2026秋国家开放大《机械设计基础》（课程ID：00716）形考任务1-4参考答案

国家开放大学《机械设计基础》形考任务1—4参考答案适用：2026年秋季学期·国开学习网（机电一体化技术、机械制造与自动化等专业）题库版本：2026年最新题库（与平台抽题一致），四套形考任务共101题、含58个计算小问题型结构：判断题（A.对／B.错）+单项选择题（A/B/C/D四项）+计算分析题（每大题含2—6个小问）判断题选项统一为A.对（√）／B.错（×），故不再逐题重复列出；选择题与计算题选项均为原文完整列出。图形题（受力图、机构运动简图、轴力图、剪力图、弯矩图、轮系图等）的选项为图片，答案以字母给出，请对照平台题图选择。形考任务一静力学基础与平面机构自由度（共22题）一、判断题（1—11，每题2分）1.机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。答案：A（对）2.机构都是可动的。答案：A（对）3.机构中的主动件和从动件，都是构件。答案：A（对）4.机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。答案：B（错）5.作用于刚体上某点的力，作用点沿其作用线移动后，其对刚体的作用效果改变了。答案：B（错）6.在两个力作用下的构件称为二力构件。答案：B（错）7.合力一定大于分力。答案：B（错）8.力偶无合力。答案：A（对）9.刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置无关。答案：A（对）10.组成移动副的两构件之间的接触形式，只有平面接触。答案：A（对）11.在平面机构中，齿轮副是低副。答案：B（错）二、单项选择题（12—17，每题3分）12.作用在刚体上的二力平衡条件是________。A.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上B.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上C.大小相等、方向相同、作用线相同、作用在同一刚体上D.大小相等、方向相反、作用点相同答案：B（大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上）13.取分离体画受力图时，以下说法错误的是________。A.铰链约束力的指向可以假定，光滑面约束力的指向不能假定。B.固定端约束力的指向可以假定，柔体约束力的指向不能假定。C.固定端约束力偶矩的指向可以假定，活动铰链反力的指向不能假定。D.柔体约束力的指向可以假定，正压力的指向不能假定。答案：D（柔体约束力的指向可以假定，正压力的指向不能假定）14.下图所示的受力系统中，不计杆AB、杆BC和绳DE的自重，则杆AB的正确受力图为________。（本题为图形题，四个选项为受力图，请对照平台题图）答案：C（图中对应选项C所示的受力图：AB为二力杆，两端力沿杆轴线、大小相等方向相反）15.力偶对物体的作用效果，取决于下列因素________。A.力的大小和力偶在作用平面内的转向B.力偶臂的长短和力偶在作用平面内的转向C.力偶矩的大小和力偶在作用平面内的转向D.仅取决于力偶矩的大小，与力偶在作用平面内的转向无关答案：C（力偶矩的大小和力偶在作用平面内的转向）16.机构具有确定相对运动的条件是________。A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于或等于主动件数目答案：A（机构的自由度数目等于主动件数目）17.如下图所示，图中A点处形成的转动副数为________个。A.1B.2C.3D.4答案：C（3个）三、计算分析题（18—22，每大题含若干小问）18.如图所示，已知一重量G=10N的物体放在水平面上，水平面和物体间的静摩擦系数f=0.3。请分析下列情况：（本题含图）（1）当作用在物体上的水平力F=1N时，________。A.摩擦力为0，物体处于平衡状态B.摩擦力为1N，物体处于平衡状态C.摩擦力为2N，物体处于平衡状态D.摩擦力为3N，物体处于平衡状态答案：B（摩擦力为1N，物体处于平衡状态）（2）当作用在物体上的水平力F=2N时，________。A.摩擦力为0，物体处于平衡状态B.摩擦力为1N，物体处于平衡状态C.摩擦力为2N，物体处于平衡状态D.摩擦力为3N，物体处于平衡状态答案：C（摩擦力为2N，物体处于平衡状态）（3）当作用在物体上的水平力F=3N时，________。A.摩擦力为0，物体处于平衡状态B.摩擦力为1N，物体处于平衡状态C.摩擦力为2N，物体处于平衡状态D.摩擦力为3N，物体处于平衡状态答案：D（摩擦力为3N，物体处于平衡状态）19.如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F=40kN，AB=BC=2m，α=30°，求两吊杆的受力的大小。（本题含图）（1）吊杆受力系统的正确受力图为________。（图形题，请对照平台题图）答案：B（图中对应选项B所示的受力图）（2）吊杆AB的力________。A.FA=20kNB.FA=23.09kNC.FA=28.28kND.FA=40kN答案：D（FA=40kN）（3）吊杆BC的力________。A.FC=20kNB.FC=23.09kNC.FC=28.28kND.FC=40kN答案：D（FC=40kN）20.如图所示力F作用在梁AB的中点，F与梁AB的夹角为60°，已知力F=2kN，AB=400mm。求：（本题含图）（1）梁A端的约束力________。A.FAx=0N，FAy=-0.866kNB.FAx=1.732kN，FAy=0.866kNC.FAx=1kN，FAy=0.866kND.FAx=1.732kN，FAy=0N答案：C（FAx=1kN，FAy=0.866kN）（2）梁B端的约束力________。A.FBx=0N，FBy=-0.866kNB.FBx=-1.732kN，FBy=0.866kNC.FBx=1.732kN，FBy=0.866kND.FBx=0N，FBy=0.866kN答案：D（FBx=0N，FBy=0.866kN）21.计算图示机构的自由度：（本题含机构运动简图）（1）图示机构的活动构件数为________。A.5B.6C.7D.8答案：C（7个）（2）图示机构的低副数为________。A.8B.9C.10D.11答案：C（10个）（3）图示机构的高副数为________。A.0B.1C.2D.3答案：A（0个）（4）图示机构的自由度数为________。A.0B.1C.2D.3答案：B（1个）22.计算图示机构的自由度：（本题含机构运动简图）（1）图示机构的活动构件数为________。A.5B.6C.7D.8答案：C（7个）（2）图示机构的低副数为________。A.8B.9C.10D.11答案：C（10个）（3）图示机构的高副数为________。A.0B.1C.2D.3答案：A（0个）（4）图示机构的自由度数为________。A.0B.1C.2D.3答案：B（1个）形考任务二平面连杆机构、凸轮机构与构件承载（共25题）一、判断题（1—11，每题2分）1.铰链四杆机构都有摇杆这个构件。答案：B（错）2.在平面四杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就必有曲柄。答案：B（错）3.在曲柄摇杆机构中，摇杆的回程速度一定比工作行程的速度要慢。答案：B（错）4.曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。答案：A（对）5.铰链四杆机构中，传动角越大，机构传力性能越高。答案：A（对）6.在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。答案：B（错）7.曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。答案：A（对）8.曲柄滑块机构曲柄为主动件时，有死点位置。答案：B（错）9.对于曲柄滑块机构来说，取不同的构件做机架，可以得到定块机构、摇块机构和导杆机构等。答案：A（对）10.构件的强度要求，就是构件有足够的抵抗变形的能力。答案：B（错）11.构件的刚度要求，就是构件有足够的抵抗破坏的能力。答案：B（错）二、单项选择题（12—21，每题3分）12.下图所示的平面四杆机构中，各杆长度分别为a=25mm、b=90mm、c=75mm、d=100mm。若杆AB是机构的主动件，AD为机架，机构是________。（本题含图）A.双曲柄机构B.曲柄摇杆机构C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构答案：B（曲柄摇杆机构）13.根据下图所示机构的尺寸和机架判断铰链四杆机构是________。（本题含图）A.双曲柄机构B.曲柄摇杆机构C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构答案：C（双摇杆机构）14.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得双曲柄机构，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.任何一杆答案：A（最短杆）15.平面四杆机构无急回特性时，行程速比系数________。A.大于1B.小于1C.等于1D.等于0答案：C（等于1）16.为保证四杆机构良好的传力性能，________不应小于最小许用值。A.压力角B.传动角C.极位夹角D.啮合角答案：B（传动角）17.曲柄滑块机构中，曲柄为主动件时，________为死点位置。A.曲柄与连杆共线时的位置B.摇杆与连杆共线时的位置C.不存在D.曲柄与连杆成90°答案：C（不存在）18.凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮的________所决定的。A.压力角B.滚子C.形状D.轮廓曲线答案：D（轮廓曲线）19.凸轮机构中从动件常用的运动规律，有刚性冲击的是________。A.等速运动规律B.等加速运动规律C.简谐运动规律D.等减速运动规律答案：A（等速运动规律）20.对于高速运动的凸轮机构，需要减小惯性力、改善动力性能，应优先选用________。A.等速运动规律B.等加速运动规律C.正弦加速度运动规律D.余弦加速度运动规律答案：C（正弦加速度运动规律）21.下列机构中，不属于间歇机构的是________。A.棘轮机构B.槽轮机构C.齿轮机构D.不完全齿轮机构答案：C（齿轮机构）三、计算分析题（22—25，每大题含若干小问）22.计算图示机构的自由度：（本题含机构运动简图）（1）图示机构的活动构件数为________。A.4B.5C.6D.7答案：C（6个）（2）图示机构的低副数为________。A.7B.8C.9D.10答案：B（8个）（3）图示机构的高副数为________。A.0B.1C.2D.3答案：B（1个）（4）图示机构的自由度数为________。A.0B.1C.2D.3答案：B（1个）23.计算图示机构的自由度：（本题含机构运动简图）（1）图示机构的活动构件数为________。A.5B.6C.7D.8答案：C（7个）（2）图示机构的低副数为________。A.6B.7C.8D.9答案：D（9个）（3）图示机构的高副数为________。A.0B.1C.2D.3答案：B（1个）（4）图示机构的自由度数为________。A.0B.1C.2D.3答案：C（2个）24.如图所示，直杆AD的左端固定，作用在截面B、C、D上的力分别为F1=100kN，F2=80kN，F3=60kN。求：（本题含图）（1）CD段的轴力FCD=________。A.—60kNB.0NC.60kND.80kN答案：C（60kN）（2）BC段的轴力FBC=________。A.—80kNB.—20kNC.20kND.60kN答案：B（—20kN）（3）AB段的轴力FAB=________。A.0NB.60kNC.80kND.100kN答案：C（80kN）25.如图所示的简支梁，已知F=10kN、M=5kN·m，作用于梁的中点C，梁长l=4m。求：（本题含图）（1）梁A端的约束力FAy=________。A.0NB.5kNC.6.25kND.10kN答案：C（6.25kN）（2）梁B端的约束力FBy=________。A.0NB.3.75NC.5kND.10kN答案：B（3.75kN）（3）梁的剪力图为________。（图形题，请对照平台题图）答案：B（对应选项B的剪力图）（4）梁的弯矩图为________。（图形题，请对照平台题图）答案：D（对应选项D的弯矩图）形考任务三材料力学基础与齿轮传动（共22题）一、判断题（1—11，每题2分）1.衡量铸铁材料强度的指标是强度极限。答案：A（对）2.塑性材料的失效主要为断裂失效。答案：B（错）3.由渐开线的形成过程可知，基圆内无渐开线。答案：A（对）4.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比的大小仍保持不变。答案：A（对）5.分度圆是计量齿轮各部分尺寸的基准。答案：A（对）6.齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。答案：A（对）7.模数m、直径d、齿顶高系数ha*和顶隙系数c*都是标准值的齿轮是标准齿轮。答案：B（错）8.若齿轮连续传动，其重合度要小于1。答案：B（错）9.斜齿轮不产生根切的最少齿数小于直齿轮。答案：B（错）10.圆锥齿轮传动是空间齿轮传动。答案：A（对）11.用展成法加工齿轮时，同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工。答案：A（对）二、单项选择题（12—17，每题3分）12.如图所示钢制拉杆承受载荷F=32kN，若材料的许用应力[σ]=120MPa，杆件横截面积为圆形，横截面的最小半径为________。（本题含图）A.9.2mmB.9.2mC.84.6mmD.84.6m答案：A（9.2mm）13.渐开线齿廓基圆上的压力角________。A.大于0B.小于0C.等于0D.等于20°答案：C（等于0）14.标准齿轮的________上的压力角为20°。A.基圆B.分度圆C.节圆D.齿顶圆答案：B（分度圆）15.渐开线齿廓形状取决于________直径大小。A.基圆B.分度圆C.节圆D.齿顶圆答案：A（基圆）16.用齿条型刀具展成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，对于正常齿制的标准直齿圆柱齿轮而言，避免根切的最小齿数为________。A.16B.17C.18D.19答案：B（17）17.为了齿轮能进入啮合，它们必须相同的是________。A.直径B.宽度C.齿数D.基圆齿距答案：D（基圆齿距）三、计算分析题（18—22，每大题含若干小问）18.图示圆截面阶梯杆，直径分别为d1=20mm、d2=35mm，F1=40kN，F2=20kN。求：（本题含图）（1）AC段的轴力FAC=________。A.—40kNB.—20kNC.20kND.40kN答案：D（40kN）（2）CB段的轴力FCB=________。A.—20kNB.20kNC.40kND.60kN答案：D（60kN）（3）AC段正应力σAC=________。A.127.32MPaB.63.66MPaC.—63.66MPaD.—127.32MPa答案：A（127.32MPa）（4）CB段正应力σCB=________。A.127.32MPaB.62.36MPaC.—63.66MPaD.—62.36MPa答案：B（62.36MPa）19.如下图所示变截面杆AC，在A、B两处分别受到50kN和140kN的力的作用，材料E=200GPa。求：（本题含图）（1）变截面杆AC的轴力图为________。（图形题，请对照平台题图）答案：A（对应选项A的轴力图）（2）AB段正应力σAB=________。A.100MPaB.50MPaC.—50MPaD.—100MPa答案：D（—100MPa）（3）CB段正应力σCB=________。A.90MPaB.18MPaC.—18MPaD.—90MPa答案：A（90MPa）（4）AC杆总变形量Δl=________。（提示：虎克定律Δl=Fl/EA）A.0.05mm（伸长）B.0.45mm（伸长）C.—0.5mm（缩短）D.—0.05mm（缩短）答案：D（—0.05mm，缩短）20.如图所示一矩形截面梁，已知承受载荷F=10kN，材料为塑性材料，其许用应力[σ]=160MPa。求：（本题含图）（1）梁A端的约束力FAy=________。A.0NB.5NC.10kND.5kN答案：D（5kN）（2）梁B端的约束力FBy=________。A.0NB.5NC.10kND.5kN答案：D（5kN）（3）最大弯矩为________。A.5kN·m，位于A点B.5kN·m，位于梁的中点C.10kN·m，位于B点D.10N·m，位于梁的中点答案：B（5kN·m，位于梁的中点）（4）梁的尺寸b________。（提示：题中截面轴的抗弯截面系数W=2b³/3）A.≥18mmB.≥18mC.≥36mmD.≥36m答案：C（≥36mm）21.某渐开线直齿圆柱标准齿轮，已知齿数z=25，齿距p=12.566mm，压力角α=20°，齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25。求：（1）齿轮的模数m=________。A.2mmB.2.5mmC.3mmD.4mm答案：D（4mm）（2）分度圆直径d=________。A.50mmB.75mmC.100mmD.200mm答案：C（100mm）（3）齿根圆直径df=________。A.90mmB.92mmC.96mmD.108mm答案：A（90mm）（4）齿厚s=________。A.3.14mmB.6.28mmC.8mmD.12.56mm答案：B（6.28mm）22.现有一对啮合的标准直齿圆柱齿轮，已知z1=30，z2=90，模数m=5mm，齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25。求：（1）小齿轮的分度圆直径d1=________。A.75mmB.150mmC.225mmD.450mm答案：B（150mm）（2）小齿轮的齿根圆直径df1=________。A.150mmB.162.5mmC.137.5mmD.437.5mm答案：C（137.5mm）（3）大齿轮的分度圆直径d2=________。A.75mmB.150mmC.225mmD.450mm答案：D（450mm）（4）大齿轮的齿顶圆直径da2=________。A.437.5mmB.440mmC.450mmD.460mm答案：D（460mm）（5）这对齿轮的传动比i12=________。A.3B.2C.1/3D.0.5答案：A（3）（6）这对齿轮的中心距a=________。A.150mmB.300mmC.600mmD.750mm答案：B（300mm）形考任务四轮系、带传动、螺纹与键联接（共32题）一、判断题（1—14，每题2分）1.蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。答案：B（错）2.连续工作的闭式蜗杆传动需进行热平衡计算，以控制工作温度。答案：A（对）3.周转轮系的自由度一定为1。答案：B（错）4.差动轮系的自由度为2。答案：A（对）5.带传动中打滑现象是不可避免的。答案：B（错）6.带传动在工作时，产生弹性滑动是由于传动过载。答案：B（错）7.动联接中，被联接的零、部件之间可以有相对位置的变化。答案：A（对）8.带传动的轴受力较小，因此带传动的寿命长。答案：B（错）9.运动副是联接，联接也是运动副。答案：B（错）10.压入法一般只适用于配合尺寸和过盈量都较小的联接。答案：A（对）11.三角形螺纹具有较好的自锁性能。螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松。答案：B（错）12.一个平键联接能传递的最大扭矩为T，则安装一对平键能传递的最大扭矩为T。答案：A（对）13.仅传递扭矩的轴是转轴。答案：B（错）14.通过联轴器联接的两轴可在工作中随时分离。答案：B（错）二、填空题（15，每题3分）15.蜗杆传动装置中，蜗杆的头数为z1，蜗杆直径系数为q，蜗轮齿数为z2，则蜗轮蜗杆传动的标准中心距a等于________。A.m(z1+z2)/2B.mq/2C.m(z1+q)/2D.m(q+z2)/2答案：D（m(q+z2)/2）三、单项选择题（16—30，每题3分）16.阿基米德圆柱蜗杆的________模数，应符合标准数值。A.端面B.法面C.轴面D.无答案：C（轴面）17.在普通圆柱蜗杆传动中，若其他条件不变而增加蜗杆头数，将使________。A.传动效率提高B.蜗杆强度提高C.传动中心距增大D.蜗杆圆周速度提高答案：A（传动效率提高）18.传动比大而且准确的传动是________。A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.蜗杆传动答案：D（蜗杆传动）19.在轮系中加入惰轮可改变轮系的________。A.传动比B.转向C.传动比和转向D.以上均不对答案：B（转向）20.下列型号的V带中，________具有最大横截面积。A.Z型B.C型C.A型D.E型答案：D（E型）21.带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带________。A.进入大带轮处B.紧边进入小带轮处C.离开大带轮处D.离开小带轮处答案：B（紧边进入小带轮处）22.不能用于传动的螺纹为________螺纹。A.三角形B.矩形C.梯形D.锯齿形答案：A（三角形）23.普通螺纹的公称直径是指螺纹的________。A.大径B.小径C.底径D.顶径答案：A（大径）24.采用螺纹联接时，若被联接件不厚，容易加工出通孔，且需要经常装拆的情况下宜采用________。A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接答案：A（螺栓联接）25.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是：松螺纹联接的螺纹部分不承受________的作用。A.拉伸B.扭转C.剪切D.弯曲答案：B（扭转）26.键联接的主要用途是使轴和轮毂之间________。A.沿轴向固定并传递轴向力B.沿轴向可作相对滑动并具有导向性C.沿周向固定并传递扭矩D.安装拆卸方便答案：C（沿周向固定并传递扭矩）27.半圆键联接传递动力是靠________。A.两侧面的摩擦力B.两侧面的挤压力C.上下面的挤压力D.上下面的摩擦力答案：B（两侧面的挤压力）28.在键联接设计中，普通平键的长度尺寸主要依据________选定。A.传递转矩的大小B.轮毂材料的强度C.轮毂装配工艺性D.轮毂的宽度尺寸答案：D（轮毂的宽度尺寸）29.齿轮减速器中的轴属于________。A.转轴B.心轴C.传动轴D.以上均不是答案：A（转轴）30.连接汽车前部变速箱和汽车后轮的轴属于________。A.转轴B.心轴C.传动轴D.以上均不是答案：C（传动轴）四、计算分析题（31—32，每大题含若干小问）31.如下图所示轮系，已知z1=18、z2=20、z2'=25、z3=25、z3'=2（左旋）、z4=40。求：（本题含轮系图）（1）轮系的传动比i14=________。A.22.22B.11.11C.10D.8.22答案：A（22.22）（2）蜗轮4的转向为________。A.顺时针B.逆时针C.不能确定答案：B（逆时针）32.如下图所示轮系，已知z1=15、z2=25、z2'=15、z3=30、z3'=15、z4=3