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文本内容:
北化机械原理课后试题及答案
一、单选题（每题1分，共10分）
1.下列运动副中，属于高副的是（）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，其他均为低副
2.机构自由度的计算公式为（）A.F=2n-1B.F=3n-2pC.F=2p-nD.F=3n-p【答案】D【解析】机构自由度计算公式为F=3n-2p，其中n为活动构件数，p为低副数
3.连杆机构的急回特性系数k的值为（）A.k1B.k=1C.k1D.k=0【答案】A【解析】急回特性系数k表示从动件急回行程与工作行程的角速度比值，通常k
14.凸轮机构中，若凸轮作匀速转动，从动件作简谐运动，则该凸轮机构为（）A.等速凸轮B.等加速凸轮C.简谐运动凸轮D.摆动凸轮【答案】C【解析】从动件作简谐运动的凸轮机构为简谐运动凸轮
5.下列机构中，属于空间机构的是（）A.平面四杆机构B.平面凸轮机构C.空间四杆机构D.齿轮机构【答案】C【解析】空间四杆机构是空间机构，其他均为平面机构
6.机构的速度影像法适用于（）A.平面机构B.空间机构C.高副机构D.低副机构【答案】A【解析】速度影像法适用于平面机构
7.机械效率η的值为（）A.η1B.η=1C.η1D.η=0【答案】C【解析】机械效率η通常小于1，表示能量损失
8.下列运动副中，属于移动副的是（）A.转动副B.移动副C.螺旋副D.齿轮副【答案】B【解析】移动副是指两构件沿直线路径相对运动的运动副
9.机构失真的原因是（）A.构件尺寸误差B.运动副间隙C.构件强度不足D.机构自由度不足【答案】A【解析】机构失真是由于构件尺寸误差导致的
10.下列机构中，属于连杆机构的是（）A.凸轮机构B.齿轮机构C.连杆机构D.液压机构【答案】C【解析】连杆机构是指通过连杆传递运动的机构
二、多选题（每题4分，共20分）
1.以下哪些属于机构自由度的影响因素？（）A.构件数目B.运动副类型C.构件尺寸D.运动副数目E.机构约束【答案】A、B、D、E【解析】机构自由度受构件数目、运动副类型、运动副数目和机构约束的影响
2.以下哪些属于平面连杆机构的类型？（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.平行四边形机构E.空间四杆机构【答案】A、B、C、D【解析】平面连杆机构的类型包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构，平行四边形机构也属于平面连杆机构
3.以下哪些属于凸轮机构的优点？（）A.运动精度高B.结构简单C.可实现复杂运动D.传动平稳E.成本低【答案】A、B、C、D【解析】凸轮机构的优点包括运动精度高、结构简单、可实现复杂运动和传动平稳
4.以下哪些属于空间机构的类型？（）A.球面机构B.圆柱机构C.平面四杆机构D.空间四杆机构E.齿轮机构【答案】A、B、D【解析】空间机构的类型包括球面机构、圆柱机构和空间四杆机构
5.以下哪些属于机构速度分析的方法？（）A.速度影像法B.瞬心法C.解析法D.实验法E.矢量法【答案】A、B、C、E【解析】机构速度分析的方法包括速度影像法、瞬心法、解析法和矢量法
三、填空题（每题2分，共16分）
1.机械原理是研究______和______的科学【答案】机构的组成；机构的运动和力分析（4分）
2.机构自由度的计算公式为______【答案】F=3n-2p（4分）
3.连杆机构的急回特性系数k的值为______【答案】k=从动件急回行程角速度/从动件工作行程角速度（4分）
4.凸轮机构中，若凸轮作匀速转动，从动件作简谐运动，则该凸轮机构为______【答案】简谐运动凸轮（4分）
5.机构的速度影像法适用于______【答案】平面机构（4分）
6.机械效率η的值为______【答案】η=有用功/输入功（4分）
7.下列运动副中，属于移动副的是______【答案】两构件沿直线路径相对运动的运动副（4分）
8.机构失真的原因是______【答案】构件尺寸误差（4分）
四、判断题（每题2分，共10分）
1.两个转动副组成的运动副称为移动副（）【答案】（×）【解析】两个转动副组成的运动副称为转动副
2.机构自由度大于1的机构一定能运动（）【答案】（×）【解析】机构自由度大于1的机构不一定能运动，还取决于运动副的类型和机构的约束条件
3.连杆机构的急回特性系数k一定大于1（）【答案】（×）【解析】急回特性系数k可以等于1，表示从动件作等速运动
4.凸轮机构中，若凸轮作匀速转动，从动件作简谐运动，则该凸轮机构为简谐运动凸轮（）【答案】（√）【解析】从动件作简谐运动的凸轮机构为简谐运动凸轮
5.机构的速度影像法适用于空间机构（）【答案】（×）【解析】速度影像法适用于平面机构
五、简答题（每题4分，共12分）
1.简述机构自由度的概念及其计算公式【答案】机构自由度是指一个机构相对于参考系能够独立运动的数目机构自由度的计算公式为F=3n-2p，其中n为活动构件数，p为低副数【解析】机构自由度是衡量机构运动能力的重要指标，计算公式F=3n-2p是机构自由度的基本计算方法
2.简述连杆机构的急回特性及其意义【答案】连杆机构的急回特性是指从动件在急回行程和工作行程中的角速度比值急回特性系数k表示急回行程角速度与工作行程角速度的比值，通常k1，表示从动件在急回行程中的角速度大于工作行程中的角速度【解析】急回特性是连杆机构的重要特性之一，它决定了从动件的运动规律，对于某些应用场合具有重要意义
3.简述凸轮机构的优点及其应用场合【答案】凸轮机构的优点包括运动精度高、结构简单、可实现复杂运动和传动平稳凸轮机构广泛应用于自动控制、精密机械、轻工纺织等领域【解析】凸轮机构具有许多优点，使其在许多领域得到广泛应用，特别是在需要实现复杂运动规律的场合
六、分析题（每题10分，共20分）
1.分析一曲柄摇杆机构的运动特性，并说明其工作原理【答案】曲柄摇杆机构是由一个曲柄、一个连杆和一个摇杆组成的平面连杆机构曲柄作匀速转动时，摇杆作往复摆动工作原理是曲柄通过连杆带动摇杆运动，实现往复摆动【解析】曲柄摇杆机构是一种常见的平面连杆机构，其运动特性包括曲柄的匀速转动和摇杆的往复摆动，工作原理是通过曲柄、连杆和摇杆的相互作用实现运动转换
2.分析一凸轮机构的运动特性，并说明其工作原理【答案】凸轮机构是由一个凸轮和一个从动件组成的机构凸轮作匀速转动时，从动件作往复运动或摆动工作原理是凸轮的轮廓曲线驱动从动件运动，实现复杂的运动规律【解析】凸轮机构是一种常见的机构，其运动特性包括从动件的往复运动或摆动，工作原理是通过凸轮的轮廓曲线驱动从动件实现复杂的运动规律
七、综合应用题（每题25分，共50分）
1.设计一曲柄摇杆机构，已知曲柄长度为100mm，连杆长度为200mm，摇杆长度为150mm，要求曲柄作匀速转动，从动件作往复摆动，试计算该机构的自由度和运动特性【答案】该机构的自由度计算公式为F=3n-2p，其中n=3（曲柄、连杆、摇杆），p=4（转动副、转动副、转动副、移动副），所以F=3×3-2×4=1该机构为曲柄摇杆机构，曲柄作匀速转动，摇杆作往复摆动【解析】曲柄摇杆机构的自由度计算和运动特性分析是设计的关键，通过计算自由度和分析运动特性可以确定机构的设计参数
2.设计一凸轮机构，已知凸轮作匀速转动，从动件作往复运动，要求从动件在行程中作简谐运动，试计算该机构的自由度和运动特性【答案】该机构的自由度计算公式为F=3n-2p，其中n=2（凸轮、从动件），p=2（转动副、移动副），所以F=3×2-2×2=2该机构为凸轮机构，凸轮作匀速转动，从动件作简谐运动【解析】凸轮机构的自由度计算和运动特性分析是设计的关键，通过计算自由度和分析运动特性可以确定机构的设计参数---标准答案
一、单选题
1.D
2.D
3.A
4.C
5.C
6.A
7.C
8.B
9.A
10.C
二、多选题
1.A、B、D、E
2.A、B、C、D
3.A、B、C、D
4.A、B、D
5.A、B、C、E
三、填空题
1.机构的组成；机构的运动和力分析
2.F=3n-2p
3.k=从动件急回行程角速度/从动件工作行程角速度
4.简谐运动凸轮
5.平面机构
6.η=有用功/输入功
7.两构件沿直线路径相对运动的运动副
8.构件尺寸误差
四、判断题
1.（×）
2.（×）
3.（×）
4.（√）
5.（×）
五、简答题
1.机构自由度是指一个机构相对于参考系能够独立运动的数目机构自由度的计算公式为F=3n-2p，其中n为活动构件数，p为低副数
2.连杆机构的急回特性是指从动件在急回行程和工作行程中的角速度比值急回特性系数k表示急回行程角速度与工作行程角速度的比值，通常k1，表示从动件在急回行程中的角速度大于工作行程中的角速度
3.凸轮机构的优点包括运动精度高、结构简单、可实现复杂运动和传动平稳凸轮机构广泛应用于自动控制、精密机械、轻工纺织等领域
六、分析题
1.曲柄摇杆机构是由一个曲柄、一个连杆和一个摇杆组成的平面连杆机构曲柄作匀速转动时，摇杆作往复摆动工作原理是曲柄通过连杆带动摇杆运动，实现往复摆动
2.凸轮机构是由一个凸轮和一个从动件组成的机构凸轮作匀速转动时，从动件作往复运动或摆动工作原理是凸轮的轮廓曲线驱动从动件运动，实现复杂的运动规律
七、综合应用题
1.该机构的自由度计算公式为F=3n-2p，其中n=3（曲柄、连杆、摇杆），p=4（转动副、转动副、转动副、移动副），所以F=3×3-2×4=1该机构为曲柄摇杆机构，曲柄作匀速转动，摇杆作往复摆动
2.该机构的自由度计算公式为F=3n-2p，其中n=2（凸轮、从动件），p=2（转动副、移动副），所以F=3×2-2×2=2该机构为凸轮机构，凸轮作匀速转动，从动件作简谐运动。
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