2025年大学（机械设计制造及其自动化）机械设计基础综合测试卷及答案

2025年大学（机械设计制造及其自动化）机械设计基础综合测试卷及答案

（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：本大题共10小题，每小题3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。1.机构具有确定运动的条件是（）A.机构的自由度大于零B.机构的自由度等于原动件数C.机构的自由度大于原动件数D.机构的自由度小于原动件数2.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（）A.最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆D.任何一杆3.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生（）A.刚性冲击B.柔性冲击C.无冲击D.不确定4.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5.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知模数m=5mm，齿数z1=20，z2=40，则传动比i为（）A.1B.2C.3D.46.带传动中，带的弹性滑动发生在（）A.全部接触弧上B.带绕上主动轮的接触弧上C.带绕上从动轮的接触弧上D.带与带轮的整个接触弧上7.链传动中，链节数宜取（）A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓8.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C.轴的材料D.轴上零件的装拆方便9.普通平键的工作面是（）A.顶面B.底面C.侧面D.端面10.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第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填上正确答案。1.平面机构中，两构件通过面接触而构成的运动副称为______。2.凸轮机构中，凸轮的轮廓曲线与从动件的运动规律______（填“有关”或“无关”）。3.渐开线齿轮传动的可分性是指______不变。4.带传动的打滑现象首先发生在______轮上。5.滚动轴承的类型代号由______位数字组成。三、判断题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。判断下列各题的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。1.机构中只要有一个自由度就具有确定的运动。（）2.凸轮机构中，滚子从动件的磨损较小，适用于高速场合。（）3.渐开线齿轮的模数越大，齿形越大。（）4.带传动中，带的预紧力越大越好。（）5.滚动轴承的内径代号表示轴承的内径尺寸。（）四、简答题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。请简要回答问题。1.简述铰链四杆机构的基本类型及特点。2.说明带传动的工作原理及打滑和弹性滑动现象。五、分析计算题（共30分）答题要求：本大题共2小题，第1小题15分，第2小题15分，请写出详细的计算过程和答案。1.已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=4mm,压力角α=20°，传动比i=3，中心距a=160mm。试求两齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。2.如图所示为一铰链四杆机构，已知各杆长度分别为AB=200mm，BC=300mm，CD=250mm，AD=150mm。试问：（1）若取AD为机架，该机构是什么类型？（2）若取AB为机架，该机构是什么类型？答案：一、选择题1.B2.B3.B4.C5.B6.C7.B8.C9.C10.C二、填空题1.低副2.有关3.传动比4.小5.两三、判断题1.×2.×3.√4.×5.√四、简答题1.铰链四杆机构的基本类型有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。曲柄摇杆机构特点：能将曲柄的整周回转运动转换为摇杆的往复摆动；双曲柄机构特点：能将主动曲柄的整周回转运动转换为从动曲柄的整周回转运动；双摇杆机构特点：两连架杆均为摇杆，能实现两摇杆间不同的摆动。2.带传动工作原理：依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力。打滑是指过载时带与带轮间发生显著相对滑动，使传动失效。弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动，不可避免，会使传动比不准确。五、分析计算题1.由中心距公式\(a=\frac{m(z_1+z_2)}{2}\)，可得\(160=\frac{4(z_1+z_2)}{2}\)，即\(z_1+z_2=80\)。又因为\(i=\frac{z_2}{z_1}=3\)，联立可得\(z_1=20\)，\(z_2=60\)。分度圆直径\(d_1=mz_1=4×20=80mm\)，\(d_2=mz_2=4×60=240mm\)。齿顶圆直径\(d_{a1}=d_1+2ha=80+2×1×4=88mm\)，\(d_{a2}=d_2+2ha=240+2×1×4=248mm\)。齿根圆直径\(d_{f1}=d_1-2hf=80-2×1.25×4=70mm\)，\(d_{f2}=d_2-2hf=240-2×1.25×4=230mm\)。2.（1）因为\(AB+AD=200+150=350mm\)，\(BC+CD=300+250=550mm\)，\(AB+AD<BC+CD\)，且\(AD\)为最短杆，所以取\(AD\)为机架时，该机构是双摇