2025年大學(xué)機(jī)械原理（機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：請從每小題的四個(gè)選項(xiàng)中，選出一個(gè)最符合題意的答案，將其序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.在機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的測量，以下哪種儀器常用于測量角速度？（）A.位移傳感器B.加速度傳感器C.轉(zhuǎn)速測量儀D.力傳感器（答案：C）2.分析平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性時(shí)，常用的實(shí)驗(yàn)方法是（）A.動(dòng)態(tài)測試法B.靜態(tài)測試法C.模擬測試法D.理論計(jì)算法（答案：A）3.研究凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程，可通過實(shí)驗(yàn)觀察凸輪的（）A.尺寸精度B.表面粗糙度C.輪廓曲線與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系D.材料性能（答案：C）4.對(duì)于齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)不包括（）A.傳動(dòng)比B.齒側(cè)間隙C.材料硬度D.齒面接觸精度（答案：C）5.在機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，測量系統(tǒng)振動(dòng)頻率的儀器是（）A.示波器B.頻譜分析儀C.萬用表D.功率分析儀（答案：B）6.為了研究機(jī)構(gòu)的效率，在實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量是（）A.輸入功率和輸出功率B.轉(zhuǎn)速和扭矩C.位移和時(shí)間D.加速度和速度（答案：A）7.觀察曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性，可通過實(shí)驗(yàn)測量（）A.曲柄和搖桿的長度B.極位夾角C.壓力角D.傳動(dòng)角（答案：B）8.在機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)中，用于記錄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡的設(shè)備是（）A.高速攝像機(jī)B.激光干涉儀C.應(yīng)變片D.光柵尺（答案：A）9.研究帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要測量的參數(shù)有（）A.帶的張緊力和摩擦力B.帶輪直徑和轉(zhuǎn)速C.帶的彈性模量D.帶的顏色（答案：A）10.對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)的平衡實(shí)驗(yàn)，目的是減少（）A.振動(dòng)和噪聲B.能耗C.磨損D.以上都是（答案：D）第II卷（非選擇題，共70分）11.（10分）簡述在機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)中，測量機(jī)構(gòu)位移的常用方法及原理。常用方法有位移傳感器測量法。原理是利用傳感器將機(jī)構(gòu)的位移變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，如電感式位移傳感器利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)銜鐵隨機(jī)構(gòu)位移變化時(shí)，引起線圈電感變化，從而輸出與位移成比例的電信號(hào)；電容式位移傳感器通過改變電容極板間距離或面積等引起電容變化來測量位移；光柵尺則是利用光柵條紋的莫爾條紋現(xiàn)象，通過光電轉(zhuǎn)換將位移信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行測量。12.（15分）在凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中，如何通過實(shí)驗(yàn)確定凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角？并說明其對(duì)機(jī)構(gòu)工作的影響。通過測量凸輪與從動(dòng)件接觸點(diǎn)處的受力方向和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向，利用三角函數(shù)關(guān)系確定壓力角。傳動(dòng)角是壓力角的余角。壓力角過大，會(huì)使從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)時(shí)所需克服的摩擦力增大，可能導(dǎo)致機(jī)構(gòu)自鎖，影響機(jī)構(gòu)的正常工作；傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好，工作越平穩(wěn)。13.（15分）某齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，測得實(shí)際傳動(dòng)比與理論傳動(dòng)比存在偏差，請分析可能的原因?？赡茉蛴校糊X輪的制造誤差，如齒厚偏差、齒形誤差等；安裝誤差，包括兩齒輪的中心距偏差過大、軸線不平行等；齒側(cè)間隙調(diào)整不當(dāng)；齒輪磨損導(dǎo)致齒厚變化；傳動(dòng)過程中受力變形等。14.（材料題，15分）材料：在進(jìn)行曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄了如下數(shù)據(jù)：曲柄長度為50mm，搖桿長度為80mm，連桿長度為100mm。當(dāng)曲柄以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，測量得到搖桿在兩個(gè)極限位置時(shí)的夾角為120°。問題：計(jì)算該曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角，并分析其急回特性。極位夾角θ=(180°-120°)/2=30°。急回特性：極位夾角不為零，說明搖桿在兩個(gè)極限位置時(shí)的平均速度不同，具有急回特性。行程速比系數(shù)K=(180°+θ)/(180°-θ)=(180°+30°)/(180°-30°)=1.4，K大于1，表明搖桿回程速度大于工作行程速度。15.（材料題，15分）材料：在帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，使用A型V帶，主動(dòng)輪直徑為100mm，轉(zhuǎn)速為1440r/min，從動(dòng)輪直徑為200mm。實(shí)驗(yàn)測得主動(dòng)輪輸入功率為2kW，帶與帶輪之間的摩擦力為500N。問題：計(jì)算帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速以及帶傳動(dòng)的效率。傳動(dòng)比i=d2/d1=200/100=2。從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=n1/i=1440/2=720r/min。帶傳動(dòng)效率η=(P2/P1)×100%，P2=Fv2，v2=πd2n2/60=π×200×720/60=7539.82m/min，P2=500×7539.82/1000=3769.91W，η=(3769.91/2000)×100%=188.5%（此處計(jì)算有誤，實(shí)際應(yīng)根據(jù)有效圓周力F=2T1/d1計(jì)算，T1=9550P1/n1=9550×2/1440=13.26N·m，F(xiàn)=2×13.26