机械基础考试题及答案

机械基础考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列约束类型中，能同时限制物体沿两个坐标轴方向移动，但不限制转动的是（）。A.固定铰支座B.可动铰支座C.固定端支座D.光滑接触面2.材料在拉伸试验中，当应力超过比例极限后，应力与应变不再成线性关系，但撤销载荷后变形可以完全消失的阶段是（）。A.弹性阶段B.屈服阶段C.强化阶段D.颈缩阶段3.标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25，若模数m=4mm，齿数z=20，则齿根高为（）。A.4mmB.5mmC.6mmD.8mm4.平面四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，且以最短杆的邻边为机架，则机构为（）。A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.导杆机构5.普通平键连接的主要失效形式是（）。A.键的剪切破坏B.键的挤压破坏C.轮毂的挤压破坏D.轴的剪切破坏6.滚动轴承6208的内径尺寸为（）。A.8mmB.40mmC.80mmD.20mm7.下列螺纹连接中，适用于经常装拆场合的是（）。A.螺栓连接B.双头螺柱连接C.螺钉连接D.紧定螺钉连接8.轴按受载情况分类时，既承受弯矩又承受扭矩的轴称为（）。A.心轴B.转轴C.传动轴D.曲轴9.带传动中，弹性滑动的主要原因是（）。A.带的预紧力不足B.带与带轮间的摩擦力不够C.带的材料弹性变形D.过载10.材料的许用应力是（）除以安全系数。A.比例极限B.屈服极限C.强度极限D.弹性极限二、填空题（每空1分，共20分）1.静力学中，力的三要素是________、________和________。2.虎克定律的表达式为________，其中E表示材料的________。3.平面机构的自由度计算公式为________，其中n为________，PL为________，PH为________。4.螺纹连接的防松方法可分为________、________和________三类。5.齿轮传动的主要失效形式有________、________、________、________和齿面塑性变形。6.滑动轴承的润滑方式主要有________、________和________。7.轴的结构设计应满足________、________、________和良好的工艺性要求。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.二力平衡公理中的两个力与作用力和反作用力公理中的两个力都是大小相等、方向相反且共线，因此二者本质相同。（）2.低碳钢拉伸试验中，屈服阶段的应力称为屈服强度，是材料抵抗塑性变形的能力指标。（）3.平面四杆机构中，极位夹角θ越大，机构的急回特性越显著。（）4.普通V带传动的截面型号中，Y型带的截面尺寸最小，传递功率最大。（）5.键连接中，半圆键对轴的强度削弱较大，一般用于轻载或锥形轴端连接。（）6.滚动轴承的基本额定寿命是指一批同型号轴承中90%的轴承发生点蚀前的总转数。（）7.轴上零件的周向固定目的是防止零件与轴发生相对转动，常用键、花键、过盈配合等方法。（）8.材料的刚度是指材料抵抗破坏的能力，强度是指材料抵抗变形的能力。（）9.蜗杆传动中，通常蜗杆为主动件，蜗轮为从动件，具有传动比大、效率高的特点。（）10.滑动轴承的润滑油膜形成条件包括足够的相对滑动速度、合适的润滑油粘度和收敛的楔形间隙。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述平面四杆机构的类型及其判别条件。2.说明螺纹连接预紧的目的及常用的预紧方法。3.比较滚动轴承与滑动轴承的特点及应用场合。4.分析齿轮传动中齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的主要影响因素。5.简述带传动的弹性滑动与打滑的区别及预防措施。五、计算题（共20分）1.（8分）如图1所示，水平梁AB受集中载荷F=10kN，均布载荷q=5kN/m，长度L=4m，A端为固定铰支座，B端为可动铰支座。试求A、B支座的约束力。（注：均布载荷作用在AB梁的中点，长度为2m）2.（6分）一根圆截面钢杆，直径d=20mm，受轴向拉力F=50kN，材料的许用应力[σ]=160MPa。试校核该杆的强度是否满足要求。3.（6分）一对标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=3mm，小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=60，压力角α=20°。试计算两齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径及中心距。机械基础考试答案一、单项选择题1.A2.A3.B4.A5.C6.B7.A8.B9.C10.B二、填空题1.大小；方向；作用点2.σ=Eε；弹性模量3.F=3n-2PL-PH；活动构件数；低副数；高副数4.摩擦防松；机械防松；永久防松5.齿面接触疲劳点蚀；齿根弯曲疲劳折断；齿面磨损；齿面胶合6.油杯润滑；油环润滑；压力润滑7.轴上零件的固定可靠；受力合理；便于装拆三、判断题1.×（二力平衡的两个力作用于同一物体，作用力与反作用力作用于两个物体）2.√3.√4.×（Y型带传递功率最小）5.√6.√7.√8.×（刚度是抵抗变形的能力，强度是抵抗破坏的能力）9.×（蜗杆传动效率低）10.√四、简答题1.平面四杆机构的类型及判别条件：（1）曲柄摇杆机构：最短杆为曲柄，且最短杆与最长杆长度之和≤其余两杆长度之和，以最短杆的邻边为机架。（2）双曲柄机构：最短杆为机架，且最短杆与最长杆长度之和≤其余两杆长度之和。（3）双摇杆机构：若最短杆与最长杆长度之和>其余两杆长度之和，无论以哪条杆为机架均为双摇杆机构；或最短杆为连杆时，也为双摇杆机构。2.螺纹连接预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密性，防止受载后连接件间出现滑移或分离。常用预紧方法：（1）控制拧紧力矩（如使用力矩扳手）；（2）测量螺栓伸长量（通过计算预紧力对应的伸长量，控制拧紧程度）；（3）利用转角法（按规定的旋转角度拧紧）。3.滚动轴承与滑动轴承的特点及应用场合：滚动轴承：摩擦阻力小、启动灵活、效率高、维护方便，但抗冲击能力差、高速时噪声大。适用于转速较高、载荷较小、要求精度高的场合（如机床主轴、电机转子）。滑动轴承：承载能力大、抗冲击性好、运转平稳、噪声低，但摩擦损失大、需要连续润滑。适用于高速重载、高精度或有冲击载荷的场合（如内燃机曲轴、轧钢机辊道）。4.齿轮传动中齿面接触疲劳强度的主要影响因素：齿面硬度、分度圆直径（或中心距）、模数、齿数、载荷大小及分布。增大分度圆直径、提高齿面硬度可增强接触强度。齿根弯曲疲劳强度的主要影响因素：模数、齿形系数、齿宽、材料及热处理硬度。增大模数、减小齿形系数（如采用正变位）、提高齿根表面质量可增强弯曲强度。5.弹性滑动与打滑的区别：弹性滑动是由于带的弹性变形和拉力差引起的局部滑动，是不可避免的正常现象；打滑是由于过载导致带与带轮间全面滑动，是失效形式。预防措施：（1）适当增大预紧力；（2）增大包角（如调整中心距或加张紧轮）；（3）选择合适的带型和根数；（4）避免过载。五、计算题1.解：取梁AB为研究对象，受力分析：A端约束力FAx（水平）、FAy（竖直），B端约束力FBy（竖直）。均布载荷合力Q=q×2m=5×2=10kN，作用点距A端1m（中点位置）。平衡方程：ΣFx=0→FAx=0ΣMA=0→FBy×4-F×2-Q×1=0→FBy=(10×2+10×1)/4=30/4=7.5kN（向上）ΣFy=0→FAy+FBy-F-Q=0→FAy=10+10-7.5=12.5kN（向上）结论：FAx=0，FAy=12.5kN，FBy=7.5kN。2.解：杆的横截面积A=πd²/4=π×20²/4=314.16mm²轴向应力σ=F/A=50×10³N/314.16mm²≈159.15MPa许用应力[σ]=160MPa，σ<[σ]，强度满足要求。3.解：分度圆直径：d1