机械原理试题及答案汇总啦

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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.平面连杆机构中，若要求输出件做往复直线运动，通常采用（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.导杆机构【答案】A【解析】曲柄摇杆机构可以实现曲柄的连续转动和摇杆的往复摆动

3.在凸轮机构中，若从动件的运动规律为简谐运动，则凸轮轮廓为（）A.圆弧B.抛物线C.正弦曲线D.椭圆【答案】C【解析】简谐运动的从动件对应的凸轮轮廓为正弦曲线

4.轮系中，若输入轴转速为1000r/min，传动比i=10，则输出轴转速为（）A.100r/minB.1000r/minC.10000r/minD.10r/min【答案】A【解析】输出轴转速=输入轴转速/传动比=1000r/min/10=100r/min

5.下列机构中，属于周转轮系的是（）A.定轴轮系B.行星轮系C.复合轮系D.差动轮系【答案】B【解析】行星轮系属于周转轮系，定轴轮系不属于

6.机构自由度的计算公式为（）A.F=2n-1B.F=3n-2pC.F=2p-nD.F=3n+2p【答案】B【解析】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

7.在连杆机构中，若要实现急回特性，通常采用（）A.曲柄摇杆机构B.导杆机构C.凸轮机构D.螺旋机构【答案】B【解析】导杆机构可以实现急回特性，即输出件的往复运动速度不同

8.齿轮传动的传动比计算公式为（）A.i=z₂/z₁B.i=z₁/z₂C.i=z₁+z₂D.i=z₁-z₂【答案】A【解析】齿轮传动的传动比i=z₂/z₁，其中z₁为主动齿轮齿数，z₂为从动齿轮齿数

9.下列机构中，属于连杆机构的是（）A.凸轮机构B.齿轮机构C.螺旋机构D.曲柄滑块机构【答案】D【解析】曲柄滑块机构属于连杆机构，其他均为其他类型的机构

10.机构失真的原因是（）A.构件尺寸误差B.运动副间隙C.载荷过大D.材料选择不当【答案】A【解析】机构失真是由于构件尺寸误差导致的，其他选项不是主要原因

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列哪些属于平面运动副？（）A.转动副B.移动副C.螺旋副D.齿轮副E.凸轮副【答案】A、B、C【解析】平面运动副包括转动副、移动副和螺旋副，齿轮副和凸轮副属于高副

2.机构自由度的计算中，低副数包括（）A.转动副B.移动副C.螺旋副D.齿轮副E.凸轮副【答案】A、B、C【解析】低副数包括转动副、移动副和螺旋副，齿轮副和凸轮副属于高副

3.凸轮机构中，从动件的运动规律包括（）A.简谐运动B.等速运动C.等加速运动D.简摆运动E.正弦运动【答案】A、B、C【解析】从动件的运动规律包括简谐运动、等速运动和等加速运动，简摆运动和正弦运动不是典型的运动规律

4.轮系中，周转轮系包括（）A.行星轮系B.差动轮系C.定轴轮系D.复合轮系E.行星齿轮系【答案】A、B【解析】周转轮系包括行星轮系和差动轮系，定轴轮系和复合轮系不属于周转轮系

5.机构设计中，考虑的因素包括（）A.运动精度B.承载能力C.传动比D.急回特性E.机构自由度【答案】A、B、C、D、E【解析】机构设计中需要考虑运动精度、承载能力、传动比、急回特性和机构自由度等因素

三、填空题（每题4分，共16分）

1.机构中，使构件产生相对运动的可动连接称为______【答案】运动副

2.凸轮机构中，推动从动件运动的构件称为______【答案】凸轮

3.轮系中，所有齿轮轴线都固定的轮系称为______【答案】定轴轮系

4.机构自由度大于零，且构件数目最少时，机构称为______【答案】最小自由度机构

四、判断题（每题2分，共10分）

1.两个构件通过低副连接，每个低副提供一个自由度（）【答案】（√）【解析】每个低副提供一个自由度，两个构件通过低副连接，每个低副确实提供一个自由度

2.凸轮机构的传动比是恒定的（）【答案】（×）【解析】凸轮机构的传动比不是恒定的，因为凸轮轮廓的形状决定了从动件的运动规律

3.行星轮系中，行星轮的转速是恒定的（）【答案】（×）【解析】行星轮系的行星轮转速不是恒定的，因为行星轮的运动受到系杆和中心轮的影响

4.机构自由度越大，机构的运动越复杂（）【答案】（√）【解析】机构自由度越大，机构的运动越复杂，因为更多的自由度意味着更多的运动可能性

5.机构失真只会影响机构的运动精度（）【答案】（×）【解析】机构失真不仅影响机构的运动精度，还可能影响机构的承载能力和寿命

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述平面连杆机构的优缺点【答案】平面连杆机构的优点包括结构简单、成本低、运动平稳、适用于各种运动规律缺点包括运动精度较低、传动比不稳定、易产生冲击和振动

2.解释什么是周转轮系，并举例说明其应用【答案】周转轮系是指至少有一个齿轮轴线不固定的轮系例如，行星齿轮系就是一种典型的周转轮系，广泛应用于汽车变速箱、工业机器人等场合

3.如何计算机构的自由度？请举例说明【答案】机构自由度的计算公式为F=3n-2p，其中n为活动构件数，p为低副数例如，一个由4个活动构件和6个低副组成的机构，其自由度为F=3×4-2×6=12-12=0

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析曲柄摇杆机构的运动特性，并说明其应用场合【答案】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连续转动和摇杆的往复摆动曲柄摇杆机构广泛应用于各种机械中，例如缝纫机、打印机、折叠椅等

2.分析凸轮机构的运动特性，并说明其优缺点【答案】凸轮机构是一种通过凸轮轮廓推动从动件运动的机构，其运动特性包括从动件可以做各种复杂的运动规律凸轮机构的优点包括结构简单、运动可靠、可以实现各种运动规律缺点包括加工复杂、易产生冲击和振动

七、综合应用题（每题25分，共25分）设计一个简单的凸轮机构，要求从动件做往复直线运动，并画出凸轮轮廓图说明设计思路和计算过程【答案】设计一个简单的凸轮机构，要求从动件做往复直线运动设计思路如下

1.选择合适的凸轮形状，例如圆盘凸轮

2.确定从动件的行程和运动规律，例如简谐运动

3.根据从动件的行程和运动规律，计算凸轮轮廓的坐标点

4.画出凸轮轮廓图计算过程如下

1.设定从动件的行程为h，运动规律为简谐运动

2.确定凸轮的基圆半径r₀

3.根据简谐运动的公式，计算从动件在不同角度下的位移

4.根据从动件的位移和凸轮的基圆半径，计算凸轮轮廓的坐标点

5.画出凸轮轮廓图通过以上步骤，可以设计出一个简单的凸轮机构，并画出其凸轮轮廓图---标准答案汇总

一、单选题

1.D

2.A

3.C

4.A

5.B

6.B

7.B

8.A

9.D

10.A

二、多选题

1.A、B、C

2.A、B、C

3.A、B、C

4.A、B

5.A、B、C、D、E

三、填空题

1.运动副

2.凸轮

3.定轴轮系

4.最小自由度机构

四、判断题

1.√

2.×

3.×

4.√

5.×

五、简答题

1.平面连杆机构的优点包括结构简单、成本低、运动平稳、适用于各种运动规律缺点包括运动精度较低、传动比不稳定、易产生冲击和振动

2.周转轮系是指至少有一个齿轮轴线不固定的轮系例如，行星齿轮系就是一种典型的周转轮系，广泛应用于汽车变速箱、工业机器人等场合

3.机构自由度的计算公式为F=3n-2p，其中n为活动构件数，p为低副数例如，一个由4个活动构件和6个低副组成的机构，其自由度为F=3×4-2×6=12-12=0

六、分析题

1.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连续转动和摇杆的往复摆动曲柄摇杆机构广泛应用于各种机械中，例如缝纫机、打印机、折叠椅等

2.凸轮机构是一种通过凸轮轮廓推动从动件运动的机构，其运动特性包括从动件可以做各种复杂的运动规律凸轮机构的优点包括结构简单、运动可靠、可以实现各种运动规律缺点包括加工复杂、易产生冲击和振动

七、综合应用题设计一个简单的凸轮机构，要求从动件做往复直线运动，并画出凸轮轮廓图说明设计思路和计算过程设计思路如下

1.选择合适的凸轮形状，例如圆盘凸轮

2.确定从动件的行程和运动规律，例如简谐运动

3.根据从动件的行程和运动规律，计算凸轮轮廓的坐标点

4.画出凸轮轮廓图计算过程如下

1.设定从动件的行程为h，运动规律为简谐运动

2.确定凸轮的基圆半径r₀

3.根据简谐运动的公式，计算从动件在不同角度下的位移

4.根据从动件的位移和凸轮的基圆半径，计算凸轮轮廓的坐标点

5.画出凸轮轮廓图。