2025工學(xué)專升本機(jī)械原理考前沖刺模擬卷及答案考試時(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)的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.一個(gè)包含n個(gè)構(gòu)件的二力桿，其自由度數(shù)為（）。A.1B.2C.3D.02.在平面四桿機(jī)構(gòu)中，若連架桿為曲柄，則該機(jī)構(gòu)一定不是（）。A.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)B.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)C.雙曲柄機(jī)構(gòu)D.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3.一對漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是（）。A.模數(shù)相等，壓力角相等B.模數(shù)相等，齒寬相等C.壓力角相等，齒寬相等D.模數(shù)相等，齒數(shù)相等4.凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于（）。A.凸輪的形狀B.凸輪的轉(zhuǎn)速C.凸輪的尺寸D.從動(dòng)件的類型5.下列機(jī)構(gòu)中，屬于連桿機(jī)構(gòu)的是（）。A.齒輪機(jī)構(gòu)B.凸輪機(jī)構(gòu)C.棘輪機(jī)構(gòu)D.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)6.速度影像法適用于（）。A.平面機(jī)構(gòu)B.空間機(jī)構(gòu)C.低速機(jī)構(gòu)D.高速機(jī)構(gòu)7.在進(jìn)行機(jī)構(gòu)的力分析時(shí)，通常將機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副視為（）。A.理想約束B.非理想約束C.附加約束D.自由約束8.慣性力的方向總是與加速度的方向（）。A.相同B.相反C.垂直D.無關(guān)9.機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的平穩(wěn)性主要取決于（）。A.機(jī)構(gòu)的類型B.機(jī)構(gòu)的尺寸C.機(jī)構(gòu)的速度D.機(jī)構(gòu)的加速度10.以下不屬于機(jī)械的是（）。A.鐘表B.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)C.電腦D.電風(fēng)扇二、填空題（每小題2分，共10分。請將答案填寫在橫線上。）1.平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式為F=3n-2pL-pH。2.在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄為最短桿。3.漸開線齒輪的齒廓形狀取決于基圓的大小。4.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角是指從動(dòng)件受力方向與速度方向之間的夾角。5.機(jī)械效率是指有用功與輸入功之比。三、判斷題（每小題2分，共10分。請將答案“正確”或“錯(cuò)誤”寫在題后的括號內(nèi)。）1.所有四桿機(jī)構(gòu)都可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。（）2.慣性力只存在于做變速運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上。（）3.凸輪機(jī)構(gòu)可以將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。（）4.齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比恒定不變。（）5.機(jī)械損失只會(huì)降低機(jī)械效率。（）四、簡答題（每小題5分，共20分。請用簡明扼要的語言回答問題。）1.簡述機(jī)構(gòu)自由度的含義。2.簡述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。3.簡述凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用場合。4.簡述齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)性的含義。五、計(jì)算題（每小題10分，共30分。請列出計(jì)算過程，并寫出最終結(jié)果。）1.在一個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件長度分別為：lAB=50mm，lBC=100mm，lCD=80mm，lAD=120mm。若以構(gòu)件AB為機(jī)架，求該機(jī)構(gòu)的類型。2.一對漸開線直齒圓柱齒輪，模數(shù)m=2mm，壓力角α=20°，小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=40。求該對齒輪的傳動(dòng)比i12和中心距a。3.在一個(gè)偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，基圓半徑rb=30mm，偏距e=10mm，凸輪以等角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角φ=30°時(shí)，從動(dòng)件的速度v和加速度a是多少？（假設(shè)凸輪輪廓由一段半徑為R的圓弧組成，且該圓弧的圓心在偏距e的延長線上。）試卷答案一、選擇題1.B解析：二力桿受兩個(gè)力作用，約束數(shù)為2，根據(jù)自由度公式F=3n-2pL-ph，自由度F=3*1-2*2-0=1。2.D解析：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)桿不一定能做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，若導(dǎo)桿為曲柄，則該機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。3.A解析：漸開線齒輪正確嚙合條件是模數(shù)和壓力角必須相等，否則無法正確嚙合傳動(dòng)。4.A解析：從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全由凸輪的形狀決定，不同的凸輪形狀會(huì)產(chǎn)生不同的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。5.D解析：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是連桿機(jī)構(gòu)的基本形式，其他選項(xiàng)屬于其他類型的機(jī)構(gòu)。6.A解析：速度影像法是基于平面機(jī)構(gòu)中各點(diǎn)速度投影定理，適用于平面機(jī)構(gòu)的速度分析。7.A解析：在進(jìn)行機(jī)構(gòu)的力分析時(shí)，通常將運(yùn)動(dòng)副視為理想約束，以便簡化計(jì)算。8.B解析：慣性力的方向總是與加速度的方向相反，這是牛頓第二定律的體現(xiàn)。9.A解析：機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的平穩(wěn)性主要取決于機(jī)構(gòu)的類型，不同類型的機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)性不同。10.C解析：電腦屬于電子設(shè)備，不屬于機(jī)械；鐘表、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇都屬于機(jī)械。二、填空題1.3n-2pL-ph解析：這是平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算的通用公式，n為構(gòu)件數(shù)，pL為低副數(shù)，pH為高副數(shù)。2.是解析：根據(jù)格拉肖夫定理，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄為最短桿。3.是解析：漸開線齒輪的齒廓形狀取決于基圓的大小，基圓越大，齒廓越平緩。4.是解析：凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角是指從動(dòng)件受力方向與速度方向之間的夾角，它影響機(jī)構(gòu)的效率和動(dòng)力特性。5.是解析：機(jī)械效率是有用功與輸入功之比，是衡量機(jī)械性能的重要指標(biāo)。三、判斷題1.錯(cuò)誤解析：并非所有四桿機(jī)構(gòu)都可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，例如曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但搖桿只能往復(fù)擺動(dòng)。2.正確解析：慣性力只存在于做變速運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上，靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件不會(huì)產(chǎn)生慣性力。3.正確解析：凸輪機(jī)構(gòu)可以將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)，應(yīng)用廣泛。4.錯(cuò)誤解析：齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比取決于齒數(shù)比，若齒數(shù)改變，傳動(dòng)比也會(huì)改變。5.正確解析：機(jī)械損失會(huì)導(dǎo)致有用功減少，從而降低機(jī)械效率。四、簡答題1.機(jī)構(gòu)自由度是指一個(gè)機(jī)構(gòu)相對于確定位置所需要的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參變量的數(shù)目。它表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性和確定性。2.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是：曲柄可以整周轉(zhuǎn)動(dòng)，搖桿只能往復(fù)擺動(dòng)；當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對從動(dòng)件的間歇運(yùn)動(dòng)；機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，各構(gòu)件的角速度和角加速度是變化的。3.凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用場合廣泛，例如：用于將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)，如內(nèi)燃機(jī)中的氣門機(jī)構(gòu)；用于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如縫紉機(jī)中的挑線機(jī)構(gòu)；用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，如自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)。4.齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)性的含義是指齒輪傳動(dòng)過程中，傳動(dòng)比穩(wěn)定，無沖擊和振動(dòng)。傳動(dòng)平穩(wěn)性好的齒輪機(jī)構(gòu)噪音小，壽命長，工作可靠。五、計(jì)算題1.解：根據(jù)構(gòu)件長度關(guān)系，判斷是否滿足格拉肖夫條件：lAB+lCD>lBC+lAD，即50+80>100+120，130>220，不滿足。因此，該機(jī)構(gòu)不是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。又因?yàn)閘AD為機(jī)架，且lAB+lCD=lBC+lAD，所以該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。2.解：傳動(dòng)比i12=z2/z1=40/20=2。中心距a=(z1+z2)*m/2=(20+40)*2/2=60mm。3.解：由于凸輪輪廓由圓弧組成，且圓心在偏距e的延長線上，因此從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)可以分解為兩部分：一部分是沿導(dǎo)路的移動(dòng)，另一部分是繞圓心的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角φ=30°時(shí)，從動(dòng)件的位移s=e*t