机械原理完整试题库+答案

机械原理完整试题库+答案一、选择题（每题2分，共20分）1.平面机构中，每个低副引入的约束数为（）A.1B.2C.3D.4答案：B2.四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和，且最短杆为连架杆，则该机构为（）A.双曲柄机构B.双摇杆机构C.曲柄摇杆机构D.曲柄滑块机构答案：C3.凸轮机构中，从动件的运动规律为等加速等减速运动时，其位移曲线是（）A.直线B.抛物线C.正弦曲线D.余弦曲线答案：B4.渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数为（）A.0.25B.0.5C.1D.1.25答案：C5.定轴轮系中，首末两轮转向关系由（）决定A.齿数比B.外啮合次数C.内啮合次数D.轮系级数答案：B6.机械静平衡的条件是（）A.质径积矢量和为零B.惯性力偶矩为零C.总惯性力为零D.总惯性力和惯性力偶矩均为零答案：A7.带传动中，弹性滑动的主要原因是（）A.带的预紧力不足B.带与带轮间的摩擦力不够C.带的弹性变形与拉力变化D.带轮直径差异答案：C8.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于（）A.模数B.齿数C.分度圆直径D.齿宽答案：C9.周转轮系中，自由度为2的称为（）A.行星轮系B.差动轮系C.混合轮系D.定轴轮系答案：B10.机械中安装飞轮的主要目的是（）A.增加转速B.减少速度波动C.提高效率D.平衡惯性力答案：B二、填空题（每空1分，共20分）1.平面机构自由度计算公式为F=______，其中n为活动构件数，PL为低副数，PH为高副数。答案：3n-2PL-PH2.四杆机构的急回特性用______表示，其值大于1时说明机构存在急回特性。答案：行程速比系数K3.凸轮机构中，从动件的最大压力角应______许用压力角，否则会发生自锁。答案：小于等于4.渐开线的形状取决于______的大小，该参数越大，渐开线越平直。答案：基圆半径5.直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两齿轮的______和______分别相等。答案：模数；压力角6.轮系中，惰轮的作用是改变______，不影响______。答案：转向；传动比大小7.机械动平衡的条件是______矢量和为零，且______矢量和为零。答案：质径积；离心力偶矩8.带传动的最大有效拉力与______、______和______有关。答案：初拉力；摩擦系数；包角9.齿轮的模数m=______，单位为mm，是决定齿轮______的主要参数。答案：p/π（p为齿距）；尺寸10.机械系统速度波动分为______和______两类，分别用飞轮和调速器调节。答案：周期性；非周期性三、判断题（每题1分，共10分）1.机构具有确定运动的条件是自由度大于零且等于原动件数。（）答案：√2.双摇杆机构中，两连架杆均为摇杆，因此不存在急回特性。（）答案：×（注：当两摇杆长度不同时可能存在急回特性）3.凸轮机构中，滚子从动件的实际轮廓是理论轮廓的等距曲线。（）答案：√4.渐开线齿轮的齿顶圆压力角大于分度圆压力角。（）答案：√5.定轴轮系的传动比等于各对啮合齿轮齿数比的连乘积，符号由外啮合次数决定。（）答案：√6.静平衡的转子一定动平衡，动平衡的转子不一定静平衡。（）答案：×（注：动平衡包含静平衡条件）7.带传动中，弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。（）答案：√8.齿轮传动的重合度越大，说明同时啮合的齿数越多，传动越平稳。（）答案：√9.周转轮系中，中心轮和行星架的轴线必须重合。（）答案：√10.飞轮的主要作用是储存和释放动能，以调节机械的周期性速度波动。（）答案：√四、简答题（每题6分，共30分）1.简述平面机构自由度计算时需注意的特殊情况及处理方法。答案：需注意复合铰链、局部自由度和虚约束。复合铰链指两个以上构件在同一轴线上组成的转动副，k个构件组成的复合铰链相当于k-1个转动副；局部自由度指不影响输出件运动的自由度（如滚子自转），计算时应排除；虚约束指对机构运动无实际限制的重复约束（如轨迹重合、对称结构等），计算时应去除。2.说明四杆机构存在曲柄的条件，并举例说明其应用。答案：存在曲柄的条件：①最短杆与最长杆长度之和≤其余两杆长度之和（杆长条件）；②最短杆为连架杆或机架。若最短杆为连架杆，机构为曲柄摇杆机构（如破碎机）；若最短杆为机架，机构为双曲柄机构（如惯性筛）；若最长杆为机架，机构为双摇杆机构（如汽车转向机构）。3.比较凸轮机构从动件等速、等加速等减速、简谐运动规律的特点及适用场合。答案：等速运动规律：速度突变，存在刚性冲击，适用于低速轻载；等加速等减速运动规律：加速度突变，存在柔性冲击，适用于中速场合；简谐运动规律：加速度无突变，冲击小，适用于中高速场合。4.解释渐开线齿轮传动的中心距可分性及其意义。答案：渐开线齿轮传动中，即使实际中心距与理论中心距略有偏差，仍能保持传动比恒定，此特性称为中心距可分性。意义：降低加工和安装精度要求，便于制造和维修。5.简述周转轮系与定轴轮系的区别，并说明如何计算周转轮系的传动比。答案：区别：定轴轮系中所有齿轮轴线固定；周转轮系中至少有一个齿轮轴线绕另一固定轴线转动。传动比计算方法：通过“转化轮系法”，将周转轮系转化为定轴轮系（给整个轮系加上与行星架转速相反的转速），计算转化轮系的传动比，再联立方程求解原轮系传动比。五、计算题（每题8分，共20分）1.计算图1所示平面机构的自由度（标注复合铰链、局部自由度和虚约束）。（注：图中构件1为原动件，滚子2为局部自由度，构件3、4、5在A点组成复合铰链，构件6与7间为虚约束）解：活动构件数n=7（构件1-7）；低副PL：转动副：A点复合铰链（3个构件→2个转动副），B、C、D、E、F各1个转动副，共2+5=7个；移动副：G处1个，共8个；高副PH=1（滚子与凸轮接触）。局部自由度F'=1，虚约束F''=1。自由度F=3n-2PL-PH-F'+F''=3×7-2×8-1-1+1=21-16-1-1+1=4？（注：需根据实际结构修正，正确计算应为：n=6，PL=7，PH=1，F=3×6-2×7-1=18-14-1=3，局部自由度和虚约束已去除）2.已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=4mm，齿数z1=20，z2=60，压力角α=20°，求分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径da1、da2，齿根圆直径df1、df2，中心距a。解：分度圆直径d1=mz1=4×20=80mm，d2=4×60=240mm；齿顶圆直径da1=d1+2ham=80+2×1×4=88mm，da2=240+2×1×4=248mm；齿根圆直径df1=d1-2(ha+c)m=80-2×(1+0.25)×4=80-10=70mm，df2=240-10=230mm；中心距a=(d1+d2)/2=(80+240)/2=160mm。3.某周转轮系中，太阳轮z1=20，行星轮z2=30，内齿轮z3