2009年西南交大机械原理研究生入学考题

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1、绝密★启用前西南交通大学2009年硕士研究生招生入学考试试卷试题代码：824试题名称：机械原理考试时间：2009年1月考生请注意：1.本试题共七题，共4页，满分150分，请认真检查；2.答题时，直接将答题内容写在考场提供的答题纸上，答在试卷上的内容无效；3.请在答题纸上按要求填写试题代码和试题名称；4.试卷不得拆开，否则遗失后果自负。一、（16分）题1图所示平面机构，图中四边形为矩形，构件1为圆心在点的圆盘。1、计算的自由度，如果有复合铰链、局部自由度和虚约束请予以指出；2、进行高副低代，画出机构的低副运动等效机构。题1图1、判定构件1、构件3和构件5是否为曲柄

2、；2、拆出机构中所含基本杆组，并确定机构的级别;3、利用速度瞬心法，确定机构在图示位置（ZBCA=9（T）时，构件5的角速度695的大小和方向。题2图三、（17分）一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，已知齿轮1齿数为Z,=15,传动比/12=1.4,模数m=压力角汉=20°,正常齿制，设计要求不能存在根切现象。1、计算齿轮1和齿轮2的最小变位系数xlmin，x2min;2、齿轮1和齿轮2的变位系数x2取何值时，这对齿轮正确安装的中心距可以为最小？此时，齿轮传动属于哪种传动类型？有什么优点和缺点？参考公式.,2（xl+x，）tan6Z.inv（7=—*z+inv6ra'c

3、osa'=acosa弹簧题4图四、（27分）题4图所示凸轮机构，凸轮轮廓曲线为圆心在0,，半径/?的圆盘，圆心（9,到凸轮转动轴心4的距离为滚子半径凸轮为匀速转动，角速度为叫。凸轮上作用有驱动力矩M},方向如图所示，凸轮对其转动轴A的转动惯量为J。从动件的质量为m，弹簧在凸轮起始运动5=0时，为自由状态，弹簧的刚度系数为h在推程中从动件上受有工作阻力回程中Fq=0,重力忽略不计。1、凸轮的基圆半径~为多少；2、写出从动件的运动规律S（<5）的表达3、该凸轮机构有无急回作用，为什么?4、以凸轮为等效构件，写出机构的等效转动惯量人、推程和回程的等效驱动力矩和等效阻力

4、矩五、（28分）现要设计一个曲柄摇杆机构ASCZ），摇杆CD的长度=55mm,在其极限位置时的角度a,=60°和汉2=120°,如题5图所7F。曲柄A6为原动件，匀速转动。1、如果固定铰链点A和£>在同一水平线上，并且IAD=100mm，，问机构的极位夹角沒为多少？摇杆CD处于极限位置时，机构的传动角/是多少？2、如果设计要求机构的行程速比系数尺=1.118,并且/AD=100mm保持不变，则固定铰链点A应当选在何处，构件AS和SC的长度和应为多少？3、如果设计要求机构的行程速比系数厂=1.0,并且100mm保持不变，则固定铰链点A应当选在何处，构件AB和BC的

5、长度和应为多少？六、（24分）题6图为一个夹具的设计方案。方案中共用了4个活动构件（构件2—5）。1、简要说明夹紧和放松工件的工作过程；2、当工件夹紧时，画出构件2所受到的运动副反力的方向。设高副的摩擦系数为/，转动副的摩擦圆半径为p，摩擦圆如题6图中虚线所示；3、要使机构能够正常工作，并且当工件被夹紧后机构自锁，螺旋副的升角A应当满足什么条件？楔面角〃应当满足什么条件？设机构中所有移动副、螺旋副的摩擦系数均为/。七、（12分）题7图所示机构，该机构是由构件3、4、5组成的连杆机构和齿轮1、2、4及构件3组成的行星轮系构成的组合机构。机构中Z,=2Z4AC=°1

6、、证明构件3的转速叫与构件4的转速仍4之间有关系岣=-a）4；2、说明机构中存在有虚约束；题7图3、如果机构的原动件是构件5,说明虚约束所起的作用。