2025年大学大一（机械设计制造及其自动化）机械原理应用阶段测试试题及答案

2025年大学大一（机械设计制造及其自动化）机械原理应用阶段测试试题及答案

（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：本卷共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.平面机构中，若引入一个高副将引入（）个约束。A.1B.2C.3D.0答案：A2.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答案：B3.凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动时，在（）会产生刚性冲击。A.整个运动过程B.速度突变处C.加速度突变处D.行程的起点和终点答案：C4.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，其重合度ε一般为（）。A.0.5-1B.1-2C.2-3D.3-4答案：B5.一对渐开线齿轮正确啮合的条件是（）。A.模数相等B.压力角相等C.模数和压力角分别相等D.齿数相等答案：C6.链传动中，链条的节数宜采用（）。A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓答案：B7.带传动中，带轮的包角α一般要求（）。A.α≥120°B.α≥150°C.α≥180°D.α≥200°答案：B8.在机械设计中，通常把机器中完成有用功的构件称为（）。A.原动件B.从动件C.执行构件D.机架答案：C9.机械系统中，为了减少摩擦和磨损，常采用（）。A.增大压力B.降低表面粗糙度C.增加接触面积D.提高硬度答案：B10.曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，其传动角γ（）。A.始终不变B.有最大值和最小值C.逐渐增大D.逐渐减小答案：B第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（每空2分，共20分）1.平面四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时，以最短杆为机架，可得______机构；以最短杆的相邻杆为机架，可得______机构。答案：双曲柄；曲柄摇杆2.凸轮机构中，凸轮的轮廓曲线取决于______。答案：从动件的运动规律3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于______。答案：基圆大小4.链传动中，链节数一般应取______数，以避免采用过渡链节。答案：偶5.带传动中，带的弹性滑动是由于______引起的。答案：带的弹性变形6.机械零件的计算准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、______准则和振动稳定性准则。答案：可靠性7.机构的急回特性用______来衡量。答案：行程速比系数K8.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于______。答案：齿轮直径9.蜗杆传动中，蜗杆的头数越少，传动效率越______。答案：低10.平面连杆机构中，死点位置发生在从动件与连杆______的位置。答案：共线三、判断题（每题2分，共10分）1.机构中只要有一个运动副为高副，则该机构就是平面高副机构。（）答案：√2.渐开线齿轮的模数越大，其承载能力越强。（）答案：√3.链传动中，链条的节数越多，传动越平稳。（）答案：×4.带传动中，带的预紧力越大，带的传动能力越强，所以预紧力越大越好。（）答案：×5.机械零件的失效形式主要有断裂、磨损、变形、腐蚀等。（）答案：√四、简答题（每题10分，共20分）1.简述凸轮机构的特点及应用场合。凸轮机构的特点是：可以实现各种复杂的运动要求，结构简单紧凑。但凸轮与从动件之间为点或线接触，易磨损。应用场合：常用于自动机械、控制机构中，如内燃机的配气机构、缝纫机的挑线机构等。2.简述齿轮传动的主要失效形式及相应的设计准则。齿轮传动的主要失效形式有：齿面接触疲劳点蚀、齿根弯曲疲劳折断、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形等。相应的设计准则为：齿面接触疲劳强度设计准则用于防止齿面接触疲劳点蚀；齿根弯曲疲劳强度设计准则用于防止齿根弯曲疲劳折断；高速重载齿轮传动还需考虑齿面胶合和塑性变形等失效形式。五、分析计算题（每题10分，共20分）1.已知一对外啮合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。设小齿轮齿数为z1，大齿轮齿数为z2。由传动比i=z2/z1=3，可得z2=3z1。又由中心距a=(dˉ1+dˉ2)/2=m(z1+z2)/2=160mm，将z2=3z1代入可得m(z1+3z1)/2=160，即4×4z1/2=160，解得z1=20，则z2=60。分度圆直径d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×60=240mm。齿顶圆直径da1=d1+2ham=80+2×1×4=88mm，da2=d2+2ham=240+2×1×4=248mm。齿根圆直径df1=d1-2(ha+c)m=80-2×(1+0.25)×4=70mm，df2=d2-2(ha+c)m=240-2×(1+0.25)×4=230mm。2.如图所示为一曲柄摇杆机构，已知曲柄AB=50mm，连杆BC=120mm，摇杆CD=100mm，机架AD=130mm。试求此机构的极位夹角θ、行程速比系数K，并判断该机构是否具有急回特性。1.首先求极位夹角θ：由余弦定理：在△ABC中，\(AC^2=AB^2+BC^2-2AB·BC·cos∠ABC\)在△ADC中，\(AC^2=AD^2+CD^2-2AD·CD·cos∠ADC\)因为∠ABC+∠ADC=180°，所以\(cos∠ABC=-cos∠ADC\)联立可得：\(AB^2+BC^2-2AB·BC·cos∠ABC=AD^2+CD^2+2AD·CD·cos∠ABC\)代入数据：\(50^2+120^2-2×50×120·cos∠ABC=130^2+100^2+2×130×100·cos∠ABC\)解得\(cos∠ABC=0.5\)，\(∠ABC=60°\)