2025年大学二年级（机械设计制造及其自动化）机械原理试题及答案.doc

2025年大学二年级（机械设计制造及其自动化）机械原理试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 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
2. 机构具有确定运动的条件是（ ）。
A. 机构的自由度大于零
B. 机构的自由度等于原动件数
C. 机构的自由度大于原动件数
D. 机构的自由度小于原动件数
3. 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（ ）为机架时，机构为双曲柄机构。
A. 最短杆
B. 最短杆的相邻杆
C. 最短杆的对面杆
D. 最长杆
4. 凸轮机构中，凸轮的形状通常有（ ）。
A. 盘形凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮
B. 盘形凸轮、圆柱凸轮、曲线凸轮
C. 盘形凸轮、圆柱凸轮、端面凸轮
D. 盘形凸轮、圆柱凸轮、球面凸轮
5. 渐开线齿轮传动的重合度与（ ）有关。
A. 齿轮的模数
B. 齿轮的齿数
C. 齿轮的分度圆直径
D. 齿轮的齿宽
6. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a=100mm，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
7. 斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度（ ）。
A. 小
B. 大
C. 相等
D. 不一定
8. 在V带传动中，带轮的基准直径是指（ ）。
A. 带轮的外径
B. 带轮的内径
C. 与V带轮槽基准宽度b相适应的带轮直径
D. 带轮的中径
9. 链传动中，链节数宜采用（ ）。
A. 奇数
B. 偶数
C. 质数
D. 无所谓
10. 机械系统中，等效动力学模型中的等效质量（转动惯量）是根据（ ）原则确定的。
A. 能量守恒
B. 动量守恒
C. 质量守恒
D. 功率守恒

第II卷（非选择题 共70分）
11. （10分）简述平面机构运动简图的绘制步骤。
12. （15分）分析铰链四杆机构中曲柄存在的条件。
13. （15分）已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=4mm，压力角α=20°，传动比i=2，中心距a=120mm。试求两齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径，并画出这对齿轮的啮合图。
14. （15分）阅读以下材料，回答问题。
材料：某机床的主传动系统采用带传动和齿轮传动相结合的方式。带传动采用A型V带，小带轮基准直径d₁=100mm，转速n₁=1450r/min。齿轮传动部分有一对标准直齿圆柱齿轮，模数m=3mm，压力角α=20°，小齿轮齿数z₁=20，大齿轮齿数z₂=60。
问题：（1）计算V带传动的传动比和大带轮的基准直径。（2）计算齿轮传动的中心距、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。
15. （15分）阅读以下材料，回答问题。
材料：某机械系统由电动机驱动，通过带传动带动减速器输入轴，减速器输出轴再通过联轴器与工作机相连。已知电动机功率P=7.5kW，转速n₁=1440r/min，带传动效率η₁=0.96，减速器效率η₂=0.9，工作机所需功率Pw=6kW。
问题：（1）计算带传动和减速器传递的功率。（2）计算该机械系统的总效率。

答案：
1. A
2. B
3. A
4. A
5. B
6.C
7. B
8. C
9. B
10. A
11. 1. 分析机构的组成和运动情况，确定构件数目、运动副类型及数目。2. 选择视图平面，通常选与多数构件运动平面平行的平面。3. 确定比例尺，根据机构大小和图纸尺寸选择。4. 用规定符号表示运动副和构件，按比例画出各构件的相对位置和运动副连接关系，标注构件编号和运动副字母。
12. 1. 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。2. 连架杆与机架中必有一个是最短杆。当满足上述两个条件时，若最短杆为连架杆，则为曲柄摇杆机构；若最短杆为机架，则为双曲柄机构；若最短杆为连杆，则为双摇杆机构；若不满足第一个条件，则为双摇杆机构。
13. 由i=z₂/z₁=2，z₁=20，可得z₂=40。由a=m(z₁+z₂)/2=120，m=4，可得z₁=20，z₂=40正确。分度圆直径：d₁=mz₁=80mm，d₂=mz₂=160mm。齿顶圆直径：da₁=d₁+2ham=80+2×1×4=88mm，da₂=d₂+2ham=160+2×1×4=168mm。齿根圆直径：df₁=d₁-2(ha+c)m=80-2×(1+0.25)×4=70mm，df₂=d₂-2(ha+c)m=160-2×(1+0.25)×4=150mm。啮合图略。
14. （1）V带传动传动比i₁=n₁/n₂=d₂/d₁，由i₁=n₁/n₂，n₁=1450r/min，可得n₂=725r/min，i₁=2，d₂=i₁d₁=200mm。（2）齿轮传动中心距a=m(z₁+z₂)/2=3×(20+60)/2=120mm。分度圆直径：d₁=mz₁=60mm，d₂=mz₂=180mm。齿顶圆直径：da₁=d₁+2ham=60+2×1×3=66mm，da₂=d₂+2ham=180+2×1×3=186mm。齿根圆直径：df₁=d₁-