最大转速nmax，最小转速nmin及其位置；(3)安装在主轴上的飞轮转动惯量JF。 (共14分=4 +4+6)