【2022年机械原理模拟试卷一附答案】本试卷为2022年机械原理课程的模拟试题,旨在帮助学生巩固基础知识、熟悉考试题型,并提升解题能力。试卷内容涵盖机构运动分析、齿轮传动、凸轮机构、平面连杆机构等核心知识点,适用于机械类专业学生复习备考使用。
一、选择题(每题3分,共15分)
1. 在平面机构中,一个低副引入的约束数目是( )。
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
2. 一对标准直齿圆柱齿轮传动,若中心距不变,而模数增大,则其传动比将( )。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定
3. 凸轮机构中,从动件的运动规律与( )有关。
A. 凸轮的转速
B. 凸轮的轮廓曲线
C. 凸轮的材料
D. 凸轮的重量
4. 在曲柄摇杆机构中,当摇杆处于极限位置时,机构的传动角为( )。
A. 0°
B. 90°
C. 180°
D. 无法确定
5. 机构的自由度计算公式为:
A. F = 3n - 2P_l - P_h
B. F = 2n - 3P_l - P_h
C. F = 3n - 2P_h - P_l
D. F = 3n - P_l - P_h
二、填空题(每空2分,共10分)
1. 齿轮传动中,齿廓啮合的基本定律是__________。
2. 在铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和,则该机构为__________机构。
3. 平面机构的自由度计算中,每个高副提供__________个约束。
4. 凸轮机构中,从动件的行程与凸轮的__________有关。
5. 棘轮机构的主要作用是实现__________运动。
三、简答题(每题5分,共15分)
1. 简述什么是“死点位置”,并举例说明在实际应用中如何避免这一现象。
2. 说明齿轮传动的重合度对传动性能的影响。
3. 在平面连杆机构中,什么是极位夹角?它与机构的急回特性有何关系?
四、计算题(共40分)
1. (10分)
已知某曲柄摇杆机构中,曲柄长度为a=60mm,连杆长度为b=150mm,摇杆长度为c=100mm,机架长度为d=120mm。试判断该机构是否为曲柄摇杆机构,并求出其最大摆角θ_max。
2. (15分)
一对标准直齿圆柱齿轮传动,已知主动轮齿数z₁=20,模数m=4mm,传动比i=3,中心距a=120mm。试求从动轮的齿数z₂及分度圆直径d₂。
3. (15分)
图示为一个偏心凸轮机构,已知凸轮以角速度ω=10rad/s顺时针旋转,偏心距e=10mm,滚子半径r=5mm。试求从动件在某一时刻的速度v和加速度a。
五、综合题(共20分)
1. (10分)
分析一个六杆机构的运动学问题,给出各构件的几何尺寸和运动参数,要求绘制机构简图,并计算某一点的速度和加速度。
2. (10分)
结合实际工程案例,说明齿轮传动与带传动的优缺点,并比较它们在不同应用场景下的适用性。
参考答案
一、选择题
1. B
2. C
3. B
4. A
5. A
二、填空题
1. 两齿轮的瞬心线相切
2. 曲柄摇杆
3. 1
4. 轮廓曲线
5. 单向间歇
三、简答题
1. 死点位置是指机构在某些位置时,驱动力无法推动机构继续运动的现象。例如在曲柄摇杆机构中,当摇杆处于极限位置时,曲柄与连杆共线,此时机构可能卡死。可通过增加惯性质量或采用多组机构交错工作来避免。
2. 重合度越大,表示同时参与啮合的齿对数越多,传动越平稳,承载能力越强。
3. 极位夹角是指机构在两个极限位置之间所形成的夹角,极位夹角越大,机构的急回特性越明显。
四、计算题
1. 是曲柄摇杆机构;θ_max≈53.13°
2. z₂=60;d₂=240mm
3. v=100mm/s;a=1000mm/s²
五、综合题
(根据具体题目内容进行详细解答)
提示: 本试卷仅为模拟练习,建议结合教材和课堂笔记进行系统复习,提高理解与应试能力。