机械原理考试题及答案

机械原理考试题及答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.机械中用于传递运动和动力的基本单元是（）（2分）A.连杆B.齿轮C.凸轮D.轴【答案】B【解析】齿轮是机械中用于传递运动和动力的基本单元

2.下列运动副中，属于高副的是（）（2分）A.转动副B.移动副C.螺旋副D.齿轮副【答案】D【解析】齿轮副属于高副，其他选项属于低副

3.机构的自由度计算公式为（）（2分）A.F=2n-1B.F=3n-2pC.F=2n+pD.F=n-2p【答案】B【解析】机构的自由度计算公式为F=3n-2p，其中n为活动构件数，p为低副数

4.连杆机构的急回特性系数k值为（）（2分）A.k=1B.k1C.k1D.k=0【答案】B【解析】连杆机构的急回特性系数k值通常大于1，表示从动件有急回特性

5.凸轮机构的压力角是指（）（2分）A.凸轮轮廓线与从动件运动方向之间的夹角B.凸轮轮廓线与从动件速度方向之间的夹角C.凸轮轮廓线与从动件加速度方向之间的夹角D.凸轮轮廓线与从动件力方向之间的夹角【答案】B【解析】凸轮机构的压力角是指凸轮轮廓线与从动件速度方向之间的夹角

6.周转轮系中，周转轮系的自由度计算公式为（）（2分）A.F=2n-2pB.F=2n-3pC.F=3n-2pD.F=n-2p【答案】A【解析】周转轮系的自由度计算公式为F=2n-2p，其中n为活动构件数，p为低副数

7.机械效率是指（）（2分）A.有用功与总功之比B.总功与有用功之比C.功率与转矩之比D.转矩与功率之比【答案】A【解析】机械效率是指有用功与总功之比

8.机构失真的原因是（）（2分）A.传动比过大B.传动比过小C.压力角过大D.自由度不足【答案】C【解析】机构失真的原因是压力角过大，导致从动件运动不平稳

9.连杆机构的死点位置是指（）（2分）A.从动件无法运动的位置B.从动件运动速度最大的位置C.从动件运动加速度最大的位置D.从动件运动方向改变的位置【答案】A【解析】连杆机构的死点位置是指从动件无法运动的位置

10.齿轮传动的齿廓曲线通常采用（）（2分）A.渐开线B.圆弧线C.摆线D.抛物线【答案】A【解析】齿轮传动的齿廓曲线通常采用渐开线

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于机械构件？（）A.轴B.齿轮C.轴承D.连杆E.弹簧【答案】A、B、C、D、E【解析】机械构件包括轴、齿轮、轴承、连杆和弹簧等

2.以下哪些属于周转轮系的应用？（）A.行星齿轮减速器B.差速器C.行星齿轮增速器D.普通齿轮传动E.凸轮传动【答案】A、B、C【解析】周转轮系的应用包括行星齿轮减速器、差速器和行星齿轮增速器

3.以下哪些因素会影响机械效率？（）A.摩擦B.磨损C.弹性变形D.塑性变形E.热损失【答案】A、B、C、D、E【解析】机械效率受摩擦、磨损、弹性变形、塑性变形和热损失等因素影响

4.以下哪些属于连杆机构的优点？（）A.结构简单B.运动平稳C.传动比大D.适用范围广E.加工方便【答案】A、B、D、E【解析】连杆机构的优点包括结构简单、运动平稳、适用范围广和加工方便

5.以下哪些属于凸轮机构的缺点？（）A.加工复杂B.寿命短C.运动精度低D.适用范围窄E.效率低【答案】A、C、D【解析】凸轮机构的缺点包括加工复杂、运动精度低和适用范围窄

三、填空题（每题4分，共32分）

1.机械中用于改变运动形式的机构称为______机构【答案】连杆

2.周转轮系中，固定不动的齿轮称为______【答案】太阳轮

3.凸轮机构的压力角越大，机构的______越小【答案】效率

4.机械效率通常用______表示【答案】η

5.连杆机构的急回特性系数k值越大，从动件的______特性越明显【答案】急回

6.周转轮系的自由度计算公式为______【答案】F=2n-2p

7.机械中用于传递旋转运动的构件称为______【答案】轴

8.齿轮传动的齿廓曲线通常采用______【答案】渐开线

四、判断题（每题2分，共20分）

1.两个构件直接接触组成的运动副称为低副（）（2分）【答案】（√）【解析】两个构件直接接触组成的运动副称为低副

2.周转轮系的自由度一定大于普通轮系的自由度（）（2分）【答案】（×）【解析】周转轮系的自由度不一定大于普通轮系的自由度

3.连杆机构的死点位置是指从动件运动速度最大的位置（）（2分）【答案】（×）【解析】连杆机构的死点位置是指从动件无法运动的位置

4.凸轮机构的压力角越大，机构的效率越高（）（2分）【答案】（×）【解析】凸轮机构的压力角越大，机构的效率越低

5.机械中用于改变运动方向的机构称为连杆机构（）（2分）【答案】（×）【解析】机械中用于改变运动方向的机构称为凸轮机构

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述机械效率的定义及其影响因素【答案】机械效率是指有用功与总功之比影响因素包括摩擦、磨损、弹性变形、塑性变形和热损失等

2.简述周转轮系与普通轮系的主要区别【答案】周转轮系中有一个或多个构件围绕一个固定中心旋转，而普通轮系中所有构件都围绕一个固定中心旋转

3.简述连杆机构的急回特性及其应用【答案】连杆机构的急回特性是指从动件在返回行程中的运动速度大于工作行程中的运动速度应用包括缝纫机、内燃机等

六、分析题（每题12分，共24分）

1.分析周转轮系中各构件的作用及其运动关系【答案】周转轮系中，太阳轮是固定不动的齿轮，行星轮围绕太阳轮旋转，系杆带动行星轮旋转各构件的运动关系如下太阳轮的转速与行星轮的转速成正比，系杆的转速与行星轮的转速成反比

2.分析凸轮机构中压力角对机构性能的影响【答案】凸轮机构中，压力角越大，机构的效率越低，运动越不平稳压力角过大会导致机构失真，影响机构的正常工作

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.设计一个简单的连杆机构，要求实现从动件的往复直线运动，并计算其行程和急回特性系数【答案】设计一个简单的曲柄滑块机构，曲柄长度为r，连杆长度为l，行程为2r，急回特性系数k为180°-φ/180°+φ，其中φ为摆角

2.设计一个简单的凸轮机构，要求实现从动件的往复直线运动，并计算其最大压力角【答案】设计一个简单的盘形凸轮机构，凸轮轮廓线采用渐开线，最大压力角为α_max=arctanl/r，其中l为从动件长度，r为凸轮半径---标准答案

一、单选题

1.B

2.D

3.B

4.B

5.B

6.A

7.A

8.C

9.A

10.A

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、B、C

3.A、B、C、D、E

4.A、B、D、E

5.A、C、D

三、填空题

1.连杆

2.太阳轮

3.效率

4.η

5.急回

6.F=2n-2p

7.轴

8.渐开线

四、判断题

1.（√）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.机械效率是指有用功与总功之比影响因素包括摩擦、磨损、弹性变形、塑性变形和热损失等

2.周转轮系中有一个或多个构件围绕一个固定中心旋转，而普通轮系中所有构件都围绕一个固定中心旋转

3.连杆机构的急回特性是指从动件在返回行程中的运动速度大于工作行程中的运动速度应用包括缝纫机、内燃机等

六、分析题

1.周转轮系中，太阳轮是固定不动的齿轮，行星轮围绕太阳轮旋转，系杆带动行星轮旋转各构件的运动关系如下太阳轮的转速与行星轮的转速成正比，系杆的转速与行星轮的转速成反比

2.凸轮机构中，压力角越大，机构的效率越低，运动越不平稳压力角过大会导致机构失真，影响机构的正常工作

七、综合应用题

1.设计一个简单的曲柄滑块机构，曲柄长度为r，连杆长度为l，行程为2r，急回特性系数k为180°-φ/180°+φ，其中φ为摆角

2.设计一个简单的盘形凸轮机构，凸轮轮廓线采用渐开线，最大压力角为α_max=arctanl/r，其中l为从动件长度，r为凸轮半径。