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考研机械2025年机械原理设计试卷（含答案）

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）

1.在平面四杆机构中，若两连架杆的转角关系为λθ=ψ+φ，则该机构一定是（）。

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构

D.铰链四杆机构

2.机构自由度计算公式F=3n-2p?-πp?中，p?代表（）。

A.高副数

B.低副数

C.机构总杆数

D.机构总运动副数

3.在速度瞬心法中，机构中两构件的相对速度瞬心位于两构件的延长线之外，则该瞬心为（）。

A.真实瞬心

B.瞬时速度中心

C.绝对瞬心

D.公共瞬心

4.一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其传动比i??取决于（）。

A.齿轮的模数m

B.齿轮的齿数z?和z?

C.齿轮的齿宽b

D.齿轮的压力角α

5.在进行机械零件强度计算时，通常将许用应力σ[p]除以一个大于1的安全系数S，其主要目的是（）。

A.考虑载荷估计的误差

B.考虑材料性能的不确定性

C.考虑零件尺寸的影响

D.以上都是

6.对于有相对滑动的运动副，其摩擦力的大小通常与（）成正比。

A.法向压力

B.相对速度

C.接触面积

D.A和B

7.机械效率η总是小于1，其主要原因是（）。

A.机构存在运动副

B.存在摩擦损耗

C.存在惯性力

D.A和B

8.在轴系结构设计中，选择轴的结构形式时，应优先考虑（）。

A.制造工艺性

B.担载能力

C.成本最低

D.A和B

9.滚动轴承与滑动轴承相比，其主要优点是（）。

A.效率高

B.噪音小

C.压强大

D.A和B

10.选择联轴器时，若两轴间存在较大的相对位移，应优先选用（）。

A.刚性联轴器

B.弹性联轴器

C.齿式联轴器

D.安全联轴器

二、填空题（每空2分，共20分。）

1.平面连杆机构中，两构件直接接触并构成运动副的表面称为________。

2.机构失真的条件是凸轮理论廓线出现________。

3.一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两齿轮的________必须相等。

4.带传动属于________传动，其主要依靠带的________来传递动力。

5.在进行轴的强度计算时，通常需要绘制轴的________图和________图。

6.选择轴承时，首先需要根据工作条件确定轴承的________和________。

7.键连接主要用于轴和轮毂之间的________连接。

8.润滑油的主要作用包括________、______、______和冷却等。

9.机械零件的疲劳强度计算通常基于________和________。

10.机构自由度F=0是机构________的必要条件。

三、简答题（每小题5分，共15分。）

1.简述机构压力角的概念及其对机构传力性能的影响。

2.简述带传动中弹性滑动和打滑现象的区别。

3.简述选择滚动轴承润滑方式时应考虑的主要因素。

四、计算题（每小题10分，共30分。）

1.在某平面四杆机构中，已知各构件长度分别为：AB=100mm，BC=400mm，CD=300mm，AD=500mm，AD为机架。若主动件AB以等角速度ω?=1rad/s逆时针转动，试求当φ=45°时，从动件CD的角速度ω?和角加速度α?。（提示：可用瞬心法或速度影像法求解）

2.一对标准安装的外啮合直齿圆柱齿轮，输入小齿轮转速n?=1440r/min，输出大齿轮转速n?=720r/min，传动比i??=1/2。已知小齿轮齿数z?=20，模数m=4mm，压力角α=20°。试求大齿轮的齿数z?、中心距a以及传动效率η。（忽略齿面摩擦）

3.一轴传递功率P=7.5kW，转速n=300r/min，轴的材料为45钢，许用弯曲应力[σ]=160MPa。试按强度条件初步估算该轴的最小直径d。（假设轴可简化为简支梁承受扭矩和弯矩）

五、设计题（15分。）

某单级直齿圆柱齿轮减速器，输入功率P?=2.2kW，输入转速n?=960r/min，输出转速n?=300r/min，工作载荷平稳，单