机械原理考试题库及答案

机械原理考试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.平面机构中，每个低副引入的约束数为（）。A.1个B.2个C.3个D.4个答案B解析平面运动副中，低副（转动副、移动副）引入2个约束，保留1个自由度；高副引入1个约束，保留2个自由度。2.某平面机构有5个活动构件，低副数为6，高副数为2，则该机构的自由度为（）。A.1B.2C.3D.0答案A解析F=3.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是（）。A.最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和B.最短杆为机架C.最短杆为连架杆D.最长杆为机架答案A解析铰链四杆机构有曲柄的条件有两个：杆长条件和最短杆为连架杆或机架。其中杆长条件即最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。4.在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件时，机构（）。A.存在死点位置B.不存在死点位置C.有无死点位置不确定D.压力角恒为零答案B解析死点出现在从动件与连杆共线的位置。曲柄为原动件时，从动件为摇杆，摇杆与连杆共线时曲柄与连杆不可能共线，故无死点。5.渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数有（）。A.齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数B.齿数、模数、齿厚、齿距C.模数、压力角、齿数、齿宽D.齿数、模数、分度圆直径、基圆直径答案A解析渐开线标准直齿圆柱齿轮的五个基本参数为：齿数z、模数m、压力角α、齿顶高系数ha*、顶隙系数6.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）。A.两轮的模数和压力角分别相等B.两轮的分度圆直径相等C.两轮的齿数相等D.两轮的基圆半径相等答案A解析渐开线齿轮正确啮合条件为两轮模数和压力角分别相等，即m1=m7.标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数ha*和顶隙系数A.1.0和0.25B.0.8和0.2C.1.0和0.2D.1.2和0.25答案A8.渐开线齿轮的齿廓在基圆上的压力角为（）。A.0B.20C.15D.25答案A解析基圆上的渐开线起始点处，法线与径向线重合，故压力角为零。9.一对渐开线齿轮传动的实际啮合线长度为B1B2，法向齿距为pA.BB.pC.BD.B答案A10.渐开线齿轮连续传动的条件是重合度（）。A.εB.εC.εD.ε答案A11.周转轮系中，自由度为1的轮系称为（）。A.差动轮系B.行星轮系C.定轴轮系D.复合轮系答案B解析行星轮系自由度为1，差动轮系自由度为2。12.在轮系中，惰轮的作用是（）。A.改变传动比大小B.改变从动轮转向C.增大传动功率D.提高传动效率答案B13.凸轮机构中，从动件作等速运动规律时，在行程始末位置会产生（）。A.刚性冲击B.柔性冲击C.无冲击D.振动冲击答案A解析等速运动规律速度有突变，加速度理论上无穷大，引起刚性冲击。14.凸轮机构中，从动件作简谐运动规律时，在行程始末位置会产生（）。A.刚性冲击B.柔性冲击C.无冲击D.无任何运动突变答案B15.凸轮机构的压力角是指（）。A.凸轮轮廓接触点的法线与从动件速度方向所夹的锐角B.凸轮轮廓接触点的切线与从动件速度方向所夹的锐角C.凸轮轴心与接触点连线与从动件速度方向所夹的锐角D.凸轮基圆半径与从动件位移所夹的角答案A16.为避免凸轮机构发生自锁，通常要求最大压力角不超过（）。A.30B.10C.50D.80答案A17.棘轮机构中，棘爪与棘轮齿接触点的公法线应（）。A.通过棘轮回转中心B.位于棘轮回转中心与接触点之间C.位于接触点与棘爪回转中心之间D.垂直于棘爪臂答案C18.单圆销外槽轮机构中，槽轮运动时间和静止时间之比称为（）。A.运动系数B.动停比C.槽数比D.传动比答案B19.刚性回转件的静平衡条件是（）。A.各偏心质量的离心惯性力合力为零B.各偏心质量的离心惯性力合力偶为零C.惯性力合力和合力偶均为零D.质心位于回转轴上即可答案A解析静平衡适用于轴向尺寸较小的盘状转子，只需满足惯性力合力为零；动平衡需同时满足惯性力合力与合力偶均为零。20.在机械稳定运转阶段，循环功的（）决定了速度波动的程度。A.平均值B.最大值与最小值之差C.最大值D.最小值答案B二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列属于平面高副的有（）。A.齿轮啮合B.凸轮与从动件接触C.转动副D.移动副E.滚动轮与地面接触答案ABE解析高副为点或线接触的运动副，齿轮啮合、凸轮接触、滚轮与地面接触均为高副；转动副和移动副为低副。2.机构具有确定运动的条件包括（）。A.机构自由度数大于0B.机构自由度数等于原动件数C.机构自由度数小于原动件数D.机构自由度数大于原动件数E.机构自由度数等于1答案AB解析机构具有确定运动的条件：自由度F>0且3.铰链四杆机构的基本类型有（）。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E.导杆机构答案ABC解析铰链四杆机构三种基本类型为曲柄摇杆、双曲柄和双摇杆机构。曲柄滑块机构和导杆机构为含移动副的四杆机构。4.下列关于急回特性的说法正确的有（）。A.急回特性用行程速比系数K表示B.K=C.K>D.K越大，急回效果越显著E.K与极位夹角θ无关答案ABCD解析K=180∘+θ5.凸轮机构常用的从动件运动规律有（）。A.等速运动B.等加速等减速运动C.简谐运动D.摆线运动E.匀速圆周运动答案ABCD6.渐开线的性质包括（）。A.渐开线上各点的法线必与基圆相切B.渐开线上各点的曲率半径等于基圆半径C.基圆以内无渐开线D.渐开线的形状取决于基圆大小E.同一条渐开线上各点压力角相同答案ACD解析渐开线上各点曲率半径为发生线从基圆上滚过的长度，各点不同；同一条渐开线上各点压力角也不相同。7.影响渐开线直齿圆柱齿轮齿形系数的因素有（）。A.齿数B.模数C.变位系数D.压力角E.齿顶高系数答案ACDE解析齿形系数与模数无关，主要取决于齿数、变位系数、压力角及齿顶高系数。8.定轴轮系传动比的计算包括（）。A.大小计算B.方向判断C.效率计算D.功率计算E.强度校核答案AB9.下列机构中属于间歇运动机构的有（）。A.棘轮机构B.槽轮机构C.不完全齿轮机构D.凸轮式间歇运动机构E.齿轮机构答案ABCD10.回转件动平衡的条件包括（）。A.惯性力合力为零B.惯性力合力偶为零C.各偏心质量位于同一回转平面内D.质心在回转轴上E.转速恒定答案AB解析动平衡需同时满足惯性力合力为零和合力偶为零；静平衡只需满足惯性力合力为零。三、填空题（每空1分，共20分）1.平面机构自由度的计算公式为F=答案32.在铰链四杆机构中，能绕机架作整周转动的连架杆称为____，只能在一定角度范围内摆动的连架杆称为____。答案曲柄；摇杆3.曲柄摇杆机构产生死点位置的条件是：____为原动件，且____与连杆共线。答案摇杆；曲柄4.凸轮机构按从动件端部结构分类，常用的有____、____和平底从动件三种。答案尖顶从动件；滚子从动件5.凸轮机构的压力角越大，驱动从动件所需的有效分力越____，有害分力越____。答案小；大6.渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆直径d=______，基圆直径d答案mz；7.一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角______分度圆压力角（填"大于""等于"或"小于"）。答案等于解析标准齿轮标准安装时，节圆与分度圆重合，啮合角等于分度圆压力角。8.轮系传动比i12等于从动轮角速度ω2与主动轮角速度答案比（ω1解析i129.周转轮系由____、__和____三种基本构件组成。答案行星轮；行星架（系杆）；中心轮（太阳轮）10.单万向联轴器传动比的变化规律是____，双万向联轴器保证瞬时传动比恒为1的条件是中间轴两端的叉面位于____平面内。答案周期性变化；同一11.机械速度波动的调节方法：对于周期性速度波动，安装____调节；对于非周期性速度波动，采用____调节。答案飞轮；调速器12.刚性转子静平衡的条件是各偏心质量的______为零。答案离心惯性力的合力四、判断题（每题1分，共10分）1.机构是由构件和运动副组成的。（）答案正确2.虚约束在机构中不起约束作用，因此在计算自由度时可将其忽略不计。（）答案正确3.铰链四杆机构中，若最短杆为机架，则机构为双曲柄机构。（）答案正确解析满足杆长条件且最短杆为机架时，两连架杆均为曲柄，构成双曲柄机构。4.曲柄滑块机构一定具有急回特性。（）答案错误解析对心曲柄滑块机构极位夹角为零，无急回特性；偏置曲柄滑块机构才有急回特性。5.凸轮机构中，从动件等加速等减速运动规律不存在任何冲击。（）答案错误解析等加速等减速运动规律在行程始末、中点处加速度有突变，产生柔性冲击。6.渐开线齿轮的齿廓形状只取决于基圆大小。（）答案正确7.一对渐开线齿轮啮合传动时，其瞬时传动比恒定。（）答案正确解析渐开线齿廓满足定传动比啮合基本定律，瞬时传动比恒定。8.轮系中加惰轮可以改变传动比的大小。（）答案错误解析惰轮只改变从动轮转向，不改变传动比大小。9.棘轮机构在传动中会产生较大的冲击和噪声。（）答案正确10.机械的周期性速度波动可以用调速器进行调节。（）答案错误解析周期性速度波动用飞轮调节，调速器用于调节非周期性速度波动。五、简答题（每题5分，共20分）1.简述平面机构中计算自由度时，如何处理复合铰链、局部自由度和虚约束。答案(1)复合铰链：若有m个构件在同一处组成转动副，则转动副数目为m−(2)局部自由度：计算自由度时应将局部自由度去除不计，即滚子与从动件固结为一体。(3)虚约束：计算自由度时应先除去虚约束，将产生虚约束的构件和运动副不计。2.什么是行程速比系数K？如何用极位夹角θ表示？K的大小反映了机构的什么性能？答案行程速比系数表示从动件往复运动时空回程平均速度与工作行程平均速度之比，即：KK越大，表示急回特性越显著。K=3.什么是渐开线齿轮的分度圆？其上的模数和压力角有何规定？答案分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。规定分度圆上的模数为标准值，压力角为标准值（我国标准α=20∘4.什么是周转轮系的转化轮系法？简述用转化轮系法计算周转轮系传动比的基本思路。答案转化轮系法是对周转轮系加上一个与行星架角速度大小相等、方向相反的公共角速度（−ω六、计算与分析题（共30分）1.（10分）计算图示平面机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指出）。机构描述：凸轮机构中，凸轮1为主动件，推动滚子2摆动，滚子与摆杆3间为转动副连接，摆杆3与机架4组成转动副，凸轮1与机架4组成转动副，凸轮与滚子为高副接触。活动构件数为3，低副数为3，高副数为1。答案(1)滚子2与摆杆3之间的转动副引入局部自由度，计算时滚子与摆杆固结为一构件。(2)去除局部自由度后，活动构件数n=2（凸轮1和摆杆3），低副数PL(3)自由度：F该机构自由度为1，与原动件数相同，机构具有确定运动。2.（10分）已知一铰链四杆机构，各杆长度分别为：lAB=40mm，lBC=80mm，lCD=答案(1)杆长条件检验：最短杆AB=40mm，最长杆AD=(2)