2025年高职第一学年（机械设计制造及其自动化）机械设计基础试题及答案

2025年高职第一学年（机械设计制造及其自动化）机械设计基础试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。1.机器与机构的本质区别是（）A.是否能完成有用的机械功或转换机械能B.是否由许多构件组合而成C.各构件间能否产生相对运动D.各构件间是否有确定的相对运动2.平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为（）A.低副B.高副C.移动副D.转动副3.平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.以上都不对4.凸轮机构中，凸轮是（）A.主动件B.从动件C.固定件D.有时是主动件，有时是从动件5.带传动中，带在带轮上的包角不能小于（）A.60°B.90°C.120°D.150°6.链传动中，链节数宜采用（）A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓7.齿轮传动中，一对标准安装的外啮合圆柱齿轮，其中心距等于两齿轮（）之和。A.分度圆半径B.齿顶圆半径C.基圆半径D.节圆半径8.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）A.分度圆B.齿顶圆C.基圆D.齿根圆9.蜗杆传动中，蜗杆的头数越少，则传动效率（）A.越高B.越低C.不变D.不一定10.轴的结构设计时，应考虑的主要因素不包括（）A.轴上零件的定位和固定B.轴的加工工艺性C.轴的强度和刚度D.轴的材料11.平键连接中，键的工作面是（）A.顶面B.底面C.侧面D.端面12.滚动轴承的基本额定寿命是指（）A.在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命B.在额定静载荷作用下，轴承所能达到的寿命C.一批同型号轴承在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命D.一批同型号轴承在相同条件下运转，其中50%的轴承所能达到的寿命13.下列属于间歇运动机构的是（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.棘轮机构D.齿轮机构14.机器中安装飞轮的目的是（）A.增加机器的转速B.减少机器的振动C.调节周期性速度波动D.增加机器的功率15.平面连杆机构中，若存在急回特性，则行程速比系数K（）A.大于1B.小于1C.等于1D.等于016.凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动时，（）A.会产生刚性冲击B.会产生柔性冲击C.不会产生冲击D.不确定是否产生冲击17.带传动中，带的弹性滑动（）A.发生在小带轮上B.发生在大带轮上C.小带轮和大带轮上都有D.与带轮大小无关18.链传动中，链条的节距越大，则承载能力（）A.越大B.越小C.不变D.不一定19.齿轮传动中，重合度越大，则（）A.承载能力越低B.传动越平稳C.齿面接触应力越大D.齿根弯曲应力越大20.蜗杆传动中，蜗轮的螺旋角与蜗杆的螺旋角（）A.大小相等，方向相同B.大小相等，方向相反C.大小不等，方向相同D.大小不等，方向相反第II卷（非选择题共60分）二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.机器一般由______、______和______三部分组成。2.平面运动副可分为______和______。3.平面四杆机构中，当曲柄为主动件时，存在______和______两个死点位置。4.凸轮机构主要由______、______和______三个基本构件组成。5.带传动的主要失效形式是______和______。6.链传动的主要失效形式有______、______、______和______。7.齿轮传动的主要失效形式有______、______、______、______和______。8.轴的主要作用是______和______。9.滚动轴承的类型代号由______数字表示。10.机器的运转过程一般包括______、______和______三个阶段。三、简答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）1.简述机构具有确定运动的条件。2.简述带传动的工作原理及特点。3.简述齿轮传动的设计准则。四、分析计算题（本大题共1小题，10分）材料：在某机械传动系统中，有一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮传动。已知：小齿轮齿数\(z_1=20\)，大齿轮齿数\(z_2=50\)，模数\(m=4mm\)，压力角\(\alpha=20°\)。求：1.两齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径。2.中心距。五、综合应用题（本大题共1小题，10分）材料：设计一用于输送物料的带式输送机传动装置，已知电动机功率\(P=5.5kW\)，转速\(n_1=1440r/min\)，工作机转速\(n_2=600r/min\)，工作机载荷平稳，两班制工作，使用年限为10年。试确定该传动装置的总体方案，包括选择合适的传动类型，并说明理由。答案：1.A2.B3.B4.A5.C6.B7.A8.C9.B10.D11.C12.C13.C14.C15.A16.B17.C18.A19.B20.B填空题答案：1.原动部分、工作部分、传动部分2.低副、高副3..死点位置、急回特性4.凸轮、从动件、机架5.打滑、疲劳破坏6.链节疲劳破坏、链条铰链的磨损、链的静力拉断、链条的胶合7.轮齿折断、齿面接触疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形8..支撑旋转零件、传递运动和动力9.右起第1、2位10.启动阶段、稳定运转阶段、停车阶段简答题答案：1.机构具有确定运动的条件是：机构的自由度\(F\gt0\)，且原动件的数目等于机构的自由度。2.带传动的工作原理：依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力。特点：结构简单成本低，传动平稳能缓冲吸振，过载时带会打滑起安全保护作用，传动效率较低，带的寿命较短，存在弹性滑动，不能保证准确的传动比。3.齿轮传动的设计准则：闭式软齿面齿轮传动按齿面接触疲劳强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度；闭式硬齿面齿轮传动按齿根弯曲疲劳强度设计，并校核齿面接触疲劳强度；开式齿轮传动按齿根弯曲疲劳强度设计，并适当增大模数以考虑磨损的影响。分析计算题答案：1.分度圆直径：\(d_1=mz_1=4×20=80mm\)，\(d_2=mz_2=4×50=200mm\)；齿顶圆直径：\(d_{a1}=d_1+2m=80+2×4=88mm\)，\(d_{a2}=d_2+2m=200+2×4=208mm\)；齿根圆直径：\(d_{f1}=d_1-2.5m=80-2.5×4=70mm\)，\(d_{f2}=d_2-2.5m=200-2.5×4=190mm\)。2.中心距：\(a=(d_1+d_2)/2=(80+