2025年机械基础考试题与参考答案

2025年机械基础考试题与参考答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.机械传动中，若要求两轴中心距较大且传动平稳无噪声，优先选用的传动方式是（）。A.齿轮传动B.带传动C.链传动D.蜗杆传动2.材料的抗拉强度σb是指材料在（）时的最大应力。A.弹性变形阶段B.屈服阶段C.强化阶段D.颈缩阶段3.基孔制配合中，基准孔的下偏差为（）。A.+0.02mmB.-0.02mmC.0D.由公差等级决定4.普通平键连接中，键的主要失效形式是（）。A.键的剪切破坏B.轮毂的挤压破坏C.键的弯曲破坏D.轴的扭转破坏5.平面机构中，若某构件与其他构件形成两个转动副且两轴平行，则该构件属于（）。A.低副B.高副C.虚约束D.局部自由度6.滚动轴承6208的内径尺寸为（）。A.8mmB.40mmC.20mmD.80mm7.带传动中，若小带轮包角从150°减小到120°，其他条件不变，其最大有效拉力将（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减8.螺纹连接中，采用双螺母防松的方法属于（）。A.摩擦防松B.机械防松C.永久防松D.破坏螺纹副防松9.渐开线直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径计算公式为（）。A.d_a=m(z+2)B.d_a=mzC.d_a=m(z-2)D.d_a=m(z+1)10.轴的材料选用45钢并进行调质处理，主要目的是提高（）。A.表面硬度B.整体强度和韧性C.耐磨性D.耐腐蚀性11.平面四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于等于其他两杆长度之和，且最短杆为机架，则该机构为（）。A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.导杆机构12.材料的洛氏硬度HRC测量时，采用的压头是（）。A.硬质合金球B.金刚石圆锥C.钢球D.金刚石棱锥13.滑动轴承中，轴瓦材料选用ZCuSn10Pb1，主要利用其（）。A.高熔点B.良好的减摩性和耐磨性C.高强度D.耐腐蚀性14.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要与（）有关。A.模数B.齿数C.分度圆直径D.齿宽15.螺栓连接受横向载荷时，若采用普通螺栓（受拉），其所需预紧力主要由（）决定。A.横向载荷大小B.螺栓直径C.摩擦系数D.结合面数目二、填空题（每空1分，共15分）1.机械零件的失效形式主要包括断裂、（）、变形和（）。2.平面机构自由度计算公式为F=（），其中n为活动构件数，PL为低副数，PH为高副数。3.螺纹的公称直径是指（）直径，普通螺纹的牙型角为（）度。4.带传动的主要失效形式是（）和（）。5.滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同轴承在相同条件下运转，（）的轴承发生点蚀前的总转数。6.轴按受载情况可分为心轴、（）和（）。7.材料的屈服强度σs是指材料产生（）塑性变形时的应力。8.齿轮传动的重合度ε越大，说明同时参与啮合的齿数（），传动越平稳。9.滑动轴承的润滑方式主要有（）和压力润滑。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.基轴制配合中，基准轴的上偏差为0。（）2.普通V带传动的张紧力越大，传动能力越强，因此应尽可能增大张紧力。（）3.平面机构中，虚约束不会影响机构的运动，设计时可根据需要添加。（）4.滚动轴承的内径代号为08时，内径尺寸为40mm。（）5.键连接中，半圆键对轴的削弱较大，主要用于轻载或锥形轴连接。（）6.渐开线齿轮的模数越大，轮齿越厚，承载能力越强。（）7.轴的弯扭合成强度校核时，通常将扭矩乘以一个小于1的折合系数，以考虑扭矩和弯矩性质的不同。（）8.材料的硬度越高，耐磨性越好，因此机械零件应尽可能选用高硬度材料。（）9.平面四杆机构中，当摇杆为主动件时，可能存在死点位置。（）10.螺栓连接的预紧力越大，连接越可靠，因此预紧力应尽可能大。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述齿轮传动的主要失效形式及相应的预防措施。2.说明滚动轴承游隙的类型及调整游隙的常用方法。3.分析螺纹连接预紧的目的，并列举3种控制预紧力的方法。4.平面机构中，如何判断是否存在虚约束？列举2种常见的虚约束情况。5.比较带传动与链传动的优缺点（各列举3点）。五、计算题（共15分）1.（5分）计算图1所示平面机构的自由度（需指出是否存在局部自由度或虚约束）。（注：图中A、B、C、D为转动副，E为移动副，构件2与构件3在E处接触，构件4为滚子）2.（5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°。求：（1）分度圆直径d1、d2；（2）中心距a；（3）齿顶圆直径da1、da2。3.（5分）某螺栓连接受轴向工作载荷F=5000N，预紧力F0=8000N，剩余预紧力F'=6000N。已知螺栓材料的许用拉应力[σ]=80MPa，螺栓小径d1=10mm。校核该螺栓的强度是否满足要求（螺栓拉应力公式：σ=4×1.3F2/(πd1²)，其中F2为总拉力）。参考答案一、单项选择题1.B2.C3.C4.B5.C6.B7.B8.A9.A10.B11.B12.B13.B14.C15.A二、填空题1.磨损；表面损伤（或“胶合”等）2.3n-2PL-PH3.大径；604.打滑；疲劳断裂（或“带的疲劳破坏”）5.90%6.转轴；传动轴7.0.2%8.越多9.油杯润滑（或“油浴润滑”“飞溅润滑”）三、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.×四、简答题1.主要失效形式：①齿面接触疲劳磨损（点蚀）：提高齿面硬度，采用合理的热处理；②齿根弯曲疲劳断裂：增大模数，提高齿根强度；③齿面胶合：采用抗胶合润滑油，控制齿面相对滑动速度；④齿面磨损：提高齿面硬度，保证润滑清洁；⑤塑性变形：提高齿面硬度，限制过载。2.游隙类型：径向游隙和轴向游隙。调整方法：①加减轴承盖与轴承座之间的垫片厚度（如向心角接触轴承）；②利用调整螺母（如圆锥滚子轴承）；③通过螺钉和止动垫片调整（如角接触球轴承）。3.预紧目的：增强连接的可靠性和紧密性，防止受载后连接分离或松动。控制方法：①扭矩法（通过控制拧紧扭矩间接控制预紧力）；②测量螺栓伸长量法（直接测量预紧后螺栓的伸长量）；③屈服点法（使螺栓预紧至接近屈服状态）。4.判断方法：若去除某约束后，机构自由度不变，则该约束为虚约束。常见情况：①两构件间形成多个相同的低副（如平行四边形机构中对边平行的情况）；②机构中存在轨迹重合的点（如两构件用转动副连接且转动轴线重合）；③机构中存在冗余的滚子（如凸轮机构中滚子绕自身轴线的转动）。5.带传动优点：①传动平稳，噪声小；②能缓冲吸振；③过载时打滑保护；④中心距适应范围大。缺点：①存在弹性滑动，传动比不准确；②寿命较短；③需要张紧装置，结构尺寸较大。链传动优点：①无弹性滑动，传动比准确；②承载能力大；③寿命较长；④可在恶劣环境（如高温、多尘）下工作。缺点：①传动不平稳，有冲击噪声；②对安装精度要求高；③无过载保护。五、计算题1.机构分析：构件4为滚子，存在局部自由度（F'=1）；构件2与3在E处形成移动副（PL=1）。活动构件数n=4（构件1、2、3、4），低副PL=5（A、B、C、D四个转动副，E一个移动副），高副PH=0。自由度F=3n-2PL-PH-F'=3×4-2×5-0-1=12-10-1=1。2.（1）分度圆直径：d1=mz1=3×20=60mm；d2=mz2=3×60=180mm。（2）中心距a=(d1+d2)/2=(60+180)/2=120mm。（3）齿顶圆直径：da1=d1+2ha=60+2×1×3=66mm