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2025年大学机械原理（机械设计基础）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）
w1. 平面机构中，若引入一个高副将引入（ ）个约束。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 0
w2. 渐开线齿轮传动的重合度与以下哪个因素无关（ ）。
A. 齿轮的模数
B. 齿轮的齿数
C. 齿轮的齿宽
D. 中心距
w3. 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，当取最短杆为机架时，该机构为（ ）。
A. 曲柄摇杆机构
B. 双曲柄机构
C. 双摇杆机构
D. 不确定
w4. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知中心距a = 160mm，传动比i = 3，小齿轮齿数z1 = 20，则大齿轮齿数z2为（ ）。
A. 20
B. 40
C. 60
D. 80
w5. 凸轮机构中，凸轮的形状取决于（ ）。
A. 从动件的运动规律
B. 凸轮的转速
C. 凸轮的材料
D. 从动件的形状
w6. 带传动中，小带轮包角α1应（ ）。
A. 大于等于120°
B. 小于等于120°
C. 大于等于150°
D. 小于等于150°
w7. 链传动中，链条的节数宜采用（ ）。
A. 奇数
B. 偶数
C. 质数
D. 无所谓
w8. 螺纹的牙型角为α，螺纹副的摩擦系数为f，则螺纹副的自锁条件是（ ）。
A. tanα ≤ f
B. tanα ≥ f
C. tan(α/2) ≤ f
D. tan(α/2) ≥ f
w9. 普通平键连接的主要失效形式是（ ）。
A. 键被剪断
B. 工作面被压溃
C. 键被磨损
D. 键被弯曲
w10. 滚动轴承中，滚动体与内外圈滚道之间的接触应力是（ ）。
A. 静应力
B. 脉动循环变应力
C. 对称循环变应力
D. 非对称循环变应力

第II卷（非选择题 共70分）
w11. （10分）简述机构具有确定运动的条件。

w12. （15分）设计一单级圆柱齿轮减速器，已知电动机功率P = 5kW，转速n1 = 1440r/min，传动比i = 3，工作机载荷平稳，单向传动，试确定齿轮的材料、模数、齿数、分度圆直径等参数，并画出减速器的结构简图。

w13. （15分）如图所示为一铰链四杆机构，已知各杆长度分别为AB = 150mm，BC = 400mm CD = 300mm，AD = 200mm，试判断该机构属于何种类型，并说明理由。若改为以AB杆为机架，机构又属于何种类型？

w14. （15分）阅读以下材料，回答问题：
材料：某机床的主轴箱中，有一对圆柱齿轮传动，小齿轮转速较高，工作时噪声较大。经检查发现，小齿轮齿面有疲劳点蚀现象，大齿轮磨损较轻。
问题：
（1）分析小齿轮产生疲劳点蚀的原因。
（2）提出改善该齿轮传动工作状况的措施。

w15. （15分）阅读以下材料，回答问题：
材料：在一机械传动系统中，采用了V带传动和链传动。V带传动的主动轮直径d1 = 100mm，转速n1 = 1440r/min，V带型号为A型，单根V带的基本额定功率P0 = 1.32kW，带轮包角α = 150°，带长Ld = 1600mm，带与带轮之间的摩擦系数f = 0.1。链传动的主动链轮齿数z1 = 20，从动链轮齿数z2 = 50，链节距p = 12.7mm，链速v = m/s。
问题：
（1）计算V带传动所能传递的最大功率P。
（2）计算链传动的链速v。

答案：
w1. A
w2. D
w3. B
w4. C
w5. A
w6. A
w7. B
w8. C
w9. B
w10. B
w11. 机构具有确定运动的条件是：机构的自由度数F等于原动件数n，即F = n。
w12. 略
w13. （1）根据杆长条件，AB + AD < BC + CD，且最短杆为AB，所以该机构为曲柄摇杆机构。（2）若改为以AB杆为机架，则该机构为双曲柄机构。
w14. （1）小齿轮转速较高，齿面接触应力循环次数多，易产生疲劳裂纹，在交变载荷作用下，裂纹扩展导致疲劳点蚀。（2）措施：提高齿轮材料硬度和耐磨性；对齿轮进行表面强化处理；合理选择润滑油，改善润滑条件；适当增大齿轮模数，提高齿面接触强度。
w15. （1）单根V带所能传递功率P0 = 1.32kW，考虑包角修正系数Kα = 0.96，带长修正系数KL = 0.99，V带传动所能传递的最大功率P = P0KαKL = 1.32×0.96×0.99 = 1.24kW。（2）链速v = z1n1p/60×1000 = 20×1440×12.7/60×1000 = 7.62m/s。