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(2025年)机械原理期末试题库附答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1.计算平面机构自由度时，若有n个活动构件，PL个低副，PH个高副，则自由度F的计算公式为（）。

A.F=3n-2PL-PH

B.F=2n-3PL-PH

C.F=3n-PL-2PH

D.F=2n-PL-3PH

答案：A

2.平面四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，且以最短杆的邻边为机架时，机构为（）。

A.双曲柄机构

B.双摇杆机构

C.曲柄摇杆机构

D.导杆机构

答案：C

3.凸轮机构中，从动件采用等加速等减速运动规律时，其加速度在（）处会产生柔性冲击。

A.起点和终点

B.中间位置

C.推程开始和结束瞬间

D.回程开始和结束瞬间

答案：A

4.渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）。

A.模数相等，压力角相等

B.齿数相等，模数相等

C.模数相等，齿顶高系数相等

D.压力角相等，齿根高系数相等

答案：A

5.周转轮系中，若两个中心轮均能转动，且有一个行星架，则该轮系为（）。

A.定轴轮系

B.差动轮系

C.行星轮系

D.复合轮系

答案：B

6.机械中安装飞轮的主要目的是（）。

A.平衡离心力

B.减少速度波动

C.提高传动效率

D.增大输出功率

答案：B

7.平面连杆机构的急回特性可用（）来衡量。

A.极位夹角θ

B.行程速比系数K

C.传动角γ

D.压力角α

答案：B

8.一对标准直齿圆柱齿轮传动中，若小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=60，模数m=2mm，则中心距a为（）。

A.80mm

B.160mm

C.40mm

D.120mm

答案：A（计算：a=m(z1+z2)/2=2×(20+60)/2=80mm）

9.动平衡的刚性转子（）。

A.一定满足静平衡

B.不一定满足静平衡

C.静平衡条件与动平衡无关

D.静平衡要求更高

答案：A

10.凸轮机构中，基圆半径增大时，压力角（）。

A.增大

B.减小

C.不变

D.先增大后减小

答案：B

二、填空题（每空1分，共20分）

1.机构具有确定运动的条件是：机构的自由度F______原动件数目，且F______。（大于0；等于）

2.平面四杆机构的基本类型包括______、______和______。（曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构）

3.渐开线的形状取决于______的大小，其特性之一是任意一点的法线必与______相切。（基圆；基圆）

4.齿轮传动的重合度ε表示______，其值越大，传动越______。（同时参与啮合的轮齿对数；平稳）

5.周转轮系由______、______和______三部分组成。（中心轮；行星轮；行星架）

6.机械的周期性速度波动可通过安装______调节，非周期性速度波动需通过______调节。（飞轮；调速器）

7.凸轮机构按从动件形式分为______、______和______。（尖顶从动件；滚子从动件；平底从动件）

8.动平衡的条件是：所有惯性力的矢量和为______，且所有惯性力的______之和也为零。（零；力矩）

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述计算平面机构自由度时需注意的三种特殊情况，并举例说明。

答案：需注意复合铰链、局部自由度和虚约束。复合铰链指两个以上构件在同一轴线上形成的多个转动副（如三个构件在同一轴上铰接，实际为2个转动副）；局部自由度指不影响输出运动的自由度（如滚子从动件的滚子自转）；虚约束指对机构运动无约束作用的重复约束（如平行四边形机构中对边杆的约束）。

2.平面四杆机构中，如何判断是否存在急回特性？急回特性有何工程应用？

答案：当机构的极位夹角θ0时，存在急回特性。行程速比系数K=(180°+θ)/(180°-θ)1。工程中利用急回特性可实现“慢进快退”，如牛头刨床的主运动机构，提高生产效率。

3.比较凸轮机构中从动件等速、等加速等减速、余弦加速度三种运动规律的冲击特性。

答案：等速运动规律在起点和终点处加速度突变，产生刚性冲击；等加速等减速运动规律在分段点（推程前半段结束、后半段开始）加速度突变，产生柔性冲击；余弦加速度运动规律加速度无突变，理论上无冲击（仅在高阶导数不连续时可能有微小柔性冲击）。

4.说明直齿圆柱齿轮与斜齿圆柱齿轮传动的主要区