完整版機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)考試題庫及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.兩構(gòu)件通過（）接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。A.點(diǎn)B.線C.面D.點(diǎn)或線答案：C解析：低副是指兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副，高副是通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。2.平面四桿機(jī)構(gòu)中，若各桿長度分別為a=40mm，b=60mm，c=60mm，d=70mm，當(dāng)以a為機(jī)架，則該四桿機(jī)構(gòu)為（）。A.雙曲柄機(jī)構(gòu)B.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)C.雙搖桿機(jī)構(gòu)D.以上答案均不對答案：A解析：根據(jù)桿長條件，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(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。本題中a為最短桿且為機(jī)架，滿足雙曲柄機(jī)構(gòu)條件。3.帶傳動(dòng)正常工作時(shí)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比是因?yàn)椋ǎ?。A.帶的材料不符合虎克定律B.帶容易變形和磨損C.帶在帶輪上打滑D.帶的彈性滑動(dòng)答案：D解析：帶傳動(dòng)中，由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的相對滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)，彈性滑動(dòng)是不可避免的，導(dǎo)致帶傳動(dòng)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。4.鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)最好?。ǎ?。A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.以上均可答案：B解析：鏈節(jié)數(shù)取偶數(shù)時(shí)，可避免使用過渡鏈節(jié)，過渡鏈節(jié)的強(qiáng)度較低，會(huì)降低鏈條的整體強(qiáng)度。5.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知小齒輪的齒數(shù)z1=20，大齒輪的齒數(shù)z2=60，則它們的齒形系數(shù)（）。A.YFa1>YFa2B.YFa1<YFa2C.YFa1=YFa2D.無法確定答案：A解析：齒形系數(shù)只與齒數(shù)有關(guān)，齒數(shù)越少，齒形系數(shù)越大。小齒輪齒數(shù)少，所以YFa1>YFa2。6.滾動(dòng)軸承基本額定壽命是指一批同型號的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中（）的軸承發(fā)生破壞前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時(shí)數(shù)。A.1%B.5%C.10%D.90%答案：C解析：滾動(dòng)軸承基本額定壽命是指一批同型號的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中10%的軸承發(fā)生破壞前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時(shí)數(shù)。7.聯(lián)軸器與離合器的主要作用是（）。A.緩沖、減振B.傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩C.防止機(jī)器發(fā)生過載D.補(bǔ)償兩軸的不同心或熱膨脹答案：B解析：聯(lián)軸器和離合器的主要作用是連接兩軸，使它們一起轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。8.下列螺紋中，常用于連接的螺紋是（）。A.三角形螺紋B.矩形螺紋C.梯形螺紋D.鋸齒形螺紋答案：A解析：三角形螺紋的牙型角大，自鎖性能好，常用于連接。矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋主要用于傳動(dòng)。9.為了提高齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度，可采取的措施是（）。A.增大模數(shù)B.增大中心距C.減少齒數(shù)D.降低齒面硬度答案：B解析：增大中心距可以增大齒輪的分度圓直徑，從而提高齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度。增大模數(shù)主要提高齒根彎曲強(qiáng)度，減少齒數(shù)會(huì)使齒形系數(shù)增大，降低齒面硬度會(huì)降低接觸強(qiáng)度。10.在蝸桿傳動(dòng)中，通常（）為主動(dòng)件。A.蝸桿B.蝸輪C.蝸桿或蝸輪D.以上都不對答案：A解析：在蝸桿傳動(dòng)中，通常蝸桿為主動(dòng)件，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給蝸輪。11.軸環(huán)的用途是（）。A.作為軸加工時(shí)的定位面B.提高軸的強(qiáng)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)的主要作用是使軸上零件獲得軸向定位，保證零件在軸上的正確位置。12.對于受軸向變載荷的緊螺栓連接，在平均拉力不變的情況下，要提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可采用的措施是（）。A.增大螺栓剛度B.減小螺栓剛度C.增大被連接件剛度D.減小被連接件剛度答案：B解析：減小螺栓剛度可以使螺栓在承受變載荷時(shí)的應(yīng)力幅減小，從而提高螺栓的疲勞強(qiáng)度。13.平鍵連接的主要失效形式是（）。A.鍵的剪切破壞B.鍵的擠壓破壞C.軸的剪切破壞D.輪轂的擠壓破壞答案：B解析：平鍵連接的主要失效形式是鍵與輪轂鍵槽之間的擠壓破壞。14.下列機(jī)構(gòu)中，能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的是（）。A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B.雙曲柄機(jī)構(gòu)C.槽輪機(jī)構(gòu)D.雙搖桿機(jī)構(gòu)答案：C解析：槽輪機(jī)構(gòu)能將主動(dòng)件的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為從動(dòng)件的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。15.齒輪傳動(dòng)的重合度越大，表示同時(shí)參與嚙合的輪齒對數(shù)（）。A.越多B.越少C.不變D.無法確定答案：A解析：重合度越大，說明同時(shí)參與嚙合的輪齒對數(shù)越多，傳動(dòng)越平穩(wěn)。二、填空題（每題2分，共20分）1.平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是______。答案：機(jī)構(gòu)的自由度大于零且等于原動(dòng)件的數(shù)目解析：只有當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度大于零且等于原動(dòng)件的數(shù)目時(shí)，機(jī)構(gòu)才能有確定的運(yùn)動(dòng)。2.凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律有______、______和余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。答案：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律；等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律解析：這是凸輪機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件常見的幾種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3.帶傳動(dòng)的主要失效形式是______和______。答案：打滑；疲勞破壞解析：打滑是由于過載引起的，疲勞破壞是由于帶在帶輪上反復(fù)彎曲和拉伸導(dǎo)致的。4.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，對于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，通常按______設(shè)計(jì)，按______校核。答案：接觸強(qiáng)度；彎曲強(qiáng)度解析：閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是齒面接觸疲勞磨損，所以先按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按彎曲強(qiáng)度校核。5.滾動(dòng)軸承按承受載荷的方向不同，可分為______、______和向心推力軸承。答案：向心軸承；推力軸承解析：這是滾動(dòng)軸承常見的分類方式。6.螺紋連接的防松方法按工作原理可分為______、______和機(jī)械防松三類。答案：摩擦防松；永久防松解析：摩擦防松是利用摩擦力防止螺紋松動(dòng)，永久防松是通過破壞螺紋副來達(dá)到防松目的。7.軸按所受載荷的不同，可分為______、______和轉(zhuǎn)軸。答案：心軸；傳動(dòng)軸解析：心軸只承受彎矩，傳動(dòng)軸只承受轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩。8.聯(lián)軸器可分為______聯(lián)軸器和______聯(lián)軸器兩大類。答案：剛性；撓性解析：剛性聯(lián)軸器用于兩軸嚴(yán)格對中且在工作中不發(fā)生相對位移的場合，撓性聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對位移。9.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是______和______。答案：模數(shù)相等；壓力角相等解析：只有模數(shù)和壓力角相等，兩齒輪才能正確嚙合。10.機(jī)械零件的失效形式主要有______、______和表面破壞等。答案：整體斷裂；過大的變形解析：這是機(jī)械零件常見的失效形式。三、判斷題（每題1分，共10分）1.機(jī)構(gòu)的自由度一定大于零。（）答案：錯(cuò)誤解析：機(jī)構(gòu)的自由度可能為零或小于零，此時(shí)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)。2.帶傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)是由于傳動(dòng)過載。（）答案：錯(cuò)誤解析：帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性變形引起的，是不可避免的，與傳動(dòng)過載無關(guān)。3.鏈傳動(dòng)能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)功率大，作用在軸和軸承上的力小。（）答案：正確解析：鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比是準(zhǔn)確的，且能傳遞較大的功率，由于鏈條與鏈輪是嚙合傳動(dòng)，作用在軸和軸承上的力相對較小。4.一對相互嚙合的圓柱齒輪，其接觸應(yīng)力是相等的。（）答案：正確解析：根據(jù)赫茲公式，一對相互嚙合的圓柱齒輪，其接觸應(yīng)力是相等的。5.滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷C值越大，軸承的承載能力越高。（）答案：正確解析：基本額定動(dòng)載荷C是指軸承在一定的壽命和可靠度下所能承受的最大載荷，C值越大，承載能力越高。6.螺紋連接的預(yù)緊力越大越好。（）答案：錯(cuò)誤解析：預(yù)緊力過大可能會(huì)導(dǎo)致螺栓過載破壞，應(yīng)根據(jù)具體情況合理確定預(yù)緊力。7.平鍵連接能傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力。（）答案：錯(cuò)誤解析：平鍵連接只能傳遞轉(zhuǎn)矩，不能傳遞軸向力。8.槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)總是小于1。（）答案：正確解析：槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)表示槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間與主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)周期的比值，由于槽輪有停歇時(shí)間，所以運(yùn)動(dòng)系數(shù)總是小于1。9.齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度與齒面硬度無關(guān)。（）答案：錯(cuò)誤解析：齒面硬度越高，齒面接觸疲勞強(qiáng)度越高。10.聯(lián)軸器和離合器的主要區(qū)別在于，聯(lián)軸器需要在機(jī)器停車后才能實(shí)現(xiàn)兩軸的分離，而離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中實(shí)現(xiàn)兩軸的分離和結(jié)合。（）答案：正確解析：這是聯(lián)軸器和離合器的重要區(qū)別。四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)；帶具有良好的彈性，可緩沖吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲??；過載時(shí)帶會(huì)在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞，起安全保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護(hù)方便，成本低。缺點(diǎn)：不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；帶的壽命較短；傳動(dòng)效率較低；外廓尺寸較大，需要張緊裝置。2.簡述齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：能保證恒定的傳動(dòng)比，傳動(dòng)平穩(wěn)，工作可靠；傳遞功率和速度范圍大；傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)0.940.99；結(jié)構(gòu)緊湊，使用壽命長。缺點(diǎn)：制造和安裝精度要求高，成本較高；不適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)；低精度齒輪傳動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。3.簡述滾動(dòng)軸承的主要失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則。答案：主要失效形式：疲勞點(diǎn)蝕：在交變接觸應(yīng)力作用下，滾動(dòng)體或滾道表面產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕。塑性變形：當(dāng)軸承承受過大的靜載荷或沖擊載荷時(shí)，滾動(dòng)體和滾道表面會(huì)產(chǎn)生塑性變形。磨損：由于灰塵、雜質(zhì)等進(jìn)入軸承，或潤滑不良，會(huì)導(dǎo)致軸承磨損。設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則：對于一般轉(zhuǎn)速（n>10r/min）的軸承，按基本額定動(dòng)載荷進(jìn)行壽命計(jì)算；對于低速（n≤10r/min）或間歇擺動(dòng)的軸承，按基本額定靜載荷進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算；對于高速軸承，除進(jìn)行壽命計(jì)算外，還需驗(yàn)算極限轉(zhuǎn)速。4.簡述螺紋連接防松的意義和方法。答案：意義：在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下，螺紋連接可能會(huì)松動(dòng)，導(dǎo)致連接失效，影響機(jī)器的正常工作，甚至引發(fā)安全事故，因此需要采取防松措施。方法：摩擦防松：如采用彈簧墊圈、對頂螺母等，利用摩擦力防止螺紋松動(dòng)。機(jī)械防松：如采用開口銷與槽形螺母、止動(dòng)墊圈等，通過機(jī)械裝置限制螺紋副的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。永久防松：如采用點(diǎn)焊、鉚接、膠接等方法，使螺紋副失去運(yùn)動(dòng)副特性而連接成為不可拆連接。五、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.計(jì)算圖1所示平面機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)。已知構(gòu)件1為原動(dòng)件。的圖形描述替代，由于無法插入圖，可自行想象一個(gè)簡單的平面機(jī)構(gòu)圖，例如包含多個(gè)桿件和轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副等)答案：首先確定活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n、低副數(shù)PL和高副數(shù)PH。設(shè)活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=4（除去機(jī)架），轉(zhuǎn)動(dòng)副有4個(gè)，移動(dòng)副有1個(gè)，所以低副數(shù)PL=4+1=5，高副數(shù)PH=0。根據(jù)平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式F=3n2PLPH，可得：F=3×42×50=2。因?yàn)樵瓌?dòng)件數(shù)為1，而自由度F=2，原動(dòng)件數(shù)不等于自由度，所以該機(jī)構(gòu)不具有確定的運(yùn)動(dòng)。2.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知模數(shù)m=5mm，小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=60，壓力角α=20°，試求：（1）兩輪的分度圓直徑d1、d2；（2）兩輪的齒頂圓直徑da1、da2；（3）兩輪的齒根圓直徑df1、df2；（4）中心距a。答案：（1）根據(jù)分度圓直徑公式d=mz，可得：小齒輪分度圓直徑d1=mz1=5×20=100mm；大齒輪分度圓直徑d2=mz2=5×60=300mm。（2）對于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒頂高系數(shù)ha=1，齒頂圓直徑公式da=d+2ham，可得：小齒輪齒頂圓直徑da1=d1+2ham=100+2×1×5=110mm；大齒輪齒頂圓直徑da2=d2+2