2025年大學(xué)第二學(xué)年（機(jī)械工程）機(jī)械原理試題及答案

（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：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.平面機(jī)構(gòu)中，若引入一個(gè)高副將引入（）個(gè)約束。A.1B.2C.3D.42.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的重合度（）。A.恒大于0B.恒大于1C.恒大于2D.恒大于33.一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知兩輪齒數(shù)分別為40和80，并且測(cè)得小齒輪的齒頂圓直徑為420mm，則大齒輪的齒頂圓直徑為（）mm。A.840B.850C.860D.8704.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，當(dāng)取與最短桿相鄰的桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為（）。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.不確定5.凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的基圓半徑是指凸輪理論輪廓曲線的（）。A.最小半徑B.最大半徑C.平均半徑D.任意半徑6.在機(jī)械系統(tǒng)速度波動(dòng)的一個(gè)周期中，（）。A.當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)盈功時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度將降低B.當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)虧功時(shí)、系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度將加快C.盈功與虧功的絕對(duì)值相等D.盈功與虧功的絕對(duì)值不相等7.機(jī)械平衡研究的內(nèi)容是（）。A.驅(qū)動(dòng)力與阻力間的平衡B.各構(gòu)件作用力間的平衡C.慣性力系的平衡D.輸入功率與輸出功率間的平衡8.一對(duì)漸開(kāi)線齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是（）。A.ε≥1B.ε≥2C.ε≥0D.ε≥39.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)，（）為死點(diǎn)位置。A.曲柄與連桿共線位置B.搖桿與連桿共線位置C.曲柄與機(jī)架共線位置D.搖桿與機(jī)架共線位置10.機(jī)械效率值永遠(yuǎn)是（）。A.大于1B.小于1C.等于1D.不確定第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。12.（15分）已知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其模數(shù)m=5mm，壓力角α=2α°，傳動(dòng)比i=3，中心距a=200mm。試求兩齒輪的齒數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑和齒根圓直徑。13.（15分）在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，已知曲柄長(zhǎng)度為100mm，搖桿長(zhǎng)度為250mm，連桿長(zhǎng)度為200mm，機(jī)架長(zhǎng)度為150mm。試求：（1）搖桿的最大擺角；（2）若曲柄為主動(dòng)件，求機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角。14.（15分）閱讀材料：某機(jī)械系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作過(guò)程中存在速度波動(dòng)。已知該系統(tǒng)在一個(gè)工作循環(huán)中，等效驅(qū)動(dòng)力矩Me變化規(guī)律如圖所示，等效阻力矩Mr為常數(shù)。要求：（1）分析該系統(tǒng)速度波動(dòng)的類型；（2）計(jì)算該系統(tǒng)的最大盈虧功；（3）若要安裝一個(gè)飛輪來(lái)調(diào)節(jié)速度波動(dòng)，已知飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I，試求飛輪的最大角速度和最小角速度。材料：等效驅(qū)動(dòng)力矩Me變化規(guī)律：在0-t1時(shí)間段內(nèi)，Me=M1（常數(shù)）；在t1-t2時(shí)間段內(nèi)，Me線性減小至M2；在t2-t3時(shí)間段內(nèi)，Me=M2（常數(shù)）；在t3-t4時(shí)間段內(nèi)，Me線性增大至M1。15.（15分）閱讀材料：設(shè)計(jì)一個(gè)滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪以等角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子半徑rr=10mm，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：凸輪轉(zhuǎn)角δ=0°-120°時(shí)，從動(dòng)件等速上升h=30mm；凸輪轉(zhuǎn)角δ=120°-180°時(shí)，從動(dòng)件停止不動(dòng)；凸輪轉(zhuǎn)角δ=180°-360°時(shí)，從動(dòng)件等速下降回到初始位置。要求：（1）畫(huà)出凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；（2）計(jì)算凸輪的基圓半徑rb；（3）畫(huà)出凸輪的輪廓曲線。答案：1.A2.B3.C4.A5.A6.C7.C8.A9.B10.B11.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：機(jī)構(gòu)的自由度F大于零，且原動(dòng)件的數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度。12.由中心距公式a=m(z1+z2)/2可得：200=5(z1+z2)/2，解得z1+z2=80。又因?yàn)閕=z2/z1=3，聯(lián)立可得z1=20，z2=60。分度圓直徑d1=mz1=100mm，d2=mz2=300mm。齒頂圓直徑da1=d1+2ham=110mm，da2=d2+2ham=310mm。齒根圓直徑df1=d1-2(ha+c)m=92.5mm，df2=d2-2(ha+c)m=287.5mm。13.（1）根據(jù)余弦定理可求搖桿最大擺角。（2）當(dāng)曲柄與機(jī)架共線時(shí)，傳動(dòng)角最小，通過(guò)余弦定理計(jì)算可得最小傳動(dòng)角。14.（1）該系統(tǒng)速度波動(dòng)為周期性速度波動(dòng)。（2）通過(guò)計(jì)算等效驅(qū)動(dòng)力矩與等效阻力矩的差值在一個(gè)循環(huán)中的積分求最大