机械基础考试题库(附带答案)

机械基础考试题库(附带答案)一、单项选择题1.构件是机械中（）的单元。A.制造B.运动C.分析D.装配答案：B。构件是机械中运动的单元，零件是制造的单元。2.下列哪种螺纹主要用于联接（）。A.三角形螺纹B.梯形螺纹C.矩形螺纹D.锯齿形螺纹答案：A。三角形螺纹的牙型角大，自锁性能好，主要用于联接；梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。3.平键联接的主要失效形式是（）。A.键剪断B.键磨损C.轮毂的键槽挤压破坏D.键的工作面被压溃答案：D。平键联接中，通常键的强度足够，其主要失效形式是键的工作面被压溃。4.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（）。A.带的材料不符合虎克定律B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的弹性滑动答案：D。带传动存在弹性滑动，使得带传动不能保证准确的传动比。打滑是一种过载现象，不是正常工作时不能保证准确传动比的原因。5.链传动中，链节数应尽量取（）。A.奇数B.偶数C.质数D.任意数答案：B。链节数取偶数，可避免使用过渡链节，过渡链节的强度较低。6.一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知$z_1=18$，$z_2=72$，则这对齿轮的弯曲应力（）。A.$\sigma_{F1}\gt\sigma_{F2}$B.$\sigma_{F1}\lt\sigma_{F2}$C.$\sigma_{F1}=\sigma_{F2}$D.无法判断答案：A。根据弯曲强度计算公式，在其他条件相同的情况下，齿数少的齿轮弯曲应力大，所以$\sigma_{F1}\gt\sigma_{F2}$。7.蜗杆传动的主要失效形式是（）。A.齿面胶合、磨损和点蚀B.齿根折断C.齿面塑性变形D.齿面疲劳磨损答案：A。由于蜗杆传动在啮合处有较大的相对滑动速度，容易产生胶合、磨损和点蚀等失效形式。8.滚动轴承的基本额定寿命是指（）。A.一批同型号的轴承在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命B.一个轴承在额定载荷作用下所能达到的寿命C.一个轴承在实际工作中所能达到的寿命D.一批同型号的轴承在相同条件下运转，其中10%的轴承所能达到的寿命答案：A。滚动轴承的基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命。9.联轴器与离合器的主要作用是（）。A.缓冲、减振B.传递运动和转矩C.防止机器发生过载D.补偿两轴的不同心或热膨胀答案：B。联轴器与离合器的主要作用是传递运动和转矩。缓冲、减振是弹性联轴器的部分作用；防止机器过载是安全联轴器的作用；补偿两轴的不同心或热膨胀是一些联轴器的功能。10.平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做（）。A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.以上都不是答案：B。根据平面四杆机构的类型判断条件，当最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构。二、多项选择题1.机械中常用的机构有（）。A.连杆机构B.凸轮机构C.齿轮机构D.螺旋机构答案：ABCD。连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和螺旋机构都是机械中常用的机构。2.螺纹联接的防松方法有（）。A.摩擦防松B.机械防松C.永久防松D.化学防松答案：ABC。螺纹联接的防松方法主要有摩擦防松、机械防松和永久防松（如冲点、焊接等），化学防松不属于常见的防松方法。3.带传动的特点有（）。A.能缓冲吸振B.传动平稳C.能保证准确的传动比D.过载时会打滑，能起到保护作用答案：ABD。带传动能缓冲吸振、传动平稳，过载时会打滑起到保护作用，但由于存在弹性滑动，不能保证准确的传动比。4.齿轮传动的失效形式有（）。A.齿面磨损B.齿面胶合C.齿面疲劳点蚀D.齿根折断答案：ABCD。齿轮传动的失效形式主要有齿面磨损、齿面胶合、齿面疲劳点蚀和齿根折断等。5.滚动轴承的组合设计包括（）。A.轴承的配置B.轴承的轴向固定C.轴承的配合D.轴承的润滑和密封答案：ABCD。滚动轴承的组合设计包括轴承的配置、轴向固定、配合以及润滑和密封等方面。三、判断题1.构件可以是一个单独制造的零件，也可以是由若干个零件刚性联接而成的一个整体。（）答案：√。构件是运动的单元，它可以是单个零件，也可以是多个零件刚性连接的整体。2.三角形螺纹的牙型角比梯形螺纹的牙型角小。（）答案：×。三角形螺纹的牙型角为60°，梯形螺纹的牙型角为30°，所以三角形螺纹的牙型角比梯形螺纹的牙型角大。3.带传动工作时，带的紧边拉力和松边拉力不相等。（）答案：√。带传动工作时，由于需要传递转矩，带的紧边拉力和松边拉力存在差值。4.链传动能保证准确的平均传动比，但瞬时传动比是变化的。（）答案：√。链传动的平均传动比是准确的，但由于链节在链轮上的多边形效应，瞬时传动比是变化的。5.齿轮的齿面接触强度主要取决于齿轮的模数。（）答案：×。齿轮的齿面接触强度主要取决于齿轮的分度圆直径，而不是模数。6.蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，传动效率越高。（）答案：√。蜗杆的头数越多，导程角越大，传动效率越高。7.滚动轴承的内径公差带是位于零线下方的负偏差。（）答案：√。滚动轴承的内径公差带是位于零线下方的负偏差。8.联轴器和离合器的主要区别在于，联轴器在机器运转过程中不能使两轴分离，而离合器可以。（）答案：√。这是联轴器和离合器的主要区别之一。9.平面四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无论取哪一杆为机架，都只能得到双摇杆机构。（）答案：√。根据平面四杆机构的类型判断条件，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，无论取哪一杆为机架，都只能得到双摇杆机构。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：√。凸轮的轮廓曲线决定了从动件的运动规律。四、填空题1.机械是（）、（）和（）的总称。答案：机器、机构、构件2.螺纹的公称直径是指（）。答案：螺纹的大径3.平键的剖面尺寸（$b\timesh$）通常是根据（）按标准选取。答案：轴的直径4.带传动的主要失效形式是（）和（）。答案：打滑、疲劳破坏5.链传动的主要参数有（）、（）和（）等。答案：链节距、链轮齿数、链长6.齿轮传动的设计准则，闭式软齿面传动通常按（）设计，按（）校核；闭式硬齿面传动通常按（）设计，按（）校核。答案：齿面接触强度、齿根弯曲强度、齿根弯曲强度、齿面接触强度7.蜗杆传动中，蜗杆的螺旋线方向与蜗轮的螺旋线方向应（）。答案：相同8.滚动轴承按承受载荷的方向可分为（）、（）和（）三类。答案：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承9.联轴器可分为（）联轴器和（）联轴器两大类。答案：刚性、挠性10.平面四杆机构中，压力角与传动角之和等于（）。答案：90°五、简答题1.简述构件和零件的区别与联系。构件是机械中运动的单元，零件是制造的单元。构件可以是一个单独制造的零件，也可以是由若干个零件刚性联接而成的一个整体。例如，发动机中的曲轴，它本身是一个零件，同时也是一个构件；而汽车的发动机连杆，它是由连杆体、连杆盖、螺栓等多个零件装配而成的一个构件。2.为什么螺纹联接需要防松？常见的防松方法有哪些？螺纹联接在工作过程中，由于受到振动、冲击、变载荷等作用，螺纹副之间的摩擦力可能会减小或消失，导致螺纹联接松动。松动会使联接失去紧固作用，影响机器的正常工作，甚至会引发安全事故，所以需要防松。常见的防松方法有：-摩擦防松：如采用弹簧垫圈、对顶螺母等，通过增加螺纹副之间的摩擦力来防止松动。-机械防松：如采用开口销与六角开槽螺母、止动垫圈等，通过机械装置限制螺纹副的相对转动。-永久防松：如冲点、焊接、铆接等，使螺纹副之间形成永久性的连接，防止松动。3.带传动为什么会产生弹性滑动和打滑？二者有何区别？带传动中，由于带是弹性体，在紧边和松边的拉力作用下，带的伸长量不同。当带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力减小，带会收缩并相对于主动轮向后滑动；当带由松边绕过从动轮进入紧边时，带的拉力增大，带会被拉长并相对于从动轮向前滑动，这种现象称为弹性滑动。打滑是当带传动的载荷过大，超过了带与带轮之间的最大摩擦力时，带与带轮之间发生的全面滑动。二者的区别在于：弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的，它会使带传动的传动比不准确；而打滑是一种过载现象，是可以避免的，打滑会使带传动失去正常的工作能力，甚至损坏带和带轮。4.简述齿轮传动的主要失效形式及产生的原因。齿轮传动的主要失效形式及产生原因如下：-齿面磨损：主要是由于齿面间存在相对滑动，以及灰尘、杂质等进入齿面间引起的。在开式齿轮传动中，齿面磨损是主要的失效形式。-齿面胶合：在高速重载的齿轮传动中，齿面间的压力大、相对滑动速度高，会使齿面温度升高，导致齿面间的润滑油膜破裂，两齿面金属直接接触并发生粘连，当齿面相对滑动时，较软的齿面金属会被撕下，形成胶合。-齿面疲劳点蚀：在交变接触应力的作用下，齿面表层会产生微小的疲劳裂纹，随着裂纹的扩展和润滑油的侵入，裂纹间的金属微粒会脱落，形成麻点状凹坑，即疲劳点蚀。一般发生在闭式齿轮传动中。-齿根折断：由于齿根处的弯曲应力最大，且存在应力集中，在交变载荷的作用下，齿根处会产生疲劳裂纹，裂纹逐渐扩展最终导致齿根折断。另外，当齿轮受到突然的过载时，也可能发生过载折断。5.滚动轴承的基本额定动载荷和基本额定寿命有什么关系？滚动轴承的基本额定动载荷$C$、基本额定寿命$L_{10}$和当量动载荷$P$之间存在以下关系：对于球轴承：$L_{10}=(\frac{C}{P})^3\times10^6$转；对于滚子轴承：$L_{10}=(\frac{C}{P})^{\frac{10}{3}}\times10^6$转。基本额定动载荷是指一批同型号的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承所能承受的恒定载荷。基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命。在当量动载荷$P$一定的情况下，基本额定动载荷$C$越大，基本额定寿命$L_{10}$越长。六、计算题1.已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，$z_1=20$，$z_2=60$，模数$m=5mm$，试求：（1）两轮的分度圆直径$d_1$、$d_2$；（2）两轮的齿顶圆直径$d_{a1}$、$d_{a2}$；（3）两轮的齿根圆直径$d_{f1}$、$d_{f2}$；（4）标准中心距$a$。解：（1）根据分度圆直径公式$d=mz$，可得：$d_1=mz_1=5\times20=100mm$$d_2=mz_2=5\times60=300mm$（2）对于标准直齿圆柱齿轮，齿顶高系数$h_a^=1$，齿顶圆直径公式为$d_a=d+2h_a^m$，则：$d_{a1}=d_1+2h_a^m=100+2\times1\times5=110mm$$d_{a2}=d_2+2h_a^m=300+2\times1\times5=310mm$（3）顶隙系数$c^=0.25$，齿根圆直径公式为$d_f=d-2(h_a^+c^)m$，则：$d_{f1}=d_1-2(h_a^+c^)m=100-2\times(1+0.25)\times5=87.5mm$$d_{f2}=d_2-2(h_a^+c^)m=300-2\times(1+0.25)\times5=287.5mm$（4）标准中心距公式为$a=\frac{d_1+d_2}{2}$，则：$a=\frac{100+300}{2}=200mm$2.有一普通$V$带传动，已知主动轮基准直径$d_1=100mm$，从动轮基准直径$d_2=400mm$，主动轮转速$n_1=1460r/min$，求：（1）传动比$i$；（2）从动轮转速$n_2$；（3）若考虑带传动的弹性滑动，设滑动率$\epsilon=0.03$，求从动轮的实际转速$n_2'$。解：（1）传动比公式为$i=\frac{d_2}{d_1}$（不考虑滑动），则：$i=\frac{400}{100}=4$（2）根据传动比与转速的关系$i=\frac{n_1}{n_2}$，可得：$n_2=\frac{n_1}{i}=\frac{1460}{4}=