2025工學專升本機械原理專項訓練試卷及答案考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.下列運動副中，屬于高副的是（）。A.鉸鏈鉸接B.移動副C.凸輪與從動件D.蝸輪與蝸桿2.一個平面四桿機構，其兩連架桿分別為曲柄和搖桿，則該機構一定是（）。A.曲柄搖桿機構B.雙曲柄機構C.雙搖桿機構D.無法確定3.在凸輪機構中，通常為了減小推程壓力角，會采用（）。A.增大基圓半徑B.減小基圓半徑C.改變從動件行程D.改變從動件運動規(guī)律4.一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，齒數(shù)相等C.中心距相等，壓力角相等D.中心距相等，齒數(shù)成反比5.蝸輪蝸桿傳動機構中，其傳動比i的計算公式為（）。A.i=z?/z?B.i=z?/z?C.i=z?·z?D.i=z?/z?×z?/z?（z?為蝸桿頭數(shù)，z?為蝸輪齒數(shù)）6.機械速度波動的調(diào)節(jié)主要針對的是（）。A.靜平衡B.動平衡C.周期性速度波動D.非周期性速度波動7.對于只含有低副的平面機構，其自由度計算公式為（）。A.F=3n-2p?-p?B.F=2n-2p?C.F=3n-p?D.F=n-p?（n為活動構件數(shù)，p?為低副數(shù)，p?為高副數(shù)）8.在四桿機構中，能實現(xiàn)急回運動的機構是（）。A.曲柄搖桿機構B.雙曲柄機構C.雙搖桿機構D.所有四桿機構9.齒輪傳動的最常用的失效形式是（）。A.齒面磨損B.齒面點蝕C.齒根斷裂D.齒輪變形10.實現(xiàn)剛體上兩點間距離保持不變的機構是（）。A.鉸鏈四桿機構B.凸輪機構C.齒輪機構D.棘輪機構二、填空題（每題2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.機構具有確定運動的條件是__________________________。2.凸輪機構的壓力角是指凸輪輪廓上接觸點法線方向與從動件速度方向所夾的銳角。3.漸開線齒輪的齒形是靠刀具的__________________________運動軌跡形成的。4.機械平衡分為__________________________和__________________________兩種。5.飛輪通常安裝在__________________________上，用來調(diào)節(jié)機械的__________________________。6.平面四桿機構中，若存在曲柄，則其轉(zhuǎn)動副必是__________________________。7.高副機構的自由度計算，可以將其視為__________________________的低副來處理。8.齒輪傳動的傳動比是指__________________________之比。9.蝸輪蝸桿傳動機構能實現(xiàn)很大的傳動比，且傳動平穩(wěn)，常用于__________________________。10.機構運動的確定性是指__________________________。三、判斷題（每題2分，共20分。請將“正確”或“錯誤”填在括號內(nèi)）1.任何平面四桿機構，其兩連架桿不可能同時為曲柄。（）2.凸輪機構的基圓半徑越小，壓力角越大。（）3.一對漸開線直齒圓柱齒輪，只要模數(shù)和壓力角相等，就能正確嚙合傳動。（）4.機械的動平衡一定能保證其靜平衡。（）5.飛輪的轉(zhuǎn)動慣量越大，其調(diào)速性能越好。（）6.運動副是兩個構件直接接觸并能相對運動的可動連接。（）7.齒輪機構的中心距與模數(shù)有關。（）8.雙搖桿機構中，兩搖桿的擺動角度可以不相等。（）9.機械效率總小于1。（）10.棘輪機構是一種能實現(xiàn)往復運動轉(zhuǎn)換為單向間歇運動的機構。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述平面連桿機構的特點。2.解釋什么是機械的運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，并簡述其產(chǎn)生的原因。3.簡述凸輪機構中，從動件常見的三種運動規(guī)律（運動曲線）的特點及適用場合。4.簡述平行軸斜齒輪傳動與直齒圓柱齒輪傳動相比，有哪些主要優(yōu)點。五、計算題（共20分）1.（10分）在圖示平面四桿機構中，各構件長度分別為：AB=60mm，BC=120mm，CD=80mm，AD=100mm。已知構件AB以等角速度ω?=10rad/s順時針轉(zhuǎn)動，試求當φ?=30°時，構件CD的角速度ω?和角加速度α?。（只要求列出計算公式，不必算出數(shù)值結(jié)果）2.（10分）已知一凸輪機構，凸輪作順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從動件行程h=20mm，基圓半徑r?=40mm。當凸輪轉(zhuǎn)角θ=0°～120°時，從動件按等加速運動規(guī)律上升；當凸輪轉(zhuǎn)角θ=120°～180°時，從動件作遠休止；當凸輪轉(zhuǎn)角θ=180°～300°時，從動件按等減速運動規(guī)律返回；當凸輪轉(zhuǎn)角θ=300°～360°時，從動件作近休止。試求當凸輪轉(zhuǎn)角θ=90°時，從動件的速度v和加速度a。（只要求列出計算公式，不必算出數(shù)值結(jié)果）---試卷答案一、選擇題1.C2.A3.A4.A5.D6.C7.B8.A9.B10.C二、填空題1.主動件運動規(guī)律確定，機架固定2.運動方向3.漸開線4.靜平衡動平衡5.主動軸（輸入軸）扭轉(zhuǎn)振動6.轉(zhuǎn)動副7.低副8.從動件轉(zhuǎn)速與主動件轉(zhuǎn)速9.分度頭、機床進給箱等需要大傳動比的場合10.當一個原動件給定時，機構各從動件的位移、速度、加速度都是確定的三、判斷題1.正確2.正確3.正確4.錯誤5.正確6.正確7.錯誤（中心距與模數(shù)、齒數(shù)有關，但設計時可調(diào)整中心距實現(xiàn)齒數(shù)不變時的中心距）8.正確9.錯誤（理想機械效率等于1，實際機械效率小于1）10.正確四、簡答題1.優(yōu)點：結(jié)構簡單、制造方便、成本較低、工作可靠、應用廣泛。缺點：運動精確度不高、可能存在運動不確定性、存在急回特性或空回行程、速度和動力傳遞可能不平穩(wěn)。2.機械運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)是指機械在運轉(zhuǎn)過程中，其主軸的角速度或從動件的位移、速度、加速度發(fā)生周期性或非周期性的波動，導致機械產(chǎn)生振動、沖擊、噪音，影響工作精度和壽命。原因：機械系統(tǒng)受到周期性干擾力或驅(qū)動力矩不均勻、構件質(zhì)量分布不均、回轉(zhuǎn)件不平衡、嚙合傳動誤差等。3.（1）等速運動規(guī)律：速度曲線為水平線，加速度為零。優(yōu)點是無慣性力，但行程起始和終止處有速度突變。適用于速度要求不高、沖擊不敏感的場合。（2）等加速等減速運動規(guī)律：速度曲線為拋物線，加速度大小不變，方向在行程前后相反。優(yōu)點是沖擊較小，應用廣泛。適用于中速、中載場合。（3）簡諧運動規(guī)律（余弦加速度運動規(guī)律）：加速度曲線為余弦曲線，速度曲線為正弦曲線。優(yōu)點是加速度變化平滑，無沖擊。適用于高速、輕載、要求平穩(wěn)的場合。4.（1）承載能力高：因齒面傾斜，接觸線是傾斜的，可提高接觸強度和承載能力。（2）傳動平穩(wěn)：齒面是曲線，嚙入和脫離時無沖擊，傳動更平穩(wěn)，噪音較小。（3）重合度大：齒廓傾斜，同時嚙合的齒對數(shù)增多，提高傳動連續(xù)性和平穩(wěn)性。（4）可產(chǎn)生軸向力：斜齒輪傳動會產(chǎn)生軸向力，需設置推力軸承。五、計算題1.解：（1）速度分析：選取速度影像點B'，按速度比例尺v_ω?/AB繪制速度多邊形。因ω?已知，可確定B'點位置。根據(jù)速度影像原理，連接C'D'，則v_C'=v_B'×CD/BC，v_D'=v_B'×AD/AB。v_C'方向垂直于BC，v_D'方向平行于AD（或垂直于CD，取決于D點位置）。由v_C'和v_D'的相對位置可確定速度影像點C'和D'。CD的角速度ω?=v_C'/CD，方向由v_C'指向C'。（2）加速度分析：選取加速度影像點B"，按加速度比例尺a_ω?/AB2繪制加速度多邊形。因ω?為常數(shù)，α?=0，可確定B"點位置。根據(jù)加速度影像原理，連接C"D"，則a_C'=a_B"×CD/BC，a_D'=a_B"×AD/AB。a_C'=a_B"+a_C'B"=a_B"+a_C'B"n+a_C'B"t，其中a_C'B"n=ω?2×BC，方向由C'指向B"；a_C'B"t垂直于BC。a_D'=a_B"+a_D'B"n+a_D'B"t，其中a_D'B"n=ω?2×AD，方向由D'指向B"；a_D'B"t垂直于AD（或平行于CD）。由a_C'和a_D'的相對位置可確定加速度影像點C'和D'。CD的角加速度α?=a_C'/CD，方向由a_C'指向C'。2.解：（1）速度分析：凸輪轉(zhuǎn)角θ=90°時，處于等加速上升段。該段對應凸輪轉(zhuǎn)角范圍0°～120°。設凸輪角速度為ω。由運動規(guī)律知，行程h=20mm，對應凸輪轉(zhuǎn)角φ=120°。則等加速段的平均角位移角ψ=φ/2=60°。從動件上升時間t=ψ/ω=60°/ω。從動件速度v=h/(2t)=hω/(2ψ)=hω/(2×60°/ω)=hω2/