机械原理期末考试题库及答案

机械原理期末考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.机构中，两构件通过点或线接触而构成的运动副称为（）。A.低副B.高副C.转动副D.移动副答案：B2.在铰链四杆机构中，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，且以最短杆为机架，则该机构为（）。A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构答案：B3.凸轮机构中，从动件位移、速度、加速度随凸轮转角变化的规律，称为从动件的（）。A.运动参数B.运动轨迹C.运动规律D.运动特性答案：C4.渐开线齿轮的齿廓形状取决于（）。A.分度圆直径B.基圆直径C.齿顶圆直径D.齿根圆直径答案：B5.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）。A.模数相等，压力角相等B.模数相等，齿数相等C.压力角相等，齿数相等D.模数相等，齿宽相等答案：A6.在行星轮系中，轴线位置固定不动的齿轮称为（）。A.行星轮B.太阳轮C.系杆D.中心轮答案：B7.当机构的原动件数目（）机构的自由度数目时，机构具有确定的相对运动。A.大于B.小于C.等于D.大于或等于答案：C8.机械平衡研究的主要目的是消除或减小机械运转时由（）引起的周期性变化的不平衡惯性力或力矩。A.重力B.摩擦力C.弹性力D.惯性力答案：D9.在机械系统速度波动调节中，安装飞轮主要可以减小（）。A.周期性速度波动B.非周期性速度波动C.匀速波动D.所有类型的速度波动答案：A10.螺纹连接中，用于连接的螺纹牙型通常是（）。A.矩形螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D.三角形螺纹答案：D二、多项选择题（每题3分，少选得1分，错选、多选不得分，共15分）1.下列机构中，属于平面连杆机构的有（）。A.曲柄摇杆机构B.凸轮机构C.齿轮机构D.双曲柄机构E.曲柄滑块机构答案：A,D,E2.凸轮机构常用的从动件运动规律中，存在刚性冲击的有（）。A.等速运动规律B.等加速等减速运动规律C.余弦加速度运动规律D.正弦加速度运动规律E.五次多项式运动规律答案：A3.齿轮传动的主要失效形式包括（）。A.轮齿折断B.齿面点蚀C.齿面胶合D.齿面磨损E.塑性变形答案：A,B,C,D,E4.下列哪些措施可以提高螺纹连接的疲劳强度？（）A.降低螺栓刚度B.增大被连接件刚度C.减小螺栓应力集中D.采用普通螺母E.避免附加弯曲应力答案：A,B,C,E5.关于周转轮系，下列说法正确的有（）。A.至少有一个齿轮的轴线绕另一齿轮的固定轴线转动B.自由度通常为1C.必须包含行星轮、太阳轮和系杆D.传动比计算需使用相对运动原理（转化机构法）E.所有齿轮轴线都固定的轮系是周转轮系答案：A,C,D三、填空题（每空1分，共15分）1.两构件通过面接触而构成的运动副称为______。答案：低副2.平面机构自由度的计算公式为F=3n−2−，其中答案：活动构件数目3.在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件并作匀速转动时，摇杆作______运动。答案：往复摆动4.凸轮机构中，从动件与凸轮轮廓接触点的公法线方向与从动件______方向之间所夹的锐角，称为压力角。答案：速度5.渐开线上任意一点的法线必与______相切。答案：基圆6.标准渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆上，压力角取标准值，我国标准规定为______度。答案：207.一对渐开线齿轮连续传动的条件是重合度ε______1。答案：大于8.定轴轮系的传动比等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有______齿数的连乘积之比。答案：主动轮9.在计算周转轮系传动比时，给整个轮系加上一个与系杆角速度大小相等、方向相反的公共角速度（−），将周转轮系转化为假想的______轮系，这种方法称为转化机构法。答案：定轴10.只使刚性转子的______得到平衡，称为静平衡。答案：惯性力11.机械运转的三个阶段是启动阶段、______阶段和停车阶段。答案：稳定运转12.对于周期性速度波动，通常用______来度量其不均匀程度。答案：速度不均匀系数13.螺纹的牙型角为α，螺纹副的当量摩擦角为，则螺纹副自锁的条件为螺纹升角ψ______。答案：小于等于14.带传动中，由于带的弹性变形引起的带与带轮之间的相对滑动，称为______。答案：弹性滑动15.链传动中，链节距越大，则承载能力越______，但运动不均匀性和动载荷也越大。答案：强（或大）四、简答题（每题5分，共20分）1.什么是机构的“死点”位置？通常如何克服“死点”位置对机构运动的不利影响？答案：在铰链四杆机构中，当从动件上的传动角为零度（即压力角为90度）时，驱动力对从动件的有效回转力矩为零，这个位置称为机构的“死点”位置。此时机构无法运动或运动方向不确定。克服方法通常包括：利用机构的惯性（如安装飞轮）闯过死点；采用多套机构错位排列，使死点位置相互错开。2.简述渐开线齿廓的啮合特性。答案：渐开线齿廓的啮合特性主要有：（1）能保证定传动比传动，即=/=/3.说明螺纹连接防松的根本原理，并列举三种常用的防松方法。答案：螺纹连接防松的根本原理在于防止螺纹副之间的相对转动。常用防松方法包括：（1）摩擦防松：如对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母等，利用增大或保持螺纹副间的摩擦力。（2）机械防松：如开口销与槽形螺母、止动垫片、串联钢丝等，利用附加的机械元件直接限制螺纹副的相对运动。（3）永久防松：如冲点、涂粘合剂、焊接等，破坏螺纹副的运动关系，使其成为不可拆连接。4.带传动中，弹性滑动和打滑有何本质区别？它们对传动各有什么影响？答案：弹性滑动是由于带的弹性变形和拉力差引起的带与带轮之间的微量相对滑动，是带传动的固有特性，无法避免。它导致从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度，使传动比不准确，并引起带的磨损和发热。打滑是由于过载（所需有效拉力超过最大摩擦力）引起的带在带轮上的全面滑动，是一种失效形式，应当避免。打滑时传动失效，但可以起到过载保护作用。五、计算题（共20分）1.（8分）计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束需明确指出。（图示说明：一个典型的平面机构，例如：包含一个机架，两个活动构件，三个转动副，其中一个转动副为复合铰链。或者描述为：机构由机架1、构件2、构件3、构件4组成，构件2与机架在A点铰接，构件2与构件3在B点铰接，构件3与构件4在C点铰接，构件4与机架在D点铰接，B点处为构件2、3、4的复合铰链。构件3上有一个滚子与机架上的凸轮廓线接触。）答案：（根据具体图示计算，以下为示例）活动构件数n=低副数：转动副A,B,C,高副数：滚子与凸轮廓线接触，=1局部自由度：滚子（需明确指出并排除）。计算自由度时，需将局部自由度减去。故F=3n−2−=3×3−假设机构为：活动构件n=最终答案示例（需根据实际图示调整）：经分析，机构中滚子处存在局部自由度，计算时应将其去除（即将滚子与推杆3视为一个构件）。去除局部自由度后，活动构件数n=低副数：转动副A,B,高副数：=1机构自由度F=机构具有确定的运动。2.（12分）已知一对标准安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，其标准中心距a=200mm，传动比=3，小齿轮齿数=20，压力角α=(1)大齿轮的齿数；(2)齿轮的模数m；(3)小齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径。答案：(1)由=/=3(2)由标准中心距公式a=，得m(3)对于小齿轮（=20分度圆直径=m齿顶圆直径=m齿根圆直径=m基圆直径=c六、分析综合题（共10分）图示为一手动压力机机构运动简图。试分析：1.该机构由哪几种基本机构组合而成？2.计算该机构的自由度（需指出复合铰链、局部自由度、虚约束ifany）。3.说明当手柄1（原动件）顺时针转动时，滑块6（压头）的运动方向（向上或向下），并简述其传动过程。（图示说明：机构包含机架8，手柄1（杆件）与机架在A点铰接，手柄1与连杆2在B点铰接，连杆2与摇杆3在C点铰接，摇杆3与机架在D点铰接，摇杆3与连杆4在E点铰接，连杆4与滑块5在F点铰接，滑块5在机架的竖直导路中移动，滑块5与压头6通过转动副G连接，压头6在机架的另一竖直导路中移动。可能存在一个对称结构或增加刚度的杆件构成虚约束。）答案：1.该机构主要由铰链四杆机构（ABCD）和滑块机构（DEFG及导路）组合而成。具体来说，手柄1、连杆2、摇杆3和机架8构成一个曲柄摇杆机构（其中手柄1为曲柄，摇杆3为摇杆）。摇杆3、连杆4、滑块5和机架构成一个摇杆滑块机构。滑块5与压头6可视为联动。2.自由度计算：活动构件数：手柄1、连杆2、摇杆3、连杆4、滑块5、压头6，共n=低副数：转动副A,B,高副数：=0检查特殊情形：若无对称结构，则无复合铰链、局部自由度、虚约束。若图示存在对称连杆，则需指出虚约束并相应减少活动构件和低副数目。此处假设无虚约束。机构自由度F=3n−2−=活动构件数n=低副数：转动副A(0−高副数：=0机构自由度F=结论：机构自由度为1，具有确定的运动。其中，压头与滑块的连接可能构成一