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机械原理考试题（含答案）

一、选择题（每题2分，共20分）

1.计算平面机构自由度时，若有m个构件组成复合铰链，则应计入（）个转动副。

A.m-1B.mC.m+1D.2m-1

2.四杆机构具有急回特性的条件是（）。

A.行程速比系数K=1B.极位夹角θ=0°C.行程速比系数K1D.传动角γ=90°

3.凸轮机构中，从动件采用（）运动规律时会产生刚性冲击。

A.等速B.等加速等减速C.余弦加速度D.正弦加速度

4.一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）。

A.模数相等B.压力角相等C.模数和压力角均相等D.齿数相等

5.渐开线齿轮的压力角α是指（）上的压力角。

A.齿顶圆B.分度圆C.基圆D.齿根圆

6.在周转轮系中，若两个中心轮均能转动，则该轮系为（）。

A.行星轮系B.差动轮系C.定轴轮系D.混合轮系

7.机械自锁的实质是（）。

A.效率η=0B.驱动力的有效分力小于等于摩擦力C.机构不能运动D.传动角γ=0°

8.静平衡的刚性转子（）满足动平衡。

A.一定B.不一定C.一定不D.无法判断

9.渐开线的形状取决于（）的大小。

A.分度圆B.基圆C.齿顶圆D.齿根圆

10.平面连杆机构中，当（）为主动件时，可能出现死点位置。

A.曲柄B.连杆C.摇杆D.机架

二、填空题（每空2分，共20分）

1.平面机构自由度计算公式为F=__________，其中n为活动构件数，PL为低副数，PH为高副数。

2.凸轮机构中，压力角是指从动件所受正压力方向与从动件__________方向之间的夹角。

3.四杆机构的行程速比系数K与极位夹角θ的关系为K=__________。

4.基圆是渐开线齿轮的一个重要参数，其直径db=__________。

5.直齿圆柱齿轮连续传动的条件是重合度ε__________1。

6.周转轮系传动比计算的关键是将其转化为__________，再利用定轴轮系公式求解。

7.机械效率η的定义为__________与输入功的比值。

8.刚性转子静平衡的条件是所有质量的质径积的矢量和为__________。

9.齿轮根切的原因是刀具的__________线超过了被切齿轮的啮合极限点。

10.平面四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其他两杆长度之和，则该机构为__________机构。

三、计算题（共40分）

1.（8分）计算图示平面机构的自由度（文字描述：机架为构件0；构件1绕A点转动，与构件2在B点铰接；构件2上装有滚子（局部自由度），滚子与凸轮3接触（高副）；凸轮3绕C点转动，与构件4在D点铰接；构件4与机架在E点铰接。活动构件为1、2、3、4；低副包括A（1-0）、B（1-2）、C（3-0）、D（3-4）、E（4-0），共5个转动副；高副为滚子与凸轮接触的1个高副；局部自由度为1（滚子））。

2.（8分）设计一偏置曲柄摇杆机构，已知摇杆长度lCD=400mm，摆角ψ=30°，行程速比系数K=1.2。求极位夹角θ，并推导曲柄长度lAB（a）、连杆长度lBC（b）与机架长度lAD（d）的关系式（提示：利用极位时曲柄与连杆共线的几何关系）。

3.（10分）某偏置直动从动件盘形凸轮机构，偏距e=10mm，基圆半径r0=50mm。推程运动角Φ=120°，从动件升程h=30mm，推程采用余弦加速度运动规律；远休止角Φs=30°；回程运动角Φ=90°，回程采用等速运动规律；近休止角Φs=120°。计算推程段（凸轮转角δ=0°~120°）理论廓线的坐标（以凸轮转动中心为原点，偏距方向为x轴正方向，从动件导路与x轴夹角为90°）。

4.（7分）已知一对标准直齿圆柱齿轮，模数m=4mm，齿数z1=20、z2=40，压力角α=20°，齿顶高系数ha=1，顶隙系数c=0.25。计算：（1）分度圆直径d1、d2；（2）齿顶圆直径da1、da2；（3）齿根圆直径df1、df2。

5.（7分）如图所示2K-H型行星轮系（文字描述：太阳轮1（z1=20）、太阳轮3（z3=80）与行星架H，行星轮2（z2=30）和2（z2=25）为双联齿轮，轮1与轮2外啮合，轮2与轮3外啮合），求传动比i1H（假设轮3固定）。

四、分析题（共20分）

1.（10分）给定四杆机构各杆长度：lAB=150mm，lBC=200mm，lCD=30