考研机械原理模拟题1真题无答案.docx
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考研机械原理模拟题1真题无答案
考研机械原理模拟题2018年
(1)
(总分100,考试时间90分钟)
一、单项选择题
1.两运动副元素的材料一定时,当量摩擦系数取决于______。
A.运动副元素的几何形状B.运动副元素间的相对运动速度的大小
C.运动副元素间作用力的大小D.运动副元素间温差的大小
2.机械中采用环形轴端支承的原因是______。
A.加工方便B.避免轴端中心压强过大
C.便于跑合轴端面D.提高承载能力
3.下述四个措施中,______不能降低轴颈中的摩擦力矩。
A.减小轴颈的直径B.加注润滑油
C.略微增大轴承与轴颈的间隙D.增加轴承的长度
4.一台机器空运转,对外不做功,这时机器的效率______。
A.大于零B.小于零
C.等于零D.大小不一定
二、填空题
1.移动副的自锁条件是______,转动副的自锁条件是______,螺旋副的自锁条件是______。
2.从效率的观点来看,机械的自锁条件是______;对于反行程自锁的机构,其正行程的机械效率一般小于______。
3.在同样条件下,三角螺纹的摩擦力矩______矩形螺纹的摩擦力矩,因此它多用于______。
4.机械发生自锁的实质是______。
5.机械效率等于______功与______功之比,它反映了______功在机械中的有效利用程度。
三、分析计算题
1.已知下图所示机构中移动副的摩擦系数f=0.1,转动副的当量摩擦系数fv=0.15,绳的两直线部分与斜面平行,且绳与滑轮间无滑动,滑轮半径R=100mm,轴颈半径r=30mm,滑块重Q=1000N,斜面倾角α=30°,楔形半角θ=60°。
求使滑块2匀速上滑所需的拉力P及机构的效率。
2.如下图所示的四构件斜面机构,已知摩擦角为φ,求力P为驱动力时的正行程不自锁而Q为驱动力时反行程自锁的条件,并求反行程的效率关系式。
3.如下图所示的机组是一电动机经带传动、减速器带动两个工作机A和B。
已知两个工作机的输出功率和效率分别为NA=2kw,ηA=0.8;NB=3kw,ηB=0.7,每对齿轮传动的效率η1=0.95,每个支承的效率η2=0.98,带传动的效率η3=0.9。
求电动机的功率和机组的效率。
4.下图所示为一机床的矩形—V形导轨副,拖板1与导轨2组成复合移动副。
已知拖板1的运动方向垂直于纸面,重心在S处,几何尺寸如图所示,各接触面的滑动摩擦系数f=0.1,试求该导轨的当量摩擦系数fv。
5.下图所示为一焊接用楔形夹具,利用这个夹具把两个要焊接的工件1和1"预先夹紧,以便焊接。
图中2为夹具,3为楔块,如已知各接触面间的摩擦系数均为f,试确定此夹具的自锁条件。
6.下图所示由构件1、2、3、4所组成的杠杆机构中,虚线圆为转动副A、B、C中的摩擦圆,半径为ρ,P为驱动力,Q为生产阻力,杠杆处于水平位置。
(1)标出转动副A、B、C中总反力R12、R32、R42的作用线位置及方向,并写出构件2的力平衡方程式;
(2)求出使Q等速上升时的驱动力P(用Q表示);
(3)求该杠杆机构的效率η。
7.已知摩擦圆如下图所示(虚线圆),摩擦角φ=30°,生产阻力Q,试列出构件2的力平衡方程及作出相应的力矢量多边形,标出R31力作用线位置与方向。
8.如下图所示,已知滑块2在主动力P作用下,克服沿斜面向下的工作阻力Q,沿斜面(α=30°)向上匀速滑动,主动力P与水平方向夹角为β=15°,接触面之间的摩擦角φ=10°。
(1)用力多边形法求出主动力P与工作阻力Q之间的数学关系式(必须列出力平衡方程式,画出相应的力多边形);
(2)为避免滑块2上滑时发生自锁,β角的最大极限值为多少(即滑块2上滑时的不自锁条件)?
9.如下图所示机构,已知杆长lAB、lBC,滚子半径r,转动副摩擦圆(虚线所示)半径ρ,滑动摩擦系数f,A、C两铰链在同一水平线上,不计构件重量,试求:
(1)若不计运动副中的摩擦时,该机构的自锁条件;
(2)考虑运动副中的摩擦时,该机构的自锁条件。
四、作图题
1.设计一如下图所示铰链四杆机构。
已知摇杆的行程速比系数K=1,机架长LAD=120mm,曲柄长lAB=20mm,且当曲柄AB运动到与连杆拉直共线时,曲柄位置AB2与机架的夹角φ1=45°,试确定摇杆及连杆的长度lCD和lBC。
2.在一偏置曲柄滑块机构中,已知偏距为e(滑块的导路方向线在曲柄转动中心之上),曲柄为2e,连杆为7e,试绘图表示:
(1)滑块的行程;
(2)曲柄为主动时的最大压力角;
(3)滑块为主动时机构的死点位置。
3.在下图所示的曲柄滑块机构中,已知偏心距e=10mm,曲柄长a=20mm,且为主动件,连杆长b=60mm,试求:
(1)滑块的行程;
(2)最小传动角γmin的大小及位置;
(3)画出极位夹角θ。
4.在一偏置曲柄滑块机构中,滑块导路方向线在曲柄转动中心之上。
已知曲柄a=70mm,连杆b=200mm,偏距e=30mm,曲柄转速n1=500r/min。
(1)求滑块行程长度;
(2)分别求滑块正、反行程的平均速度;
(3)画出当滑块为主动时的机构死点位置。
5.在偏置曲柄滑块机构ABC中,已知曲柄AB=70mm,连杆BC=164mm,偏距e=24mm,滑块中心C运动方向线在铰链A之上,设曲柄为主动件,顺时针转动,试按比例画出机构运动简图,并标出滑块向右运动行程的最小传动角和向左运动行程的最小传动角,并由此确定滑块工作行程方向。
6.一平面导杆机构。
已知主动曲柄绕轴心A作等速回转,从动件滑块作往复移动,lAB=46mm,lDC=404mm,lCE=392mm,其他尺寸如下图所示,试求该机构的行程速比系数K与极位夹角θ。
7.下图所示为Y52插齿机的插齿机构。
已知lO1O2=200mm;要求插齿刀行程H=80mm,行程速比系数K=1.5,试确定各杆件尺寸(即lO1A和扇形齿轮分度圆半径R2)。
8.在下图示插床的转动导杆机构中,已知lAB=50mm,lAD=40mm及行程速比系数K=1.4,求曲柄BC的长度及插刀P的行程长。
9.已知滑块的行程为30mm,其行程速比系数K=3,其余尺寸如下图所示。
试设计一铰链六杆机构。
10.如下图所示的六杆机构,AB为曲柄。
如已知滑块行程长H=20mm,E点的近极限位置距D点为46mm,lCD=30mm,lCE=60mm,lAD=50mm,试求lAB和lBC,并求出极位夹角。
11.已知一六杆机构,输入构件为曲柄O2B(C),两个输出构件分别为滑块D和摇杆O1A,滑块D的行程速比系数K=1.4,且已知lO2C:
lO2B=1.2,lO1A=2lO2B,摇杆O1A的左边极限位置与水平线的夹角ψ1为55°(见下图),滑块D的行程HD=50mm,其余尺寸如下图所示。
试设计此机构并求出摇杆的行程速比系数。
五、图解题
1.在下图所示的机构中,已知各构件的尺寸、生产阻力Q、各转动副处的摩擦圆(图中用虚线表示)及移动副的摩擦角(如下图所示φ角),不计各构件的惯性力和重力。
(1)试在图中画出在驱动力P作用下,各运动副中总反力的作用线位置与方向;
(2)右Q为驱动力,而P为生产阻力,则各运动副中总反力作用线的位置和方向又如何?
(3)在驱动力Q作用下,该机构在什么情况下自锁?
2.已知下图所示机构的各杆长度及位置角θ,驱动力P,转动副中的摩擦圆半径ρ,移动副中的摩擦角φ,CDE⊥ADF。
试求各运动副中的反力和应加在杆AB上的平衡力矩(为作图方便,取ρ=4mm,φ=10°,力P画50个单位长度)。
3.在下图所示的夹紧机构中,已知各构件的尺寸,摩擦圆如图中虚线小圆所示。
试求:
(1)在图示位置欲产生Q=100N的夹紧力时所需的压力P;
(2)该机构在图示位置时的效率η(构件2与构件4之间的摩擦不计,规定μF=2.5N/mm)。
4.在下图所示的机构中,已知驱动力P=25N,图中虚线小圆为摩擦圆,lFA=20mm,lAB=25mm,lBC=20mm,lCD=25mm,lDE=10mm,α=9°,摩擦角φ=9°。
试求:
(1)在图上画出正行程时杆2、连杆3、斜块4的受力情况;
(2)求能克服的工作阻力Q的大小;
(3)斜块4反行程时的自锁条件。
5.下图所示为一摆动推杆盘形凸轮机构。
设已知机构各部分(包括轴颈)的几何尺寸及作用于推杆上的生产阻力Q,又知各运动副中的摩擦系数f和摩擦圆半径P,如果不计各构件的重量及惯性力。
试用图解法确定:
(1)各运动副中的反力;
(2)需加于凸轮轴上的平衡力矩Mb;
(3)该机构的机械效率。
6.在下图所示的机构中,已知原动件1在驱动力矩的作用下等速转动,转向如图,从动件2上的生产阻力Q如图所示,运动副C的摩擦角φ=15°,各转动副处虚线圆为摩擦圆。
若不计各构件的重力与惯性力,试在图上标出各运动副中总反力的方位与指向,并写出构件2的力平衡方程和画出力多边形。
7.下图所示杠杆机构处于平衡状态,杆2上的驱动力Fd=100N,方向水平向左,L1=60mm;生产阻力Q=120N,方向垂直向上,L2=40mm。
试求:
(1)用图解法求转动副A中构件1对2的总反力R12的大小;
(2)求转动副A中的摩擦圆半径ρ,并在图上画出摩擦圆和标出R12的位置。
8.下图为一曲柄导杆破碎机简图。
机构尺寸如图所示,其长度比例尺μl=0.005m/mm,如已知各转动副的摩擦圆,且摩擦角φ=20°,破碎时的工作阻力Q=1000N,试取力比例尺μF=20N/mm,用图解法求原动件1上所需的驱动力矩Md的大小和方向。
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