1、
2025年大学机械原理（机械原理实验）试题及答案
（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______
第I卷（选择题，共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在后面括号内。(总共6题，每题5分)
1. 通过改变机构中某些运动副的尺寸、形状、位置等，来观察机构运动特性的变化，这种实验方法主要是研究机械原理中的（ ）
A. 运动学原理
B. 动力学原理
C. 结构设计原理
D. 材料力学原理
2. 在机械原理实验中，利用频闪仪观察机构中某点的运动，频闪仪的作用是（ ）
A. 测量运动速度
2、
B. 测量运动加速度
C. 使运动看起来“静止”以便观察
D. 测量运动时间
3. 对于曲柄摇杆机构，当摇杆为主动件时，可能会出现（ ）
A. 死点位置
B. 急回特性
C. 自锁现象
D. 振动现象
4. 在研究齿轮传动效率的实验中，主要测量的物理量不包括（ ）
A..输入功率
B. 输出功率
C. 齿轮转速
D. 齿轮材料硬度
5. 机械原理实验中，通过测量滑块的位移和时间来计算其速度，这种测量方法属于（ ）
A. 直接测量
B. 间接测量
C. 动态测量
D. 静态测量
6. 为了研究机构的传力性能，通常会测量（ ）
A. 力的大小和方向
3、
B. 机构的尺寸
C. 运动副的摩擦系数
D. 材料的弹性模量
第II卷（非选择题，共70分）
二、填空题（每空2分，共20分）
答题要求：请在横线上填写正确答案。
1. 机械原理实验中常用的测量工具包括______、______等。
2. 机构的自由度计算公式为______。
3. 在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，摇杆的运动具有______特性。
4. 齿轮传动的失效形式主要有______、______、齿面胶合等。
5. 机械原理实验的目的是通过实验手段验证和加深对______的理解。
三、简答题（每题10分，共20分）
答题要求：简要
4、回答问题，条理清晰。
1. 简述机械原理实验中测量机构运动参数的常用方法。
2. 说明曲柄摇杆机构中急回特性产生的原因及应用。
四、实验分析题（每题15分，共30分）
答题要求：根据所给实验材料，分析相关问题。
材料：在一个曲柄摇杆机构实验装置中，曲柄长度为50mm，摇杆长度为100mm，连杆长度为120mm。通过改变曲柄的转速，观察摇杆的运动情况。当曲柄转速为100r/min时，测得摇杆的摆动角度为60°，摆动时间为每秒2次。
1. 计算该曲柄摇杆机构的极位夹角。
2. 分析该机构是否具有急回特性，并说明理由。
五、设计题（10分）
答题要求：根
5、据给定条件设计一个简单的机械机构。
设计一个能实现间歇运动的机构，要求结构简单，运动可靠。请简要说明设计思路和主要组成部分。
答案：
一、1. A 2. C 3. A 4. D 5. B 6. A
二、1. 卡尺、位移传感器 2. F = 3n – 2PL – Ph 3. 急回 4. 轮齿折断、齿面磨损 5. 机械原理
三、1. 常用方法有：利用位移传感器测量位移，通过测量位移和时间计算速度、加速度；利用频闪仪观察运动，使运动看起来“静止”以便测量相关参数；利用力传感器测量力等。2. 原因：曲柄摇杆机构中，摇杆在两个极限位置时，曲柄与连杆共线。此时摇杆的速度为
6、零。当曲柄继续转动，摇杆速度逐渐增大。由于摇杆在两个极限位置之间的运动时间不同，导致返回行程速度大于工作行程速度，产生急回特性。应用：可用于牛头刨床、往复式输送机等，提高工作效率。
四、1. 极位夹角计算公式为θ = 180°(K - 1)/(K + 1)，其中K为行程速比系数。先求K，K = (t2/t1)，t1为工作行程时间，t2为返回行程时间。已知每秒摆动2次，摆动角度60°，则工作行程时间t1 = 0.5s，返回行程时间t = 1/2 - 0.5 = 0s，K = 2。代入公式得θ = 60°。2. 该机构具有急回特性。因为计算得到行程速比系数K = 2，说明返回行程速度大于工作行程速度，符合急回特性的特点（K大于1）。
五、设计思路：可采用棘轮机构。主要组成部分包括棘轮、棘爪、止回棘爪、驱动摇杆等。驱动摇杆带动棘爪摆动，棘爪推动棘轮单向转动，止回棘爪防止棘轮反转，从而实现间歇运动。
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