中國礦業(yè)大學(xué)2011年碩士研究生入學(xué)考試試題答案.doc

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中國礦業(yè)大學(xué) 2011年碩士研究生入學(xué)考試初試試題 科目代碼： 808 科目名稱： 機(jī)械原理 滿分：150分 注意：①認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)；②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；③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(cuò)或不填不計(jì)分，共30分) (1)機(jī)構(gòu)中兩構(gòu)件直接接觸且仍具有 稱為運(yùn)動(dòng)副。 (2)平面機(jī)構(gòu)高副低代的原則是 和 。 (3)相對(duì)瞬心與絕對(duì)瞬心的相同點(diǎn)是 ，不同點(diǎn)是 。 (4)在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，已知三個(gè)活動(dòng)構(gòu)件的長度分別為a = 80 mm，b = 150 mm，c = 120 mm， 則機(jī)架d的桿長范圍為 。 (5)一曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，曲柄為主動(dòng)件，當(dāng)導(dǎo)桿的角速度達(dá)到最小時(shí)，該機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角大小為 。 (6)在凸輪機(jī)構(gòu)的各種常用從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有剛性沖擊； 運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有柔性沖擊。 (7)一個(gè)直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，平底的最小長度應(yīng)為 。 (8)一個(gè)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄為主動(dòng)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(duì)漸開線直齒圓柱齒輪的重合度ε= 1.7，則單齒對(duì)一I:作區(qū)為pb，雙齒對(duì)土作區(qū)為 pb(pb為基圓齒距mm)。 (10) 用標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具范成法加工齒數(shù)為14的直齒圓柱齒輪時(shí)，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(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，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(dāng)周期性速度波動(dòng)的機(jī)器主軸速度增加一倍時(shí)，則速度波動(dòng)系數(shù)δ 。 (14)欲將一勻速旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成單向間歇的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可采用的機(jī)構(gòu)有 、 等。 (15) 圓盤類零件靜平衡至少需要 個(gè)平衡面，剛性長轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡至少需要 個(gè)平衡面。 2. 試計(jì)算下面各圖所示機(jī)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(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)導(dǎo)桿3的角速度ω3和滑塊2上D點(diǎn)的速度VD2。己知ω1=10 rad/s,φ1=45,長度比例尺μL=實(shí)際尺寸/圖上尺寸= 10/l(共12分=6+6)。 4. 題4圖所示機(jī)構(gòu)，總反力方向和作用線，已知Me為驅(qū)動(dòng)力矩，Q為生產(chǎn)阻力。不計(jì)重力和慣性力，畫出各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)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(jī)架4對(duì)構(gòu)件3的力作用點(diǎn)，摩擦圓與摩擦角φ的均己知，如題4圖所示。 (共12分=6+6) 5.試設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿LCD=500mm，擺角ψ=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(jī)構(gòu)曲柄LAB、連桿LBC和機(jī)架LAD的長度，并標(biāo)注出最小傳動(dòng)角γmin。(保留作圖線，作圖比例自選) (共12分=4+4+4) 6.一對(duì)外嚙合漸開線標(biāo)準(zhǔn)正常齒制直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，齒數(shù):z1=40，z2=72，模數(shù)m=2mm，壓力角α =20，試求： (1)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，中心距a，分度圓半徑：r1、r2，頂隙c及嚙合角α； (2)當(dāng)安裝中心距a=114mm時(shí)，嚙合角α，節(jié)圓半徑r1、r2及頂隙c； (3)當(dāng)安裝中心距a=115mm時(shí)，為保證無側(cè)隙嚙合，改用一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)，αn= 20， mn=2mm，齒數(shù)不變，此時(shí)兩個(gè)斜齒輪的螺旋角刀β1、β2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(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，己知凸輪1實(shí)際輪廓線為一圓心在O點(diǎn)的偏心圓，其半徑為R，從動(dòng)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(biāo)出當(dāng)從動(dòng)件3從圖示位置升到位移s時(shí)，對(duì)應(yīng)凸輪的轉(zhuǎn)角δ及壓力角α； (4)畫出凸輪機(jī)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(jī)器中，舉出至少3個(gè)不同功用的輪系機(jī)構(gòu)的例子，要求指出各輪系機(jī)構(gòu)的類型、該機(jī)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(dòng)件H上的阻力矩Mr=120Nm。當(dāng)取中心輪1為等效構(gòu)件時(shí)，求作用在等效構(gòu)件上的等效阻力矩Me1，和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jel。 (共10分=4十6) 11.題圖11所示為某機(jī)械系統(tǒng)的等效阻抗力矩Mer的變化曲線，其運(yùn)動(dòng)周期為2π，設(shè)等效驅(qū)動(dòng)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)[δ]=0.05，不計(jì)其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，試求： (l)等效驅(qū)動(dòng)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(dòng)慣量JF。 (共14分=4 +4+6)