合肥工业大学机械系统设计复习资料与试题1
合肥工业大学机械动力学基础试题(含部分答案)
②由动能定理可知： E = m1 x12
1 2
其中 x1 a , x2 b , 为杆转过的角度. J eq m1a 2 m2b2 再求等效刚度， keq x 2
1 2
1 2 1 2 2 kx2 kb keq kb2 2 2
④推导出用单元节点位移表示的单元应变、单元应力表达式，再利用虚功方程建立单元节 点力阵与节点位移列阵之间的关系，形成单元的刚度方程式。 ⑤根据系统的动能与势能，得到各单元的刚度矩阵和质量矩阵。 ⑥考虑整体结构的约束情况，修正整体刚度方程，求解单元节点的运动方程。 ⑦由单元节点的运动方程“装配”成为全系统的运动方程。 （6）简述机械系统的三要素及动力学模型。 （2012） 答：三要素：惯性、弹性、阻尼. 动力学模型：①集中参数模型,由惯性元件、弹性元件和阻尼元件等离散元件组成；②有 限单元模型，由有限个离散单元组成，每个单元则是连续的；③连续弹性体模型将实际结 构简化成质量和刚度均匀分布或按简单规律分布的弹性体. 3. 试求图示振动系统的运动微分方程和固有频率。 （图 3、图 5 作纯滚动）
不作用外载荷时的力矩平衡可列为： ∴系统固有频率为：
M J
eq
keq 0
keq J eq
kb 2 . m1a 2 m2b 2
③由于 m作纯滚动，则运动微分方程可表示为： J kx r 0 ，其中 J 为 m相对于接地 点的转动惯量， J
kk mx kx 0 ，即： mx 1 2 k3 cos 2 x 0 k1 k2
∴系统固有频率为：n
k m
k1k2 k3 cos 2 k k k (k k 2 ) cos 2 k1 k 2 . = 1 2 3 1 m m(k1 k 2 )
2017-2018 合肥工业大学(815)机械原理考研真题及复习指导
2017合肥工业大学815《机械原理》初试真题回忆和复习建议复试结束有一段时间了，毕设也差不多了，闲着没事，给学弟学妹讲一下工大初试《机械原理》的情况，17年题目感觉不难，遇到几道原题，有课后习题，西工大版上的，还有之前考过的。
自我感觉比16年的简单。
第一题自由度计算送分，很简单。
第二题图解法或解析法求速度加速度，比较新颖，需要作辅助线，两个方法都行，我是用图解法做的。
解析法思路简单，但是计算时复杂，而且不好检查正误。
第三题连杆机构分析，曲柄连杆，给出角度，让你画出完整的曲柄机构，和尺寸。
第四题凸轮机构，比较简单。
第五题齿轮，变位齿轮，直齿斜齿计算，就那几个公式，问题不大。
第六题轮系，今年考的是历年真题之前考过的，去年也是东南版课后习题里的。
第七题平衡分析，曲柄滑块机构的受力，相对课后习题是比较简单的，也是图解法做的，计算也不难。
第八题应该是飞轮计算，根据驱动力矩等于阻力矩。
第九题计算转到惯量，这种题目一般就是直接套公式，不难。
难度不会超过16年的那个刨床机构。
第十题一般是开放性的题目，今年是考的机械手自由度吧，自行设计机器人手臂的传动，言之有理即可。
从17的试题可以看出：1、都是常规考点和题型，只要把十个题型熟练掌握，还是不难的。
2、除了最后一题，都是原题主要是课后习题的（东南版和西工大版都有，越来越侧重西工大的，东南的都基本出完了，17年出了几道西工大的）；教辅书的，例如《机械原理学习与考研辅导》，所以说要多做题，很有可能就碰到原题，机械原理不像数学，并没多少题型，多练习考场就会遇到熟悉的题目；还有历年真题，好好研究，考过的题还有可能会考。
再谈一下复习大概计划：1、可以从暑假开始准备，课本要好好看一遍，有些公式需要记住，例题要重点看，有的课后习题需要做一遍。
工大现在不考简答题，概念之类的理解就行。
看课本时可以结合视频课程来看，比自己啃要效率高，例如考试点的机械原理辅导视频就可以，其他名校的视频课程也行。
机械系统设计试题
《机械系统设计》习题选集机械设计教研室第一章1．系统的概念。
2．系统的特点。
3．机械系统的特性。
4．从流的观点出发，机械系统的组成。
5．机械系统设计的特点。
6．机械系统设计的基本思想。
7．机械系统设计的一般过程。
第二章1．总体设计过程中应形成的基本技术文件。
2．设计任务的类型。
3．设计任务的来源。
4．试拟定播种、施肥机的设计任务书。
5．画出播种、施肥机的功能构成图。
6．试建立播种、施肥机的功能树。
7．形态学矩阵的概念。
8．试建立挖掘机的形态学矩阵，并根据总体方案确定的基本原则，确定几种合理的方案，并作简要说明。
9．机械系统方案评价的基本原则。
常用的评价方法。
10．在某机器设计中，有两种备选方案，为了确定选择哪个方案，组织了一个由20位专家组成的评价小组用模糊综合评价法对两个方案进行评价。
已知：1)评价指标：产品性能（B1）、可靠性（B2）、使用方便性（B3）、制造成本（B4）、使用成本（B5）；每个评价指标划分为优、良、中等、较差、很差5个等级：0.9，0.7，0.5，0.3，0.1；2)评价指标B1、B2、B3、B4、B5的权分别为：0.25、0.2、0.2、0.2、0.15；3)投票结果如下表所示：评价指标评价等级（A方案）评价等级（B方案）优良中等较差很差优良中等较差很差B110 4 4 2 0 8 6 4 2 0B210 4 2 4 0 8 4 4 2 2B38 4 4 2 2 8 4 4 2 2B48 4 4 4 0 6 4 4 4 2B58 6 4 2 0 6 4 4 6 011．总体布置的基本原则。
12．总体布置的基本形式。
13．试分析手扶拖拉机的总体布置方案。
14．机械系统常用技术参数及指标的类型。
第三章1．物料流系统的基本概念。
2．物料流设计在机械系统设计中的重要地位。
3．物料流系统的组成。
4．简述常用存储子系统。
5．简述常用输送、搬运子系统。
6．简述六点定位规则。
7．夹紧装置的组成。
合工大机械设计作业参考答案_绪论
绪论1、【答】机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。
所以，机器的基本组成要素就是机械零件。
2、【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。
如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
3、【答】本课程的主要任务是培养学生1）有正确的设计思想并勇于探索创新；2）掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，进而具有综合运用所学的知识，研究改进或开发新的基础件及设计简单机械的能力；3）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；4）掌握典型机械零件的试验方法，获得实验技能的基本训练；5）了解国家当前的有关技术经济政策，并对机械设计的新发展有所了解。
机械设计总论1、【答】机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分。
传动装置的作用：介于机器的原动机和执行部分之间，改变原动机提供的运动和动力参数，以满足执行部分的要求。
2、【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。
机械零件的主要失效形式有1）整体断裂；2）过大的残余变形（塑性变形）；3）零件的表面破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳；4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必要的条件，则将发生不同类型的失效，如带传动的打滑，高速转子由于共振而引起断裂，滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
3、【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有：强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、【答】浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼，表示了零件或部件的失效率与时间的关系，一般用实验方法求得。
浴盆曲线分为三段：第Ⅰ段代表早期失效阶段，失效率由开始时很高的数值急剧地下降到某一稳定的数值；第Ⅱ段代表正常使用阶段，失效率数值缓慢增长；第Ⅲ段代表损坏阶段，失效率数值由稳定的数值逐渐急剧上升。
合肥工业机械考研真题试卷
合肥工业机械考研真题试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 机械设计中，下列哪个因素不是影响零件强度的主要因素？A. 材料B. 载荷C. 温度D. 表面粗糙度2. 在机械加工中，以下哪项不是常见的加工误差来源？A. 刀具磨损B. 机床热变形C. 材料硬度D. 切削速度3. 以下哪个不是机械传动的类型？A. 齿轮传动B. 皮带传动C. 液压传动D. 链传动4. 机械制造中，以下哪项不是提高生产效率的方法？A. 采用自动化设备B. 减少工艺流程C. 优化工艺布局D. 增加操作人员5. 以下哪个不是机械故障诊断的常用方法？A. 振动分析B. 温度监测C. 声音分析D. 颜色识别6. 在机械设计中，以下哪个不是防止过载的措施？A. 设计限位装置B. 使用安全阀C. 增加零件强度D. 定期维护7. 机械系统中，以下哪个不是控制系统的基本组成部分？A. 传感器B. 执行器C. 显示器D. 控制算法8. 以下哪个不是机械制造过程中的质量控制方法？A. 过程控制B. 统计过程控制C. 质量检验D. 质量预测9. 在机械设计中，以下哪个不是提高零件可靠性的措施？A. 材料选择B. 热处理C. 表面处理D. 零件数量增加10. 以下哪个不是机械工程领域的研究方向？A. 机器人技术B. 材料科学C. 软件工程D. 纳米技术二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述机械设计中的“三化”原则及其意义。
2. 解释什么是“六西格玛”质量管理，并说明其在机械制造中的应用。
3. 描述机械故障诊断的一般步骤，并举例说明。
三、计算题（每题15分，共30分）1. 某机械零件在工作状态下受到的拉力为2000N，材料的许用应力为120MPa。
如果该零件的横截面积为50mm²，请计算该零件是否安全，并说明原因。
2. 假设一个齿轮传动系统中，主动齿轮的转速为1200rpm，齿数为30，从动齿轮的齿数为90。
计算从动齿轮的转速，并说明齿轮传动比的计算方法。
合肥工业大学机械原理习题集——2022年整理
第一章平面机构的结构分析1、如图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
解1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。
2）分析其是否能实现设计意图。
图a ）由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。
图b ）3）提出修改方案（图c ）。
为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。
图c1）图c2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
图a ）解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F图b ）解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。
将其中的高副化为低副。
机构中的原动件用圆弧箭头表示。
3－1解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。
3－2解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度3－3解3－3：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l p p n F 4、试计算图示精压机的自由度解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p 13305232=⨯-+⨯='-'+'='n p p p h l 26310232=⨯-⨯='-'+'='n p p p h l 0='F 0='F F p p p n F h l '-'-+-=)2(3F p p p n F h l '-'-+-=)2(310)10152(103=--+⨯-⨯=10)20172(113=--+⨯-⨯=（其中E 、D 及H 均为复合铰链）（其中C 、F 、K 均为复合铰链）5、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。
合肥工业大学机械系统设计复习与试题1
！机械综合原理设计！1、试进行水果分选机的原理方案设计和结构方案设计。
方案一：原理方案设计：采用滚筒式来进行水果的分选；结构方案设计：总体结构分为以下主要部分：进料斗、滚筒、收集料斗、机架、传动装置、摩擦轮等。
方案二：原理方案设计：采用摆动筛式来进行水果的分选结构方案设计：水果分选机由分选机构、传动机构和电动机组成。
水果分选时将水果运送至进料斗，然后流入到摆动筛中，使水果在摆动筛中作相对运动，并在此过程中通过相应的孔流出，以达到分级目的。
2.试进行回收后的牛奶瓶或啤酒瓶洗瓶机的原理方案设计和结构方案设计原理方案设计：为了清洗圆形瓶子外面，需将瓶子推人同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就将瓶子洗净。
实现方案一：凸轮-铰链四杆机构方案实现方案二：五杆组合机构方案：3．给出一种步进式送料机构的设计构思。
(本题可与相应的实验结合使用) 要求：应含有存储、送料、检验及检验后的分类处理等环节。
(以棒料为例)存储选择坯件自重式料仓，送料原理图如下书上第66页也有一种方案。
4．图示为工厂中使用的虎钳，采用丝杆螺母机构，当需要较大距离移动钳口时非常不便。
请针对这一问题进行一种可实现快速进给的虎钳机构设计（原理方案设计），画出其原理图。
5、试对于鸡蛋大小分级的分选机进行原理设计。
（请至少提供两种方案，并简要说明实现方法）0）电子称重式分选机：采用压力传感器称量水果，微机系统将传感器输出信号进行采样、放大、滤波、模数转换、运算和处理，然后用单片机控制相应的电磁阀送出开关量。
1）筛子分选法：采用平面振动筛，筛孔大小由分选尺寸确定，主要是通过筛体的振动使筛面鸡蛋以一定的速度向排斜端移动，小于第一层的鸡蛋落到第二层筛面。
2）回转带分选法：回转带分选法的工作方式是将水果置于两条分离带之间，若鸡蛋小于两带之间的距离，水果便从中落下。
由于两条分离带之间的距离沿鸡蛋运行方向不断增大，使不同尺寸的鸡蛋落在下方相应的输送带上6．根据对电子配钥匙机器的观察，对其作出原理构思并作出初步的结构设计。
机械系统设计-第一章.doc
《机械系统设计》习题选集机械设计教研室第一章1．系统的概念。
2．系统的特点。
3．机械系统的特性。
4．从流的观点出发，机械系统的组成。
5．机械系统设计的特点。
6．机械系统设计的基本思想。
7．机械系统设计的一般过程。
第二章1．总体设计过程中应形成的基本技术文件。
2．设计任务的类型。
3．设计任务的来源。
4．试拟定播种、施肥机的设计任务书。
5．画出播种、施肥机的功能构成图。
6．试建立播种、施肥机的功能树。
7．形态学矩阵的概念。
8．试建立挖掘机的形态学矩阵，并根据总体方案确定的基本原则，确定几种合理的方案，并作简要说明。
9．机械系统方案评价的基本原则。
常用的评价方法。
10．在某机器设计中，有两种备选方案，为了确定选择哪个方案，组织了一个由20 位专家组成的评价小组用模糊综合评价法对两个方案进行评价。
已知：1）评价指标：产品性能（B1 ）、可靠性（B2 ）、使用方便性（B3 ）、制造成本（B4）、使用成本（B5）；每个评价指标划分为优、良、中等、较差、很差5个等级：0.9, 0.7，0.5，0.3，0.1；2）评价指标 B1、B2、B3、B4、B5 的权分别为：0.25、0.2、0.2、0.2、0.15; 3）投票结果如下表所示：11.总体布置的基本原则。
12.总体布置的基本形式。
13.试分析手扶拖拉机的总体布置方案。
14.机械系统常用技术参数及指标的类型。
第三章1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 物料流系统的基本概念。
物料流设计在机械系统设计中的重要地位。
物料流系统的组成。
简述常用存储子系统。
简述常用输送、搬运子系统。
简述六点定位规则。
夹紧装置的组成。
试结合生产实习中所见的一种物料系统，分析制造系统物料流系统的组成。
如图所示，某物料流系统设计时，要把工件从 A 工位送至B 工位，请提出你 9. 自己的设计方案。
注意：1）工件输送过程中姿态要求保持不变;E 工位第四章3． 4． 5． 6． 7．9．10．如何合理的选择伺服电机？11．什么是内燃机的有效燃油消耗率？ 12．柴油机的三类工况。
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！机械综合原理设计！
1、试进行水果分选机的原理方案设计和结构方案设计。
方案一：原理方案设计：采用滚筒式来进行水果的分选；
结构方案设计：总体结构分为以下主要部分：进料斗、滚筒、收集料斗、机架、传动装置、摩擦轮等。
方案二：原理方案设计：采用摆动筛式来进行水果的分选
结构方案设计：水果分选机由分选机构、传动机构和电动机组成。
水果分选时将水果运送至进料斗，然后流入到摆动筛中，使水果在摆动筛中作相对运动，并在此过程中通过相应的孔流出，以达到分级目的。
2.试进行回收后的牛奶瓶或啤酒瓶洗瓶机的原理方案设计和结构方案设计
原理方案设计：
为了清洗圆形瓶子外面，需将瓶子推人同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就将瓶子洗净。
实现方案一：凸轮-铰链四杆机构方案
实现方案二：五杆组合机构方案：
3．给出一种步进式送料机构的设计构思。
(本题可与相应的实验结合使用) 要求：应含有存储、送料、检验及检验后的分类处理等环节。
(以棒料为例)
存储选择坯件自重式料仓，送料原理图如下
书上第66页也有一种方案。
4．图示为工厂中使用的虎钳，采用丝杆螺母机构，当需要较大距离移动钳口时非常不便。
请针对这一问题进行一种可实现快速进给的虎钳机构设计（原理方案设计），画出其原理图。
5、试对于鸡蛋大小分级的分选机进行原理设计。
（请至少提供两种方案，并简要说明实现方法）
0）电子称重式分选机：采用压力传感器称量水果，微机系统将传感器输出信号进行采样、放大、滤波、模数转换、运算和处理，然后用单片机控制相应的电磁阀送出开关量。
1）筛子分选法：采用平面振动筛，筛孔大小由分选尺寸确定，主要是通过筛体的振动使筛面鸡蛋以一定的速度向排斜端移动，小于第一层的鸡蛋落到第二层筛面。
2）回转带分选法：回转带分选法的工作方式是将水果置于两条分离带之间，若鸡蛋小于两带之间的距离，水果便从中落下。
由于两条分离带之间的距离沿鸡蛋运行方向不断增大，使不同尺寸的鸡蛋落在下方相应的输送带上
6．根据对电子配钥匙机器的观察，对其作出原理构思并作出初步的结构设计。
请用结构简图画出你的设计来，要求准确的表达其功能特点，并附有文字说明。
电子配钥匙机器的原理是典型的仿形铣床，机器可以将原钥匙的轮廓硬扫描出来并按照这个轮廓加工机器上待加工部位的钥匙，从而实现钥匙的复制，即配钥匙。
7．图示一种可纵横开启的窗户，试构思一种机构能满足这种窗户的功能。
请用结构简图画出你的设计来，要求准确的表达其功能特点，并附有文字说明。
利用百叶窗来实现上下开启。
这样窗户需要两个窗框。
外面窗框与墙体固定。
内部窗框作为百叶窗的边缘，以实现普通窗户的左右开启。
8．试对捆箱器进行原理构思：
功能要求：能将编织带收紧、扎牢，使纸箱在搬运中不至于松散，用于包装纸箱的捆扎。
设计要求：作出原理构思和初步的结构设计。
请用结构简图画出你的设计来，并附有文字说明。
当按下启动按钮,按下捆扎动作按钮后,封接器的凸轮轴开始运转,将PP带前端固定住,然后带子进给辊开始反转,使带子穿出拱形导轨中的弹簧挡板,而将捆扎物捆紧;捆扎物被捆紧后,由于带子进给辊继续回转,就使装有进给辊的支架向左摆动,碰到限位开关后,使进给辊的反转停止,然后在弹簧的作用力下进给辊支架回到原来的位置,而已经被抽紧的带子依靠机架上的爪卡住,使之不致滑动,之后封接器中的构件开始动作,进行带子的切断、加热、加压,完成整个捆扎动作;最后进给辊再正转,将带子送进拱形导向架的导轨中,以备下一次的捆扎.带子进给辊的作用是预先将一定长度的带子送入贮带箱中,以备进给辊顺利地进给带子。