发布时间 : 星期二 文章机械原理2009-2010真题分析更新完毕开始阅读7b29a6e7f80f76c66137ee06eff9aef8951e4841
2.2 真题剖析
2.2.1 2009年真题
【点评】本年份真题包括以下3种题型：8道简答题，每道题5分，总计40分；5道计算题，，总计83分;2道分析简述题，总计27分。
和往年考试题目对比，题型变化很小，其中，题型变化较大的是分析简述题型。 【题目】1简答题
1）双曲柄机构的四个构件长度应满足什么条件？ 2）构件和零件的本质区别是什么？
3）平面四杆机构有哪几种演化方法？其演化的目的何在？ 4）何谓齿轮的根切现象？产生根切的原因是什么？ 5）什么是惰轮？它在轮系中起什么作用？
6）与单万向联轴节相比，双万向联轴节有什么优点？ 7）写出水平楔形槽与滑块之间的当量摩擦系数公式。
8）通过某以实际机器，说明什么是稳定运转状态下机械的周期性速度波动及如何进行调节。
【解题】答题要点：
1）应该杆长之和条件和最短构件最为机架两个方面。
2）零件：机械制造中的最基本单元；构件：是机械结构中最近的运动单元，它可以是一个零件，也可以是由多个没有相对运动的零件组装在一起的。
3）演变方法：更换机架（倒置机构的概念），转化转动副为移动副以及改变转动副结构这三
种方法（同时应该了解这三种演变方法形成的不同机构是什么）。
演化目的：可以从“适应不同的使用场合、更广机械结构使用范围和机械结构的合理性”
三个方面来考虑。
4）根切的定义（P188）；原因：在展成法切削加工齿轮中，刀具的齿顶线或者齿顶圆与啮合线的交点超过了被切齿轮的极限点。
5）惰轮：在轮系中不影响传动比大小的齿轮，其作用在于改变传动比的正负号（带来的结
果是什么？）。
6）优点：双万向联轴节有效的消除了单万向联轴节中从动轴转速存在的周期性波动； 能够保证当两轴夹角发生变化时，仍能继续工作而不影响瞬时角速度大小，即能
保证等角速比。
7）f△=f/sinθ（推导过程）
8）以发动机主轴为例说明，曲轴在连杆的带动下，从启动达到正常的工作转速，即达到稳定运转状态，在该阶段，主轴转速在它正常工作转速相对应的平均值的上下周期性的反复变动，这种在稳定转速中的波动被称为稳定状态下机械的周期性速度波动。 调节方法：安装飞轮。
【分析】该题包括九个考点（详见2.1真题分析表中考查范围），其中第8）题包含两个考点，从这简答题来看，难度都比较小，主要还是以课本上的基本概念为主来进行考查，命题人主要想考察同学对基本知识的掌握的能力，因此建议同学们在复习的时候应该注意对参考书目中一些基本的概念的理解，在此基础上了相关的一些应用场合，并具有一定的归纳能力， 同往年的简答题所考查的知识点来看，基本类型保持不变，但考点重现率较低，这也提醒同学们要对基础知识有一个全面行的了解和掌握。
【题目2】图画出图示机构的简图，计算其自由度。（10分）
【解题】n=3，PL=3，PH=2，F=3n-2 PL- PH=3*3-2*3-2=1
【题目3】图示定块机构，已知杆长L1、L3，原动机1 以ω1等速转动。试用解析法求：摇杆3的角
位移φ3、角速度ω3、角加速度 ξ3和移动杆2的位移L2。（18分） 【解题】解题思路：
1）建立封闭矢量方程 L1+L2=L3
2）位置方程 iL2+L1ei1=L3 ei3
φ
φ
实部： L1cosφ1= L3cosφ3 虚部： L1sinφ1+L2= L3sinφ3 由实部和虚部可得角位移φ3=arcos[（L1/L3）*cosφ1]
L2=L3sinφ3-L1sinφ1 3）速度分析 对位置方程对时间求导得：
iω1L1ei1+ivA2=iL3ω3ei3 （*）
φ
φ
对上式两边同乘e-i
φ3
并取实部和虚部，得：
实部 -ω1L1sin（φ1-φ3）= vA2sinφ3
虚部 L1ω1 cos（φ1-φ3）+ vA2cosφ3=L3ω3
即可求得ω3=[ L1ω1 cos（φ1-φ3）-ω1L1sin（φ1-φ3）cotφ3]/L3
4）加速度分析 同理，对（*）式再次对时间求导， -ω12L1ei1+iα
φ
φ
2iφ3
+L3ξ3i A2=- L3ω3e
两边同乘e-i3，并取实部和虚部可化简求得角加速度ξ3 实部 -L1ω1 2cos（φ1-φ3）+α 虚部 -L1ω1 2sin（φ1-φ3）+α
A2sinφ3= L3ω3
2
A2cosφ3= L3ξ3
即可求得ξ3=｛-L1ω1 2sin（φ1-φ3）+[-L1ω1 2cos（φ1-φ3）- L3ω32]cotφ3｝/L3
【题目4】试求图示平底直动从动件盘凸轮机构的凸轮实际轮廓线方程。（20分）
【解题】该题为参考书目P137例4-1，书中有详细的解答过程，在此就不再赘述
【题目5】吊车行走机构减速器原使用渐开线标准齿轮机构，已知z1=13、z2=47、压力角α=20°、
﹡﹡
模数m=3mm、ha=1、c=0.25。齿轮1因切齿干涉经常断齿，决定改用高度变位齿轮。求齿轮1刚好不产生切齿干涉时，两齿轮的分度圆、节圆、顶圆和基圆半径。（15分） 【解题】解题思路：
从题目中的“齿轮1因切齿干涉经常断齿，决定改用高度变位齿轮”可知，小齿轮是因为
z1=13 设小齿轮的变位系数为x1，大齿轮的变位系数为x2，那么x1=- x2≥ha*（zmin-z1）/zmin，题目要求刚好不发生干涉，即取x1=- x2=h﹡a*（zmin-z1）/zmin， 在求得变位系数之后可根据参考书目P201表5-2进行计算，求得齿轮的分度圆、节圆、顶圆和基圆半径，计算过程请同学们自行演算。 ﹡ 【题目6】已知图示混合轮系的各轮齿数，求传动比iH7 【解题】1）行星轮系4-H`-5-6-7 IH`7=1-i47H`=1-（-z7z5/z6z4）=1+z7z5/z6z4 2）行星轮系1-H-2-3（H`） iH3=1-I13H=1-（-z3/z1）=1+z3/z1= iHH` iH7= iHH`* IH`7= iH3*IH`7 【题目7】图示为电动绞车的三种传动方案，试从结构、性能、性能经济性及对工作条件的适应性等方面对三种方案加以比较。（12分） 【解题】解题思路：该题可针对题目所要求的四个方面对三种方案进行分析即可： 结构：a）和c）方案都采用方案采用的是二级传动、b）方 案为一级传动，相比较来说b）方案要好一些； 性能：a）和c）方案都采用的直齿圆柱齿轮，b）方案采用 的是蜗轮蜗杆机构，相对直齿圆锥齿轮的优点是运行 更加平稳，噪声小，能实现大的传动比；承载能力较 强，同时也有缺点，如易磨损、易发热、效率较低； 经济性：a）和c）方案相对于b）方案在结构上要复杂一 些，但b）方案的蜗轮蜗杆结构为避免其易发热、 易磨损的缺点，其材料成本要大一些，所以从经济性来看，三种方案差别不是很明显； 对工作条件的适应性：a）和b）方案中的传动机构为密封装置，对工作适应性要强一些。 综合来看，选择方案b）比较好。 【题目8】图示为一组合机构，分解出单一机构，画出每一个简图和组合机构的组合框图，说出单一机构的名称，并说明是如何组合的。（15分） 【解题】解题思路： 如图所示，该机构中由构件1、2、3、4及机架组成了一曲柄滑块机构，其中曲柄滑块机构中的滑块演变成了该机构中的的构件4，曲柄则演变为凸轮1；同时由凸轮1、构件4及机架组成了凸轮机构。组合框图为：