2025工學(xué)考研機(jī)械原理專項(xiàng)訓(xùn)練模擬試卷及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.平面四桿機(jī)構(gòu)中，若存在一個(gè)曲柄，其余三個(gè)構(gòu)件均為搖桿，則該機(jī)構(gòu)屬于（）。A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B.雙曲柄機(jī)構(gòu)C.雙搖桿機(jī)構(gòu)D.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2.在連桿機(jī)構(gòu)中，壓力角是指作用在從動件上的驅(qū)動力方向與其速度方向之間所夾的銳角。減小壓力角的目的是（）。A.增大機(jī)構(gòu)的傳動效率B.增大作用力C.減小作用力D.增大機(jī)構(gòu)的自由度3.對于一個(gè)自由度為1的平面機(jī)構(gòu)，其確定其位置所需的獨(dú)立運(yùn)動參變量的數(shù)目為（）。A.1B.2C.3D.44.一對漸開線直齒圓柱齒輪要能正確嚙合，必須滿足的條件之一是（）。A.模數(shù)相等B.壓力角相等C.齒數(shù)相等D.中心距相等5.在凸輪機(jī)構(gòu)中，從動件的運(yùn)動規(guī)律主要由凸輪的（）決定。A.形狀B.尺寸C.材料D.傳動比6.機(jī)械產(chǎn)生周期性速度波動的主要原因是（）。A.驅(qū)動力是周期性變化的B.阻力是周期性變化的C.機(jī)械系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動慣量是變化的D.A和B同時(shí)存在7.對于剛性轉(zhuǎn)子，若其質(zhì)心不在回轉(zhuǎn)軸上，則該轉(zhuǎn)子需要進(jìn)行（）平衡。A.靜平衡B.動平衡C.部分動平衡D.都需要8.在機(jī)械系統(tǒng)中，飛輪的主要作用是（）。A.提高機(jī)械效率B.減小機(jī)械的慣性C.調(diào)節(jié)機(jī)械的周期性速度波動D.增加機(jī)械的功率9.一對直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件除了模數(shù)和壓力角相等外，還應(yīng)滿足（）。A.分度圓直徑相等B.螺旋角大小相等、方向相反C.螺旋角大小相等、方向相同D.齒寬相等10.下列機(jī)構(gòu)中，其輸入輸出關(guān)系具有可逆性的是（）。A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B.凸輪機(jī)構(gòu)C.齒輪機(jī)構(gòu)D.萬向聯(lián)軸器二、填空題（每小題2分，共20分。請將答案填在題中的橫線上。）1.平面四桿機(jī)構(gòu)中，若兩個(gè)相鄰構(gòu)件均為曲柄，則該機(jī)構(gòu)稱為________機(jī)構(gòu)。2.機(jī)構(gòu)自由度是指機(jī)構(gòu)具有________的運(yùn)動能力。3.一對正確嚙合的漸開線直齒圓柱齒輪，其齒廓曲線是________。4.凸輪機(jī)構(gòu)中，從動件在最低位置時(shí)，凸輪與從動件導(dǎo)路之間的夾角稱為________。5.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，速度波動的程度通常用________來衡量。6.機(jī)械平衡分為________平衡和________平衡兩種。7.飛輪之所以能調(diào)節(jié)速度波動，是因?yàn)樗哂衉_______。8.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，選擇合理的參數(shù)，如增大________，可以提高機(jī)構(gòu)的傳動效率。9.一對直齒圓柱齒輪嚙合傳動時(shí)，其傳動比i=________。10.使連桿機(jī)構(gòu)中從動件實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動規(guī)律的設(shè)計(jì)方法稱為________設(shè)計(jì)。三、判斷題（每小題2分，共10分。請將判斷結(jié)果（正確填“√”，錯(cuò)誤填“×”）填在題后的括號內(nèi)。）1.四桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動角是互余的角。（）2.任何平面四桿機(jī)構(gòu)都可以通過改變構(gòu)件長度來實(shí)現(xiàn)曲柄的存在。（）3.漸開線齒廓滿足齒廓嚙合基本定律。（）4.機(jī)械的動平衡必須首先滿足靜平衡條件。（）5.飛輪的轉(zhuǎn)動慣量越大，調(diào)節(jié)速度波動的效果越差。（）四、簡答題（每小題5分，共15分。）1.簡述什么是平面連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置？死點(diǎn)位置對機(jī)構(gòu)的工作有何影響？2.與普通螺旋傳動相比，差動螺旋傳動有何特點(diǎn)？3.機(jī)械平衡的目的和分類是什么？五、計(jì)算題（每小題10分，共30分。）1.在某平面四桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件長度分別為：AB=60mm，BC=90mm，CD=80mm，AD=100mm。若以構(gòu)件AB為主動件，CD為從動件，求當(dāng)主動件AB轉(zhuǎn)角為30°和150°時(shí)，機(jī)構(gòu)自由度及從動件CD的位置角（用角度表示）。2.一對標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合漸開線直齒圓柱齒輪，模數(shù)m=4mm，壓力角α=20°，小齒輪齒數(shù)z1=25，大齒輪齒數(shù)z2=75。試計(jì)算該對齒輪的傳動比、中心距、分度圓直徑、齒根圓直徑。3.某機(jī)械主軸的轉(zhuǎn)動方程為ω(t)=50+10sin(10πt)。求該機(jī)械主軸在t=0.1s時(shí)的角速度和角加速度。---試卷答案一、選擇題1.C2.C3.A4.A5.A6.D7.A8.C9.B10.C二、填空題1.雙曲柄2.自由3.漸開線4.壓力角5.周期性速度波動幅度6.靜；動7.較大的轉(zhuǎn)動慣量8.傳動角9.z2/z110.凸輪三、判斷題1.√2.×3.√4.√5.×四、簡答題1.答：在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與機(jī)架共線時(shí)，從動件（搖桿）處于無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動的位置，稱為死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置會使機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡死或反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，影響機(jī)構(gòu)正常工作?？赏ㄟ^安裝飛輪或利用反作用力等措施克服。2.答：差動螺旋傳動由螺桿和兩個(gè)螺旋副組成，兩個(gè)螺旋副的旋向相同或相反，分別由不同原動件驅(qū)動。其特點(diǎn)是能獲得很小的傳動比或很大的位移放大效果，常用于精密儀器、分度機(jī)構(gòu)等。3.答：目的：消除或減小機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的慣性力或慣性力矩，以減小振動、噪音、磨損，延長使用壽命，提高工作精度。分類：靜平衡（針對質(zhì)心在回轉(zhuǎn)軸上的剛性轉(zhuǎn)子，使其質(zhì)心位于軸線上）和動平衡（針對質(zhì)心不在回轉(zhuǎn)軸上或軸有偏心的剛性轉(zhuǎn)子，使其在回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩得到平衡）。五、計(jì)算題1.解：(1)判斷機(jī)構(gòu)類型及自由度：根據(jù)構(gòu)件長度，判斷是否滿足Grashof條件（a+b<c+d），此處60+90<80+100，滿足。且AB為最短桿，AD為機(jī)架，因此該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式為F=3n-2pL=3×4-2×5=2，故機(jī)構(gòu)自由度為2。(2)計(jì)算從動件CD的位置角：*當(dāng)主動件AB轉(zhuǎn)角θ1=30°時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系（可使用矢量多邊形法或三角函數(shù)計(jì)算），設(shè)CD與機(jī)架AD的夾角為φ1，計(jì)算得φ1≈11.54°。*當(dāng)主動件AB轉(zhuǎn)角θ1=150°時(shí)，設(shè)CD與機(jī)架AD的夾角為φ2，計(jì)算得φ2≈56.31°。答：該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，自由度為2。主動件AB轉(zhuǎn)角為30°時(shí)，從動件CD的位置角約為11.54°；轉(zhuǎn)角為150°時(shí)，從動件CD的位置角約為56.31°。2.解：(1)計(jì)算傳動比：i=z2/z1=75/25=3。(2)計(jì)算中心距：對于標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合漸開線直齒圓柱齒輪，中心距a=(z1+z2)*m/2=(25+75)*4/2=200mm。(3)計(jì)算分度圓直徑：d1=z1*m=25*4=100mm；d2=z2*m=75*4=300mm。(4)計(jì)算齒根圓直徑：df1=d1-2.5*m=100-2.5*4=90mm；df2=d2-2.5*m=300-2.5*4=290mm。答：該對齒輪的傳動比i=3，中心距a=200mm，小齒輪分度圓直徑d1=100mm，大齒輪分度圓直徑d2=300mm，小齒輪齒根圓直徑df1=90mm，大齒輪齒根圓直徑df2=290mm。3.解：(1)計(jì)算角速度：ω(t)=50+10sin(10πt)。當(dāng)t=0.1s時(shí)，ω(0.1)=50+10sin(10π*0.1)=50+10sin(π)=50+10*0=50rad/s。(2)計(jì)算角加速度：α(t