2025車輛工程考研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（每小題2分，共10分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.一個平面四桿機構，其各桿長度分別為a=50mm,b=80mm,c=60mm,d=90mm，且滿足桿長之和a+b=c+d。若取桿d為機架，則該機構可能是（）。A.曲柄搖桿機構B.雙曲柄機構C.雙搖桿機構D.鉸鏈四桿機構的基本類型無法確定2.在凸輪機構中，從動件作簡諧運動時，其行程S、周期T、角速度ω_c（對應凸輪轉(zhuǎn)角）之間的關系為（）。A.S=ω_c*TB.S=ω_c/TC.S=T/ω_cD.S=π*ω_c*T3.一對標準直齒圓柱齒輪嚙合傳動，其法節(jié)p_n與齒距p_t的關系是（）。A.p_n>p_tB.p_n<p_tC.p_n=p_tD.p_n=π*p_t4.在定軸輪系中，若輸入軸轉(zhuǎn)速n_1=1500rpm，傳動比i=5，則輸出軸轉(zhuǎn)速n_2為（）。A.300rpmB.750rpmC.3000rpmD.1125rpm5.對于剛性轉(zhuǎn)子，欲使其在高速旋轉(zhuǎn)時僅需進行一次平衡就能達到動平衡，其必要的條件是（）。A.轉(zhuǎn)子質(zhì)心必位于旋轉(zhuǎn)軸上B.轉(zhuǎn)子必須是對稱的C.轉(zhuǎn)子所有質(zhì)量可以簡化為兩個集中質(zhì)量D.轉(zhuǎn)子質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)軸的距離為零二、填空題（每小題2分，共10分。請將答案填在橫線上）1.平面機構的自由度計算公式F=3n-2p_l-2p_h中，n代表（），p_l代表（），p_h代表（）。2.凸輪機構中，從動件在最低位置時，凸輪與從動件接觸點處的壓力角可能達到最大值，此時若壓力角α等于凸輪機構的（），則機構發(fā)生自鎖。3.一對標準斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：兩齒輪的（）相等，兩齒輪的（）與螺旋角（必須滿足特定關系）相匹配。4.在周轉(zhuǎn)輪系中，固定齒輪的齒數(shù)z_k、系桿轉(zhuǎn)速n_H、行星輪轉(zhuǎn)速n_p之間的關系式（）稱為周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算公式。5.機械運轉(zhuǎn)過程中，由于驅(qū)動力和阻力的大小與方向周期性變化，導致主軸角速度和角加速度周期性波動，這種現(xiàn)象稱為（）。三、判斷題（每小題2分，共10分。請將“√”或“×”填在括號內(nèi)）1.在四桿機構中，若最短桿與最長桿長度之和小于其他兩桿長度之和，且機架為最短桿的鄰邊，則該機構為雙曲柄機構。（）2.對于任意一個凸輪機構，只要正確設計凸輪輪廓，都可以實現(xiàn)任意給定的運動規(guī)律。（）3.在平行軸圓柱齒輪傳動中，無論大小齒輪，其齒廓曲線都是漸開線。（）4.一級減速的蝸桿蝸輪機構，其傳動比i一定大于40。（）5.機械的動平衡是指機構所有運動構件的慣性力可以合成為一個通過固定支座的力。（）四、計算題（共60分）1.（10分）圖示為一平面連桿機構，各構件長度分別為：AB=60mm，BC=90mm，CD=80mm，AD=100mm。試確定：（1）該機構屬于何種基本類型？（2）若以構件AD為機架，該機構的自由度F是多少？2.（15分）已知一凸輪機構，凸輪作勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω_c=10rad/s。凸輪輪廓由兩段圓弧和一段阿斯泰諾線（簡諧運動）組成。當凸輪轉(zhuǎn)角φ從0轉(zhuǎn)到60°時，從動件按簡諧運動上升，行程S=20mm；當凸輪轉(zhuǎn)角φ從60°轉(zhuǎn)到120°時，為圓弧段；當凸輪轉(zhuǎn)角φ從120°轉(zhuǎn)到180°時，從動件按等加速等減速運動返回原位。試求：（1）凸輪轉(zhuǎn)角φ=30°時，從動件的瞬時速度v和加速度a；（2）從動件在上升過程中可能出現(xiàn)的最大加速度。3.（15分）一對標準直齒圓柱齒輪外嚙合傳動，已知：小齒輪齒數(shù)z_1=20，模數(shù)m=5mm，壓力角α=20°。若傳動比i=3，試求：（1）大齒輪的齒數(shù)z_2；（2）這對齒輪的齒距p、分度圓直徑d_1、d_2、中心距a。4.（20分）圖示為一行星輪系，齒輪1為輸入軸，齒輪4為輸出軸，齒輪2和齒輪3為行星輪，安裝在系桿H上。已知各齒輪齒數(shù)分別為：z_1=20，z_2=15，z_3=25，z_4=35。試求：（1）該輪系的傳動比i_H4；（2）若輸入軸轉(zhuǎn)速n_1=1000rpm，系桿轉(zhuǎn)速n_H=200rpm，方向與n_1相同，求輸出軸轉(zhuǎn)速n_4。5.（10分）一剛性轉(zhuǎn)子在兩端支承上做靜平衡試驗，測得在靜平衡架上轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，其質(zhì)心C偏離旋轉(zhuǎn)軸O的距離e=0.1mm，轉(zhuǎn)子質(zhì)量M=10kg，轉(zhuǎn)速n=1500rpm。為保證轉(zhuǎn)子達到動平衡，需要在轉(zhuǎn)子上的某點添加一個平衡質(zhì)量m_e，設此平衡質(zhì)量的質(zhì)心到軸心O的距離r_e=50mm。試求：（1）平衡質(zhì)量m_e的大小；（2）為使平衡效果最佳，應將平衡質(zhì)量m_e添加在質(zhì)心C相對軸心O的哪一側(cè)？請說明理由。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.B5.A二、填空題1.運動副數(shù)目，低副數(shù)目，高副數(shù)目2.極限壓力角3.模數(shù)，壓力角4.哈德曼公式（或i_H4=(z_2*z_4)/(z_1*z_3+z_2*z_4)）5.機械振動（或速度波動）三、判斷題1.√2.×3.√4.×5.×四、計算題1.解析：根據(jù)桿長關系a+b=c+d(60+90=80+100)，且機架為AD，屬于雙曲柄機構。自由度計算F=3n-2p_l-2p_h，n=4，p_l=4（AB,BC,CD,AD），p_h=0。F=3*4-2*4-2*0=4。答案：該機構屬于雙曲柄機構；自由度F=4。2.解析：簡諧運動位移方程s=S*sin(ω_c*t)，速度v=S*ω_c*cos(ω_c*t)，加速度a=-S*ω_c^2*sin(ω_c*t)。φ=30°時，t=φ/ω_c=30°/(10rad/s)=π/6s。v=20mm*10rad/s*cos(10rad/s*π/6)=200π/6mm/s≈104.72mm/s。a=-20mm*(10rad/s)^2*sin(10rad/s*π/6)=-2000π/6mm/s^2≈-1047.2mm/s^2。最大加速度出現(xiàn)在位移最大處（φ=90°或150°），a_max=S*ω_c^2=20mm*(10rad/s)^2=2000mm/s^2。答案：v≈104.72mm/s，a≈-1047.2mm/s^2；a_max=2000mm/s^2。3.解析：i=z_2/z_1，z_2=i*z_1=3*20=60。p=π*m=π*5=15.71mm。d_1=m*z_1=5*20=100mm。d_2=m*z_2=5*60=300mm。a=(d_1+d_2)/2=(100+300)/2=200mm。答案：z_2=60；p=15.71mm；d_1=100mm，d_2=300mm；a=200mm。4.解析：應用周轉(zhuǎn)輪系傳動比公式i_H4=(z_2*z_4)/(z_1*z_3+z_2*z_4)。代入數(shù)據(jù)i_H4=(15*35)/(20*25+15*35)=525/(500+525)=525/1025=21/41。n_4=n_H*i_H4=200rpm*(21/41)≈102.44rpm。答案：i_H4=21/41；n_4≈102.44rpm。5.解析：動平衡條件要求慣性力系合成為零。需加平衡質(zhì)量產(chǎn)生的力矩M_e=m_e*r_e*