2025年大學(xué)大一（機(jī)械電子工程）機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.機(jī)器與機(jī)構(gòu)的本質(zhì)區(qū)別是（）A.是否能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能B.是否由許多構(gòu)件組合而成C.各構(gòu)件間能否產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)D.各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是否有確定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.平面機(jī)構(gòu)中，兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)、線接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為（）A.低副B.高副C.移動(dòng)副D.轉(zhuǎn)動(dòng)副3.平面四桿機(jī)構(gòu)中，如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其余兩桿的長(zhǎng)度之和，該機(jī)構(gòu)（）A.一定是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B.一定是雙曲柄機(jī)構(gòu)C.一定是雙搖桿機(jī)構(gòu)D.可能是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)4.凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪是（）A.主動(dòng)件B.從動(dòng)件C.固定件D.有時(shí)是主動(dòng)件，有時(shí)是從動(dòng)件5.帶傳動(dòng)中，帶繞過(guò)主動(dòng)輪時(shí)，帶所受的應(yīng)力有（）A.拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力B.拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力C.拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力D.離心拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力6.鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)宜采用（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.無(wú)所謂7.齒輪傳動(dòng)中，兩齒輪的齒面接觸應(yīng)力（）A.相等B.不相等C.大齒輪的大D.小齒輪的大8.漸開(kāi)線齒輪的齒廓曲線形狀取決于（）A.分度圓B.齒頂圓C.基圓D.齒根圓9.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒形系數(shù)$Y_{Fa}$取決于（）A.模數(shù)$m$B.齒數(shù)$z$C.分度圓直徑$d$D.齒寬$b$10.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)$z_1$增加，傳動(dòng)效率（）A.提高B.降低C.不變D.可能提高，也可能降低11.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮的主要因素不包括（）A.軸上零件的定位和固定B.軸的加工工藝性C.軸的材料選擇D.軸的受力情況12.普通平鍵連接的主要失效形式是（）A.鍵被剪斷B.工作面被壓潰C.鍵和輪轂槽側(cè)面產(chǎn)生過(guò)度磨損D.鍵被彎曲13.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指（）A.在額定動(dòng)載荷作用下，軸承所能達(dá)到的壽命B.在額定靜載荷作用下，軸承所能達(dá)到的壽命C.一批同型號(hào)的軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承所能達(dá)到的壽命D.一批同型號(hào)的軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中50%的軸承所能達(dá)到的壽命14.下列屬于非接觸式密封的是（）A.氈圈密封B.皮碗密封C.迷宮密封D.油封密封15.設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑$d_1$的依據(jù)是（）A.帶的型號(hào)B.帶的速度C.傳動(dòng)比D.計(jì)算功率16.在圓柱齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)齒輪的直徑一定時(shí)，減小齒輪的模數(shù)，增加齒輪的齒數(shù)，則可以（）A.提高齒輪的彎曲強(qiáng)度B.提高齒面接觸強(qiáng)度C.改善齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性D.減少齒輪的塑性變形17.一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知傳動(dòng)比$i=3$，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速$n_1=1500r/min$，中心距$a=200mm$，模數(shù)$m=4mm$，則從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速$n_2$和齒數(shù)$z_1$、$z_2$分別為（）A.$n_2=500r/min$，$z_1=20$，$z_2=60$B.$n_2=500r/min$，$z_1=30$，$z_2=90$C.$n_2=4500r/min$，$z_1=20$，$z_2=60$D.$n_2=4500r/min$，$z_1=30$，$z_2=90$18.蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪的螺旋角$\beta_2$與蝸桿的螺旋升角$\lambda$的關(guān)系是（）A.$\beta_2=\lambda$B.$\beta_2=90^{\circ}-\lambda$C.$\beta_2=180^{\circ}-\lambda$D.無(wú)確定關(guān)系19.軸上零件的周向固定方法中，能傳遞較大轉(zhuǎn)矩的是（）A.鍵連接B.花鍵連接C.銷(xiāo)連接D.過(guò)盈配合連接20.下列聯(lián)軸器中，屬于彈性聯(lián)軸器的是（）A.凸緣聯(lián)軸器B.套筒聯(lián)軸器C.彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器D.萬(wàn)向聯(lián)軸器第II卷（非選擇題，共60分）二、填空題（每空1分，共10分）答題要求：請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。1.平面機(jī)構(gòu)中，具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的自由度$F$______。2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和，當(dāng)取最短桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為_(kāi)_____機(jī)構(gòu)。3.帶傳動(dòng)的打滑現(xiàn)象首先發(fā)生在______輪上。4.鏈傳動(dòng)中，鏈條的節(jié)數(shù)宜取______數(shù)。5.漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是兩齒輪的______和______分別相等。6.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)越少，傳動(dòng)效率越______，自鎖性越______。7.軸按承載情況可分為_(kāi)_____軸、______軸和______軸。8.滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷是指軸承在______作用下，基本額定壽命為_(kāi)_____轉(zhuǎn)時(shí)所能承受的載荷。9.聯(lián)軸器和離合器的主要區(qū)別是聯(lián)軸器______時(shí)才能實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離，而離合器在______過(guò)程中可隨時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問(wèn)題，語(yǔ)言要簡(jiǎn)潔明了。1.簡(jiǎn)述機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別與聯(lián)系。2.帶傳動(dòng)中，影響帶傳動(dòng)工作能力的因素有哪些？3.簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)的主要失效形式。4.簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的主要類(lèi)型及其特點(diǎn)。四、分析計(jì)算題（每題10分，共20分）答題要求：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、計(jì)算步驟和答案。1.已知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，模數(shù)$m=5mm$，齒數(shù)$z_1=20$，$z_2=40$，求兩齒輪的分度圓直徑$d_1$、$d_2$，齒頂圓直徑$d_{a1}$、$d_{a2}$，齒根圓直徑$d_{f1}$、$d_{f2}$。2.如圖所示為一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知$AB=200mm$，$BC=300mm$，$CD=250mm$，$AD=400mm$，$AB$為機(jī)架。試判斷該機(jī)構(gòu)屬于何種類(lèi)型？并說(shuō)明理由。五、綜合應(yīng)用題（10分）答題要求：根據(jù)題目所給條件，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解答。某機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)中，需要設(shè)計(jì)一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)。已知傳遞功率$P=5kW$，小齒輪轉(zhuǎn)速$n_1=1450r/min$，傳動(dòng)比$i=2$，工作機(jī)載荷平穩(wěn)，每天工作8小時(shí)，要求齒輪使用壽命為5年（每年按250個(gè)工作日計(jì)算）。試確定這對(duì)齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、分度圓直徑、齒寬等參數(shù)，并選擇合適的齒輪材料及熱處理方法。答案：1.A2.B3.C4.A5.C6.B7.A8.C9.B10.A11.C12.B13.C14.C15.D16.C17.A18.B19.B20.C二、1.大于零且等于原動(dòng)件數(shù)2.雙曲柄3.小4.偶5.模數(shù)；壓力角6.低；好7.心；轉(zhuǎn)；傳動(dòng)軸8.額定動(dòng)載荷；$10^6$9.只有在機(jī)器停車(chē)；運(yùn)轉(zhuǎn)三、1.區(qū)別：機(jī)器能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能，而機(jī)構(gòu)主要是傳遞運(yùn)動(dòng)和力。聯(lián)系：機(jī)器由機(jī)構(gòu)組成，機(jī)構(gòu)是機(jī)器的主要部分。2.帶的類(lèi)型、型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)，帶輪的直徑及包角，傳動(dòng)的中心距，工作環(huán)境等。3.輪齒折斷、齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合、塑性變形。4.主要類(lèi)型有：圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、球軸承等。圓柱滾子軸承能承受較大徑向力；圓錐滾子軸承可同時(shí)承受徑向和軸向力；球軸承主要承受徑向力，也能承受一定軸向力。四、1.$d_1=mz_1=5×20=100mm$，$d_2=mz_2=5×40=200mm$；$d_{a1}=d_1+2m=100+2×5=110mm$，$d_{a2}=d_2+2m=200+2×5=210mm$；$d_{f1}=d_1-2.5m=100-2.5×5=87.5mm$，$d_{f2}=d_2-2.5m=200-2.5×5=187.5mm$。2.因?yàn)?AB+AD<BC+CD$，且$AB$為機(jī)架，所以該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。五、1.計(jì)算齒輪的轉(zhuǎn)速：$n_2=n_1/i=1450/2=725r/min$。2.計(jì)算齒輪的計(jì)算功率：$P_c=K_A×P=1×5=5kW$。3.根據(jù)計(jì)算功率和小齒輪轉(zhuǎn)速，查圖選取模數(shù)$m=4mm$。4.計(jì)算齒數(shù)：$z_1=d_1/m$，$d_