2025年高職機(jī)械設(shè)計(jì)與制造（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______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分)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)生相對運(yùn)動(dòng)D.兩者沒有區(qū)別2.平面運(yùn)動(dòng)副的最大約束數(shù)為（）A.1B.2C.3D.43.兩構(gòu)件通過面接觸而構(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4.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是（）A.機(jī)構(gòu)的自由度大于零B.機(jī)構(gòu)的自由度等于零C.機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)大于機(jī)構(gòu)的自由度D.機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度5.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)，其傳動(dòng)角γ是（）A.連桿與從動(dòng)件之間所夾的銳角B.連桿與機(jī)架之間所夾的銳角C.曲柄與連桿之間所夾的銳角D.曲柄與機(jī)架之間所夾的銳角6.在擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)，其傳動(dòng)角γ（）A.始終為0°B.始終為90°C.在0°到90°之間變化D.在90°到180°之間變化7.凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的形狀取決于（）A.從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B.凸輪的轉(zhuǎn)速C.凸輪的材料D.凸輪的尺寸8.滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的基圓半徑是（）上的最小向徑。A.凸輪B.滾子C.從動(dòng)件D.機(jī)架9.漸開線齒輪傳動(dòng)的可分性是指（）不受中心距變化的影響。A.節(jié)圓半徑B.傳動(dòng)比C.嚙合角D.分度圓10.一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是（）A.兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等B.兩齒輪的齒數(shù)分別相等C.兩齒輪的分度圓直徑分別相等D.兩齒輪的齒頂圓直徑分別相等11.漸開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12.斜齒圓柱齒輪的螺旋角β一般在（）范圍內(nèi)選取。A.8°～25°B.25°～45°C.45°～60°D.60°～80°13.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)z1一般?。ǎ〢.1～2B.2～4C.4～6D.6～814.鏈傳動(dòng)中，鏈條的節(jié)數(shù)宜采用（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.無所謂15.帶傳動(dòng)中，帶的張緊力（）A.越大越好B.越小越好C.應(yīng)適當(dāng)，在規(guī)定范圍內(nèi)D.無所謂16.普通V帶傳動(dòng)中，帶的型號是根據(jù)（）來選擇的。A.傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速B.傳遞的功率和大帶輪轉(zhuǎn)速C.傳遞的功率和中心距D.傳遞的功率和帶的長度17.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求不包括（）A.具有足夠的強(qiáng)度和剛度B.便于軸上零件的裝拆和定位C.軸上零件應(yīng)具有良好的工藝性D.軸應(yīng)盡量細(xì)長18.鍵連接的主要作用是（）A.傳遞轉(zhuǎn)矩B.軸向固定零件C.周向固定零件D.傳遞軸向力19.平鍵連接中，鍵的截面尺寸b×h是根據(jù)（）來選擇的。A.傳遞的轉(zhuǎn)矩B.軸的直徑C.輪轂的長度D.傳遞的功率20.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)到的壽命第II卷（非選擇題共60分）一、填空題（每題2分，共10分）1.平面四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則以最短桿為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)為______機(jī)構(gòu)。2.凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪的______曲線。3.漸開線齒輪的標(biāo)準(zhǔn)壓力角α=______。4.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的螺旋方向與蝸輪的螺旋方向______。5.帶傳動(dòng)中，帶的彈性滑動(dòng)是由于______引起的。二、判斷題（每題2分，共分10）1.機(jī)構(gòu)都是可動(dòng)的，機(jī)器不一定可動(dòng)。（）2.高副比低副的承載能力大。（）3.凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的輪廓曲線與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律無關(guān)。（）4.漸開線齒輪的模數(shù)越大，齒形越厚。（）5.鏈傳動(dòng)能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。（）三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的工作原理及應(yīng)用。2.簡述漸開線齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。四、分析計(jì)算題（每題10分，共20分）1.已知一對外嚙合漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，模數(shù)m=4mm，壓力角α=20°，傳動(dòng)比i=3，中心距a=160mm。試求兩齒輪的齒數(shù)z1、z2，分度圓直徑d1、d2以及齒頂圓直徑da1、da2。材料：有一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知齒輪1的齒數(shù)z1=20，模數(shù)m=5mm，壓力角α=20°。齒輪2的齒數(shù)z2=40。要求計(jì)算這對齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑以及中心距。五、設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿長度lCD=500mm，搖桿的擺角ψ=45°，行程速比系數(shù)K=1.2。試確定曲柄、連桿和機(jī)架的長度。材料：設(shè)計(jì)一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，要求搖桿長度為300mm，搖桿的擺角為60°，行程速比系數(shù)K=1.4。請確定曲柄、連桿和機(jī)架的長度，并畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。答案：第I卷答案1.A2.B3.A4.D5.A6.B7.A8.A9.B10.A11.C12.A13.B14.B15.C16.A17.D18.C19.B20.C第II卷答案一、填空題答案1.雙曲柄2.輪廓3.20°4.相同5.帶的彈性變形二、判斷題答案1.×2.×3.×4.√5.×三、簡答題答案1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的工作原理：當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)，曲柄做整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿帶動(dòng)搖桿做往復(fù)擺動(dòng)。應(yīng)用：如縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)的攪拌機(jī)構(gòu)等。2.漸開線齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)：傳動(dòng)比恒定；中心距具有可分性；齒廓間為滾動(dòng)摩擦，磨損小，效率高；制造和安裝精度要求較高。四、分析計(jì)算題答案1.由中心距公式\(a=\frac{m(z1+z2)}{2}\)可得：\(160=\frac{4(z1+z2)}{2}\)，即\(z1+z2=80\)。又因?yàn)閈(i=\frac{z2}{z1}=3\)，聯(lián)立可得\(z1=20\)，\(z2=60\)。分度圓直徑\(d1=mz1=4×20=80mm\)，\(d2=mz2=4×60=240mm\)。齒頂圓直徑\(da1=d1+2ha=80+2×4=88mm\)，\(da2=d2+2ha=240+2×4=248mm\)。2.齒輪1：分度圓直徑\(d1=mz1=5×20=100mm\)；齒頂圓直徑\(da1=d1+2ha=100+2×5=110mm\)；齒根圓直徑\(df1=d1-2hf=100-2×1.25×5=87.5mm\)。齒輪2：分度圓直徑\(d2=mz2=5×40=200mm\)；齒頂圓直徑\(da2=d2+2ha=200+2×5=210mm\)；齒根圓直徑\(df2=d2-2hf=200-2×1.25×5=187.5mm\)。中心距\(a=\frac{m(z1+z2)}{2}=\frac{5×(20+40)}{2}=150mm\)。五、設(shè)計(jì)題答案1.首先計(jì)算極位夾角\(\theta=\frac{180(K-1)}{K+1}=\frac{180×(1.2-1)}{1.2+1}=16.36°\)。設(shè)曲柄長度為\(lAB\)，連桿長度為\(lBC\)，機(jī)架長度為\(lAD\)。根據(jù)搖桿的極限位置關(guān)系可得：\(lAD+lBC=lAB+lCD\)。又因?yàn)閈(\frac{lBC-lAB}{lBC+lAB}=\sin\theta\)，聯(lián)立求解可得：\(lAB=105.4mm\)，\(lBC=494.6mm\)，\(lAD=100mm\)。2.首先計(jì)算極位夾角\(\theta=\frac{180(K-1)}{K+1}=\frac{180×(1.4-1)}{1.4+1}=30°\)。設(shè)曲柄長度為\(lAB\)，連桿長度為\(lBC\)，機(jī)架長度為\(lAD\)。根據(jù)搖桿的極限位置關(guān)系可得：\(lAD+lBC=lA