2021年大一机械基础成人自考版试题及参考答案

2021年大一机械基础成人自考版试题及参考答案

一、单项选择题（总共10题，每题2分）1.平面机构中，活动构件数n=4，低副数PL=5，高副数PH=1，其自由度F为（）A.0B.1C.2D.32.齿轮的模数m的物理意义是（）A.齿距与π的比值B.齿高与π的比值C.齿厚与π的比值D.齿宽与π的比值3.带传动中，不可避免的现象是（）A.打滑B.弹性滑动C.磨损D.胶合4.自行车的前轴属于（）A.转轴B.心轴C.传动轴D.挠性轴5.滚动轴承代号6208中，内径尺寸为（）A.8mmB.16mmC.40mmD.80mm6.双线螺纹的螺距P=2mm，其导程S为（）A.1mmB.2mmC.4mmD.8mm7.凸轮机构从动件等速运动规律的主要缺点是（）A.刚性冲击B.柔性冲击C.无冲击D.冲击大8.基孔制的孔公差带代号为（）A.hB.HC.DD.d9.衡量塑性材料强度的主要指标是（）A.屈服强度σsB.抗拉强度σbC.疲劳强度σ-1D.硬度HB10.平键连接的工作面是（）A.上表面B.下表面C.两侧面D.端面二、填空题（总共10题，每题2分）1.平面机构的组成要素包括________和________。2.标准齿轮的压力角α=________度。3.带传动的张紧方法主要有________和________。4.轴的常用材料有________和________。5.滚动轴承的主要失效形式有________、________和胶合。6.螺纹的旋向分为________和________。7.凸轮机构的基圆半径是指从________到凸轮轮廓的最小距离。8.公差是指允许________的变动量。9.材料的刚度是指抵抗________的能力，其指标为弹性模量E。10.键连接的主要作用是传递________。三、判断题（总共10题，每题2分）1.构件是运动的单元，零件是制造的单元。2.平面机构的自由度必须大于等于1才能运动。3.齿轮的模数越大，齿的承载能力越强。4.带传动的打滑是不可避免的。5.转轴只受扭矩不受弯矩。6.滚动轴承内径代号08表示内径为40mm。7.螺纹的线数越多，传动效率越高。8.凸轮机构的基圆半径越小，机构越紧凑，但压力角越大。9.公差越小，零件的精度越高。10.材料的弹性模量E越大，其刚度越小。四、简答题（总共4题，每题5分）1.简述平面机构自由度的计算步骤及注意事项。2.简述齿轮传动的特点。3.简述轴的设计步骤。4.简述滚动轴承的选择原则。五、讨论题（总共4题，每题5分）1.讨论带传动和齿轮传动的适用场合及优缺点。2.讨论凸轮机构从动件运动规律的选择依据。3.讨论轴的强度计算方法及适用情况。4.讨论公差配合在机械设计中的重要性。参考答案一、单项选择题答案1.B2.A3.B4.B5.C6.C7.A8.B9.A10.C二、填空题答案1.构件；运动副2.203.调整中心距；使用张紧轮4.45钢；合金钢5.疲劳点蚀；磨损6.左旋；右旋7.凸轮转动中心8.尺寸9.变形10.扭矩三、判断题答案1.对2.对3.对4.错5.错6.对7.对8.对9.对10.错四、简答题答案1.步骤：①确定活动构件数n（机架不计入）；②统计低副数PL（转动副、移动副）和高副数PH（凸轮副、齿轮副）；③代入公式F=3n-2PL-PH计算。注意事项：排除虚约束（重复约束）、局部自由度（如滚子转动）；确保原动件数等于自由度以保证确定运动。2.优点：传动比准确恒定；效率高（0.95-0.99）；承载能力强；结构紧凑；适用范围广。缺点：制造安装精度要求高、成本高；不适用于远距离传动；高速时冲击噪声大。3.①确定工作条件（载荷、转速、环境）；②选材料（如45钢调质）；③估算最小直径（扭转强度公式）；④结构设计（轴肩、键槽等）；⑤强度校核（扭转、弯曲或弯扭组合）；⑥刚度校核（挠度、转角）。4.①载荷类型：径向载荷选深沟球轴承，轴向载荷选推力轴承，联合载荷选角接触轴承；②载荷大小：重载选滚子轴承，轻载选球轴承；③转速：高速选球轴承（离心力小）；④安装维护：调心轴承适应偏斜，分离型轴承便于安装；⑤经济性：优先选标准轴承（如深沟球）。五、讨论题答案1.带传动适用于远距离、中小功率、高速缓冲场合（如电机泵连接），优点：缓冲减振、过载保护、成本低；缺点：传动比不准、效率低。齿轮传动适用于近距离、大功率、高精度场合（如机床主轴），优点：传动比准、效率高、承载强；缺点：成本高、无过载保护。通常带传动放高速级（缓冲），齿轮传动放低速级（传扭矩）。2.需考虑：①运动要求（匀速选等速，平稳选等加速/简谐）；②冲击情况（低速轻载选等速，中速选等加速，高速选正弦）；③机构尺寸（基圆小则压力角大，需平衡紧凑性与自锁风险）；④工作环境（自动机床需精确选等加速，内燃机需平稳选简谐）。3.①扭转强度：用于传动轴（只受扭矩），公式τ=T/Wt≤[τ]，估算轴径；②弯曲强度：用于心轴（只受弯矩），公式σ=M/W≤[σ]；③弯扭组合：用于转轴（受弯矩+扭矩），用当量扭矩Te=T√α（α为应力集中系数），校核疲劳强度。扭转强度初估，弯曲强度校心轴，弯扭组合校转轴。4.①保证互换性：相同零件可替换，便于批量生产维修