2023年研究生类研究生入学考试专业课机械设计与机械原理历年高频考题带答案难题附详解

2023年研究生类研究生入学考试专业课机械设计与机械原理历年高频考题带答案难题附详解（图片大小可自由调整）第1卷一.历年考点试题黑钻版(共25题)1.试分析题图所示卷扬机中各轴所受的载荷，并由此判定各轴的类型。(轴的自重、轴承中的摩擦均不计)

2.链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在______情况下。A.低速重载B.高速重载C.高速轻载D.低速轻载3.已知某轧钢机的原动机功率等于常数，P'=2600HP(马力)，钢材通过轧辊时消耗的功率为常数，P"=4000HP，钢材通过轧辊的时间f"=5s，主轴平均转速n=80r/min，机械运转速度不均匀系数δ=0.1，求：(1)安装在主轴上的飞轮的转动惯量；(2)飞轮的最大转速和最小转速；(3)此轧钢机的运转周期。4.滚子推杆盘形凸轮的基圆半径是从______到______的最短距离。5.一对渐开线直齿柱齿轮的重合度ε与齿轮的______有关，而与齿轮的______无关。当ε=1.3时，说明在整个啮合过程中两对齿啮合的时间占整个啮合时间的______%，一对齿啮合的时间占整个啮合时间的______%。6.对齿轮材料的基本要求是：齿面______；齿芯______，以抵抗各种齿面失效和齿根折断。7.对于高速重载的滚子链传动，应选用节距______的______排链；对于低速重载的滚子链传动，应选用节距______的链传动。8.题图所示机构中，1、2为一对标准齿轮传动，模数m=2，齿数z1=20，z2=40，轮l的角速度ω1=100rad/s为常数。机构简图按1:2比例画出，O1A=15mm，O2B=30mm，AD=50mm，其他所需尺寸可由图量得。试求：

在图示位置时，构件AD的角速度，D点的速度大小和方向。

9.磨损按破坏机理不同，可分为______、______、______及______四种基本类型。10.如图所示为一传动轴系的组合结构设计，试标注图中各轴段直径d、d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7的配合(如d3H7/r6)。

11.如图所示为手摇唧筒机构。已知各部分尺寸和接触面的摩擦因数f，转动副A、B、C处的虚线圆代表摩擦圆。试画出在P力作用下的各总反力作用线位置和方向(不考虑各构件的质量和转动惯量)。

12.两滑动表面所处的润滑状态，可近似按参数______进行判断。该参数的表达式为______。13.在下图所示凸轮机构中，弧形表面的摆动从动件与凸轮在B点接触。当凸轮从图示位置逆时针方向转过90°时，试用图解法求出或示出：

(1)从动件在凸轮上的接触点。

(2)从动件摆动的角度大小。

(3)该位置处机构的压力角。14.在向心动压滑动轴承工作中，随着______，滑动轴承承载能力增大。A.相对间隙增大B.轴承宽度的增大C.轴颈速度减小D.润滑油动力粘度减小15.推导对心平底(平底与推杆轴线垂直)盘形凸轮机构(见下图)的凸轮廓线直角坐标方程式。

16.某机组主轴上作用的驱动力矩M'为常数，它的一个运动循环中阻力矩M"的变化如图所示。今给定ωm=25rad/s，6=0.04，采用平均直径Dm=0.5m的带轮辐的飞轮，试确定飞轮的转动惯量和质量。

17.下列各种机械设备中，______只宜采用滑动轴承。A.中、小型减速器齿轮轴B.电动机转子C.铁道机车车辆轴D.大型水轮机主轴18.平键连接中的静连接的主要失效形式为______，动连接的主要失效形式为______；所以通常只进行键连接的______强度或______计算。19.速度影像的相似原理只能应用于______的各点，而不能应用于______的各点。20.指出机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。

发动机机构21.若转子的某个回转面上存在不平衡质量，而在此回转面上又不允许加重和去重，则此转子的惯性力无法平衡。22.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。

23.与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是______。A.可实现各种预期的运动规律B.便于润滑C.制造方便，易获得较高的精度D.从动件的行程可较大24.按标准中心距安装的齿轮称为标准齿轮。25.在铰链四杆机构ABCD中，已知lAB=30mm，lBC=75mm，lCD=50mm，且AB为原动件，AD为机架。试求该机构为曲柄摇杆机构时lAD的长度范围。第1卷参考答案一.历年考点试题黑钻版1.参考答案：[解]

轴Ⅰ只受转矩，为传动轴；轴Ⅱ既受转矩，又受弯矩，故为转轴；轴Ⅲ只受弯矩，且为转动的，故为转动心轴；轴Ⅳ只受弯矩，且为转动的，故为转动心轴。2.参考答案：A3.参考答案：(1)最大盈亏功计算

Wmax=|0.735(P'-P")t"|1×103=5.145×106N·m

飞轮的转动惯量

(2)平均角速度

由公式可得，飞轮的最大转速和最小转速分别为

(3)因为在一个周期内，驱动力矩作功和阻力矩作功相等，即有

P't'=P"t"

故4.参考答案：凸轮回转中心；凸轮理论廓线5.参考答案：齿数z1、z2

模数

46.15

53.856.参考答案：较硬；较韧7.参考答案：

小；多；大8.参考答案：[解]

选取比例尺作机构图(题目已给出)。

(1)求ω3的大小和方向。

现选A点为重合点(A1、A3、A4)，如图(a)所示。

上式中：

vA3=ω1O1A=100×0.015m/s=1.5m/s

vB2=ω2O2B=50×0.03m/s=1.5m/s

取pa3=30mm代表，其速度比例尺，作速度图(见图(b))，得

vA4B2=μv·b2a4=0.05×28m/s=1.4m/s

(2)求vD的大小和方向。

选取M点为重合点(M3、M4)，得

作速度图如图(b)所示，可以求得m4点。在速度图上量取m4m3=a4a3，可以求得m3点。

利用速度影像原理可以求得图(b)所示的d点，连接pd得D点速度为

vD=μv·pd=0.05×13.5m/s=0.675m/s

D点速度的方向：垂直于AD，向上。9.参考答案：黏着磨损；磨粒磨损；表面疲劳磨损；腐蚀磨损10.参考答案：解：d(G7/r6)，d1(H7/h8)，d2(k6)，d3(H7/r6)，d4(H7/h6)，d5(k6)，d6(H7)，d7(H7/h6)。11.参考答案：如下图所示。

12.参考答案：膜厚比λ；13.参考答案：(1)接触点为A。

(2)ψB-ψA。

(3)压力角α如下图所示，为O'A与从动件A点摆动速度方向线间所夹锐角。

14.参考答案：B[解析]由公式F=ηωdBCp/ψ2可知，B项正确，ACD三项都会使滑动轴承的承载能力减少。15.参考答案：如下图所示，当凸轮转角δ时，推杆位移为s。据反转法知，平底与凸轮在B点相切，此时凸轮与推杆的相对速度瞬心在P点，推杆速度为

所以

B点坐标为

16.参考答案：解：由图题知，一个运动循环的力矩图有四个重复图示，所以，可以以一个周期只有来计算。

(1)求驱动力矩M'

一个周期内驱动力矩作功和阻力矩作功相等，驱动力矩M'为常数，则

解得：M'=200N·m。

(2)求最大盈亏功

M'-φ图和M"-φ图如图(a)所示，据此作出能量指示如图(b)所示。由图可知最大盈亏功为：

(3)求飞轮的转动惯量

(4)求飞轮的质量由可得：质量17.参考答案：D18.参考答案：较弱零件的工作面被压溃；磨损；挤压；耐磨性19.参考答案：同一构件上

不同构件上20.参考答案：解：图中所示机构的