機械原理試題附答案
機械原理研究機構和機器的學科，其主要組成部分為機構學與機械動力學。以下是由陽光網小編整理關于機械原理試題的內容，希望大家喜歡!
機械原理試題附答案(一)
一、問答題(15分)
1、什么是連桿機構的壓力角、傳動角?(2分)
答：不考慮運動副中的摩擦力、構件的慣性力，運動副中力的作用線與受力點速度方向所夾的銳角稱為壓力角，壓力角的余角稱為傳動角。
2、什么是基本桿組?機構的組成原理是什么?(2分)
答：機構中，結構最簡單、不可再分的、自由度為零的構件組稱為基本桿組。任一機構都可以看作是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架上所組成的，這就是機構的組成原理。
3、常用的間歇運動機構有幾種?其主動件與從動件的運動轉換各有什么特點?(2分)
答：常用的間歇運動機構有：棘輪機構、槽輪機構和不完全齒輪機構。棘輪機構把一個往復擺動轉換為間歇單向轉動;槽輪機構把一個連續單向轉動轉換為間歇單向轉動;不完全齒輪機構把一個連續單向轉動轉換為間歇單向轉動。
4、什么是槽輪機構的運動系數?(2分)
答：槽輪的運動時間與撥盤的運動時間的比值稱為槽輪機構的運動系數。
5、通常，機器的運轉過程分為幾個階段?各階段的特征是什么?(3分)
答：機器的運轉過程分為三個階段：啟動階段，穩定運轉階段和停車階段。啟動階段的特點：原動件速度由零上升到穩定運轉速度，系統驅動力所做的功大于阻抗力所消耗的功。
穩定運轉階段的特點：在一個周期內，系統驅動力所做的功等于阻抗力所消耗的功。
停車階段的特點：系統驅動力所做的功小于于阻抗力所消耗的功，原動件速度由穩定運轉速度下降為零。
6、利用飛輪進行機器的周期性速度波動調節時，飛輪一般安裝在高速軸還是低速軸上?為什么?(2分)
答：安裝在高速軸上。這樣可以使飛輪的質量減小。(2分)
7、平行軸外嚙合斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是什么?
答：模數相等、壓力角相等、螺旋角大小相等旋向相反。
二、下圖機構中，已知，并且，，，求該機構的自由度。若有復合鉸鏈、局部自由主及虛約束，請說明。(10分)
解：I處為局部自由度，LM構件引入虛約束，FG構件或者H構件引入虛約束，C、E、O處為復合鉸鏈，Q或R處為虛約束。n=12，，，則自由度：
三、如圖所示導桿機構中，，，導桿的偏距為，。如果使該導桿機構成為曲柄擺動導桿機構。推導使AD成為曲柄的條件。(10分)
解：如下圖所示，要使該導桿機構成為曲柄擺動導桿，必須使機構通過如圖兩個極限位置，即和。作，。
在中有：;在中有：。由此可得曲柄AB存在條件為：
四、根據下圖推導凸輪機構的壓力角表達式。(15分)
解：由圖可知，，，，，代入凸輪機構的壓力角表達式，可得：
五、正常齒制漸開線標準直齒圓柱齒輪的齒頂高系數、頂隙系數及國家標準(GB1356-88)中規定分度圓壓力角的標準值為多少?若漸開線直齒圓柱齒輪采用短齒制，且分度圓壓力角，齒輪的齒數是多少時，其齒根圓和基圓最接近重合?(10分)
解：正常齒制漸開線標準齒圓柱齒輪的參數為：，，
非標準的短齒制漸開線直齒圓柱齒輪的參數為：，
當基圓和齒根圓重合時，有：
①
式中，——基圓直徑，——齒根圓直徑。
基圓直徑可表示為
②
式中，——分度圓壓力角，。
齒根圓直徑可表示為：
③
聯立式①、②及③，有：
所以有：
由于齒數只能是整數，所以齒根圓不可能正好與基圓重合。從上面的計算結果看，漸開線直齒圓柱齒輪在采用短齒制及壓力角的條件下，當齒數z=23時，齒根圓與基圓最接近重合。
六、如圖所示輪系，已知各齒輪的齒數分別是、、、、、、。求的表達式并說明構件H和構件6的轉向是相同還是相反?(15分)
解：如圖輪系1、2、H、3組成行星輪系有：
①
如圖輪系6、5-5'，(1)，4組成行星輪系有：
②
聯立①、②式，得：
七、圖示轉子上有三個不平衡質量， kg， kg， kg，其回轉半徑分別為： mm， mm， mm， mm， mm， mm。相位分布如圖所示。要求選擇Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ兩個面對其進行動平衡，試用圖解法或解析法求在平面Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ面上處所加平衡質量的大小和相位(所加平衡質量的半徑為： mm)。(10分)
解：將不平衡質量的質徑積、、分別向Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ兩平衡平面內分解。對于Ⅰ-Ⅰ平面：
kg·mm， kg·mm
kg·mm
對于Ⅱ-Ⅱ平面：
kg·mm， kg·mm
kg·mm
采用圖解法分別在Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ平面進行平衡， kg·mm/mm。
選擇作圖比例尺 kg·mm/mm作圖，求得：
kg·mm， kg·mm
由于 mm，則 kg， kg，相位如下圖所示。
(左圖的數值分別是、、、 右圖數值分別是、、)
八、已知機組在穩定運轉時期主軸上的等效阻力矩變化曲線如圖所示，等效驅動力矩為常數，主軸的平均速度。為減小主軸的速度波動，現加裝一個飛輪，其轉動慣量 kg·m2，不計主軸及其他構件的質量和轉動慣量。試求：
(1)等效驅動力矩。
(2)主軸的最大角速度及最小角速度，它們發生在何處(即相應的值)。(15分)
(3)運動速度不均勻系數。
解：
(1)，因此有：
(2)發生在B點，發生在C點。
機械原理試題附答案(二)
1、在如圖所示的齒輪—凸輪軸系中，軸4稱為( )
A、 零件 B、機構C、構件D、部件
2、若組成運動副的兩構件間的相對運動是移動，則稱這種運動副為( )
A、轉動副B、移動副 C、球面副 D、螺旋副
3、漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于( )
A、分度圓 B、齒頂圓 C、齒根圓 D、基圓
4、機構具有確定相對運動的條件是( )
A、機構的自由度數目等于主動件數目
B、機構的自由度數目大于主動件數目
C、機構的自由度數目小于主動件數目
D、機構的自由度數目大于等于主動件數目
5、一般轉速的滾動軸承計算準則為( )
A、進行靜強度計算 B、進行極限轉速計算
C、進行疲勞壽命計算 D、進行熱平衡計算
6、柴油機曲軸中部的`軸承應采用( )
A、整體式滑動軸承 B、部分式滑動軸承
C、深溝球軸承 D、圓錐滾子軸承
7、螺紋聯接的自鎖條件為( )
A、螺紋升角≤當量摩擦角 B、螺紋升角>摩擦角
C、螺紋升角≥摩擦角 D、螺紋升角≥當量摩擦角
8、機械運轉不均勻系數是用來描述機械運轉不均勻程度的重要參數，其表達式為( )
A、 B、
C、 D、
9、鉸鏈四桿機構的死點位置發生在( )
A、從動件與連桿共線位置 B、從動件與機架共線位置
C、主動件與連桿共線位置 D、主動件與機架共線位置
10、當軸的轉速較低，且只承受較大的徑向載荷時，宜選用( )
A、深溝球軸承 B、推力球軸承
C、圓柱滾子軸承 D、圓錐滾子軸承
11、作單向運轉的轉軸，其彎曲應力的變化特征是( )
A、對稱循環 B、脈動循環
C、恒定不變 D、非對稱循環
12、在一般機械傳動中，若需要采用帶傳動時，應優先選用( )
A、圓型帶傳動 B、同步帶傳動
C、V型帶傳動 D、平型帶傳動
13、鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則為了獲得曲柄搖桿機構，
其機架應取( )
A、最短桿 B、最短桿的相鄰桿
C、最短桿的相對桿 D、任何一桿
14、若被聯接件之一厚度較大、材料較軟、強度較低、需要經常裝拆時，宜采用( )
A、螺栓聯接 B、雙頭螺柱聯接
C、螺釘聯接 D、緊定螺釘聯接
15、在凸輪機構的從動件選用等速運動規律時，其從動件的運動( )
A、將產生剛性沖擊 B、將產生柔性沖擊
C、沒有沖擊 D、既有剛性沖擊又有柔性沖擊
16、與標準直齒圓柱齒輪的復合齒輪形系數YFS值有關的參數是( )
A、工作齒寬b B、模數m
C、齒數z D、壓力角α
17、齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點蝕經常發生在( )
A、齒根部分 B、靠近節線處的齒根部分
C、齒頂部分 D、靠近節線處的齒頂部分
18、普通圓柱蝸桿傳動的正確嚙合條件是( )
A、mt1=ma2, αt1=αa2,γ=β B、ma1=mt2, αa1=αt2,γ=β
C、mt1=ma2, αt1=αa2,γ=-β D、ma1=ma2, αa1=αt2,γ=-β
(注：下標t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪)
19、下列聯軸器中，能補償兩軸的相對位移并可緩沖、吸振的是( )
A、凸緣聯軸器 B、齒式聯軸器
C、萬向聯軸器 D、彈性柱銷聯軸器
20、帶傳動的主要失效形式是帶的( )
A、疲勞拉斷和打滑 B、磨損和膠合
C、膠合和打滑 D、磨損和疲勞點蝕
二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)
21、在機構中采用虛約束的目的是為了改善機構的運動狀況和________。
22、對于動不平衡的回轉件，需加平衡質量的最少數目為________。
23、擺動導桿機構的極位夾角與導桿擺角的關系為________。
24、在內嚙合槽輪機構中，主動撥盤與從動槽輪的轉向________。
25、普通平鍵的剖面尺寸(b×h)，一般應根據________按標準選擇。
26、鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈節的嚙合來傳遞運動和動力的，所以應屬于________傳動。
27、在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應力值的關系是σH1_____σH2。
28、蝸桿傳動的效率包括三部分，其中起主要作用的是________的摩擦損耗效率。
29、滑動軸承的轉速越高，所選用的潤滑油粘度越________。
30、聯軸器型號是根據計算轉矩、轉速和________從標準中選取的。
三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)
32、試分析只受預緊力F′作用的單個螺栓聯接的應力情況，寫出其強度計算公式，并指出公式中每個
參數的物理意義。
四、計算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)
34、已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動的標準中心距a=108mm,傳動比i12=3,小齒輪的齒數z1=
18。試確定大齒輪的齒數z2、齒輪的模數m和兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑。
35、在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數為：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80，運動從Ⅰ軸輸入，
Ⅱ軸輸出，nⅠ=1000r/min,轉動方向如圖所示。試求輸出軸Ⅱ的轉速nⅡ及轉動方向。
36、某軸用一對圓錐滾子軸承支承，外圈窄邊相對安裝，已知兩軸承所承受的徑向載荷分別為FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其內部軸向力分別為FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,傳動件作用于軸上的軸向力FA=1000N,判斷系數e=0、32,當Fa/Fr≤e時，X=1,Y=0,當Fa/Fr>e時，X=0、4，Y=1、88。試分別計算出軸承的當量
動載荷。
五、設計題(本大題共2小題，每小題7分，共14分)
37、圖示為一偏置式直動尖底從動件盤形凸輪機構。已知從動件尖底與凸輪廓線在B0點接觸時為初
始位置。試用作圖法在圖上標出：
(1)當凸輪從初始位置轉過 =90°時，從動件走過的位移S1;
(2)當從動件尖底與凸輪廓線在B2點接觸時，凸輪轉過的相應角度 。
說明：(1)不必作文字說明，但必須保留作圖線;
(2)S1和 只需在圖上標出，不必度量出數值
一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)
1、A 2、B 3、D 4、A 5、C
6、B 7、A 8、C 9、A 10、C
11、A 12、C 13、B 14、B 15、A
16、C 17、B 18、B 19、D 20、A
二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)
21、受力情況22、2
23、兩者相等
24、相同
25、軸徑
26、嚙合
27、等于(或=)
28、輪齒嚙合時
29、大30、軸徑
三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)
31、蝸軒轉動方向如圖所示
蝸桿為右旋
Ft2與蝸輪分度圓相切，指向左端
Ft1與蝸桿分度圓相切，指向右端
Fa1與蝸桿軸線平行，指向右
Fa2與蝸輪軸線平行，指向左
32、螺栓受到拉應力σ和扭轉剪應力τ的作用
σ= ≤[σ]
σ—拉應力，
d1—螺栓最小直徑，
[σ]—許用拉應力。
四、計算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)
33、(1)F處為復合鉸鏈
H處(或I處)為虛約束，應除去
(2)計算自由度
n=6, PL=8, PA=1
F=3n-2P1=PH
=3×6-2×8-1
=1
34、∵i12= =3
∴Z2=i12Z1=3×18=54
∵a= (z1+z2)
∴m= =3mm
d1=mz1=3×18=54mm
d2=mz2=3×54=162mm
da1=d1+2ha*m=54+6=60mm
da2=d2+2ha*m=162+6=168nn
35、這是一個混合輪系：齒輪3、4、5和系桿H組成一個行星輪系;齒輪1、2組成一個定軸輪系。
對于3、4、5、H組成的行星輪系，有
i
將n5=0代入上式得
即 =1+4=5 ……………(1)
對于1、2齒輪組成的定軸輪系，有
i
即 =-2…………(2)
聯立解(1)、(2)式，并考慮到nⅠ=n1, n2=nH,n3=nⅡ得
將nⅠ=1000r/min代入，得nⅡ=-2500r/min
負號說明nⅡ轉向與nⅠ轉向相反。
36、軸向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ
軸承Ⅰ被放松 FaⅠ=FSⅠ=2430N
軸承Ⅱ被壓緊 FaⅡ=FSⅡ=3430N
當量動載荷
FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0、27<e
XⅠ=1 YⅠ=0
PⅠ=XⅠFrⅠ=9000N
FaⅡ/FrⅡ=3430/5000=0、686>e
XⅡ=0、4 YⅡ=1、88
PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0、4×5000+1、88×3430=12672、6N
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