2025年考研專業(yè)課機(jī)械原理專項(xiàng)試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共10分）1.在平面四桿機(jī)構(gòu)中，若兩個(gè)連架桿能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的角位移，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.齒輪機(jī)構(gòu)2.在進(jìn)行平面機(jī)構(gòu)的速度瞬心法分析時(shí)，三個(gè)構(gòu)件的瞬心位于同一點(diǎn)，則該三點(diǎn)構(gòu)件組成的機(jī)構(gòu)是（）。A.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)B.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)C.凸輪機(jī)構(gòu)D.齒輪機(jī)構(gòu)3.在進(jìn)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析時(shí)，需要考慮的慣性力是（）。A.作周期性運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的慣性力B.作非周期性運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的慣性力C.所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的慣性力D.靜止構(gòu)件的慣性力4.機(jī)械產(chǎn)生周期性速度波動(dòng)的主要原因是（）。A.驅(qū)動(dòng)力和阻力相等B.驅(qū)動(dòng)力和阻力不等，且周期性變化C.驅(qū)動(dòng)力和阻力不等，且非周期性變化D.機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為零5.對(duì)于剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡，下列說(shuō)法正確的是（）。A.只需要在一個(gè)平衡面上加平衡質(zhì)量即可B.需要在兩個(gè)或兩個(gè)以上平衡面上加平衡質(zhì)量C.動(dòng)平衡的轉(zhuǎn)子一定滿足靜平衡D.靜平衡的轉(zhuǎn)子一定滿足動(dòng)平衡二、填空題（每小題2分，共10分）1.平面四桿機(jī)構(gòu)中，能夠360°回轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為_(kāi)_____，只能往復(fù)擺動(dòng)的構(gòu)件稱為_(kāi)_____。2.速度瞬心是兩個(gè)作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上______速度相等的點(diǎn)。3.達(dá)朗貝爾原理又稱為_(kāi)_____原理，它可以將動(dòng)力學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為靜力學(xué)問(wèn)題來(lái)求解。4.機(jī)械的周期性速度波動(dòng)可以通過(guò)安裝______來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。5.剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的條件是轉(zhuǎn)子上的所有慣性力______，所有慣性力矩______。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共10分）1.簡(jiǎn)述鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型的判定方法。2.簡(jiǎn)述機(jī)械速度波動(dòng)的類型及其調(diào)節(jié)方法。四、計(jì)算題（每小題10分，共30分）1.在一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，已知曲柄長(zhǎng)度為100mm，連桿長(zhǎng)度為400mm，搖桿長(zhǎng)度為300mm，機(jī)架長(zhǎng)度為500mm，曲柄以等角速度ω1=10rad/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。試求當(dāng)曲柄與機(jī)架的夾角θ1=45°時(shí)，搖桿的角速度ω3和角加速度α3。2.在一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知各桿長(zhǎng)度分別為：AB=50mm，BC=200mm，CD=150mm，AD=250mm，且AD為機(jī)架。試判斷該機(jī)構(gòu)的類型，并說(shuō)明理由。3.一飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J=5kg·m2，其角速度在30rad/s到40rad/s之間周期性變化。若要求飛輪的最大角加速度不超過(guò)5rad/s2，試求飛輪所需的最大驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩之差。五、分析題（10分）已知一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄長(zhǎng)度為r，連桿長(zhǎng)度為l，偏距為e。試推導(dǎo)出滑塊速度v和加速度a與曲柄角速度ω和角加速度α之間的關(guān)系式。試卷答案一、選擇題1.A2.A3.C4.B5.B解析1.曲柄是能夠360°回轉(zhuǎn)的連架桿。2.速度瞬心是兩個(gè)作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等的點(diǎn)。3.動(dòng)態(tài)靜力分析需要考慮所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件產(chǎn)生的慣性力。4.機(jī)械產(chǎn)生周期性速度波動(dòng)的主要原因是驅(qū)動(dòng)力和阻力在一段時(shí)間內(nèi)做功不相等。5.剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡要求所有慣性力之和為零，所有慣性力矩之和也為零，通常需要在兩個(gè)或兩個(gè)以上平衡面上加平衡質(zhì)量。二、填空題1.曲柄；搖桿2.瞬時(shí)3.達(dá)朗貝爾4.飛輪5.之和為零；之和為零三、簡(jiǎn)答題1.解析判定鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的方法是根據(jù)曲柄存在情況：1)連架桿中存在一個(gè)能繞機(jī)架作360°整周轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；2)兩個(gè)連架桿都能繞機(jī)架作360°整周轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；3)兩個(gè)連架桿都不能繞機(jī)架作360°整周轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。2.解析機(jī)械速度波動(dòng)分為周期性速度波動(dòng)和非周期性速度波動(dòng)。周期性速度波動(dòng)可以通過(guò)安裝飛輪來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，非周期性速度波動(dòng)通常采用調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)。四、計(jì)算題1.解析首先根據(jù)給定尺寸作出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，然后利用速度瞬心法或圖解法（如速度影像法）或解析法（如矢量方程解析法）求解搖桿的角速度和角加速度。本題適合采用矢量方程解析法，列出速度和加速度矢量方程，求解未知量。ω3=ω1*AB/BC*cos(φ3)α3=ω12*AB/BC*sin(φ3)+ω12*AB2/BC2其中φ3為搖桿與機(jī)架的夾角，需要根據(jù)幾何關(guān)系求解。2.解析判斷機(jī)構(gòu)類型的方法是看是否存在曲柄。曲柄是能夠繞機(jī)架作360°整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿。根據(jù)給定尺寸，可以判斷出該機(jī)構(gòu)中AB桿能夠繞機(jī)架AD作360°整周轉(zhuǎn)動(dòng)，因此該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。3.解析飛輪的角加速度α=Δω/Δt=(40-30)/(Δt)=10/Δt。根據(jù)牛頓第二定律，飛輪所需的最大驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩之差等于飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J乘以飛輪的最大角加速度α，即M_max=J*α=5*(10/Δt)。五、分析題解析首先根據(jù)給定的機(jī)構(gòu)尺寸和曲柄角速度ω，利用速度瞬心法或圖解法（如速度影像法）或解析法（如矢量方程解析法）推導(dǎo)出滑塊速度v與曲柄角速度ω之間的關(guān)系式。然后，對(duì)速度表達(dá)式進(jìn)行求導(dǎo)，得到滑塊加速度a與曲柄角速度ω和角加速度α之間的關(guān)系式。通常采用矢量方程解析法推導(dǎo)，列出速度和加速度矢量方程，求解未知量。v=ω*r