机械原理试题库及答案

机械原理试题库及答案

一、单选题（每题1分，共20分）

1.下列运动副中，属于低副的是（）（1分）A.转动副B.移动副C.螺旋副D.球面副【答案】B【解析】低副是指两构件以面接触形成的运动副，包括转动副和移动副

2.在连杆机构中，若主动件为曲柄，则该机构称为（）（1分）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.摆动导杆机构【答案】A【解析】主动曲柄可以连续转动360°，带动从动摇杆往复摆动

3.下列机构中，属于平面连杆机构的是（）（1分）A.凸轮机构B.螺旋机构C.齿轮机构D.曲柄摇杆机构【答案】D【解析】平面连杆机构所有运动副都在同一平面或相互平行的平面内

4.凸轮机构的从动件运动规律中，最大速度与最大加速度之比最大的是（）（1分）A.等速运动B.等加速等减速运动C.简谐运动D.正弦运动【答案】C【解析】简谐运动的行程速度变化均匀，最大速度与最大加速度之比最大

5.齿轮传动的正确啮合条件是（）（1分）A.模数相等B.压力角相等C.齿数成比例D.以上都是【答案】D【解析】齿轮正确啮合需要模数、压力角、齿数等参数匹配

6.蜗杆传动的传动比计算公式为（）（1分）A.i=z₂/z₁B.i=z₁/z₂C.i=z₁z₂D.i=z₂/z₁+1【答案】C【解析】蜗杆传动比等于蜗杆头数与蜗轮齿数的乘积

7.下列机构中，属于周转轮系的是（）（1分）A.定轴轮系B.行星轮系C.差动轮系D.复合轮系【答案】B【解析】周转轮系中有至少一个构件既绕自身轴线转动又绕其他轴线转动

8.机构自由度的计算公式为（）（1分）A.F=3n-2p₁-p₂B.F=2n-2p₁-p₂C.F=3n-p₁-p₂D.F=2n-p₁-p₂【答案】A【解析】机构自由度计算公式为F=3n-2p₁-p₂，n为构件数，p₁为低副数，p₂为高副数

9.下列机构中，属于变传动比机构的是（）（1分）A.定轴轮系B.行星轮系C.螺旋机构D.凸轮机构【答案】B【解析】行星轮系可以通过改变齿圈与行星架的连接实现变传动比

10.机构失真的条件是（）（1分）A.传动比过大B.传动比过小C.传动比不连续D.传动比恒定【答案】C【解析】机构失真是指从动件运动规律偏离主动件运动规律

11.机械效率的定义是（）（1分）A.输出功/输入功B.输入功/输出功C.有用功/总功D.总功/有用功【答案】C【解析】机械效率是有用功与总功的比值

12.下列机构中，属于连杆机构的是（）（1分）A.凸轮机构B.螺旋机构C.齿轮机构D.曲柄滑块机构【答案】D【解析】曲柄滑块机构是典型的连杆机构

13.机构急回特性的计算公式为（）（1分）A.K=φ₁/φ₂B.K=φ₂/φ₁C.K=φ₁+φ₂D.K=φ₁-φ₂【答案】A【解析】急回特性系数K为从动件最大角速度与主动件角速度的比值

14.下列机构中，属于空间连杆机构的是（）（1分）A.转动副B.移动副C.球面副D.螺旋副【答案】C【解析】空间连杆机构包含不在同一平面内的运动副

15.机构力分析中，力矩平衡条件是（）（1分）A.ΣM=0B.ΣF=0C.ΣM≠0D.ΣF≠0【答案】A【解析】力矩平衡条件是所有力矩的代数和为零

16.机构运动分析中，速度瞬心的求法有（）（1分）A.速度影像法B.瞬心法C.解析法D.以上都是【答案】D【解析】速度瞬心可以通过瞬心法、速度影像法和解析法求解

17.机构动力学中，惯性力的计算公式为（）（1分）A.F=maB.F=ma²C.F=mvD.F=mv²【答案】A【解析】惯性力等于质量乘以加速度

18.机构静力分析中，力的平衡条件是（）（1分）A.ΣF=0B.ΣM=0C.ΣF≠0D.ΣM≠0【答案】A【解析】力的平衡条件是所有力的矢量和为零

19.机构运动分析中，加速度瞬心的求法有（）（1分）A.加速度影像法B.瞬心法C.解析法D.以上都是【答案】D【解析】加速度瞬心可以通过瞬心法、加速度影像法和解析法求解

20.机构动力学中，质心的计算公式为（）（1分）A.x=Σm₁x₁/Σm₁B.x=Σm₁x₁²/Σm₁C.x=Σm₁x₁/Σm₂D.x=Σm₁x₁²/Σm₂【答案】A【解析】质心坐标等于各质点质量与其坐标的乘积之和除以总质量

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于平面连杆机构的优缺点？（）A.结构简单B.运动平稳C.可实现复杂运动D.运动精度高E.成本高【答案】A、C【解析】平面连杆机构结构简单，可实现复杂运动，但运动精度不高，成本较低

2.以下哪些属于凸轮机构的类型？（）A.直动从动件凸轮机构B.摆动从动件凸动机构C.等速凸轮机构D.等加速等减速凸轮机构E.平底从动件凸轮机构【答案】A、B、E【解析】凸轮机构可分为直动从动件、摆动从动件和平底从动件凸轮机构

3.以下哪些属于齿轮传动的正确啮合条件？（）A.模数相等B.压力角相等C.齿数成比例D.齿形相同E.中心距相等【答案】A、B【解析】齿轮正确啮合需要模数和压力角相等

4.以下哪些属于周转轮系的类型？（）A.行星轮系B.差动轮系C.复合轮系D.定轴轮系E.螺旋轮系【答案】A、B、C【解析】周转轮系包括行星轮系、差动轮系和复合轮系

5.以下哪些属于机构力分析的方法？（）A.静力分析B.运动分析C.动力学分析D.瞬心法E.解析法【答案】A、D、E【解析】机构力分析包括静力分析、瞬心法和解析法

三、填空题（每题4分，共32分）

1.机械原理研究的对象是__________________和__________________的运动和力【答案】机构的结构；机构的运动和力

2.机构自由度的计算公式为__________________【答案】F=3n-2p₁-p₂

3.凸轮机构的从动件运动规律有__________________、__________________和__________________【答案】等速运动；等加速等减速运动；简谐运动

4.齿轮传动的正确啮合条件是__________________和__________________【答案】模数相等；压力角相等

5.周转轮系包括__________________、__________________和__________________【答案】行星轮系；差动轮系；复合轮系

6.机构力分析中，力的平衡条件是__________________【答案】ΣF=

07.机构运动分析中，速度瞬心的求法有__________________、__________________和__________________【答案】瞬心法；速度影像法；解析法

8.机构动力学中，惯性力的计算公式为__________________【答案】F=ma

四、判断题（每题2分，共20分）

1.两个构件以面接触形成的运动副称为高副（）（2分）【答案】（×）【解析】高副是指两构件以点或线接触形成的运动副

2.曲柄摇杆机构中，主动件为曲柄（）（2分）【答案】（√）【解析】曲柄摇杆机构中，主动件为曲柄，从动件为摇杆

3.凸轮机构的从动件运动规律中，等加速等减速运动的最大加速度最大（）（2分）【答案】（×）【解析】等加速等减速运动的最大加速度与最大速度有关，但不是最大的

4.齿轮传动的正确啮合条件是齿数成比例（）（2分）【答案】（×）【解析】齿轮正确啮合需要模数和压力角相等

5.周转轮系中，行星轮系可以实现变传动比（）（2分）【答案】（√）【解析】行星轮系可以通过改变齿圈与行星架的连接实现变传动比

6.机构力分析中，力的平衡条件是ΣM=0（）（2分）【答案】（×）【解析】力的平衡条件是ΣF=0，力矩平衡条件是ΣM=

07.机构运动分析中，速度瞬心可以通过瞬心法求解（）（2分）【答案】（√）【解析】速度瞬心可以通过瞬心法求解

8.机构动力学中，惯性力的计算公式为F=ma²（）（2分）【答案】（×）【解析】惯性力的计算公式为F=ma

9.机构静力分析中，力的平衡条件是ΣF≠0（）（2分）【答案】（×）【解析】力的平衡条件是ΣF=

010.机构运动分析中，加速度瞬心可以通过加速度影像法求解（）（2分）【答案】（√）【解析】加速度瞬心可以通过加速度影像法求解

五、简答题（每题4分，共20分）

1.简述平面连杆机构的优缺点【答案】平面连杆机构结构简单，可实现复杂运动，但运动精度不高，成本较低

2.简述凸轮机构的从动件运动规律【答案】凸轮机构的从动件运动规律包括等速运动、等加速等减速运动和简谐运动

3.简述齿轮传动的正确啮合条件【答案】齿轮正确啮合需要模数和压力角相等

4.简述周转轮系的类型【答案】周转轮系包括行星轮系、差动轮系和复合轮系

5.简述机构力分析的方法【答案】机构力分析包括静力分析、瞬心法和解析法

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析曲柄摇杆机构的运动特点【答案】曲柄摇杆机构中，主动曲柄可以连续转动360°，带动从动摇杆往复摆动其运动特点是-主动曲柄转动时，从动摇杆往复摆动；-主动曲柄与从动摇杆的运动周期相同；-主动曲柄与从动摇杆的角速度不同

2.分析凸轮机构的运动特点【答案】凸轮机构中，凸轮做连续转动或往复运动，带动从动件做往复直线运动或摆动其运动特点是-凸轮的形状决定了从动件的运动规律；-从动件的运动规律可以是等速运动、等加速等减速运动或简谐运动；-凸轮机构可以实现复杂的运动要求

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.设计一个简单的曲柄摇杆机构，并分析其运动特点【答案】设计一个简单的曲柄摇杆机构，其中主动曲柄长度为100mm，从动摇杆长度为200mm，连杆长度为150mm分析其运动特点-主动曲柄转动360°时，从动摇杆往复摆动一次；-主动曲柄与从动摇杆的运动周期相同；-主动曲柄与从动摇杆的角速度不同；-从动摇杆的摆动角度取决于曲柄的长度和连杆的长度

2.设计一个简单的凸轮机构，并分析其运动特点【答案】设计一个简单的凸轮机构，其中凸轮为圆形，半径为50mm，从动件为直动从动件，长度为100mm分析其运动特点-凸轮做连续转动时，带动从动件做往复直线运动；-从动件的运动规律取决于凸轮的形状；-从动件的运动可以是等速运动、等加速等减速运动或简谐运动；-凸轮机构可以实现复杂的运动要求---标准答案

一、单选题

1.B

2.A

3.D

4.C

5.D

6.C

7.B

8.A

9.B

10.C

11.C

12.D

13.A

14.C

15.A

16.D

17.A

18.A

19.D

20.A

二、多选题

1.A、C

2.A、B、E

3.A、B

4.A、B、C

5.A、D、E

三、填空题

1.机构的结构；机构的运动和力

2.F=3n-2p₁-p₂

3.等速运动；等加速等减速运动；简谐运动

4.模数相等；压力角相等

5.行星轮系；差动轮系；复合轮系

6.ΣF=

07.瞬心法；速度影像法；解析法

8.F=ma

四、判断题

1.（×）

2.（√）

3.（×）

4.（×）

5.（√）

6.（×）

7.（√）

8.（×）

9.（×）

10.（√）

五、简答题

1.平面连杆机构结构简单，可实现复杂运动，但运动精度不高，成本较低

2.凸轮机构的从动件运动规律包括等速运动、等加速等减速运动和简谐运动

3.齿轮正确啮合需要模数和压力角相等

4.周转轮系包括行星轮系、差动轮系和复合轮系

5.机构力分析包括静力分析、瞬心法和解析法

六、分析题

1.曲柄摇杆机构中，主动曲柄转动360°，带动从动摇杆往复摆动主动曲柄与从动摇杆的运动周期相同，但角速度不同

2.凸轮机构中，凸轮做连续转动或往复运动，带动从动件做往复直线运动或摆动从动件的运动规律取决于凸轮的形状，可以是等速运动、等加速等减速运动或简谐运动

七、综合应用题

1.设计一个简单的曲柄摇杆机构，其中主动曲柄长度为100mm，从动摇杆长度为200mm，连杆长度为150mm主动曲柄转动360°，带动从动摇杆往复摆动一次，运动周期相同，但角速度不同，从动摇杆的摆动角度取决于曲柄的长度和连杆的长度

2.设计一个简单的凸轮机构，其中凸轮为圆形，半径为50mm，从动件为直动从动件，长度为100mm凸轮做连续转动时，带动从动件做往复直线运动，从动件的运动规律取决于凸轮的形状，可以是等速运动、等加速等减速运动或简谐运动，凸轮机构可以实现复杂的运动要求。