2025年機(jī)械原理考試題庫(kù)附答案一、單項(xiàng)選擇題1.平面機(jī)構(gòu)中，每個(gè)低副引入的約束數(shù)是（）。A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)答案：B。低副是面接觸，平面低副包括轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副，每個(gè)低副引入2個(gè)約束。2.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是（）。A.自由度大于零B.自由度大于零且等于原動(dòng)件數(shù)C.自由度大于原動(dòng)件數(shù)D.自由度小于原動(dòng)件數(shù)答案：B。只有當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度大于零且等于原動(dòng)件數(shù)時(shí)，機(jī)構(gòu)才具有確定的運(yùn)動(dòng)。3.漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒厚s與齒槽寬e的關(guān)系是（）。A.s＞eB.s＜eC.s=eD.不確定答案：C。在漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪中，齒厚s等于齒槽寬e。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（）。A.模數(shù)相等B.壓力角相等C.模數(shù)和壓力角分別相等D.齒數(shù)相等答案：C。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)和壓力角分別相等。5.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（）。A.剛性沖擊B.柔性沖擊C.無(wú)沖擊D.無(wú)法確定答案：B。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。6.機(jī)械平衡的目的是（）。A.使構(gòu)件的慣性力為零B.使構(gòu)件的慣性力和慣性力偶矩的合力為零C.使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度均勻D.使機(jī)械的效率提高答案：B。機(jī)械平衡的目的是使構(gòu)件的慣性力和慣性力偶矩的合力為零，減少機(jī)械的振動(dòng)和噪聲。7.在周轉(zhuǎn)輪系中，自由度為2的輪系稱為（）。A.行星輪系B.差動(dòng)輪系C.混合輪系D.定軸輪系答案：B。自由度為2的周轉(zhuǎn)輪系稱為差動(dòng)輪系，自由度為1的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系。8.帶傳動(dòng)中，帶在帶輪上的包角α越大，帶的承載能力（）。A.越大B.越小C.不變D.無(wú)法確定答案：A。帶在帶輪上的包角α越大，摩擦力就越大，帶的承載能力也就越大。9.鏈傳動(dòng)中，鏈條的節(jié)數(shù)最好?。ǎ.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.任意數(shù)答案：B。鏈條的節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，這樣可以避免使用過(guò)渡鏈節(jié)，提高鏈傳動(dòng)的可靠性。10.聯(lián)軸器和離合器的主要作用是（）。A.緩沖、減振B.傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩C.防止機(jī)器發(fā)生過(guò)載D.補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移答案：B。聯(lián)軸器和離合器的主要作用是傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能分離兩軸，而離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分離或接合兩軸。二、多項(xiàng)選擇題1.平面機(jī)構(gòu)的組成要素有（）。A.構(gòu)件B.運(yùn)動(dòng)副C.機(jī)架D.原動(dòng)件答案：ABCD。平面機(jī)構(gòu)由構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、機(jī)架和原動(dòng)件組成。2.漸開(kāi)線的性質(zhì)有（）。A.漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大小B.漸開(kāi)線上各點(diǎn)的壓力角相等C.漸開(kāi)線齒廓上各點(diǎn)的曲率半徑不同D.漸開(kāi)線的法線始終與基圓相切答案：ACD。漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大小，漸開(kāi)線上各點(diǎn)的壓力角不同，漸開(kāi)線齒廓上各點(diǎn)的曲率半徑不同，漸開(kāi)線的法線始終與基圓相切。3.凸輪機(jī)構(gòu)按從動(dòng)件的形狀可分為（）。A.尖頂從動(dòng)件B.滾子從動(dòng)件C.平底從動(dòng)件D.曲面從動(dòng)件答案：ABC。凸輪機(jī)構(gòu)按從動(dòng)件的形狀可分為尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件和平底從動(dòng)件。4.機(jī)械平衡的方法有（）。A.靜平衡B.動(dòng)平衡C.單面平衡D.雙面平衡答案：AB。機(jī)械平衡的方法有靜平衡和動(dòng)平衡，靜平衡只考慮慣性力的平衡，動(dòng)平衡考慮慣性力和慣性力偶矩的平衡。5.輪系的功用有（）。A.實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)B.實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)C.實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解D.獲得大的傳動(dòng)比答案：ABCD。輪系的功用包括實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)、實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解和獲得大的傳動(dòng)比。6.帶傳動(dòng)的主要失效形式有（）。A.打滑B.疲勞破壞C.磨損D.膠合答案：AB。帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和疲勞破壞。7.鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)有（）。A.能保證平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確B.可在惡劣環(huán)境下工作C.傳動(dòng)效率較高D.瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定答案：ABC。鏈傳動(dòng)能保證平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，可在惡劣環(huán)境下工作，傳動(dòng)效率較高，但瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定。8.聯(lián)軸器按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為（）。A.剛性聯(lián)軸器B.撓性聯(lián)軸器C.安全聯(lián)軸器D.萬(wàn)向聯(lián)軸器答案：ABC。聯(lián)軸器按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器。三、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)的自由度可以大于零、等于零或小于零，只有自由度大于零且等于原動(dòng)件數(shù)時(shí)，機(jī)構(gòu)才具有確定的運(yùn)動(dòng)。2.漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值。（）答案：正確。漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒頂高系數(shù)ha和頂隙系數(shù)c是標(biāo)準(zhǔn)值，我國(guó)規(guī)定ha=1，c=0.25。3.凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與凸輪的輪廓曲線無(wú)關(guān)。（）答案：錯(cuò)誤。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，不同的凸輪輪廓曲線會(huì)使從動(dòng)件產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4.機(jī)械平衡就是要消除構(gòu)件的慣性力和慣性力偶矩。（）答案：正確。機(jī)械平衡的目的是消除或減少構(gòu)件的慣性力和慣性力偶矩，以減少機(jī)械的振動(dòng)和噪聲。5.周轉(zhuǎn)輪系中，行星輪既有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)。（）答案：正確。在周轉(zhuǎn)輪系中，行星輪既繞自身軸線自轉(zhuǎn)，又繞中心輪軸線公轉(zhuǎn)。6.帶傳動(dòng)中，彈性滑動(dòng)是不可避免的。（）答案：正確。由于帶的彈性變形和拉力差，帶傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，彈性滑動(dòng)是不可避免的，但可以通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和調(diào)整來(lái)減少。7.鏈傳動(dòng)中，鏈條的速度不均勻性是由鏈條的多邊形效應(yīng)引起的。（）答案：正確。鏈傳動(dòng)中，由于鏈條圍繞在鏈輪上形成多邊形，導(dǎo)致鏈條的速度不均勻，這種現(xiàn)象稱為多邊形效應(yīng)。8.聯(lián)軸器和離合器都可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分離或接合兩軸。（）答案：錯(cuò)誤。聯(lián)軸器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能分離兩軸，而離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分離或接合兩軸。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法。答：平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式為F=3n-2PL-PH，其中n為活動(dòng)構(gòu)件數(shù)，PL為低副數(shù)，PH為高副數(shù)。計(jì)算步驟如下：（1）確定機(jī)構(gòu)中的活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n，除去機(jī)架。（2）數(shù)出機(jī)構(gòu)中的低副數(shù)PL和高副數(shù)PH。（3）將n、PL和PH的值代入公式計(jì)算自由度F。在計(jì)算過(guò)程中，需要注意復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束的處理。復(fù)合鉸鏈處的轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)等于構(gòu)件數(shù)減1；局部自由度一般是指與輸出運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的構(gòu)件的自由度，計(jì)算時(shí)應(yīng)將其除去；虛約束是指在機(jī)構(gòu)中不起獨(dú)立限制作用的約束，計(jì)算時(shí)也應(yīng)將其除去。2.說(shuō)明漸開(kāi)線齒輪的嚙合特性。答：漸開(kāi)線齒輪的嚙合特性主要有以下幾點(diǎn)：（1）傳動(dòng)比恒定。漸開(kāi)線齒輪的嚙合線是一條定直線，兩輪的傳動(dòng)比等于兩輪基圓半徑的反比，由于基圓半徑是定值，所以傳動(dòng)比恒定。（2）中心距可分性。當(dāng)兩輪的中心距略有變化時(shí)，兩輪的傳動(dòng)比仍保持不變，這是因?yàn)閭鲃?dòng)比只與基圓半徑有關(guān)，而與中心距無(wú)關(guān)。（3）嚙合角為常數(shù)。嚙合角等于節(jié)圓壓力角，在漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中，嚙合角是一個(gè)常數(shù)，這使得齒輪傳動(dòng)的受力情況穩(wěn)定。（4）齒廓間的正壓力方向不變。由于嚙合線是一條定直線，齒廓間的正壓力始終沿嚙合線方向，方向不變，這有利于提高齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性。3.簡(jiǎn)述凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)合。答：凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理是：凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，當(dāng)凸輪作連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)時(shí)，通過(guò)其輪廓曲線與從動(dòng)件的直接接觸，迫使從動(dòng)件按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)合主要有以下幾個(gè)方面：（1）實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律?？梢愿鶕?jù)需要設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如等速運(yùn)動(dòng)、等加速等減速運(yùn)動(dòng)、余弦加速度運(yùn)動(dòng)等。（2）用于自動(dòng)控制。在自動(dòng)機(jī)械中，凸輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)控制動(dòng)作，如定時(shí)、定位、計(jì)數(shù)等。（3）用于傳力較小的場(chǎng)合。由于凸輪與從動(dòng)件之間是點(diǎn)接觸或線接觸，接觸應(yīng)力較大，所以凸輪機(jī)構(gòu)一般用于傳力較小的場(chǎng)合。4.簡(jiǎn)述機(jī)械平衡的目的和方法。答：機(jī)械平衡的目的是消除或減少構(gòu)件的慣性力和慣性力偶矩，以減少機(jī)械的振動(dòng)和噪聲，提高機(jī)械的工作精度和使用壽命，降低能耗，改善機(jī)械的工作環(huán)境。機(jī)械平衡的方法主要有以下兩種：（1）靜平衡。對(duì)于軸向尺寸較小的盤(pán)形回轉(zhuǎn)件，其慣性力可以近似地認(rèn)為作用在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，只需在該平面內(nèi)加上或除去一個(gè)平衡質(zhì)量，使回轉(zhuǎn)件的質(zhì)心位于回轉(zhuǎn)軸線上，這種平衡稱為靜平衡。靜平衡的條件是回轉(zhuǎn)件上各質(zhì)量的離心力的矢量和為零，即∑Fi=0。（2）動(dòng)平衡。對(duì)于軸向尺寸較大的回轉(zhuǎn)件，其慣性力不能近似地認(rèn)為作用在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，而是分布在多個(gè)不同的回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，此時(shí)不僅要平衡慣性力，還要平衡慣性力偶矩，這種平衡稱為動(dòng)平衡。動(dòng)平衡的條件是回轉(zhuǎn)件上各質(zhì)量的離心力的矢量和為零，且各離心力所引起的慣性力偶矩的矢量和也為零，即∑Fi=0，∑Mi=0。5.簡(jiǎn)述輪系的分類(lèi)和功用。答：輪系的分類(lèi)如下：（1）定軸輪系。輪系中各齒輪的軸線位置都是固定的，稱為定軸輪系。（2）周轉(zhuǎn)輪系。輪系中至少有一個(gè)齒輪的軸線位置是不固定的，而是繞著其他齒輪的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為周轉(zhuǎn)輪系。周轉(zhuǎn)輪系又可分為行星輪系（自由度為1）和差動(dòng)輪系（自由度為2）。（3）混合輪系。由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組成的輪系稱為混合輪系。輪系的功用主要有以下幾點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)。通過(guò)不同齒數(shù)的齒輪組合，可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)變速，滿足不同的工作要求。（2）實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)?？梢詫⒁粋€(gè)輸入運(yùn)動(dòng)同時(shí)傳遞給多個(gè)輸出軸，實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)。（3）實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。在周轉(zhuǎn)輪系中，可以將兩個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)，也可以將一個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)。（4）獲得大的傳動(dòng)比。采用多級(jí)輪系可以獲得很大的傳動(dòng)比，而不需要很大的齒輪尺寸。（5）改變從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向。通過(guò)適當(dāng)?shù)凝X輪布置，可以改變從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向。五、計(jì)算題1.計(jì)算圖1所示平面機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)（圖中箭頭所示為原動(dòng)件）。[此處應(yīng)插入圖1，但無(wú)法實(shí)際插入，需你根據(jù)文字描述自行想象或繪制。假設(shè)該機(jī)構(gòu)有活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=7，低副數(shù)PL=10，高副數(shù)PH=0，原動(dòng)件數(shù)為1]解：根據(jù)平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式F=3n-2PL-PH，將n=7，PL=10，PH=0代入公式得：F=3×7-2×10-0=21-20=1因?yàn)樽杂啥菷=1，原動(dòng)件數(shù)也為1，自由度等于原動(dòng)件數(shù)，所以該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2.已知一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，模數(shù)m=5mm，齒數(shù)z1=20，z2=40，壓力角α=20°，求：（1）兩輪的分度圓直徑d1、d2；（2）兩輪的齒頂圓直徑da1、da2；（3）兩輪的齒根圓直徑df1、df2；（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：d1=mz1=5×20=100mmd2=mz2=5×40=200mm（2）齒頂圓直徑公式da=d+2ha，其中ha=ham，我國(guó)規(guī)定ha=1，所以：da1=d1+2ha1=100+2×1×5=110mmda2=d2+2ha2=200+2×1×5=210mm（3）齒根圓直徑公式df=d-2hf，其中hf=(ha+c)m，我國(guó)規(guī)定c=0.25，所以：hf1=(1+0.25)×5=6.25mmdf1=d1-2hf1=100-2×6.25=87.5mmhf2=(1+0.25)×5=6.25mmdf2=d2-2hf2=200-2×6.25=187.5mm（4）標(biāo)準(zhǔn)中心距公式a=(d1+d2)/2，所以：a=(100+200)/2=150mm3.圖2所示為一凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪為偏心圓盤(pán)，偏心距e=20mm，圓盤(pán)半徑R=50mm，凸輪以等角速度ω=10rad/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件為尖頂直動(dòng)從動(dòng)件，試求：（1）凸輪的基圓半徑r0；（2）從動(dòng)件的行程h；（3）當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角φ=90°時(shí)，從動(dòng)件的位移s。[此處應(yīng)插入圖2，但無(wú)法實(shí)際插入，需你根據(jù)文字描述自行想象或繪制。假設(shè)凸輪為偏心圓盤(pán)，偏心距e為從動(dòng)件的行程的一半]解：（1）凸輪的基圓半徑r0等于圓盤(pán)半徑減去偏心距，即：r0=R-e=50-20=30mm（2）從動(dòng)件的行程h等于2倍的偏心距，即：h=2e=2×20=40mm（3）當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角φ=90°時(shí)，從動(dòng)件的位移s等于偏心距，即：s=e=20mm4.圖3所示為一周轉(zhuǎn)輪系，已知各齒輪的齒數(shù)z1=20，z2=30，z2'=20，z3=70，求該周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比i1H。[此處應(yīng)插入圖3，但無(wú)法實(shí)際插入，需你根據(jù)文字描述自行想象或繪制。假設(shè)該周轉(zhuǎn)輪系為行星輪系，齒輪1為太陽(yáng)輪，齒輪3為內(nèi)齒輪，齒輪2和2'為行星輪，H為系桿]解：根據(jù)周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比公式i13H=(ω1-ωH)/(ω3-ωH)=-z2z3/(z1z2')，因?yàn)棣?=0（內(nèi)齒輪固定），所以：i13H=(ω1-ωH)/(0-ωH)=-z2z3/(z1z2')(ω1-ωH)/(-ωH)=-30×70/(20×20)(ω1-ωH)/ωH=21/4ω1/ωH-1=21/4ω1/ωH=21/4+1=25/4所以傳動(dòng)比i1H=ω1/ωH=25/4。5.有一帶