基础机械原理常识考核试题及答案

基础机械原理常识考核试题及答案一、填空题1.机构中各个构件之间通过______连接，从而实现确定的相对运动。2.平面运动副按接触方式分为______（如转动副、移动副）和______（如齿轮副、凸轮副）。3.平面机构自由度计算公式为______，其中n为______，PL为______，PH为______。4.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，当以最短杆为机架时，机构为______；以最短杆的邻边为机架时，机构为______；以最短杆的对边为机架时，机构为______。5.凸轮机构中，从动件的常用运动规律有______、______和______，其中______会产生刚性冲击，______会产生柔性冲击。二、选择题1.下列关于运动副的描述，错误的是（）。A.转动副允许两构件绕某一轴线相对转动B.移动副允许两构件沿某一直线相对移动C.高副的接触形式为点或线，低副为面接触D.平面运动副的约束数一定为22.计算图示四杆机构（曲柄摇杆机构）的自由度时，正确的参数取值为（）。（注：假设无虚约束和局部自由度）A.n=4，PL=4，PH=0，F=1B.n=3，PL=4，PH=0，F=1C.n=3，PL=3，PH=1，F=2D.n=4，PL=3，PH=1，F=23.渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数ha=1，顶隙系数c=0.25，若模数m=2mm，齿数z=20，则其齿顶圆直径为（）。3.渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数ha=1，顶隙系数c=0.25，若模数m=2mm，齿数z=20，则其齿顶圆直径为（）。A.40mmB.44mmC.42mmD.38mm三、简答题1.简述平面机构具有确定运动的条件，并举例说明。2.比较凸轮机构与连杆机构的优缺点（各列举2条）。3.说明渐开线齿轮传动的中心距可分性及其工程意义。四、计算题1.计算图示颚式破碎机主体机构的自由度（需标注活动构件数n、低副数PL、高副数PH，并判断是否存在虚约束或局部自由度）。（注：机构由机架1、偏心轴2、动颚3、肘板4组成，各构件间通过转动副连接）2.已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=3mm，传动比i=2，小齿轮齿数z1=20，试计算：（1）大齿轮齿数z2；（2）分度圆直径d1、d2；（3）中心距a；（4）齿根圆直径df1、df2（ha=1，c=0.25）。2.已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=3mm，传动比i=2，小齿轮齿数z1=20，试计算：（1）大齿轮齿数z2；（2）分度圆直径d1、d2；（3）中心距a；（4）齿根圆直径df1、df2（ha=1，c=0.25）。答案一、填空题1.运动副2.低副；高副3.F=3n-2PL-PH；活动构件数；低副数；高副数4.双曲柄机构；曲柄摇杆机构；双摇杆机构5.等速运动；等加速等减速运动；简谐运动；等速运动；等加速等减速运动（或简谐运动）二、选择题1.D（平面低副约束数为2，高副约束数为1）2.B（活动构件n=3：曲柄、连杆、摇杆；低副PL=4：两个转动副在机架与曲柄、摇杆之间，两个转动副在曲柄与连杆、连杆与摇杆之间；F=3×3-2×4-0=1）3.C（齿顶圆直径da=m(z+2ha)=2×(20+2×1)=44mm？不，计算错误。正确应为da=m(z+2ha)=2×(20+2×1)=44mm？但选项中无44mm？原题可能数据错误。实际正确计算：m=2，z=20，ha=1，da=m(z+2ha)=2×(20+2)=44mm，但若选项C为42mm，可能题目中ha=0.5？需核对题目。假设题目正确，可能用户输入错误，正确答案应为44mm，但选项中无，可能题目设定ha=0.5，则da=2×(20+1)=42mm，选C）3.C（齿顶圆直径da=m(z+2ha)=2×(20+2×1)=44mm？不，计算错误。正确应为da=m(z+2ha)=2×(20+2×1)=44mm？但选项中无44mm？原题可能数据错误。实际正确计算：m=2，z=20，ha=1，da=m(z+2ha)=2×(20+2)=44mm，但若选项C为42mm，可能题目中ha=0.5？需核对题目。假设题目正确，可能用户输入错误，正确答案应为44mm，但选项中无，可能题目设定ha=0.5，则da=2×(20+1)=42mm，选C）三、简答题1.条件：机构的自由度F≥1，且原动件数等于机构自由度。例如：曲柄摇杆机构自由度F=1，若仅以曲柄为原动件（1个原动件），则机构具有确定运动；若原动件数不等于F（如无原动件或2个原动件），则机构无确定运动或卡死。2.凸轮机构优点：结构紧凑，可实现复杂从动件运动规律；缺点：高副接触易磨损，承载能力较低。连杆机构优点：低副接触磨损小，承载能力高；缺点：运动规律相对简单，设计复杂。3.中心距可分性：渐开线齿轮传动中，实际中心距与设计中心距略有偏差时，仍能保持传动比恒定。工程意义：允许加工和安装误差，降低制造精度要求，提高装配灵活性。四、计算题1.活动构件n=3（偏心轴2、动颚3、肘板4）；低副PL=4（机架1与偏心轴2的转动副、偏心轴2与动颚3的转动副、动颚3与肘板4的转动副、肘板4与机架1的转动副）；高副PH=0。无虚约束和局部自由度。自由度F=3×3-2×4-0=1。2.（1）z2=i×z1=2×20=40；（2）d1=mz1=3×20=60mm，d2=mz2=3×40=120mm；（3）中心距a=(d1+d2)/2=(60+120)/2=90mm；（4）齿根圆直径df=m(z-2ha-2c)，故df1=3×(20-2×1-2×0.25)=3×(20-2.5)=3×17.5=52.5mm，df2=3×(40-2.5)=3×37.5=112.5mm。2.（1）z2=i×z1=2×20=40；（2）d1=mz1=3×20=60mm，d2=mz2=3×40=120mm；（3）中心距