2025機械基礎考試題庫及參考答案一、選擇題1.兩構件通過（）接觸組成的運動副稱為低副。A.點B.線C.面D.點或線答案：C解析：低副是指兩構件通過面接觸組成的運動副，而點或線接觸組成的運動副為高副。所以答案選C。2.平面四桿機構中，若各桿長度分別為a=40mm，b=60mm，c=60mm，d=70mm，當以a為機架，則該四桿機構為（）。A.雙曲柄機構B.曲柄搖桿機構C.雙搖桿機構D.不能構成四桿機構答案：A解析：根據平面四桿機構的曲柄存在條件：最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，且最短桿為機架時為雙曲柄機構。本題中a為最短桿，a+d=40+70=110mm，b+c=60+60=120mm，滿足a+d<b+c，且a為機架，所以是雙曲柄機構，答案選A。3.帶傳動工作時，設小帶輪為主動輪，則帶的最大應力發(fā)生在帶（）。A.進入大帶輪處B.離開大帶輪處C.進入小帶輪處D.離開小帶輪處答案：C解析：帶傳動中，帶的應力由緊邊和松邊拉力產生的拉應力、離心力產生的離心拉應力以及帶繞過帶輪時產生的彎曲應力組成。帶進入小帶輪處，拉應力和彎曲應力都較大，所以帶的最大應力發(fā)生在帶進入小帶輪處，答案選C。4.普通平鍵連接的主要用途是使軸與輪轂之間（）。A.沿軸向固定并傳遞軸向力B.沿軸向可作相對滑動并具有導向作用C.沿周向固定并傳遞轉矩D.安裝與拆卸方便答案：C解析：普通平鍵的作用是實現軸與輪轂之間的周向固定，從而傳遞轉矩。它不能沿軸向固定傳遞軸向力，也不具備導向作用，雖然安裝拆卸相對方便，但這不是其主要用途。所以答案選C。5.滾動軸承基本代號由（）組成。A.類型代號、尺寸系列代號、內徑代號B.類型代號、精度等級代號、內徑代號C.尺寸系列代號、精度等級代號、內徑代號D.類型代號、尺寸系列代號、精度等級代號答案：A解析：滾動軸承的基本代號是軸承代號的基礎，由類型代號、尺寸系列代號和內徑代號組成。精度等級代號不屬于基本代號。所以答案選A。6.在螺紋連接中，采用懸置螺母的主要目的是（）。A.增大螺紋連接的強度B.減小螺栓的剛度C.使各圈螺紋的受力均勻D.防止螺栓受彎曲載荷答案：C解析：普通螺母擰緊后，各圈螺紋牙的受力是不均勻的，越靠近螺母支承面的螺紋牙受力越大。懸置螺母可以使螺母和螺栓的螺紋牙均發(fā)生變形，從而使各圈螺紋牙的受力較為均勻，答案選C。7.漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動，當中心距略大于標準中心距時，以下論述正確的是（）。A.傳動比不變，嚙合角增大B.傳動比增大，嚙合角增大C.傳動比不變，嚙合角減小D.傳動比減小，嚙合角減小答案：A解析：漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動的傳動比只與兩齒輪的齒數有關，與中心距無關，所以中心距變化時傳動比不變。當中心距略大于標準中心距時，嚙合角會增大。所以答案選A。8.蝸桿傳動中，蝸桿的頭數z?越少，則傳動效率（）。A.越高B.越低C.不變D.不確定答案：B解析：蝸桿傳動的效率與蝸桿的頭數有關，蝸桿頭數z?越少，導程角越小，摩擦損失越大，傳動效率越低。所以答案選B。9.聯軸器與離合器的主要作用是（）。A.緩沖、減振B.傳遞運動和轉矩C.防止機器發(fā)生過載D.補償兩軸的不同心或熱膨脹答案：B解析：聯軸器和離合器的主要功能是將兩軸連接在一起，傳遞運動和轉矩。緩沖減振是一些聯軸器的附加功能；防止機器過載一般是安全聯軸器或離合器的功能；補償兩軸的不同心或熱膨脹是撓性聯軸器的功能。所以答案選B。10.軸環(huán)的用途是（）。A.作為軸加工時的定位面B.提高軸的強度C.使軸上零件獲得軸向定位D.提高軸的剛度答案：C解析：軸環(huán)是軸上的環(huán)形凸起，其主要作用是為軸上的零件提供軸向定位，限制零件的軸向移動。它不是作為軸加工時的定位面，對軸的強度和剛度影響不大。所以答案選C。二、判斷題1.構件是機械中獨立的運動單元，零件是機械中獨立的制造單元。（）答案：正確解析：構件是由一個或多個零件剛性連接而成，是機械中能夠獨立運動的單元；而零件是機械制造過程中的基本單元，是獨立制造的。所以該說法正確。2.平面四桿機構中，若存在曲柄，則曲柄一定是最短桿。（）答案：錯誤解析：平面四桿機構中，存在曲柄的條件是最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，且最短桿或其相鄰桿為機架時才可能有曲柄。當最短桿的相鄰桿為機架時，曲柄不是最短桿。所以該說法錯誤。3.帶傳動的彈性滑動是不可避免的，打滑是可以避免的。（）答案：正確解析：帶傳動中，由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相對滑動稱為彈性滑動，這是帶傳動的固有特性，不可避免。而打滑是由于過載引起的帶在帶輪上的全面滑動，只要避免過載，打滑是可以避免的。所以該說法正確。4.普通平鍵的工作面是兩個側面，楔鍵的工作面也是兩個側面。（）答案：錯誤解析：普通平鍵的工作面是兩個側面，通過側面的擠壓來傳遞轉矩；而楔鍵的工作面是上下面，靠楔緊后產生的摩擦力來傳遞轉矩。所以該說法錯誤。5.滾動軸承的基本額定動載荷C值越大，則軸承的承載能力越高。（）答案：正確解析：滾動軸承的基本額定動載荷C是指一批相同規(guī)格的軸承，在相同條件下運轉，其中90%的軸承在發(fā)生疲勞點蝕前所能承受的最大載荷。C值越大，說明軸承在一定壽命下所能承受的載荷越大，即承載能力越高。所以該說法正確。6.螺紋連接的防松，其實質就是防止螺紋副的相對轉動。（）答案：正確解析：螺紋連接在工作過程中，由于受到振動、沖擊等因素的影響，螺紋副可能會發(fā)生相對轉動，導致連接松動。因此，螺紋連接的防松措施就是通過各種方法防止螺紋副的相對轉動，保證連接的可靠性。所以該說法正確。7.漸開線齒輪的齒廓形狀取決于基圓半徑的大小，基圓半徑越小，齒廓曲線越彎曲。（）答案：正確解析：漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓半徑越小，漸開線越彎曲；基圓半徑越大，漸開線越趨于平直。所以漸開線齒輪的齒廓形狀取決于基圓半徑的大小，基圓半徑越小，齒廓曲線越彎曲。該說法正確。8.蝸桿傳動具有傳動比大、工作平穩(wěn)、可以自鎖等優(yōu)點，所以其傳動效率也高。（）答案：錯誤解析：蝸桿傳動雖然具有傳動比大、工作平穩(wěn)、可以自鎖等優(yōu)點，但由于蝸桿與蝸輪嚙合時存在較大的相對滑動，摩擦損失大，所以傳動效率較低。特別是在自鎖情況下，效率更低。所以該說法錯誤。9.聯軸器只能在機器停車時才能實現兩軸的結合或分離，而離合器可以在機器運轉過程中實現兩軸的結合或分離。（）答案：正確解析：聯軸器是將兩軸牢固地連接在一起，只有在機器停車并經過拆卸才能使兩軸分離；而離合器可以在機器運轉過程中，通過操縱機構使兩軸結合或分離。所以該說法正確。10.軸按承載情況可分為心軸、轉軸和傳動軸，其中轉軸既承受彎矩又承受轉矩。（）答案：正確解析：心軸只承受彎矩不承受轉矩；傳動軸主要承受轉矩，不承受或只承受很小的彎矩；轉軸既承受彎矩又承受轉矩。所以該說法正確。三、簡答題1.簡述平面四桿機構的基本類型及其特點。答：平面四桿機構的基本類型有曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構。-曲柄搖桿機構：有一個曲柄和一個搖桿。特點是能將曲柄的連續(xù)轉動轉換為搖桿的往復擺動，或者將搖桿的往復擺動轉換為曲柄的連續(xù)轉動，常用于各種擺動裝置，如縫紉機的踏板機構。-雙曲柄機構：具有兩個曲柄。特點是兩曲柄可作整周的相對轉動，主動曲柄等速回轉時，從動曲柄一般作變速回轉，常用于慣性篩等機械中。-雙搖桿機構：兩個連架桿均為搖桿。特點是兩搖桿可作往復擺動，當連桿與某一連架桿共線時可能會出現運動不確定現象，常用于港口起重機等設備中。2.帶傳動為什么要張緊？常用的張緊方法有哪些？答：帶傳動張緊的原因是：帶在工作一段時間后會發(fā)生塑性變形而松弛，使初拉力F?減小，導致傳動能力下降甚至出現打滑現象。為了保證帶傳動的正常工作，需要對帶進行張緊。常用的張緊方法有：-定期張緊法：通過調整中心距來張緊帶。對于水平或接近水平布置的帶傳動，可將裝有帶輪的電動機安裝在滑道上，通過調整螺栓改變中心距；對于垂直或接近垂直布置的帶傳動，可將裝有帶輪的電動機安裝在擺動架上，通過調整配重或螺栓來改變中心距。-自動張緊法：將裝有帶輪的電動機安裝在浮動的擺架上，利用電動機的自重，使帶輪隨同電動機繞固定軸擺動，自動保持張緊力。-采用張緊輪張緊：當中心距不能調節(jié)時，可采用張緊輪張緊。張緊輪一般應放在松邊的內側，且靠近大帶輪，以減小帶在小帶輪上的包角。3.簡述螺紋連接的基本類型及其應用場合。答：螺紋連接的基本類型有：-螺栓連接：有普通螺栓連接和鉸制孔用螺栓連接兩種。普通螺栓連接被連接件上的孔與螺栓桿之間有間隙，螺栓不受剪切力，只受拉力，結構簡單，裝拆方便，應用廣泛，適用于被連接件不太厚且兩邊有足夠安裝空間的場合；鉸制孔用螺栓連接的螺栓桿與被連接件上的孔采用基孔制過渡配合，能精確固定被連接件的相對位置，并能承受橫向載荷，常用于承受橫向載荷或需要精確固定位置的場合。-雙頭螺柱連接：螺柱的一端旋入被連接件的螺紋孔中，另一端通過螺母擰緊。適用于被連接件之一較厚，不宜制成通孔，且需要經常裝拆的場合。-螺釘連接：直接將螺釘擰入被連接件的螺紋孔中，不用螺母。適用于被連接件之一較厚，不宜制成通孔，且不需要經常裝拆的場合。-緊定螺釘連接：利用緊定螺釘擰入被連接件的螺紋孔中，其末端頂住另一被連接件的表面或凹坑中，以固定兩被連接件的相對位置，并可傳遞不大的力或轉矩。常用于固定軸上的零件，如齒輪、帶輪等。4.簡述齒輪傳動的失效形式及其產生的原因。答：齒輪傳動的失效形式主要有以下幾種：-輪齒折斷：分為疲勞折斷和過載折斷。疲勞折斷是由于輪齒在交變載荷作用下，齒根處的彎曲應力超過了材料的疲勞極限，在齒根危險截面的應力集中處產生疲勞裂紋，裂紋逐漸擴展導致輪齒折斷；過載折斷是由于短時過載或沖擊載荷過大，使輪齒所受的應力超過了材料的強度極限而發(fā)生的突然折斷。-齒面磨損：主要是由于灰塵、硬屑粒等進入輪齒嚙合面，或者輪齒表面不光滑，在嚙合過程中引起的磨損。磨損會使齒側間隙增大，齒厚減薄，導致傳動精度下降，甚至可能引起輪齒折斷。-齒面點蝕：輪齒在交變接觸應力作用下，齒面表層產生微小的疲勞裂紋，裂紋擴展后，小塊金屬剝落，形成麻點，稱為齒面點蝕。點蝕通常首先出現在靠近節(jié)線的齒根面上，因為在節(jié)線附近，齒面接觸應力較大，且同時參與嚙合的輪齒對數較少，接觸應力循環(huán)次數較多。-齒面膠合：在高速重載的齒輪傳動中，由于齒面間的壓力大、相對滑動速度高，產生的熱量使齒面溫度升高，潤滑油膜破裂，兩齒面金屬直接接觸并發(fā)生粘連，隨著齒面的相對運動，較軟的齒面金屬被撕下，形成溝紋，這種現象稱為齒面膠合。在低速重載的齒輪傳動中，由于齒面間的潤滑油膜不易形成，也可能發(fā)生膠合。-齒面塑性變形：在重載作用下，較軟的齒面材料可能會產生塑性流動，使齒面失去正確的齒形，這種現象稱為齒面塑性變形。常見的塑性變形有齒面的起皺和飛邊等。5.簡述滾動軸承的主要失效形式及選擇軸承時應根據的準則。答：滾動軸承的主要失效形式有：-疲勞點蝕：滾動軸承在工作時，滾動體與內、外圈滾道表面承受交變接觸應力，經過一定的應力循環(huán)次數后，會在表面產生微小的疲勞裂紋，裂紋擴展后，金屬剝落，形成疲勞點蝕。疲勞點蝕是滾動軸承的主要失效形式。-塑性變形：當軸承承受過大的靜載荷或沖擊載荷時，滾動體和滾道表面會產生塑性變形，使軸承在運轉過程中產生振動和噪聲，影響軸承的正常工作。-磨損：由于灰塵、水分等雜質進入軸承內部，或者潤滑不良，會導致滾動體與滾道表面之間發(fā)生磨損，使軸承的游隙增大，精度降低。選擇軸承時應根據的準則如下：-對于一般轉速的軸承，疲勞點蝕是主要失效形式，應按基本額定動載荷進行壽命計算，以保證軸承在預期的工作壽命內不發(fā)生疲勞點蝕。-對于不轉動、緩慢擺動或轉速極低的軸承，塑性變形是主要失效形式，應按基本額定靜載荷進行計算，以保證軸承在工作過程中不產生過大的塑性變形。-對于高速軸承，除了要進行壽命計算外，還需要校驗軸承的極限轉速，以保證軸承在工作過程中不會因轉速過高而產生過熱、磨損加劇等問題。四、計算題1.已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動，模數m=5mm，齒數z?=20，z?=40，試求：（1）兩輪的分度圓直徑d?、d?；（2）齒頂圓直徑da?、da?；（3）齒根圓直徑df?、df?；（4）中心距a。解：（1）根據分度圓直徑公式d=mz，可得：d?=mz?=5×20=100mmd?=mz?=5×40=200mm（2）對于標準直齒圓柱齒輪，齒頂高系數ha=1，齒頂圓直徑公式da=d+2ham，可得：da?=d?+2ham=100+2×1×5=110mmda?=d?+2ham=200+2×1×5=210mm（3）頂隙系數c=0.25，齒根圓直徑公式df=d-2(ha+c)m，可得：df?=d?-2(ha+c)m=100-2×(1+0.25)×5=87.5mmdf?=d?-2(ha+c)m=200-2×(1+0.25)×5=187.5mm（4）中心距公式a=(d?+d?)/2，可得：a=(100+200)/2=150mm2.有一V帶傳動，已知主動輪基準直徑d?=100mm，從動輪基準直徑d?=400mm，主動輪轉速n?=1460r/min，滑動率ε=0.02，試求：（1）傳動比i；（2）從動輪轉速n?。解：（1）傳動比公式i=d?/d?（不考慮滑動），考慮滑動時，傳動比i=d?/(d?(1-ε))，代入數據可得：i=400/(100×(1-0.02))=400/98≈4.08（2）根據傳動比與轉速的關系i=n?/n?，可得從動輪轉速n?=n?/i，代入數據可得：n?=1