机械原理试题及答案集锦

机械原理经典试题及答案集锦

一、单选题（每题1分，共10分）

1.在平面四杆机构中，若连架杆为曲柄，则该机构为（）A.铰链四杆机构B.双曲柄机构C.导杆机构D.齿轮机构【答案】B【解析】平面四杆机构中，若两个连架杆都能做整周回转，则称为双曲柄机构

2.下列运动副中，属于高副的是（）A.齿轮副B.凸轮副C.螺旋副D.铰链副【答案】B【解析】高副是指两构件通过点或线接触组成的运动副，凸轮副属于此类

3.在连杆机构中，若要实现急回运动，应采用（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.导杆机构D.齿轮机构【答案】A【解析】曲柄摇杆机构中，当曲柄匀速转动时，从动摇杆的运动具有急回特性

4.机构自由度的计算公式为（）A.F=3n-2p_h-p_vB.F=2n-5pC.F=3n-2pD.F=n-p【答案】A【解析】机构自由度公式为F=3n-2p_h-p_v，其中n为活动构件数，p_h为高副数，p_v为低副数

5.下列机构中，属于连杆机构的是（）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，是由四个构件通过铰链连接而成的平面机构

6.机构中，实现预定轨迹的机构是（）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】B【解析】凸轮机构可以精确实现从动件的预定运动轨迹

7.机构中，实现定轴轮系的机构是（）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】A【解析】齿轮机构属于定轴轮系，通过齿轮啮合传递运动和动力

8.机构中，实现行星轮系的机构是（）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】A【解析】齿轮机构中的行星轮系属于周转轮系，具有多个行星轮围绕中心轮运动的特点

9.机构中，实现间歇运动的机构是（）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】B【解析】凸轮机构可以实现从动件的间歇运动，如单向间歇运动或往复间歇运动

10.机构中，实现变速传动的机构是（）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】A【解析】齿轮机构可以实现变速传动，通过不同齿数的齿轮组合实现不同的传动比

二、多选题（每题2分，共10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.导杆机构E.齿轮齿条机构【答案】C、D【解析】平面连杆机构包括铰链四杆机构和导杆机构，而齿轮机构、凸轮机构和齿轮齿条机构不属于连杆机构

2.机构自由度的计算公式中，p_h表示（）A.高副数B.低副数C.活动构件数D.固定构件数E.约束数【答案】A【解析】p_h表示机构中的高副数，即两构件通过点或线接触组成的运动副数

3.下列哪些机构可以实现急回运动？（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.导杆机构D.齿轮机构E.凸轮机构【答案】A、C【解析】曲柄摇杆机构和导杆机构可以实现急回运动，而双曲柄机构、齿轮机构和凸轮机构不具有此特性

4.机构中，实现预定轨迹的机构包括（）A.齿轮机构B.凸轮机构C.齿轮齿条机构D.铰链四杆机构E.导杆机构【答案】B、E【解析】凸轮机构和导杆机构可以实现从动件的预定运动轨迹，而齿轮机构、齿轮齿条机构和铰链四杆机构不具有此特性

5.机构中，实现变速传动的机构包括（）A.齿轮机构B.凸轮机构C.齿轮齿条机构D.铰链四杆机构E.导杆机构【答案】A、C【解析】齿轮机构和齿轮齿条机构可以实现变速传动，而凸轮机构、铰链四杆机构和导杆机构不具有此特性

三、填空题（每题2分，共10分）

1.在平面四杆机构中，若连架杆为曲柄，则该机构为______机构【答案】双曲柄【解析】平面四杆机构中，若两个连架杆都能做整周回转，则称为双曲柄机构

2.机构自由度的计算公式为______【答案】F=3n-2p_h-p_v【解析】机构自由度公式为F=3n-2p_h-p_v，其中n为活动构件数，p_h为高副数，p_v为低副数

3.在连杆机构中，若要实现急回运动，应采用______机构【答案】曲柄摇杆【解析】曲柄摇杆机构中，当曲柄匀速转动时，从动摇杆的运动具有急回特性

4.机构中，实现预定轨迹的机构是______机构【答案】凸轮【解析】凸轮机构可以精确实现从动件的预定运动轨迹

5.机构中，实现变速传动的机构是______机构【答案】齿轮【解析】齿轮机构可以实现变速传动，通过不同齿数的齿轮组合实现不同的传动比

四、判断题（每题1分，共10分）

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

2.平面四杆机构中，若两个连架杆都能做整周回转，则称为双曲柄机构（）【答案】（√）【解析】平面四杆机构中，若两个连架杆都能做整周回转，则称为双曲柄机构

3.高副是指两构件通过点或线接触组成的运动副（）【答案】（√）【解析】高副是指两构件通过点或线接触组成的运动副

4.曲柄摇杆机构中，当曲柄匀速转动时，从动摇杆的运动具有急回特性（）【答案】（√）【解析】曲柄摇杆机构中，当曲柄匀速转动时，从动摇杆的运动具有急回特性

5.机构自由度公式为F=3n-2p_h-p_v（）【答案】（√）【解析】机构自由度公式为F=3n-2p_h-p_v，其中n为活动构件数，p_h为高副数，p_v为低副数

6.凸轮机构可以实现从动件的预定运动轨迹（）【答案】（√）【解析】凸轮机构可以精确实现从动件的预定运动轨迹

7.齿轮机构可以实现变速传动（）【答案】（√）【解析】齿轮机构可以实现变速传动，通过不同齿数的齿轮组合实现不同的传动比

8.铰链四杆机构属于连杆机构（）【答案】（√）【解析】铰链四杆机构属于连杆机构，是由四个构件通过铰链连接而成的平面机构

9.导杆机构可以实现急回运动（）【答案】（√）【解析】导杆机构可以实现急回运动，当导杆做往复运动时，从动摇杆的运动具有急回特性

10.齿轮齿条机构可以实现变速传动（）【答案】（√）【解析】齿轮齿条机构可以实现变速传动，通过不同齿数的齿轮组合实现不同的传动比

五、简答题（每题2分，共10分）

1.简述平面四杆机构的分类及其特点【答案】平面四杆机构分为铰链四杆机构和导杆机构铰链四杆机构中，若两个连架杆都能做整周回转，则称为双曲柄机构；若只有一个连架杆能做整周回转，则称为曲柄摇杆机构；若两个连架杆都不能做整周回转，则称为双摇杆机构导杆机构中，若导杆做整周回转，则称为转动导杆机构；若导杆做往复运动，则称为摆动导杆机构

2.简述机构自由度的计算方法及其意义【答案】机构自由度的计算方法为F=3n-2p_h-p_v，其中n为活动构件数，p_h为高副数，p_v为低副数机构自由度表示机构独立运动的数目，若F大于0，则机构具有确定的运动；若F等于0，则机构具有确定的运动；若F小于0，则机构具有过约束

3.简述凸轮机构的分类及其特点【答案】凸轮机构分为盘形凸轮机构、移动凸轮机构和圆柱凸轮机构盘形凸轮机构中，凸轮是一个旋转盘，从动件沿垂直于凸轮轴线的方向运动；移动凸轮机构中，凸轮是一个长条形构件，从动件沿凸轮轴线方向运动；圆柱凸轮机构中，凸轮是一个圆柱形构件，从动件沿圆柱表面的螺旋线运动

4.简述齿轮机构的分类及其特点【答案】齿轮机构分为外啮合齿轮机构、内啮合齿轮机构和齿轮齿条机构外啮合齿轮机构中，两个齿轮的齿廓在外侧啮合；内啮合齿轮机构中，两个齿轮的齿廓在内侧啮合；齿轮齿条机构中，齿轮与齿条啮合，实现旋转运动与直线运动的转换

5.简述导杆机构的分类及其特点【答案】导杆机构分为转动导杆机构和摆动导杆机构转动导杆机构中，导杆做整周回转，从动摇杆做往复摆动；摆动导杆机构中，导杆做往复摆动，从动摇杆做往复摆动

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及其应用【答案】曲柄摇杆机构中，当曲柄匀速转动时，从动摇杆做往复摆动其运动特点包括急回特性，即曲柄转一周，从动摇杆摆动的两个行程时间不同，一个行程时间短，另一个行程时间长曲柄摇杆机构广泛应用于各种机械中，如缝纫机、打印机等，实现往复运动

2.分析凸轮机构的运动特点及其应用【答案】凸轮机构中，当凸轮做旋转运动时，从动件做往复运动或摆动运动其运动特点包括可以实现精确的预定运动轨迹，可以实现间歇运动，可以实现变速运动等凸轮机构广泛应用于各种机械中，如内燃机、自动化设备等，实现各种复杂的运动要求

七、综合应用题（每题20分，共20分）

1.设计一个简单的曲柄摇杆机构，实现曲柄每分钟转动120次，从动摇杆每分钟摆动30次，并计算该机构的行程速比系数【答案】设计曲柄摇杆机构如下-曲柄转速n_1=120r/min-从动摇杆转速n_2=30r/min-行程速比系数K=n_1/n_2=120/30=4行程速比系数K表示曲柄转一周时，从动摇杆摆动的两个行程时间之比K值越大，急回特性越明显在此设计中，行程速比系数K为4，说明从动摇杆摆动的两个行程时间之比为4:1，即一个行程时间为另一个行程时间的1/4，具有明显的急回特性注意实际设计过程中，还需要考虑机构的几何参数、材料选择、运动副的润滑等因素，以确保机构的稳定性和可靠性。