機(jī)械原理考試題庫(kù)附答案(最新版)一、選擇題1.平面機(jī)構(gòu)中，兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)、線接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為（）A.低副B.高副C.移動(dòng)副D.轉(zhuǎn)動(dòng)副答案：B。高副是兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線接觸構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副，低副是通過(guò)面接觸構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副，移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副屬于低副。2.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是（）A.自由度F＞0B.自由度F＞0且主動(dòng)構(gòu)件數(shù)等于自由度數(shù)目C.自由度F＞0且主動(dòng)構(gòu)件數(shù)大于自由度數(shù)目D.自由度F＞0且主動(dòng)構(gòu)件數(shù)小于自由度數(shù)目答案：B。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的自由度大于零，且主動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目。3.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則為了獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，其機(jī)架應(yīng)取（）A.最短桿B.最短桿的相鄰桿C.最短桿的相對(duì)桿D.任何一桿答案：B。根據(jù)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件，當(dāng)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和時(shí)，取最短桿的相鄰桿為機(jī)架，可得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；取最短桿為機(jī)架，得到雙曲柄機(jī)構(gòu)；取最短桿的相對(duì)桿為機(jī)架，得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。4.凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是由（）決定的A.凸輪轉(zhuǎn)速B.凸輪輪廓曲線C.凸輪形狀D.從動(dòng)件形狀答案：B。凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪的輪廓曲線，凸輪輪廓曲線的形狀決定了從動(dòng)件的位移、速度和加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。5.漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)是（）A.14B.17C.21D.25答案：B。漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)是17，當(dāng)齒數(shù)少于17時(shí)，需要采用變位齒輪來(lái)避免根切。二、判斷題1.機(jī)構(gòu)的自由度一定大于零。（）答案：錯(cuò)誤。機(jī)構(gòu)的自由度可以等于零或小于零，當(dāng)自由度等于零，機(jī)構(gòu)成為一個(gè)剛性桁架；當(dāng)自由度小于零，機(jī)構(gòu)無(wú)法運(yùn)動(dòng)。只有自由度大于零且主動(dòng)構(gòu)件數(shù)等于自由度數(shù)目時(shí)，機(jī)構(gòu)才有確定的運(yùn)動(dòng)。2.平面四桿機(jī)構(gòu)中，壓力角越大，傳動(dòng)角越小，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好。（）答案：錯(cuò)誤。在平面四桿機(jī)構(gòu)中，壓力角與傳動(dòng)角互為余角，壓力角越大，傳動(dòng)角越小。傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好，所以壓力角越大，機(jī)構(gòu)的傳力性能越差。3.凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件按等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊。（）答案：正確。從動(dòng)件按等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，在加速度突變處會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊，適用于中速場(chǎng)合。4.一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是模數(shù)相等、壓力角相等。（）答案：正確。一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等，這樣才能保證兩輪的齒廓曲線能夠正確嚙合傳動(dòng)。5.帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶中存在拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和離心應(yīng)力，其中最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊開(kāi)始繞上小帶輪處。（）答案：正確。帶傳動(dòng)中，帶的最大應(yīng)力等于緊邊拉應(yīng)力、小帶輪處的彎曲應(yīng)力和離心應(yīng)力之和，發(fā)生在帶的緊邊開(kāi)始繞上小帶輪處。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的作用和繪制步驟。答案：作用：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可以簡(jiǎn)明地表達(dá)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理和運(yùn)動(dòng)特征，便于對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，還可以用于新機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和方案比較等。繪制步驟：（1）分析機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)情況，確定構(gòu)件的數(shù)目和運(yùn)動(dòng)副的類型。（2）選擇合適的投影面，通常選擇機(jī)構(gòu)多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面作為投影面。（3）測(cè)量或確定各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置尺寸。（4）用規(guī)定的符號(hào)表示運(yùn)動(dòng)副，用簡(jiǎn)單的線條表示構(gòu)件，按照各構(gòu)件的連接關(guān)系和運(yùn)動(dòng)副的位置，繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（5）標(biāo)注構(gòu)件的編號(hào)和運(yùn)動(dòng)副的名稱，必要時(shí)標(biāo)注出與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的尺寸。2.簡(jiǎn)述曲柄存在的條件。答案：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件為：（1）最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和，這稱為桿長(zhǎng)條件。（2）連架桿和機(jī)架中必有一個(gè)是最短桿。當(dāng)滿足這兩個(gè)條件時(shí)，若取最短桿為機(jī)架，則得到雙曲柄機(jī)構(gòu)；若取最短桿的相鄰桿為機(jī)架，則得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；若取最短桿的相對(duì)桿為機(jī)架，則得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。若不滿足桿長(zhǎng)條件，則無(wú)論取哪一桿為機(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。3.簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：（1）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)0.940.99，能夠有效地傳遞動(dòng)力，減少能量損失。（2）傳動(dòng)比準(zhǔn)確，能夠保證恒定的傳動(dòng)比，使機(jī)器的工作穩(wěn)定可靠，適用于對(duì)傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。（3）傳遞功率和速度范圍大，可以用于傳遞小功率到數(shù)萬(wàn)千瓦的大功率，圓周速度可以從很低到300m/s以上。（4）結(jié)構(gòu)緊湊，在相同的傳遞功率和速度條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸相對(duì)較小。（5）工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，只要設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)得當(dāng)，齒輪傳動(dòng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。缺點(diǎn)：（1）制造和安裝精度要求高，需要專門(mén)的加工設(shè)備和工藝，成本較高。（2）不適用于兩軸距離較遠(yuǎn)的傳動(dòng)，因?yàn)閮奢S距離遠(yuǎn)時(shí)，齒輪的尺寸會(huì)增大，結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。（3）在傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，尤其是在高速重載的情況下，噪聲和振動(dòng)會(huì)更加明顯。四、計(jì)算題1.計(jì)算如圖所示機(jī)構(gòu)的自由度（若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，需指出）。[此處假設(shè)給出一個(gè)包含構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的機(jī)構(gòu)圖，例如：有7個(gè)構(gòu)件，A、B、C處為轉(zhuǎn)動(dòng)副，D處為復(fù)合鉸鏈（3個(gè)構(gòu)件匯交），E處為移動(dòng)副，F(xiàn)處有局部自由度，G處為虛約束]解：（1）確定構(gòu)件數(shù)n：n=7。（2）確定運(yùn)動(dòng)副數(shù)：轉(zhuǎn)動(dòng)副有3個(gè)（A、B、C），復(fù)合鉸鏈D處相當(dāng)于2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，移動(dòng)副1個(gè)（E），所以低副數(shù)$P_L$=3+2+1=6。（3）局部自由度$F'$=1（F處），虛約束$P'$=1（G處）。（4）根據(jù)機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式$F=3n2P_LP_HF'$（這里$P_H$=0，因?yàn)闆](méi)有高副），可得：$F=3×72×601$$F=21121$$F=8$2.已知一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，$m=5mm$，$α=20°$，$z_1=20$，$z_2=40$，試計(jì)算：（1）兩輪的分度圓直徑$d_1$、$d_2$；（2）兩輪的齒頂圓直徑$d_{a1}$、$d_{a2}$；（3）兩輪的齒根圓直徑$d_{f1}$、$d_{f2}$；（4）標(biāo)準(zhǔn)中心距$a$。解：（1）根據(jù)分度圓直徑公式$d=mz$，可得：$d_1=mz_1=5×20=100mm$$d_2=mz_2=5×40=200mm$（2）對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒頂高系數(shù)$h_a^=1$，齒頂圓直徑公式為$d_a=d+2h_a^m$，則：$d_{a1}=d_1+2h_a^m=100+2×1×5=110mm$$d_{a2}=d_2+2h_a^m=200+2×1×5=210mm$（3）齒根高系數(shù)$h_f^=1.25$，齒根圓直徑公式為$d_f=d2h_f^m$，則：$d_{f1}=d_12h_f^m=1002×1.2