机械基础结业考试及答案

机械基础结业考试及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下哪种运动副属于低副（）A.齿轮副B.凸轮副C.转动副D.螺旋副2.平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=40mm，b=60mm，c=50mm，d=70mm，当以a为机架时，该机构为（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.不确定3.渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数是（）A.14B.17C.20D.254.带传动中，带在带轮上的包角越大，其所能传递的功率（）A.越大B.越小C.不变D.不确定5.链传动中，链节数通常取为偶数，这是为了（）A.提高链传动的平稳性B.方便安装C.避免采用过渡链节D.提高链的强度6.普通平键连接的主要失效形式是（）A.键的剪断B.键的弯曲破坏C.键的磨损D.轮毂的挤压破坏7.滚动轴承的基本额定动载荷是指（）A.轴承所能承受的最大载荷B.轴承在额定转速下所能承受的最大载荷C.一批同型号的轴承在相同条件下运转，其中90%的轴承发生点蚀破坏前所能承受的最大载荷D.一批同型号的轴承在相同条件下运转，其中10%的轴承发生点蚀破坏前所能承受的最大载荷8.联轴器和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.补偿两轴的相对位移9.轴按受载性质分类，只承受转矩的轴是（）A.心轴B.转轴C.传动轴D.曲轴10.滑动轴承中，为了提高轴承的承载能力，通常采用（）A.增大轴颈直径B.增大轴承宽度C.提高轴颈和轴承的表面粗糙度D.选择合适的润滑油和润滑方式11.螺纹连接防松的根本问题在于（）A.增加螺纹连接的轴向力B.增加螺纹连接的横向力C.防止螺纹副的相对转动D.增加螺纹连接的刚度12.下列哪种弹簧常用于缓冲和吸振（）A.圆柱螺旋压缩弹簧B.圆柱螺旋拉伸弹簧C.圆锥螺旋弹簧D.碟形弹簧13.对于齿轮传动，为了提高其抗疲劳点蚀的能力，可采取的措施是（）A.减小齿面硬度B.增大齿面粗糙度C.提高齿面硬度D.减小齿宽14.蜗杆传动中，蜗杆的头数越少，则（）A.传动效率越高B.传动效率越低C.承载能力越大D.自锁性能越差15.在机械设计中，通常应优先选用（）A.标准件B.非标准件C.自行设计的零件D.外购件二、填空题（每题2分，共20分）1.平面机构具有确定运动的条件是。2.齿轮传动的基本要求是和。3.带传动的主要失效形式是和。4.滚动轴承的基本代号由、和组成。5.螺纹的公称直径是指。6.轴上零件的周向固定方法有、、等。7.联轴器可分为和两大类。8.滑动轴承的润滑方式有、和等。9.弹簧的主要功能有、、和等。10.机械零件的失效形式主要有、、和等。三、判断题（每题1分，共10分）1.平面四杆机构中，曲柄一定是最短杆。（）2.渐开线齿轮的齿廓形状取决于基圆的大小。（）3.带传动在工作时产生弹性滑动是不可避免的。（）4.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。（）5.普通平键连接的工作面是键的两侧面。（）6.滚动轴承的内径尺寸公差带是位于零线下方的单向公差带。（）7.联轴器和离合器的区别在于，联轴器在机器运转过程中可随时使两轴分离或接合，而离合器只能在机器停车后才能使两轴分离或接合。（）8.轴的强度计算中，对于只受转矩的轴，通常采用按扭转强度计算的方法。（）9.滑动轴承的润滑油粘度越大，其承载能力越强。（）10.弹簧的刚度越大，其变形量越小。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述平面四杆机构的类型及其特点。2.齿轮传动中，为什么要进行齿廓修形？3.带传动中，弹性滑动和打滑是如何产生的？它们对带传动有何影响？4.简述滚动轴承的选择步骤。五、计算题（每题10分，共20分）1.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，其模数m=5mm，齿数z₁=20，z₂=40，试求：（1）两轮的分度圆直径d₁、d₂；（2）两轮的齿顶圆直径da₁、da₂；（3）两轮的齿根圆直径df₁、df₂；（4）两轮的中心距a。2.一轴用一对6208深沟球轴承支承，已知轴承所受的径向载荷Fr₁=2000N，Fr₂=3000N，轴的转速n=1000r/min，试求：（1）该对轴承的基本额定动载荷C；（2）该对轴承的寿命L₁₀h。（注：6208轴承的基本额定动载荷C=29.5kN，f₁=1，f₂=1）机械基础结业考试答案一、单项选择题1.C转动副和移动副属于低副，齿轮副和凸轮副属于高副。所以答案选C。2.B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，且以最短杆为机架时，机构为双曲柄机构。本题中a为最短杆且为机架，满足双曲柄机构的条件，所以答案选B。3.B渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数是17。所以答案选B。4.A带在带轮上的包角越大，带与带轮之间的摩擦力就越大，其所能传递的功率也就越大。所以答案选A。5.C链节数通常取偶数是为了避免采用过渡链节，过渡链节的强度较低，会影响链传动的可靠性。所以答案选C。6.D普通平键连接的主要失效形式是轮毂的挤压破坏，因为键的剪切强度和弯曲强度通常较高。所以答案选D。7.C滚动轴承的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%的轴承发生点蚀破坏前所能承受的最大载荷。所以答案选C。8.B联轴器和离合器的主要作用是传递运动和转矩，缓冲、减振、防止过载和补偿两轴相对位移是它们的附加作用。所以答案选B。9.C心轴只承受弯矩，转轴既承受弯矩又承受转矩，传动轴只承受转矩，曲轴是一种特殊的轴，用于将旋转运动和直线运动相互转换。所以答案选C。10.B增大轴承宽度可以提高滑动轴承的承载能力，但要注意避免出现边缘效应。增大轴颈直径会增加摩擦功耗，提高表面粗糙度会降低承载能力，选择合适的润滑油和润滑方式主要是改善润滑条件。所以答案选B。11.C螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动，可通过增加摩擦力、采用机械防松等方法来实现。所以答案选C。12.A圆柱螺旋压缩弹簧常用于缓冲和吸振，圆柱螺旋拉伸弹簧主要用于承受拉力，圆锥螺旋弹簧和碟形弹簧多用于承受较大的载荷。所以答案选A。13.C提高齿面硬度可以提高齿轮抗疲劳点蚀的能力，减小齿面硬度、增大齿面粗糙度和减小齿宽都会降低齿轮的抗疲劳点蚀能力。所以答案选C。14.B蜗杆的头数越少，传动效率越低，但自锁性能越好。所以答案选B。15.A在机械设计中，通常应优先选用标准件，因为标准件具有通用性强、质量可靠、成本低等优点。所以答案选A。二、填空题1.机构的自由度大于零且等于原动件的数目。机构只有满足自由度大于零且等于原动件数目时，才能具有确定的运动。2.传动平稳、承载能力高。这是齿轮传动的两个基本要求，传动平稳可以保证传动的准确性和噪声小，承载能力高可以保证齿轮在工作时不发生失效。3.打滑、疲劳破坏。带传动在过载时会发生打滑现象，而带在交变应力作用下会发生疲劳破坏。4.内径代号、尺寸系列代号、类型代号。滚动轴承的基本代号是识别轴承的重要依据，由这三部分组成。5.螺纹的大径。对于普通螺纹，公称直径就是大径。6.键连接、花键连接、过盈配合连接。这些都是常用的轴上零件周向固定方法，能保证零件与轴一起转动。7.刚性联轴器、挠性联轴器。刚性联轴器不具有补偿两轴相对位移的能力，挠性联轴器可以补偿两轴的相对位移。8.手工润滑、滴油润滑、油浴润滑。这些是滑动轴承常见的润滑方式，根据不同的工作条件选择合适的润滑方式。9.缓冲和吸振、储存和释放能量、测量力和力矩、控制运动。弹簧具有多种功能，在不同的机械中发挥着重要作用。10.磨损、疲劳破坏、变形、断裂。这些是机械零件常见的失效形式，设计时要采取相应措施防止零件失效。三、判断题1.×平面四杆机构中，曲柄不一定是最短杆，当满足杆长条件且最短杆的邻边为机架时，最短杆的邻边为曲柄。2.√渐开线齿轮的齿廓形状取决于基圆的大小，基圆越小，齿廓曲线越弯曲。3.√带传动在工作时，由于带的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动，是不可避免的。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，因此不能用于要求传动比恒定的场合。5.√普通平键连接是靠键的两侧面与轮毂和轴上键槽的侧面相互挤压来传递转矩的，所以工作面是键的两侧面。6.√滚动轴承的内径尺寸公差带是位于零线下方的单向公差带，这是为了保证与轴的配合精度。7.×联轴器只能在机器停车后才能使两轴分离或接合，而离合器在机器运转过程中可随时使两轴分离或接合。8.√对于只受转矩的轴，通常采用按扭转强度计算的方法来初步确定轴的直径。9.×滑动轴承的润滑油粘度要根据工作条件选择合适的值，并不是粘度越大承载能力越强，粘度过大可能会导致发热和功率损失增大。10.√弹簧的刚度越大，在相同外力作用下其变形量越小。四、简答题1.平面四杆机构的类型及其特点如下：（1）曲柄摇杆机构：有一个曲柄和一个摇杆，能将曲柄的连续转动转换为摇杆的往复摆动，或者将摇杆的往复摆动转换为曲柄的连续转动。（2）双曲柄机构：具有两个曲柄，两曲柄可以等速转动，也可以不等速转动，常用于需要实现转动形式转换和运动传递的场合。（3）双摇杆机构：具有两个摇杆，两摇杆做往复摆动，常用于需要实现摆动运动的场合，如汽车的转向机构。2.齿轮传动中进行齿廓修形的原因如下：齿轮在传动过程中，由于受力变形、制造误差和安装误差等因素的影响，会导致轮齿在啮合过程中产生冲击和振动，从而影响传动的平稳性和噪声。通过齿廓修形，可以消除或减小这些不利因素的影响，使轮齿在啮合过程中更加平稳，减少冲击和噪声，提高齿轮的承载能力和使用寿命。3.带传动中弹性滑动和打滑的产生原因及影响如下：（1）弹性滑动：带是弹性体，在传动过程中，由于带的紧边和松边拉力不同，导致带在紧边和松边的弹性变形量不同，从而使带与带轮之间产生相对滑动，这种滑动称为弹性滑动。弹性滑动是不可避免的，它会使带传动的传动比不准确，降低传动效率，但不会使带传动失效。（2）打滑：当带传动的负载超过带与带轮之间的最大摩擦力时，带与带轮之间会发生全面的相对滑动，这种现象称为打滑。打滑会使带传动失去传动能力，加剧带的磨损，降低带的使用寿命。4.滚动轴承的选择步骤如下：（1）根据工作条件和要求，确定轴承的类型，如深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承等。（2）根据轴承所受的载荷大小、方向和性质，计算轴承的当量动载荷。（3）根据轴承的转速和工作寿命要求，计算轴承的基本额定动载荷。（4）根据计算得到的基本额定动载荷，从轴承样本中选择合适的轴承型号。（5）对所选轴承进行必要的校核，如寿命校核、静强度校核等，确保轴承满足工作要求。五、计算题1.（1）根据分度圆直径公式d=dd