2025年大學(xué)大一（機械設(shè)計制造及其自動化）機械原理應(yīng)用階段測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3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。1.平面機構(gòu)中，若引入一個高副將引入（）個約束。A.1B.2C.3D.0答案：A2.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)的自由度大于原動件數(shù)D.機構(gòu)的自由度小于原動件數(shù)答案：B3.凸輪機構(gòu)中，從動件按等加速等減速運動規(guī)律運動時，在（）會產(chǎn)生剛性沖擊。A.整個運動過程B.速度突變處C.加速度突變處D.行程的起點和終點答案：C4.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，其重合度ε一般為（）。A.0.5-1B.1-2C.2-3D.3-4答案：B5.一對漸開線齒輪正確嚙合的條件是（）。A.模數(shù)相等B.壓力角相等C.模數(shù)和壓力角分別相等D.齒數(shù)相等答案：C6.鏈傳動中，鏈條的節(jié)數(shù)宜采用（）。A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.無所謂答案：B7.帶傳動中，帶輪的包角α一般要求（）。A.α≥120°B.α≥150°C.α≥180°D.α≥200°答案：B8.在機械設(shè)計中，通常把機器中完成有用功的構(gòu)件稱為（）。A.原動件B.從動件C.執(zhí)行構(gòu)件D.機架答案：C9.機械系統(tǒng)中，為了減少摩擦和磨損，常采用（）。A.增大壓力B.降低表面粗糙度C.增加接觸面積D.提高硬度答案：B10.曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)曲柄為主動件時，其傳動角γ（）。A.始終不變B.有最大值和最小值C.逐漸增大D.逐漸減小答案：B第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（每空2分，共20分）1.平面四桿機構(gòu)中，當(dāng)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和時，以最短桿為機架，可得______機構(gòu)；以最短桿的相鄰桿為機架，可得______機構(gòu)。答案：雙曲柄；曲柄搖桿2.凸輪機構(gòu)中，凸輪的輪廓曲線取決于______。答案：從動件的運動規(guī)律3.漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于______。答案：基圓大小4.鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)一般應(yīng)取______數(shù)，以避免采用過渡鏈節(jié)。答案：偶5.帶傳動中，帶的彈性滑動是由于______引起的。答案：帶的彈性變形6.機械零件的計算準(zhǔn)則主要有強度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則、______準(zhǔn)則和振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則。答案：可靠性7.機構(gòu)的急回特性用______來衡量。答案：行程速比系數(shù)K8.齒輪傳動中，齒面接觸疲勞強度主要取決于______。答案：齒輪直徑9.蝸桿傳動中，蝸桿的頭數(shù)越少，傳動效率越______。答案：低10.平面連桿機構(gòu)中，死點位置發(fā)生在從動件與連桿______的位置。答案：共線三、判斷題（每題2分，共10分）1.機構(gòu)中只要有一個運動副為高副，則該機構(gòu)就是平面高副機構(gòu)。（）答案：√2.漸開線齒輪的模數(shù)越大，其承載能力越強。（）答案：√3.鏈傳動中，鏈條的節(jié)數(shù)越多，傳動越平穩(wěn)。（）答案：×4.帶傳動中，帶的預(yù)緊力越大，帶的傳動能力越強，所以預(yù)緊力越大越好。（）答案：×5.機械零件的失效形式主要有斷裂、磨損、變形、腐蝕等。（）答案：√四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述凸輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用場合。凸輪機構(gòu)的特點是：可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的運動要求，結(jié)構(gòu)簡單緊湊。但凸輪與從動件之間為點或線接觸，易磨損。應(yīng)用場合：常用于自動機械、控制機構(gòu)中，如內(nèi)燃機的配氣機構(gòu)、縫紉機的挑線機構(gòu)等。2.簡述齒輪傳動的主要失效形式及相應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則。齒輪傳動的主要失效形式有：齒面接觸疲勞點蝕、齒根彎曲疲勞折斷、齒面磨損、齒面膠合、塑性變形等。相應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則為：齒面接觸疲勞強度設(shè)計準(zhǔn)則用于防止齒面接觸疲勞點蝕；齒根彎曲疲勞強度設(shè)計準(zhǔn)則用于防止齒根彎曲疲勞折斷；高速重載齒輪傳動還需考慮齒面膠合和塑性變形等失效形式。五、分析計算題（每題10分，共20分）1.已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，模數(shù)m=4mm，壓力角α=20°，傳動比i=3，中心距a=160mm。試求兩齒輪的齒數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑和齒根圓直徑。設(shè)小齒輪齒數(shù)為z1，大齒輪齒數(shù)為z2。由傳動比i=z2/z1=3，可得z2=3z1。又由中心距a=(dˉ1+dˉ2)/2=m(z1+z2)/2=160mm，將z2=3z1代入可得m(z1+3z1)/2=160，即4×4z1/2=160，解得z1=20，則z2=60。分度圓直徑d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×60=240mm。齒頂圓直徑da1=d1+2ham=80+2×1×4=88mm，da2=d2+2ham=240+2×1×4=248mm。齒根圓直徑df1=d1-2(ha+c)m=80-2×(1+0.25)×4=70mm，df2=d2-2(ha+c)m=240-2×(1+0.25)×4=230mm。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。試求此機構(gòu)的極位夾角θ、行程速比系數(shù)K，并判斷該機構(gòu)是否具有急回特性。1.首先求極位夾角θ：由余弦定理：在△ABC中，\(AC^2=AB^2+BC^2-2AB·BC·cos∠ABC\)在△ADC中，\(AC^2=AD^2+CD^2-2AD·CD·cos∠ADC\)因為∠ABC+∠ADC=180°，所以\(cos∠ABC=-cos∠ADC\)聯(lián)立可得：\(AB^2+BC^2-2AB·BC·cos∠ABC=AD^2+CD^2+2AD·CD·cos∠ABC\)代入數(shù)據(jù)：\(50^2+120^2-2×50×120·cos∠ABC=130^2+100^2+2×130×100·cos∠ABC\)解得\(cos∠ABC=0.5\)，\(∠ABC=60°\)