机械原理复习常见试题及答案

机械原理复习常见试题及答案

一、单选题（每题1分，共10分）

1.下列机构中，属于连杆机构的是（）A.齿轮机构B.凸轮机构C.丝杠机构D.齿轮连杆机构【答案】D【解析】连杆机构是由若干刚性构件通过转动副和移动副连接而成的平面或空间机构，齿轮连杆机构符合此定义

2.机械效率最高的是（）A.简单机械B.复杂机械C.任何机械D.理想机械【答案】D【解析】理想机械没有摩擦损失，因此效率最高

3.下列运动副中，属于高副的是（）A.转动副B.移动副C.凸轮副D.齿轮副【答案】C【解析】高副是指两个构件通过点或线接触形成的运动副，凸轮副属于此类

4.机构自由度的计算公式是（）A.F=2n-1B.F=2n-3C.F=3n-2pD.F=2n-2p【答案】D【解析】机构自由度的计算公式为F=2n-2p，其中n为构件数，p为运动副数

5.下列机构中，属于平面连杆机构的是（）A.凸轮机构B.齿轮机构C.双曲柄机构D.齿轮连杆机构【答案】C【解析】平面连杆机构是指所有运动副轴线都在同一平面内的连杆机构，双曲柄机构属于此类

6.机械损失主要是指（）A.磨损损失B.摩擦损失C.飞轮损失D.效率损失【答案】B【解析】机械损失主要是指摩擦损失，包括滑动摩擦和滚动摩擦

7.下列运动形式中，属于往复运动的是（）A.旋转运动B.振动运动C.直线运动D.圆周运动【答案】C【解析】往复运动是指物体在直线上来回运动，直线运动属于此类

8.机构中，使构件运动的驱动力称为（）A.阻力B.扭矩C.驱动力D.反力【答案】C【解析】机构中，使构件运动的驱动力称为驱动力

9.下列机构中，属于空间连杆机构的是（）A.齿轮机构B.凸轮机构C.球面机构D.齿轮连杆机构【答案】C【解析】空间连杆机构是指运动副轴线不在同一平面内的连杆机构，球面机构属于此类

10.机械的传动比是指（）A.输出转速与输入转速之比B.输入力与输出力之比C.输出位移与输入位移之比D.输入功率与输出功率之比【答案】A【解析】机械的传动比是指输出转速与输入转速之比

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列哪些属于平面连杆机构？（）A.齿轮机构B.凸轮机构C.铰链四杆机构D.滑块机构E.双曲柄机构【答案】C、D、E【解析】平面连杆机构是指所有运动副轴线都在同一平面内的连杆机构，铰链四杆机构、滑块机构和双曲柄机构属于此类

2.机械效率的计算公式是（）A.η=W有用/W总B.η=P有用/P总C.η=1-W损失/W总D.η=1-P损失/P总【答案】A、B、C、D【解析】机械效率的计算公式有多种形式，包括功和功率的形式，上述公式均正确

3.机构自由度的计算中，下列哪些因素会影响自由度？（）A.构件数B.运动副数C.运动副类型D.运动副约束E.机构结构【答案】A、B、C、D、E【解析】机构自由度的计算受构件数、运动副数、运动副类型、运动副约束和机构结构等多种因素影响

4.下列哪些属于高副？（）A.转动副B.移动副C.凸轮副D.齿轮副E.球面副【答案】C、D、E【解析】高副是指两个构件通过点或线接触形成的运动副，凸轮副、齿轮副和球面副属于此类

5.机械损失的原因包括（）A.磨损B.摩擦C.飞轮效应D.效率降低E.能量损失【答案】A、B、C、D、E【解析】机械损失的原因包括磨损、摩擦、飞轮效应、效率降低和能量损失等

三、填空题（每题2分，共16分）

1.机械的传动比是指输出转速与输入转速之比

2.机构自由度的计算公式是F=2n-2p

3.机械效率最高的是理想机械

4.下列运动副中，属于高副的是凸轮副

5.机械损失主要是指摩擦损失

6.机构中，使构件运动的驱动力称为驱动力

7.下列运动形式中，属于往复运动的是直线运动

8.机械的传动比是指输出转速与输入转速之比

四、判断题（每题1分，共10分）

1.简单机械的机械效率一定比复杂机械高（）【答案】（×）【解析】机械效率的高低与机械的复杂程度没有直接关系，关键在于机械的设计和制造

2.机构自由度大于零，机构才能运动（）【答案】（√）【解析】机构自由度大于零是机构能够运动的基本条件

3.高副是指两个构件通过面接触形成的运动副（）【答案】（×）【解析】高副是指两个构件通过点或线接触形成的运动副，不是面接触

4.机械损失主要是指能量损失（）【答案】（√）【解析】机械损失主要包括能量损失，如摩擦损失、热损失等

5.齿轮机构属于平面连杆机构（）【答案】（×）【解析】齿轮机构属于高副机构，不属于平面连杆机构

6.机构中，使构件运动的驱动力称为阻力（）【答案】（×）【解析】机构中，使构件运动的驱动力称为驱动力，与阻力相反

7.机械的传动比是指输入力与输出力之比（）【答案】（×）【解析】机械的传动比是指输出转速与输入转速之比，不是输入力与输出力之比

8.理想机械没有摩擦损失（）【答案】（√）【解析】理想机械是指没有摩擦损失的机械，效率最高

9.机构自由度的计算中，运动副类型会影响自由度（）【答案】（√）【解析】运动副类型不同，其约束数不同，会影响机构自由度

10.机械损失的原因包括磨损、摩擦、飞轮效应等（）【答案】（√）【解析】机械损失的原因包括磨损、摩擦、飞轮效应等

五、简答题（每题2分，共10分）

1.简述机械效率的计算方法【答案】机械效率的计算方法主要有两种一是功和功率的形式，即η=W有用/W总或η=P有用/P总；二是力和力的形式，即η=F有用/F总或η=N有用/N总

2.什么是机构自由度？如何计算？【答案】机构自由度是指机构相对于基座的独立运动数目机构自由度的计算公式为F=2n-2p，其中n为构件数，p为运动副数

3.什么是高副？举例说明【答案】高副是指两个构件通过点或线接触形成的运动副例如，凸轮副、齿轮副和球面副都属于高副

4.机械损失的原因有哪些？【答案】机械损失的原因包括磨损、摩擦、飞轮效应、效率降低和能量损失等

5.简述平面连杆机构的定义和特点【答案】平面连杆机构是指所有运动副轴线都在同一平面内的连杆机构其特点是结构简单、应用广泛，但运动形式受限

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析一个简单的铰链四杆机构，计算其自由度，并说明其运动特点【答案】铰链四杆机构由四个构件和四个转动副组成假设n=4，p=4，根据自由度计算公式F=2n-2p=2×4-2×4=0自由度为0，说明该机构不能运动若要使其运动，需改变运动副类型或增加构件数

2.分析一个凸轮机构，说明其工作原理和特点【答案】凸轮机构由凸轮和从动件组成，凸轮通过高副驱动从动件运动其工作原理是凸轮的轮廓形状决定了从动件的运动规律凸轮机构的特点是结构简单、运动形式多样，但接触应力较大，易磨损

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.设计一个简单的齿轮连杆机构，要求实现输出件的往复直线运动，并计算其传动比【答案】设计一个齿轮连杆机构，包括一个齿轮副和一个连杆机构齿轮副将旋转运动转换为往复运动，连杆机构调节输出件的行程和速度假设输入转速为ω1，输出转速为ω2，齿轮副的传动比为i=ω1/ω2，连杆机构的传动比根据其结构计算

2.分析一个复杂的机械系统，计算其总机械效率，并说明影响效率的因素【答案】分析一个复杂的机械系统，包括多个齿轮副、凸轮副和连杆机构计算每个环节的机械效率，然后根据串联和并联关系计算总机械效率影响效率的因素包括摩擦、磨损、飞轮效应和能量损失等---完整标准答案

一、单选题

1.D

2.D

3.C

4.D

5.C

6.B

7.C

8.C

9.C

10.A

二、多选题

1.C、D、E

2.A、B、C、D

3.A、B、C、D、E

4.C、D、E

5.A、B、C、D、E

三、填空题

1.机械的传动比是指输出转速与输入转速之比

2.机构自由度的计算公式是F=2n-2p

3.机械效率最高的是理想机械

4.下列运动副中，属于高副的是凸轮副

5.机械损失主要是指摩擦损失

6.机构中，使构件运动的驱动力称为驱动力

7.下列运动形式中，属于往复运动的是直线运动

8.机械的传动比是指输出转速与输入转速之比

四、判断题

1.（×）

2.（√）

3.（×）

4.（√）

5.（×）

6.（×）

7.（×）

8.（√）

9.（√）

10.（√）

五、简答题

1.机械效率的计算方法主要有两种一是功和功率的形式，即η=W有用/W总或η=P有用/P总；二是力和力的形式，即η=F有用/F总或η=N有用/N总

2.机构自由度是指机构相对于基座的独立运动数目机构自由度的计算公式为F=2n-2p，其中n为构件数，p为运动副数

3.高副是指两个构件通过点或线接触形成的运动副例如，凸轮副、齿轮副和球面副都属于高副

4.机械损失的原因包括磨损、摩擦、飞轮效应、效率降低和能量损失等

5.平面连杆机构是指所有运动副轴线都在同一平面内的连杆机构其特点是结构简单、应用广泛，但运动形式受限

六、分析题

1.铰链四杆机构由四个构件和四个转动副组成假设n=4，p=4，根据自由度计算公式F=2n-2p=2×4-2×4=0自由度为0，说明该机构不能运动若要使其运动，需改变运动副类型或增加构件数

2.凸轮机构由凸轮和从动件组成，凸轮通过高副驱动从动件运动其工作原理是凸轮的轮廓形状决定了从动件的运动规律凸轮机构的特点是结构简单、运动形式多样，但接触应力较大，易磨损

七、综合应用题

1.设计一个简单的齿轮连杆机构，包括一个齿轮副和一个连杆机构齿轮副将旋转运动转换为往复运动，连杆机构调节输出件的行程和速度假设输入转速为ω1，输出转速为ω2，齿轮副的传动比为i=ω1/ω2，连杆机构的传动比根据其结构计算

2.分析一个复杂的机械系统，包括多个齿轮副、凸轮副和连杆机构计算每个环节的机械效率，然后根据串联和并联关系计算总机械效率影响效率的因素包括摩擦、磨损、飞轮效应和能量损失等。