机械原理章节试题及答案梳理

机械原理章节试题及答案梳理

一、单选题（每题1分，共20分）

1.机构自由度的计算公式为（）（1分）A.F=2n-3pB.F=2p-3nC.F=3n-2pD.F=3p-2n【答案】A【解析】机构自由度计算公式为F=2n-3p，其中n为活动构件数，p为低副数

2.下列运动副中，属于高副的是（）（1分）A.齿轮副B.移动副C.转动副D.凸轮副【答案】D【解析】凸轮副属于高副，其他均为低副

3.四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其他两杆长度之和，则该机构为（）（1分）A.双曲柄机构B.导杆机构C.铰链四杆机构D.曲柄摇杆机构【答案】A【解析】根据格拉肖夫定理，最短杆与最长杆长度之和小于其他两杆长度之和时，机构为双曲柄机构

4.在连杆机构中，输出构件的运动形式为（）（1分）A.旋转运动B.直线运动C.摆动运动D.复合运动【答案】D【解析】连杆机构的输出构件通常做复合运动，包括旋转、摆动和直线运动的组合

5.下列机构中，属于连杆机构的是（）（1分）A.齿轮机构B.凸轮机构C.齿轮齿条机构D.铰链四杆机构【答案】D【解析】铰链四杆机构属于连杆机构，其他选项均为其他类型的机构

6.机构中的运动副是指（）（1分）A.构件之间的接触形式B.构件之间的相对运动C.构件之间的连接方式D.构件之间的力学关系【答案】B【解析】运动副是指构件之间能够产生相对运动的接触形式

7.机构中的高副是指（）（1分）A.构件之间的低副B.构件之间的高副C.构件之间的接触形式D.构件之间的相对运动【答案】B【解析】高副是指构件之间能够产生较大相对运动的接触形式

8.机构中的低副是指（）（1分）A.构件之间的高副B.构件之间的低副C.构件之间的接触形式D.构件之间的相对运动【答案】B【解析】低副是指构件之间能够产生较小相对运动的接触形式

9.机构中的瞬心是指（）（1分）A.构件的瞬时速度中心B.构件的瞬时加速度中心C.构件的瞬时转动中心D.构件的瞬时平移中心【答案】A【解析】瞬心是指构件之间瞬时速度相等的点

10.机构中的速度瞬心法主要用于（）（1分）A.计算机构的速度B.计算机构的加速度C.设计机构D.分析机构的受力【答案】A【解析】速度瞬心法主要用于计算机构的速度

11.机构中的加速度瞬心法主要用于（）（1分）A.计算机构的速度B.计算机构的加速度C.设计机构D.分析机构的受力【答案】B【解析】加速度瞬心法主要用于计算机构的加速度

12.机构中的运动分析主要是指（）（1分）A.计算机构的速度B.计算机构的加速度C.分析机构的运动规律D.设计机构【答案】C【解析】运动分析主要是指分析机构的运动规律

13.机构中的力分析主要是指（）（1分）A.计算机构的力B.计算机构的力矩C.分析机构的受力情况D.设计机构【答案】C【解析】力分析主要是指分析机构的受力情况

14.机构中的动态静力分析主要是指（）（1分）A.计算机构的力B.计算机构的力矩C.分析机构的受力情况D.设计机构【答案】C【解析】动态静力分析主要是指分析机构的受力情况

15.机构中的平衡分析主要是指（）（1分）A.分析机构的平衡条件B.计算机构的平衡力C.分析机构的平衡状态D.设计机构【答案】C【解析】平衡分析主要是指分析机构的平衡状态

16.机构中的刚度分析主要是指（）（1分）A.分析机构的刚度B.计算机构的刚度C.分析机构的变形情况D.设计机构【答案】B【解析】刚度分析主要是指计算机构的刚度

17.机构中的强度分析主要是指（）（1分）A.分析机构的强度B.计算机构的强度C.分析机构的承载能力D.设计机构【答案】B【解析】强度分析主要是指计算机构的强度

18.机构中的疲劳分析主要是指（）（1分）A.分析机构的疲劳B.计算机构的疲劳C.分析机构的疲劳寿命D.设计机构【答案】C【解析】疲劳分析主要是指分析机构的疲劳寿命

19.机构中的可靠性分析主要是指（）（1分）A.分析机构的可靠性B.计算机构的可靠性C.分析机构的可靠度D.设计机构【答案】C【解析】可靠性分析主要是指分析机构的可靠度

20.机构中的优化设计主要是指（）（1分）A.优化机构的性能B.优化机构的设计C.优化机构的参数D.设计机构【答案】A【解析】优化设计主要是指优化机构的性能

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列哪些属于机构的组成要素？（）（4分）A.构件B.运动副C.动力源D.承载构件E.控制机构【答案】A、B、C【解析】机构的组成要素包括构件、运动副和动力源

2.下列哪些属于连杆机构的类型？（）（4分）A.齿轮机构B.凸轮机构C.铰链四杆机构D.导杆机构E.齿轮齿条机构【答案】C、D【解析】连杆机构的类型包括铰链四杆机构和导杆机构

3.下列哪些属于高副的特点？（）（4分）A.构件之间的接触形式多样B.构件之间的相对运动较大C.构件之间的接触面积较大D.构件之间的接触压力较大E.构件之间的接触形式单一【答案】A、B【解析】高副的特点是构件之间的接触形式多样，相对运动较大

4.下列哪些属于低副的特点？（）（4分）A.构件之间的接触形式单一B.构件之间的相对运动较小C.构件之间的接触面积较大D.构件之间的接触压力较大E.构件之间的接触形式多样【答案】B、C【解析】低副的特点是构件之间的相对运动较小，接触面积较大

5.下列哪些属于机构运动分析的方法？（）（4分）A.速度瞬心法B.加速度瞬心法C.图解法D.解析法E.数值法【答案】A、B、C、D、E【解析】机构运动分析的方法包括速度瞬心法、加速度瞬心法、图解法、解析法和数值法

三、填空题（每题4分，共20分）

1.机构自由度的计算公式为______（4分）【答案】F=2n-3p【解析】机构自由度的计算公式为F=2n-3p，其中n为活动构件数，p为低副数

2.机构中的运动副是指______（4分）【答案】构件之间的接触形式【解析】运动副是指构件之间能够产生相对运动的接触形式

3.机构中的高副是指______（4分）【答案】构件之间能够产生较大相对运动的接触形式【解析】高副是指构件之间能够产生较大相对运动的接触形式

4.机构中的低副是指______（4分）【答案】构件之间能够产生较小相对运动的接触形式【解析】低副是指构件之间能够产生较小相对运动的接触形式

5.机构中的运动分析主要是指______（4分）【答案】分析机构的运动规律【解析】运动分析主要是指分析机构的运动规律

四、判断题（每题2分，共20分）

1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）（2分）【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小

2.机构中的运动副一定是低副（）（2分）【答案】（×）【解析】机构中的运动副可以是高副或低副

3.机构中的自由度一定是正数（）（2分）【答案】（×）【解析】机构中的自由度可以为零或负数

4.机构中的运动分析一定是静态分析（）（2分）【答案】（×）【解析】机构中的运动分析可以是静态分析或动态分析

5.机构中的力分析一定是静态分析（）（2分）【答案】（×）【解析】机构中的力分析可以是静态分析或动态分析

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述机构自由度的计算方法（5分）【答案】机构自由度的计算方法为F=2n-3p，其中n为活动构件数，p为低副数通过计算活动构件数和低副数，可以确定机构的自由度

2.简述连杆机构的类型及其特点（5分）【答案】连杆机构的类型包括铰链四杆机构和导杆机构铰链四杆机构的特点是通过四个铰链连接，可以实现多种运动形式的转换导杆机构的特点是通过导杆和滑块的运动，可以实现往复直线运动和旋转运动的转换

3.简述机构运动分析的方法及其应用（5分）【答案】机构运动分析的方法包括速度瞬心法、加速度瞬心法、图解法、解析法和数值法速度瞬心法主要用于计算机构的速度，加速度瞬心法主要用于计算机构的加速度，图解法主要用于直观分析机构的运动，解析法主要用于精确计算机构的运动，数值法主要用于复杂机构的运动分析

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析四杆机构的运动特点及其应用（10分）【答案】四杆机构的运动特点是通过四个铰链连接，可以实现多种运动形式的转换四杆机构的应用广泛，例如在汽车发动机中用于控制气门的开启和关闭，在缝纫机中用于控制针头的上下运动等

2.分析凸轮机构的运动特点及其应用（10分）【答案】凸轮机构的运动特点是通过凸轮和从动件的接触，可以实现精确的往复直线运动或旋转运动凸轮机构的应用广泛，例如在内燃机中用于控制气门的开启和关闭，在打印机中用于控制墨盒的进退等

七、综合应用题（每题25分，共25分）

1.设计一个简单的四杆机构，使其能够实现从旋转运动到往复直线运动的转换，并分析其运动特点和应用（25分）【答案】设计一个简单的四杆机构，使其能够实现从旋转运动到往复直线运动的转换该机构可以通过一个旋转输入构件和一个往复直线输出构件来实现具体设计如下-输入构件为曲柄，通过旋转运动驱动机构-输出构件为滑块，通过往复直线运动输出-机构中的连杆连接曲柄和滑块，通过连杆的运动实现旋转运动到往复直线运动的转换该机构的应用广泛，例如在缝纫机中用于控制针头的上下运动，在打印机中用于控制墨盒的进退等其运动特点是通过曲柄的旋转运动，通过连杆的传动，实现滑块的往复直线运动---完整标准答案

一、单选题

1.A

2.D

3.A

4.D

5.D

6.B

7.B

8.B

9.A

10.A

11.B

12.C

13.C

14.C

15.C

16.B

17.B

18.C

19.C

20.A

二、多选题

1.A、B、C

2.C、D

3.A、B

4.B、C

5.A、B、C、D、E

三、填空题

1.F=2n-3p

2.构件之间的接触形式

3.构件之间能够产生较大相对运动的接触形式

4.构件之间能够产生较小相对运动的接触形式

5.分析机构的运动规律

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.机构自由度的计算方法为F=2n-3p，其中n为活动构件数，p为低副数通过计算活动构件数和低副数，可以确定机构的自由度

2.连杆机构的类型包括铰链四杆机构和导杆机构铰链四杆机构的特点是通过四个铰链连接，可以实现多种运动形式的转换导杆机构的特点是通过导杆和滑块的运动，可以实现往复直线运动和旋转运动的转换

3.机构运动分析的方法包括速度瞬心法、加速度瞬心法、图解法、解析法和数值法速度瞬心法主要用于计算机构的速度，加速度瞬心法主要用于计算机构的加速度，图解法主要用于直观分析机构的运动，解析法主要用于精确计算机构的运动，数值法主要用于复杂机构的运动分析

六、分析题

1.四杆机构的运动特点是通过四个铰链连接，可以实现多种运动形式的转换四杆机构的应用广泛，例如在汽车发动机中用于控制气门的开启和关闭，在缝纫机中用于控制针头的上下运动等

2.凸轮机构的运动特点是通过凸轮和从动件的接触，可以实现精确的往复直线运动或旋转运动凸轮机构的应用广泛，例如在内燃机中用于控制气门的开启和关闭，在打印机中用于控制墨盒的进退等

七、综合应用题

1.设计一个简单的四杆机构，使其能够实现从旋转运动到往复直线运动的转换，并分析其运动特点和应用该机构可以通过一个旋转输入构件和一个往复直线输出构件来实现具体设计如下-输入构件为曲柄，通过旋转运动驱动机构-输出构件为滑块，通过往复直线运动输出-机构中的连杆连接曲柄和滑块，通过连杆的运动实现旋转运动到往复直线运动的转换该机构的应用广泛，例如在缝纫机中用于控制针头的上下运动，在打印机中用于控制墨盒的进退等其运动特点是通过曲柄的旋转运动，通过连杆的传动，实现滑块的往复直线运动。