2026年大学大一（机械工程）机械原理与设计基础测试题及答案

2025年大学大一（机械工程）机械原理与设计基础测试题及答案

（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：本卷共20小题，每小题2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题后的括号内。1.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2.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3.凸轮机构中，凸轮的形状取决于（）A.从动件的运动规律B.凸轮的转速C.凸轮的材料D.凸轮的尺寸4.渐开线齿轮传动的重合度（）A.恒大于1B.恒等于1C.恒小于1D.有时大于1，有时小于15.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a=100mm，传动比i=3，小齿轮齿数z1=20，则大齿轮齿数z2为（）A.60B.40C.80D.1006.带传动中，带的弹性滑动发生在（）A.主动轮表面B.从动轮表面C.两轮表面D.带与两轮接触处7.链传动中，链节数宜采用（）A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓8.能实现间歇运动的机构是（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.凸轮机构D.齿轮机构9.平面连杆机构中，若存在急回特性，则其行程速比系数K（）A.K>1B.K=1C.K₁D.K=010.机械零件的主要失效形式不包括（）A.断裂B.变形C.磨损D.发热11.零件的工作安全系数为（）A.零件的极限应力与许用应力之比B.零件的许用应力与极限应力之比C.零件的工作应力与许用应力之比D.零件的许用应力与工作应力之比12.带传动中，带的紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为（）A.F1=F2B.F1>F2C.F1<F2D.不确定13.链传动中，链条的节距越大，承载能力（）A.越小B.不变C.越大D.不确定14.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于（）A.齿轮的模数B.齿轮的齿数C.齿面接触应力D.齿根弯曲应力15.轴的结构设计应满足的基本要求不包括（）A.具有足够的强度和刚度B.便于轴上零件的装拆和定位C.轴上零件应具有良好的润滑D.有利于提高轴的加工工艺性16.键连接中，键的主要失效形式是（）A.剪断B.压溃C.磨损D.以上都是17.滚动轴承的基本额定寿命是指（）A.一批轴承中90%的轴承所能达到的寿命B.一批轴承中50%的轴承所能达到的寿命C.一个轴承所能达到的寿命D.不确定18.联轴器和离合器的主要区别是（）A.联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动B.联轴器靠摩擦传动，离合器靠啮合传动C.联轴器使两轴随时结合或分离，离合器只能在机器停车时使两轴结合或分离D.联轴器只能在机器停车时使两轴结合或分离，离合器使两轴随时结合或分离19.以下哪种材料不属于常用的轴的材料（）A.45钢B.40CrC.HT200D.20CrMnTi20.机械设计中，计算载荷等于（）A.名义载荷B.名义载荷乘以工作情况系数C.名义载荷除以工作情况系数D.不确定第II卷（非选择题，共60分）21.（8分）简述平面机构运动简图的绘制步骤。22.（10分）分析凸轮机构中，凸轮轮廓曲线的设计方法。23.（12分）一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知模数m=4mm，齿数z1=20，z2=40。试计算：（1）齿轮的分度圆直径d1、d2；（2）齿顶圆直径da1、da2；（3）齿根圆直径df1、df2。24.（15分）阅读材料：某机器中的带传动，采用普通V带传动，已知传递功率P=7.5kW，带速v=10m/s，小带轮基准直径d1=100mm，大带轮基准直径d2=300mm，中心距a=500mm。带与带轮之间的摩擦系数f=0.15，包角α1=150°。问题：（1）计算单根V带的基本额定功率P01；（2）计算V带的型号；（3）计算所需V带的根数z。25.（15分）阅读材料：某减速器中的齿轮传动，齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为217-255HBS，齿面接触应力σHlim=550MPa，齿根弯曲应力σFlim=170MPa。已知齿轮的模数m=4mm，齿数z1=20，z2=40，载荷系数K=1.5，重合度εα=1.6。问题：（1）计算齿面接触疲劳强度安全系数S_H；（2）计算齿根弯曲疲劳强度安全系数S_F；（3）判断该齿轮传动的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度是否满足要求。答案：1.B2.B3.A4.A5.A6.D7.B8.C9.A10.D11.A12.B13.C14.C15.C16.D17.A18.D19.C20.B21.步骤：1.分析机构的组成和运动情况，确定构件数目、运动副类型及数目。2.选择视图平面，通常选与多数构件运动平面平行的平面。3.确定比例尺，根据实际尺寸和图纸大小确定。4.用规定符号表示运动副，用简单线条表示构件，绘制出机构运动简图。22.凸轮轮廓曲线设计方法：根据从动件运动规律确定凸轮转角与从动件位移关系。通过反转法，将凸轮固定，使从动件连同导路绕凸轮轴心反转，同时按给定运动规律在导轨中移动，从动件尖顶的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线。23.（1）d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×40=160mm。（2）da1=d1+2ha=80+2×4=88mm，da2=d2+2ha=160+2×4=168mm。（3）df1=d1-2hf=80-2×1.25×4=70mm，df2=d2-2hf=160-2×1.25×4=150mm。24.（1）单根V带基本额定功率P01可查V带选型图，根据d1和v查得。（2）计算Pca=P/Kα，Kα为包角修正系数，查得Kα后，根据Pca和P01确定V带型号。（3）z=Pca/(P01(1-q))，q为带长修正系数，查得q后计算z。25.（1）计算接触应力σH，根据公式计算，再计算S_H=σHlim/σH。（2）计算弯曲