2025年大學(xué)本科一年級（機械工程）機械原理基礎(chǔ)測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.平面機構(gòu)中，兩構(gòu)件通過點、線接觸而構(gòu)成的運動副稱為（）A.低副B.高副C.移動副D.轉(zhuǎn)動副2.機構(gòu)具有確定運動的條件是（）A.機構(gòu)的自由度大于零B.機構(gòu)的自由度等于原動件數(shù)C.機構(gòu)的自由度小于原動件數(shù)D.機構(gòu)的自由度大于原動件數(shù)3.曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)搖桿為主動件時，機構(gòu)會出現(xiàn)（）A.死點位置B.急回特性C.自鎖現(xiàn)象D.不確定4.凸輪機構(gòu)中，凸輪與從動件之間的接觸形式屬于（）A.低副B.高副C.移動副D.轉(zhuǎn)動副5.漸開線齒輪傳動的可分性是指（）A.兩齒輪中心距安裝不準(zhǔn)確時，仍能保證傳動比不變B.兩齒輪嚙合時，齒面接觸應(yīng)力不變C.兩齒輪嚙合時，齒側(cè)間隙不變D.兩齒輪嚙合時，齒面接觸強度不變6.一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知中心距a=100mm，傳動比i=3，模數(shù)m=4mm，則兩齒輪的齒數(shù)分別為（）A.z1=10，z2=30B.z1=15，z2=45C.z1=20，z2=60D.z1=25，z2=757.斜齒圓柱齒輪傳動的重合度比直齒圓柱齒輪傳動的重合度（）A.小B.相等C.大D.不確定8.蝸桿傳動中，蝸桿的頭數(shù)z1與蝸輪的齒數(shù)z2之比稱為（）A.傳動比B.速比C.螺旋角D.導(dǎo)程角9.帶傳動中，帶的彈性滑動是（）A.不可避免的B.可以避免的C.取決于帶的材質(zhì)D.取決于帶輪的轉(zhuǎn)速10.鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)最好取（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.合數(shù)11.螺紋的主要參數(shù)中，導(dǎo)程與螺距的關(guān)系是（）A.導(dǎo)程=螺距B.導(dǎo)程=螺距×線數(shù)C.導(dǎo)程=螺距÷線數(shù)D.導(dǎo)程與螺距無關(guān)12.普通平鍵連接的主要失效形式是（）A.鍵的剪斷B.鍵的磨損C.工作面的壓潰D.鍵的彎曲13.滾動軸承的基本額定壽命是指（）A.一批軸承中90%的軸承所能達到的壽命B.一批軸承中50%的軸承所能達到的壽命C.一個軸承所能達到的壽命D.隨機抽取一個軸承所能達到的壽命14.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)考慮的主要因素不包括（）A.軸上零件的定位和固定B.軸的加工工藝性C.軸的材料選擇D.軸的受力情況15.機械零件的強度計算方法中，靜強度計算適用于（）A.變應(yīng)力作用下的零件B.靜應(yīng)力作用下的零件C.沖擊載荷作用下的零件D.交變載荷作用下的零件16.計算機構(gòu)自由度時，若計入虛約束，則機構(gòu)自由度（）A.增大B.減小C.不變D.不確定17.平面連桿機構(gòu)中，若存在急回特性，則行程速比系數(shù)K（）A.K=1B.K>1C.K<1D.K=018.漸開線齒廓上某點的壓力角是指該點所受正壓力方向與（）方向之間的夾角。A.該點速度B.基圓切線C.齒廓曲線D.分度圓切線19.帶傳動的打滑現(xiàn)象首先發(fā)生在（）A.大帶輪上B.小帶輪上C.主動輪上D.從動輪上20.齒輪傳動中，齒面接觸疲勞強度主要與（）有關(guān)。A.模數(shù)B.齒數(shù)C.中心距D.齒寬第II卷（非選擇題，共60分）一、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請將答案填寫在題中的橫線上。1.機構(gòu)具有確定運動的條件是機構(gòu)的自由度______原動件數(shù)。2.凸輪機構(gòu)中，凸輪的輪廓曲線取決于從動件的______。3.一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，其正確嚙合的條件是______和______分別相等。4.帶傳動中，帶的緊邊拉力F1與松邊拉力F2之差應(yīng)等于______。5.滾動軸承的基本額定動載荷是指滾動軸承在______作用下，基本額定壽命為______轉(zhuǎn)時所能承受的最大載荷。二、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題，內(nèi)容應(yīng)準(zhǔn)確、清晰。1.簡述平面機構(gòu)中低副和高副的特點。2.說明曲柄搖桿機構(gòu)中死點位置的概念及產(chǎn)生死點的原因。3.簡述漸開線齒輪傳動的優(yōu)點。4.帶傳動中，影響帶傳動工作能力的主要因素有哪些？三、分析計算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、計算步驟和答案。1.已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，模數(shù)m=5mm，中心距a=150mm，傳動比i=2，試求兩齒輪的齒數(shù)z1、z2及分度圓直徑d1、d2。2.如圖所示為一曲柄搖桿機構(gòu)，已知曲柄AB=50mm，連桿BC=120mm，搖桿CD=100mm，機架AD=130mm。試求：（1）該機構(gòu)的極位夾角θ；（2）行程速比系數(shù)K。四、材料分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在機械設(shè)計中，常常需要考慮各種因素對機械零件性能的影響。例如，材料的選擇直接關(guān)系到零件的強度、剛度和耐磨性等。對于承受交變載荷的零件，如汽車發(fā)動機的曲軸，需要選用具有良好疲勞強度的材料；對于要求高精度的零件，如機床的主軸，需要選用具有良好加工性能和尺寸穩(wěn)定性的材料。同時，零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計也對其性能有重要影響。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以提高零件的承載能力、降低應(yīng)力集中，從而延長零件的使用壽命。問題：結(jié)合材料，談?wù)勗跈C械設(shè)計中如何綜合考慮材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計對機械零件性能的影響。（150-200字）答案：1.機構(gòu)具有確定運動的條件是機構(gòu)的自由度等于原動件數(shù)。2.凸輪機構(gòu)中，凸輪的輪廓曲線取決于從動件的運動規(guī)律。3.一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，其正確嚙合的條件是模數(shù)和壓力角分別相等。4.帶傳動中，帶的緊邊拉力F1與松邊拉力F2之差應(yīng)等于帶傳動的有效拉力。5.滾動軸承的基本額定動載荷是指滾動軸承在額定壽命條件下，基本額定壽命為10^6轉(zhuǎn)時所能承受的最大載荷。二、簡答題答案1.低副特點：兩構(gòu)件通過面接觸，承載能力大，耐磨損，能傳遞較大動力，但相對運動形式簡單，摩擦損失大。高副特點：兩構(gòu)件通過點、線接觸，能傳遞較復(fù)雜運動，可實現(xiàn)多種運動形式轉(zhuǎn)換，但承載能力相對較小，易磨損。2.死點位置概念：曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)搖桿為主動件，且曲柄與連桿共線時，機構(gòu)無法運動的位置。產(chǎn)生原因：此時搖桿對曲柄的作用力通過曲柄的轉(zhuǎn)動中心，不能產(chǎn)生使曲柄轉(zhuǎn)動的力矩。3.漸開線齒輪傳動優(yōu)點：傳動比恒定；中心距具有可分性；齒廓間正壓力方向不變，有利于提高齒面接觸強度；嚙合過程中，齒面間相對滑動速度小，磨損輕，壽命長。4.影響帶傳動工作能力的主要因素有：帶的類型、材質(zhì)；帶輪直徑；中心距；帶的初拉力；包角；帶速；工作環(huán)境溫度、濕度等。三、分析計算題答案1.由中心距公式\(a=\frac{m(z1+z2)}{2}\)，傳動比公式\(i=\frac{z2}{z1}\)，可得：\(150=\frac{5(z1+z2)}{2}\)，即\(z1+z2=60\)；又\(i=\frac{z2}{z1}=2\)，即\(z2=2z1\)；聯(lián)立解得\(z1=20\)，\(z2=40\)。分度圓直徑\(d1=mz1=5×20=100mm\)，\(d2=mz2=5×40=200mm\)。2.（1）由余弦定理可得：\(\cos\angleBAD=\frac{AB^2+AD^2-BD^2}{2AB·AD}=\frac{50^2+130^2-120^2}{2×50×130}=\frac{1}{13}\)；\(\cos\angleCAD=\frac{AC^2+AD^2-CD^2}{2AC·AD}=\frac{(50+120)^2+130^2-100^2}{2×(50+120)×130}=\frac{12}{13}\)；極位夾角\(\theta=180°-\angleCAD+\angleBAD=180°-(\angleCAD-\angleBAD)=180°-\arccos\frac{12}{13}+\arccos\frac{1}{13}\approx39.2°\)。（2）行程速比系數(shù)\(K=\frac{180°+\theta}{180°-\theta}=\frac{180°+39.2°}{180°