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2025年大学机械工程（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）
（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，若引入一个高副将带入（ ）个约束。
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
w2. 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
w3. 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. 凸轮的尺寸
w4. 渐开线齿轮传动的重合度（ ）。
A. 恒大于1
B. 恒等于1
C. 恒小于1
D. 不一定
w5. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i=3，模数m=5mm，中心距a=100mm，则两齿轮的齿数分别为（ ）。
A. z1=20，z2=60
B. z1=10，z2=30
C. z1=15，z2=45
D. z1=5，z2=15
w6. 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. 大
B. 小
C. 相等
D. 不一定
w7. 蜗杆传动中，蜗杆的头数z1增加，传动效率（ ）。
A. 提高
B. 降低
C. 不变
D. 不一定
w8. 在曲柄摇杆机构中，当（ ）为主动件时，机构会出现死点位置。
A. 曲柄
B. 摇杆
C. 连杆
D. 机架
w9. 机械平衡的目的是（ ）。
A. 消除或减小惯性力
B. 提高机械效率
C. 降低振动和噪声
D. 以上都是
w10. 机器产生速度波动的原因是（ ）。
A. 机器中存在往复运动构件
B. 在机器中各运动构件的惯性力不能相互平衡
C. 机器中存在摩擦力
D. 机器中存在弹性力

第II卷（非选择题 共70分）
w11. （10分）简述平面机构运动简图的绘制步骤。
w12. （15分）分析凸轮机构中，从动件常用的运动规律有哪些？各有什么特点？
w13. （15分）渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有哪些？它们之间有什么关系？
w14. （材料题 15分）某机械传动系统由一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动和一个蜗杆传动组成。已知齿轮传动的模数m=4mm，传动比i=3，中心距a=100mm；蜗杆传动的模数m=6mm，蜗杆头数z1=2，蜗轮齿数z2=50。试计算：
（1）齿轮传动的齿数z1和z2；
（2）蜗杆传动的传动比i；
（3）蜗杆传动的中心距a。
w15. （材料题 15分）某曲柄摇杆机构，曲柄长度为200mm，摇杆长度为300mm，连杆长度为400mm。当曲柄为主动件，且曲柄以等角速度ω=10rad/s逆时针转动时，求：
（1）摇杆的最大摆角；
（2）摇杆的角速度和角加速度的最大值。

答案：
w1. B
w2. B
w3. A
w4. A
w5. A
w6. A
w7. A
w8. B
w9. D
wIo. B
w11. 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且能反映机构特征的平面。3. 定比例尺，根据机构实际尺寸和图纸大小确定。4. 用规定符号表示运动副和构件，按正确位置和连接关系画出简图。
w12. 等速运动规律：速度突变，有刚性冲击。等加速等减速运动规律：加速度突变，有柔性冲击但较前者缓和。余弦加速度运动规律：无冲击。正弦加速度运动规律：无冲击且运动平稳。
w13. 基本参数有模数m、齿数z 和压力角α等。模数m 影响齿轮尺寸和承载能力，齿数z 决定齿轮大小和传动比，压力角α影响齿面接触情况，关系为分度圆直径d = mz，齿厚s = πm/2 等。
w14. （1）由中心距公式a = m(z1 + z2)/2，可得100 = 4(z1 + z2)/2，又i = z2/z1 = 3，联立解得z1 = 10，z2 = 30。（2）蜗杆传动传动比i = zW/z1 = 50/2 = 25。（3）蜗杆传动中心距a = m(q + z2)/2 = 6(2 + 50)/2 = 156mm。
w15. （I）由余弦定理可得摇杆最大摆角为120°左右。（2）摇杆角速度最大值在曲柄与连杆共线位置，通过速度合成计算。角加速度最大值在曲柄垂直于连杆位置，利用角加速度与角速度关系及机构运动关系求解。