2026年《机械基础》期末复习卷及参考答案

2026年《机械基础》期末复习卷及参考答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于等于其余两杆长度之和，当以最短杆的相邻杆为机架时，机构为（）A.双曲柄机构B.曲柄摇杆机构C.双摇杆机构D.摆动导杆机构2.带传动正常工作时，不能保证准确传动比是因为（）A.带的材料不符合胡克定律B.带容易变形C.带传动存在弹性滑动D.带传动存在打滑3.渐开线齿轮的齿廓形状取决于哪个圆的大小（）A.分度圆B.基圆C.齿顶圆D.齿根圆4.普通平键静连接的主要失效形式是（）A.键的扭曲B.工作面的压溃C.工作面的磨损D.键的剪断5.对于硬齿面闭式齿轮传动，主要的失效形式是（）A.齿面胶合B.齿面疲劳点蚀C.齿根弯曲折断D.齿面磨损6.滚动轴承的基本额定动载荷C，其定义对应的失效概率是（）A.1%B.10%C.50%D.90%7.凸轮机构中，从动件做等速运动规律时，机构会产生（）A.刚性冲击B.柔性冲击C.没有冲击D.既有刚性又有柔性冲击8.普通V带的公称长度是指（）A.内周长度B.外周长度C.基准长度D.中性层长度9.蜗杆传动的正确啮合条件中，蜗杆的轴向模数等于蜗轮的（）模数A.轴向B.端面C.法向D.径向10.下面哪种机构不能实现间歇运动（）A.槽轮机构B.棘轮机构C.曲柄摇杆机构D.不完全齿轮机构11.轴按承受载荷分类，只承受弯矩不承受扭矩的轴称为（）A.转轴B.传动轴C.心轴D.转动轴12.标准渐开线直齿圆柱齿轮，所有齿廓渐开线都位于（）A.基圆以内B.基圆以外C.基圆和分度圆之间D.分度圆以外13.螺栓连接中，承受横向载荷的普通紧螺栓连接，其主要失效形式是（）A.螺栓杆被剪切B.螺栓杆被弯曲C.螺栓杆发生拉断D.接合面发生滑移14.铰链四杆机构存在死点位置时，机构的传动角为（）A.0°B.90°C.180°D.45°15.一对标准直齿圆柱齿轮传动，实际中心距比标准中心距略大，那么传动比（）A.变大B.变小C.不变D.不确定二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于带传动优点的有（）A.适用于中心距较大的传动场合B.缓冲吸振，运行平稳噪声小C.过载时打滑可以保护关键零件D.能保证准确的传动比E.结构简单维护方便，成本较低2.滚动轴承和滑动轴承相比，优点有（）A.摩擦阻力小，传动效率高B.径向间隙小，旋转精度高C.润滑维护方便，更换轴承简单D.抗冲击能力强E.相同载荷下径向尺寸更小3.凸轮机构从动件常用的运动规律中，存在柔性冲击的是（）A.等速运动规律B.等加速等减速运动规律C.余弦加速度（简谐）运动规律D.正弦加速度（摆线）运动规律E.五次多项式运动规律4.齿轮传动的润滑主要作用有（）A.减小齿面摩擦磨损B.带走啮合热量，降低工作温度C.隔绝空气和水分，防止齿面生锈D.降低啮合噪声E.缓冲吸振，减缓冲击5.下列哪些措施可以提高轴的疲劳强度（）A.优化轴的结构设计，减小轴截面的应力集中B.降低轴表面的粗糙度值，减小表面微裂纹的影响C.对轴表面进行喷丸、滚压等强化处理，引入残余压应力D.增大轴的危险截面直径，降低工作应力水平E.改用强度更高、疲劳性能更好的材料三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分，正确打√，错误打×）1.机构中可动构件的自由度等于原动件数量时，机构才具有确定的运动。（）2.弹性滑动是带传动中不可避免的物理现象，打滑可以通过设计避免。（）3.一对标准直齿圆柱齿轮传动，相同工况下小齿轮齿根弯曲应力比大齿轮更大。（）4.定轴轮系的总传动比等于各从动轮齿数的乘积与各主动轮齿数乘积的比值。（）5.蜗杆传动的传动比大，结构紧凑，传动效率比二级齿轮传动更高。（）6.曲柄摇杆机构中，曲柄为原动件时机构一定存在死点位置。（）7.滚动轴承的内圈与轴颈的配合一般采用基孔制，外圈与轴承座孔的配合一般采用基轴制。（）8.凸轮机构的压力角越大，机构传动效率越高，越不容易发生自锁。（）9.普通平键连接依靠键的侧面挤压传递扭矩，顶面和轮毂键槽底部留有间隙。（）10.闭式齿轮传动中，齿面出现初期点蚀后，适当降低载荷、提高齿面硬度可以减缓点蚀的扩展。（）四、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分）1.机械组成中，______是运动的最小单元，零件是______的最小单元。2.渐开线齿廓啮合的特点是______恒定，这是因为渐开线齿廓______。3.V带传动设计中，限制小带轮最小直径的目的是______，限制最大传动比的目的是______。4.周转轮系的三个基本构件分别是中心轮、______和______。5.滚动轴承按承受载荷的方向可以分为______轴承和______轴承。五、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）1.什么是机构的死点位置？简述死点位置对机构工作的影响及常用的克服方法。2.分别说明闭式软齿面齿轮传动、闭式硬齿面齿轮传动、开式齿轮传动的主要失效形式和设计准则。3.范成法加工标准齿轮时，什么是根切？不发生根切的条件是什么？标准直齿圆柱齿轮不根切的最少齿数是多少？六、分析计算题（本大题共1小题，共10分）已知一铰链四杆机构中，各杆长度分别为=30mm，=70mm，=80mm参考答案及解析一、单项选择题参考答案及解析1.答案：B，解析：铰链四杆机构的类型判定遵循格拉霍夫定理，当最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和时，机构类型由机架位置决定：以最短杆为机架得到双曲柄机构，以最短杆的相邻杆为机架得到曲柄摇杆机构，以最短杆的对边为机架得到双摇杆机构，因此本题选B。2.答案：C，解析：带传动中，弹性滑动是由于带是弹性体，工作时紧边和松边存在拉力差，弹性变形量不同导致的，是带传动正常工作时不可避免的现象，会导致从动轮转速低于主动轮，传动比存在误差，无法保证准确传动比；打滑是过载导致的带和带轮的全面滑动，是可以避免的失效形式，因此本题选C。3.答案：B，解析：渐开线的形状由基圆的曲率半径决定，基圆越小，渐开线越弯曲，基圆越大，渐开线越平缓，因此渐开线齿轮的齿廓形状完全取决于基圆大小，本题选B。4.答案：B，解析：普通平键连接分为静连接和动连接，静连接的工作面为键的两个侧面，工作时主要承受挤压作用，主要失效形式为工作面的压溃；动连接的主要失效形式才是工作面磨损，键的剪断和扭曲属于极少发生的极端失效形式，因此本题选B。5.答案：C，解析：硬齿面闭式齿轮传动的齿面硬度大于350HBS，齿面抗点蚀能力强，齿根的弯曲疲劳强度是薄弱环节，主要失效形式为齿根弯曲疲劳折断；软齿面闭式齿轮传动主要失效为齿面疲劳点蚀，开式齿轮传动主要失效为齿面磨损，因此本题选C。6.答案：B，解析：滚动轴承的基本额定动载荷是指轴承基本额定寿命为转时，轴承所能承受的载荷，该寿命下轴承的可靠度为90%，因此失效概率为10%，本题选B。7.答案：A，解析：从动件运动规律中，等速运动规律在行程的起点和终点速度发生突变，加速度理论上为无穷大，因此会产生刚性冲击；等加速等减速和简谐运动规律加速度发生有限突变，产生柔性冲击；正弦加速度运动加速度无突变，无冲击，因此本题选A。8.答案：C，解析：普通V带的公称长度又称为基准长度，是V带采用基准宽度制时，在基准直径带轮上测量得到的标准带长，是V带公称尺寸的标注基准，因此本题选C。9.答案：B，解析：蜗杆传动的正确啮合条件为：蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数，蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力角，交错轴斜齿轮蜗杆传动的蜗轮蜗杆分度圆柱螺旋角大小相等、方向相同，因此本题选B。10.答案：C，解析：槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构都是常见的间歇运动机构，能够实现从动件的周期性转停运动；曲柄摇杆机构可以将连续转动转化为往复摆动，不能实现从动件的间歇转动，因此本题选C。11.答案：C，解析：轴按载荷分类分为心轴、传动轴、转轴：心轴只承受弯矩不承受扭矩，传动轴主要承受扭矩不承受弯矩或者弯矩很小，转轴同时承受弯矩和扭矩，因此本题选C。12.答案：B，解析：渐开线是发生线沿基圆滚过形成的曲线，基圆内部不会产生渐开线，所有齿轮的齿廓渐开线都位于基圆以外，因此本题选B。13.答案：C，解析：承受横向载荷的普通紧螺栓连接，依靠预紧力产生的摩擦力传递载荷，螺栓本身主要承受预紧力产生的拉应力，长期工作下主要失效形式为螺栓杆发生疲劳拉断；受剪螺栓连接的失效才是螺栓杆剪切或挤压破坏，因此本题选C。14.答案：A，解析：死点位置的定义就是从动件的传动角为0°，压力角为90°，此时作用在从动件上的驱动力的有效回转力矩为零，因此本题选A。15.答案：C，解析：渐开线齿轮传动具有中心距可分性，传动比等于两轮基圆半径的反比，中心距略有变化时两轮基圆半径不变，因此传动比保持不变，因此本题选C。二、多项选择题参考答案1.ABCE2.ABC3.BC4.ABCDE5.ABCDE三、判断题参考答案1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.√8.×9.√10.√四、填空题参考答案1.构件；制造2.传动比；满足齿廓啮合基本定律3.避免带的弯曲应力过大，防止带过早发生疲劳断裂；保证小带轮有足够的包角，保障带传动的承载能力4.行星轮；系杆（转臂）5.向心；推力五、简答题参考答案1.答：机构的死点位置是指，当从动件的传动角为0°时，作用力对从动件回转中心的有效回转力矩为零，无论施加多大的驱动力都无法使从动件转动，这个位置就称为机构的死点位置。（1分）死点位置对机构工作的影响分为两类：对于传动类机构，死点位置会导致机构卡死、运动不确定，影响机构正常连续运转，需要采取措施克服；对于夹紧、定位类机构，可以利用死点位置实现机构的固定锁紧，提高工作可靠性。（2分）常用的克服死点的方法有两种：一是利用构件运动的惯性，例如单缸内燃机的飞轮，依靠飞轮转动的惯性带动机构冲过死点位置；二是采用多组机构错位排列，让不同机构的死点位置错开，保证机构整体连续运动，不会同时卡死。（2分）2.答：（1）闭式软齿面齿轮传动（齿面硬度≤350HBS）：主要失效形式为齿面疲劳点蚀，其次为齿根弯曲疲劳折断和齿面胶合，设计准则为：按齿面接触疲劳强度设计计算，确定齿轮的基本参数和尺寸，再校核齿根弯曲疲劳强度。（2分）（2）闭式硬齿面齿轮传动（齿面硬度＞350HBS）：主要失效形式为齿根弯曲疲劳折断，其次为齿面胶合和点蚀，设计准则为：按齿根弯曲疲劳强度设计计算，确定齿轮的基本参数和尺寸，再校核齿面接触疲劳强度。（2分）（3）开式齿轮传动：齿轮暴露在外界环境中，容易进入杂质磨粒，主要失效形式为齿面磨损和磨损导致的齿根弯曲折断，设计准则为：按齿根弯曲疲劳强度设计，适当降低许用应力补偿磨损导致的齿厚减薄，不需要校核齿面接触疲劳强度。（1分）3.答：用范成法加工标准渐开线直齿圆柱齿轮时，当刀具的齿顶线超过了啮合极限点，刀具会将被加工齿轮齿根部分已经成型的渐开线齿廓切去一部分，这种现象就称为根切。（1分）根切会降低齿轮齿根的弯曲强度，减小重合度，影响传动的平稳性，因此应当避免根切。不发生根切的条件是：被加工齿轮的齿数大于等于不根切的最少齿