(2025年)专业课《机械基础》试题及答案

(2025年)专业课《机械基础》试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.两构件通过（）接触组成的运动副称为低副。A.点B.线C.面D.点或线答案：C解析：低副是指两构件通过面接触组成的运动副，高副是通过点或线接触组成的运动副，所以本题选C。2.平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30mm，b=50mm，c=80mm，d=90mm，当以a为机架，则该四杆机构为（）。A.双曲柄机构B.双摇杆机构C.曲柄摇杆机构D.不能构成四杆机构答案：A解析：根据平面四杆机构的杆长条件，最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，且最短杆为机架时，机构为双曲柄机构。本题中a为最短杆，a+d=30+90=120mm，b+c=50+80=130mm，满足杆长条件且a为机架，所以是双曲柄机构，选A。3.带传动工作时产生弹性滑动是因为（）。A.带的预紧力不够B.带的紧边和松边拉力不等C.带绕过带轮时有离心力D.带和带轮间摩擦力不够答案：B解析：带传动工作时，由于紧边和松边拉力不等，使带的弹性变形量发生变化而引起带在带轮上的相对滑动，称为弹性滑动，所以选B。4.普通平键连接的主要用途是使轴与轮毂之间（）。A.沿轴向固定并传递轴向力B.沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C.沿周向固定并传递转矩D.安装与拆卸方便答案：C解析：普通平键连接主要是实现轴与轮毂之间的周向固定，以传递转矩，所以选C。5.滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承中（）的轴承所能达到的寿命。A.99%B.90%C.50%D.10%答案：B解析：滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承中90%的轴承所能达到的寿命，所以选B。6.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，当中心距略有误差时，（）。A.传动比不变，啮合角不变B.传动比改变，啮合角改变C.传动比不变，啮合角改变D.传动比改变，啮合角不变答案：C解析：渐开线标准直齿圆柱齿轮传动具有可分性，当中心距略有误差时，传动比不变，但啮合角会改变，所以选C。7.下列螺纹中，常用于连接的螺纹是（）。A.三角形螺纹B.矩形螺纹C.梯形螺纹D.锯齿形螺纹答案：A解析：三角形螺纹自锁性能好，常用于连接，所以选A。8.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是（）。A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性套柱销联轴器答案：D解析：弹性套柱销联轴器利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移，同时能缓和冲击、吸收振动，所以选D。9.轴上零件的周向固定，若采用平键连接，当强度不足时，可采用（）方法来提高其承载能力。A.增大键的长度B.增加键的数量C.增大键的宽度D.采用花键连接答案：D解析：当平键连接强度不足时，采用花键连接可以提高承载能力，因为花键是多齿承载，所以选D。10.对于低速、重载且经常正反转的场合，宜选用（）。A.深沟球轴承B.角接触球轴承C.圆柱滚子轴承D.调心滚子轴承答案：D解析：调心滚子轴承能承受较大的径向载荷和轴向载荷，适用于低速、重载且经常正反转的场合，所以选D。11.蜗杆传动中，蜗杆的头数越少，则（）。A.传动效率越高，自锁性越差B.传动效率越低，自锁性越差C.传动效率越高，自锁性越好D.传动效率越低，自锁性越好答案：D解析：蜗杆头数越少，导程角越小，传动效率越低，但自锁性越好，所以选D。12.链传动中，链节数一般取偶数，是为了（）。A.提高链传动的平稳性B.避免采用过渡链节C.使链传动的承载能力提高D.使链节与链轮轮齿磨损均匀答案：B解析：链节数取偶数可避免采用过渡链节，过渡链节的强度较低，所以选B。13.液压系统中，溢流阀的作用是（）。A.溢出液压系统中多余的油液，使系统压力保持恒定B.使油液定向流动C.使系统卸荷D.控制油液流动方向答案：A解析：溢流阀的主要作用是溢出液压系统中多余的油液，使系统压力保持恒定，所以选A。14.下列机构中，不属于间歇运动机构的是（）。A.棘轮机构B.槽轮机构C.凸轮机构D.不完全齿轮机构答案：C解析：凸轮机构可以实现从动件的各种运动规律，但一般不是间歇运动机构，棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构属于间歇运动机构，所以选C。15.在平面连杆机构中，连杆是（）。A.机架B.连架杆C.不与机架相连的构件D.与机架相连的构件答案：C解析：在平面连杆机构中，连杆是不与机架相连的构件，所以选C。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.以下属于机械传动的有（）。A.带传动B.链传动C.液压传动D.齿轮传动答案：ABD解析：带传动、链传动、齿轮传动都属于机械传动，液压传动属于流体传动，所以选ABD。2.影响齿轮传动平稳性的误差主要有（）。A.齿形误差B.基节偏差C.齿向误差D.齿厚偏差答案：AB解析：齿形误差和基节偏差会影响齿轮传动的平稳性，齿向误差主要影响载荷分布均匀性，齿厚偏差主要影响齿轮的侧隙，所以选AB。3.滚动轴承的组合设计中，两端固定支承适用于（）的场合。A.工作温度变化不大B.轴较短C.工作温度变化大D.轴较长答案：AB解析：两端固定支承适用于工作温度变化不大、轴较短的场合，所以选AB。4.以下属于液压控制阀的有（）。A.单向阀B.溢流阀C.节流阀D.换向阀答案：ABCD解析：单向阀、溢流阀、节流阀、换向阀都属于液压控制阀，所以选ABCD。5.平面四杆机构中，存在死点位置的条件是（）。A.主动件作往复运动B.从动件作往复运动C.主动件与连杆共线D.从动件与连杆共线答案：BD解析：平面四杆机构中，当从动件与连杆共线时，机构会出现死点位置，且从动件作往复运动时才会有死点情况，所以选BD。三、判断题（每题1分，共10分）1.构件是机械中独立的运动单元，零件是机械中独立的制造单元。（）答案：√解析：构件是运动单元，零件是制造单元，该说法正确。2.带传动的包角越大，带与带轮间的摩擦力就越大，传动能力就越强。（）答案：√解析：包角越大，带与带轮接触弧上的摩擦力总和越大，传动能力越强，该说法正确。3.普通圆柱蜗杆传动中，蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的螺旋线方向必须相反。（）答案：×解析：普通圆柱蜗杆传动中，蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的螺旋线方向必须相同，所以该说法错误。4.滚动轴承的基本额定动载荷C值越大，轴承的承载能力越高。（）答案：√解析：基本额定动载荷C值是衡量滚动轴承承载能力的一个重要指标，C值越大，承载能力越高，该说法正确。5.键连接属于可拆卸连接。（）答案：√解析：键连接可以通过拆卸键来实现轴与轮毂的分离，属于可拆卸连接，该说法正确。6.液压系统中的压力取决于负载。（）答案：√解析：液压系统中，压力的大小取决于负载的大小，该说法正确。7.渐开线齿轮的齿廓形状与基圆大小有关，基圆越大，齿廓曲线越趋于直线。（）答案：×解析：基圆越大，齿廓曲线越趋于平直，但不是直线，所以该说法错误。8.链传动能保证准确的平均传动比，因此可用于要求传动比恒定的场合。（）答案：×解析：链传动的瞬时传动比是变化的，不能用于要求传动比恒定的场合，所以该说法错误。9.轴上安装零件的部位称为轴头。（）答案：√解析：轴上安装零件的部位称为轴头，该说法正确。10.凸轮机构中，从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓曲线。（）答案：√解析：凸轮机构中，从动件的运动规律由凸轮的轮廓曲线决定，该说法正确。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述带传动的优缺点。答：优点：-适用于两轴中心距较大的传动；-带具有良好的弹性，可缓和冲击、吸收振动，传动平稳，噪声小；-过载时带会在带轮上打滑，可防止其他零件损坏，起到过载保护作用；-结构简单，制造、安装和维护方便，成本低。缺点：-不能保证准确的传动比；-带的寿命较短；-传动效率较低；-传动时需要张紧，对轴和轴承的压力较大。2.简述齿轮传动的失效形式有哪些？答：齿轮传动的失效形式主要有：-轮齿折断：包括疲劳折断和过载折断，疲劳折断是在交变载荷作用下，轮齿根部产生疲劳裂纹并扩展导致折断；过载折断是由于短时过载或冲击载荷过大引起的。-齿面磨损：由于灰尘、硬屑等进入齿面间，或者齿面间相对滑动引起的磨损。-齿面点蚀：在交变接触应力作用下，齿面产生微小裂纹，裂纹扩展使金属微粒剥落形成麻点。-齿面胶合：在高速重载或低速重载的情况下，齿面间压力大、温度高，润滑油膜破裂，使两齿面金属直接接触并粘连，随着齿面相对运动，较软齿面金属被撕下形成胶合。-齿面塑性变形：在重载作用下，齿面材料因屈服而产生塑性流动，导致齿面形状改变。3.简述滚动轴承的选择步骤。答：滚动轴承的选择步骤如下：-确定轴承的类型：根据工作条件（如载荷的大小、方向和性质，转速高低，调心性能要求等）、使用要求（如对尺寸、精度的要求）等因素选择合适的轴承类型。-确定轴承的尺寸：根据轴承所承受的载荷大小、方向和性质，计算轴承的当量动载荷，然后根据轴承的寿命要求，按照轴承寿命计算公式计算出所需的基本额定动载荷，从而选择合适尺寸的轴承。-进行轴承的校核：必要时，对所选轴承进行静强度校核（对于承受较大冲击载荷或静载荷的轴承）、极限转速校核（对于高速运转的轴承）等。4.简述液压系统的组成及各部分的作用。答：液压系统由以下几部分组成：-动力元件：一般指液压泵，其作用是将原动机的机械能转换为液压能，为系统提供压力油。-执行元件：包括液压缸和液压马达，其作用是将液压能转换为机械能，实现直线运动或旋转运动。-控制调节元件：如各种液压控制阀，包括方向控制阀（如换向阀）、压力控制阀（如溢流阀）、流量控制阀（如节流阀）等，其作用是控制和调节液压系统中油液的压力、流量和方向，以满足工作机构的运动要求。-辅助元件：包括油箱、油管、过滤器、蓄能器等，其作用是储存油液、输送油液、过滤油液、储存能量等，保证液压系统正常工作。-工作介质：即液压油，其作用是传递能量和信号，同时还具有润滑、冷却、防锈等作用。五、计算题（每题12.5分，共25分）1.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=5mm，齿数z₁=20，z₂=40，试求：-（1）两齿轮的分度圆直径d₁、d₂；-（2）齿顶圆直径da₁、da₂；-（3）齿根圆直径df₁、df₂；-（4）中心距a。解：-（1）根据分度圆直径公式d=mz，可得：-d₁=mz₁=5×20=100mm-d₂=mz₂=5×40=200mm-（2）对于标准直齿圆柱齿轮，齿顶高系数ha=1，齿顶圆直径公式da=d+2ham，可得：-da₁=d₁+2ham=100+2×1×5=110mm-da₂=d₂+2ham=200+2×1×5=210mm-（3）顶隙系数c=0.25，齿根圆直径公式df=d-2(ha+c)m，可得：-df₁=d₁-2(ha+c)m=100-2×(1+0.25)×5=87.5mm-df₂=d₂-2(ha+c)m=200-2×(1+0.25)×5=187.5mm-（4）中心距公式a=(d₁+d₂)/2，可得：-a=(100+200)/2=150mm2.某轴由一对7208AC角接触球轴承支承，已知轴承所受径向载荷Fr₁=3000N，Fr₂=2000N，轴上作用有轴向载荷Fa=1000N，方向指向轴承1。7208AC轴承的内部轴向力S=0.7Fr，e=0.68，当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.87。试计算两轴承的当量动载荷P₁、P₂。解：-（1）计算两轴承的内部轴向力：-S₁=0.7Fr₁=0.7×3000=2100N-S₂=0.7Fr₂=0.7×2000=1400N-（2）判断两轴承的轴向载荷：因为S₁>S₂+Fa（2100>1400+1000不成立），所以轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”。则Fa₁=S₂+Fa=1400+1000=2400NFa₂=S₂=1400N-（3）计算两轴承的Fa/Fr值并确定X、Y值：-对于轴承1：Fa₁/Fr₁=2