中職機(jī)械專(zhuān)業(yè)試題庫(kù)-機(jī)械基礎(chǔ)(學(xué)業(yè)水平考試大綱題庫(kù))及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30題）1.下列關(guān)于機(jī)器與機(jī)構(gòu)的描述中，正確的是（）。A.機(jī)器的主要功能是傳遞運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的主要功能是能量轉(zhuǎn)換B.機(jī)器包含至少一個(gè)機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)是機(jī)器的組成部分C.所有機(jī)器都必須包含動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分和執(zhí)行部分D.機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為不確定運(yùn)動(dòng)答案：B解析：機(jī)器的核心是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或完成有用功，必須包含至少一個(gè)機(jī)構(gòu)；機(jī)構(gòu)的主要功能是傳遞或轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)，各構(gòu)件間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)C錯(cuò)誤，因部分簡(jiǎn)單機(jī)器可能省略某些部分（如手動(dòng)工具）；選項(xiàng)D錯(cuò)誤，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)必須確定。2.平面機(jī)構(gòu)中，一個(gè)低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副）引入的約束數(shù)為（）。A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)答案：B解析：平面運(yùn)動(dòng)副中，低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副）限制2個(gè)自由度（如轉(zhuǎn)動(dòng)副限制x、y方向移動(dòng)），因此引入2個(gè)約束；高副（如齒輪副、凸輪副）限制1個(gè)自由度，引入1個(gè)約束。3.計(jì)算圖1所示平面機(jī)構(gòu)的自由度（注：圖中A處為復(fù)合鉸鏈，E處為局部自由度）。（注：假設(shè)圖中構(gòu)件數(shù)n=7，低副數(shù)PL=9，高副數(shù)PH=1，局部自由度F'=1）A.0B.1C.2D.3答案：B解析：自由度計(jì)算公式F=3n-2PL-PH-F'。代入數(shù)據(jù)：3×7-2×9-1-1=21-18-1-1=1。復(fù)合鉸鏈需正確計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)量（如A處3個(gè)構(gòu)件共軸，實(shí)際為2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副），但題目已給出PL=9，故直接代入計(jì)算。4.普通V帶傳動(dòng)中，帶輪的最小直徑主要取決于（）。A.帶的型號(hào)B.傳遞的功率C.帶速D.中心距答案：A解析：V帶型號(hào)（如Z、A、B型）決定了帶的截面尺寸，帶輪直徑過(guò)小將導(dǎo)致帶的彎曲應(yīng)力過(guò)大，降低壽命。因此，每種型號(hào)的V帶對(duì)應(yīng)最小帶輪直徑（如A型帶最小直徑為100mm）。5.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z1=20，z2=60，其中心距a為（）。A.40mmB.60mmC.80mmD.100mm答案：C解析：標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪中心距a=m(z1+z2)/2=2×(20+60)/2=80mm。6.下列螺紋連接中，適用于被連接件之一較厚且需要經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合是（）。A.螺栓連接B.雙頭螺柱連接C.螺釘連接D.緊定螺釘連接答案：B解析：螺栓連接用于被連接件都不太厚且能鉆通孔的場(chǎng)合；雙頭螺柱連接用于被連接件之一較厚（如機(jī)體）且需經(jīng)常拆卸（避免損壞螺紋孔）；螺釘連接用于被連接件之一較厚且不常拆卸的場(chǎng)合；緊定螺釘用于固定零件相對(duì)位置。7.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指（）。A.一批同型號(hào)軸承中10%發(fā)生點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)B.一批同型號(hào)軸承中90%發(fā)生點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)C.單個(gè)軸承發(fā)生點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)D.單個(gè)軸承達(dá)到極限轉(zhuǎn)速前的總轉(zhuǎn)數(shù)答案：A解析：基本額定壽命L10是指一批同型號(hào)軸承中90%的軸承在額定載荷下能達(dá)到或超過(guò)的壽命（即10%的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕破壞前的壽命）。8.平面四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和，且以最短桿的鄰邊為機(jī)架，則機(jī)構(gòu)為（）。A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B.雙曲柄機(jī)構(gòu)C.雙搖桿機(jī)構(gòu)D.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)答案：A解析：根據(jù)格拉霍夫定理，當(dāng)最短桿+最長(zhǎng)桿≤其余兩桿之和時(shí)：以最短桿為機(jī)架→雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿的鄰邊為機(jī)架→曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；以最短桿的對(duì)邊為機(jī)架→雙搖桿機(jī)構(gòu)。9.液壓傳動(dòng)中，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度主要取決于（）。A.液壓泵的輸出壓力B.液壓缸的有效面積和輸入流量C.液壓油的粘度D.換向閥的通徑答案：B解析：液壓缸速度v=Q/A（Q為輸入流量，A為有效面積），與壓力無(wú)關(guān)（壓力由負(fù)載決定）。10.下列傳動(dòng)方式中，傳動(dòng)比最準(zhǔn)確的是（）。A.帶傳動(dòng)B.鏈傳動(dòng)C.齒輪傳動(dòng)D.摩擦輪傳動(dòng)答案：C解析：齒輪傳動(dòng)通過(guò)齒與齒的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)，理論上傳動(dòng)比恒定；帶傳動(dòng)和摩擦輪傳動(dòng)存在彈性滑動(dòng)，鏈傳動(dòng)存在多邊形效應(yīng)，傳動(dòng)比均有波動(dòng)。11.滑動(dòng)軸承中，軸承合金（如巴氏合金）主要用于（）。A.軸瓦的表層材料B.軸頸的表面處理C.潤(rùn)滑油的添加劑D.軸承座的基體材料答案：A解析：軸承合金（如錫基、鉛基巴氏合金）具有良好的減摩性、耐磨性和跑合性，通常作為軸瓦的表層材料（如在鋼或鑄鐵基體上澆鑄一層薄合金）。12.鍵連接的主要作用是（）。A.傳遞軸向力B.傳遞轉(zhuǎn)矩C.固定零件軸向位置D.緩沖振動(dòng)答案：B解析：鍵連接通過(guò)鍵的側(cè)面與軸、輪轂的鍵槽側(cè)面接觸傳遞轉(zhuǎn)矩；傳遞軸向力需靠軸肩、套筒等；緩沖振動(dòng)是彈性聯(lián)軸器的功能。13.下列凸輪機(jī)構(gòu)中，適用于高速場(chǎng)合的是（）。A.尖頂從動(dòng)件凸輪B.滾子從動(dòng)件凸輪C.平底從動(dòng)件凸輪D.曲面從動(dòng)件凸輪答案：C解析：平底從動(dòng)件與凸輪接觸為線接觸，接觸應(yīng)力小，且潤(rùn)滑條件好，高速時(shí)動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)良；尖頂從動(dòng)件易磨損，僅用于低速；滾子從動(dòng)件適用于中速。14.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒頂高系數(shù)ha=1，頂隙系數(shù)c=0.25，其齒根高h(yuǎn)_f為（）。A.ha×mB.(ha+c)×mC.c×mD.(ha-c)×m答案：B解析：齒根高h(yuǎn)_f=(ha+c)m，齒頂高h(yuǎn)_a=ha×m，全齒高h(yuǎn)=h_a+h_f=(2ha+c)m。15.下列液壓元件中，屬于執(zhí)行元件的是（）。A.液壓泵B.液壓缸C.溢流閥D.過(guò)濾器答案：B解析：執(zhí)行元件將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能（液壓缸、液壓馬達(dá)）；動(dòng)力元件是液壓泵；控制元件是溢流閥、換向閥等；輔助元件是過(guò)濾器、油箱等。二、判斷題（每題1分，共20題）1.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是自由度大于零且等于原動(dòng)件數(shù)目。（）答案：√解析：自由度F>0且原動(dòng)件數(shù)=F時(shí)，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)；若原動(dòng)件數(shù)>F，機(jī)構(gòu)會(huì)被卡死；若原動(dòng)件數(shù)<F，運(yùn)動(dòng)不確定。2.帶傳動(dòng)中，彈性滑動(dòng)是不可避免的，打滑是可以避免的。（）答案：√解析：彈性滑動(dòng)由帶的彈性變形和拉力差引起，是固有現(xiàn)象；打滑是過(guò)載時(shí)帶與帶輪間的全面滑動(dòng)，可通過(guò)限制載荷避免。3.普通平鍵的工作面是兩側(cè)面，楔鍵的工作面是上下面。（）答案：√解析：平鍵靠側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，對(duì)中性好；楔鍵靠上下面的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，會(huì)破壞對(duì)中性。4.滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑尺寸代號(hào)為“03”時(shí)，實(shí)際內(nèi)徑為17mm。（）答案：√解析：滾動(dòng)軸承內(nèi)徑代號(hào)00→10mm，01→12mm，02→15mm，03→17mm，04及以上為代號(hào)×5（如20→100mm）。5.平面連桿機(jī)構(gòu)中，壓力角越小，傳動(dòng)性能越好。（）答案：√解析：壓力角α是驅(qū)動(dòng)力與受力點(diǎn)速度方向的夾角，α越小，有效分力越大，傳動(dòng)越省力，性能越好（通常要求α≤[α]）。6.齒輪傳動(dòng)中，模數(shù)越大，輪齒越厚，承載能力越強(qiáng)。（）答案：√解析：模數(shù)m是齒輪的基本參數(shù)，m=p/π（p為齒距），m越大，齒厚（s=πm/2）越大，輪齒抗彎曲能力越強(qiáng)。7.液壓系統(tǒng)中，溢流閥通常并聯(lián)在泵的出口，起穩(wěn)壓和安全保護(hù)作用。（）答案：√解析：溢流閥的主要功能是調(diào)定系統(tǒng)壓力（穩(wěn)壓），當(dāng)系統(tǒng)過(guò)載時(shí)溢流（安全保護(hù)），一般并聯(lián)于泵出口或分支油路。8.滑動(dòng)軸承的主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、能承受較大的沖擊載荷。（）答案：√解析：滑動(dòng)軸承無(wú)滾動(dòng)體，接觸面積大，承載能力高，適用于高速、高精度或受沖擊的場(chǎng)合（如內(nèi)燃機(jī)曲軸軸承）。9.鏈傳動(dòng)中，為避免跳齒和脫鏈，小鏈輪齒數(shù)不宜過(guò)少（一般z1≥17）。（）答案：√解析：小鏈輪齒數(shù)過(guò)少會(huì)導(dǎo)致多邊形效應(yīng)加?。ㄦ溗俸蛷膭?dòng)輪轉(zhuǎn)速波動(dòng)大），鏈節(jié)承受的沖擊載荷增大，易跳齒或脫鏈。10.螺紋連接中，預(yù)緊力越大越好，可提高連接的可靠性。（）答案：×解析：預(yù)緊力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致螺紋牙過(guò)載斷裂，或被連接件變形甚至破壞，需控制在合理范圍內(nèi)（通過(guò)力矩扳手或測(cè)力矩法確定）。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10題）1.簡(jiǎn)述平面四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置及其危害與利用。答案：死點(diǎn)位置是指當(dāng)從動(dòng)件與連桿共線時(shí)，主動(dòng)件通過(guò)連桿傳遞的力對(duì)從動(dòng)件的力矩為零，此時(shí)機(jī)構(gòu)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的位置。危害：會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)卡死（如縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)），需通過(guò)安裝飛輪（利用慣性闖過(guò)死點(diǎn)）或采用多組機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列解決。利用：可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的自鎖（如夾具中利用死點(diǎn)夾緊工件，外力去除后仍保持夾緊狀態(tài)）。2.比較齒輪傳動(dòng)與帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)（各列舉3點(diǎn)）。答案：齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比準(zhǔn)確、效率高（98%-99%）、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大；缺點(diǎn)：制造和安裝精度要求高、成本高、不適用于大中心距場(chǎng)合。帶傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：能緩沖吸振、過(guò)載打滑保護(hù)、中心距適應(yīng)范圍大、成本低；缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、效率較低（約90%-95%）、需張緊裝置、壽命較短。3.簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)及各部分作用。答案：滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。內(nèi)圈與軸頸配合，隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)；外圈與軸承座孔配合，起支撐作用；滾動(dòng)體（球、滾子等）是核心元件，傳遞載荷并減少摩擦；保持架將滾動(dòng)體均勻隔開(kāi)，避免碰撞，引導(dǎo)其運(yùn)動(dòng)。4.液壓系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答案：液壓系統(tǒng)由動(dòng)力元件（液壓泵，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能）、執(zhí)行元件（液壓缸/馬達(dá)，將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能）、控制元件（閥類(lèi)，控制壓力、流量、方向）、輔助元件（油箱、過(guò)濾器、管件等，保證系統(tǒng)正常工作）和工作介質(zhì)（液壓油，傳遞能量和信號(hào)）組成。5.簡(jiǎn)述鍵連接的類(lèi)型及應(yīng)用場(chǎng)合（列舉3種）。答案：①普通平鍵：分為A型（圓頭）、B型（方頭）、C型（單圓頭），用于對(duì)中性要求高、載荷平穩(wěn)的場(chǎng)合（如齒輪與軸的連接）；②半圓鍵：鍵呈半圓形，可在軸槽中擺動(dòng)，適用于錐形軸與輪轂的連接（如手輪與軸）；③楔鍵：分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵，靠摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，用于對(duì)中性要求不高、載荷較大且有沖擊的場(chǎng)合（如帶輪與軸）。四、計(jì)算題（每題8分，共5題）1.計(jì)算圖2所示平面機(jī)構(gòu)的自由度（注：圖中C處為復(fù)合鉸鏈，D處為局部自由度，E處為虛約束）。（假設(shè)構(gòu)件數(shù)n=6，低副數(shù)PL=7，高副數(shù)PH=1，局部自由度F'=1，虛約束F''=1）解：自由度公式F=3n-2PL-PH-F'-F''。代入數(shù)據(jù)：3×6-2×7-1-1-1=18-14-1-1-1=1。2.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知法面模數(shù)mn=3mm，法面壓力角αn=20°，齒數(shù)z1=20，z2=60，螺旋角β=15°，求端面模數(shù)mt、中心距a。解：端面模數(shù)mt=mn/cosβ=3/cos15°≈3.106mm；中心距a=mt(z1+z2)/2=3.106×(20+60)/2≈124.24mm（或用a=mn(z1+z2)/(2cosβ)=3×80/(2×cos15°)≈124.24mm）。3.某V帶傳動(dòng)傳遞功率P=5kW，小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，帶速v=10m/s，求有效拉力Fe。解：帶速v=πd1n1/(60×1000)，但本題已知v=10m/s，有效拉力Fe=1000P/v=1000×5/10=500N。4.一滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷C=35kN，當(dāng)量動(dòng)載荷P=5kN，工作轉(zhuǎn)速n=1000r/min，求其基本額定壽命Lh（單位：小時(shí)）。解：基本額定壽命公式L10h=(106/(60n))×(C/P)^ε（球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3）。假設(shè)為球軸承：L10h=(106/(60×1000))×(35/5)^3≈(1000/60)×343≈5716.67小時(shí)。5.一軸的材料為45鋼，受最大彎矩M=1000N·m，最大轉(zhuǎn)矩T=800N·m，許用應(yīng)力[σ-1b]=60MPa，試校核軸的強(qiáng)度（取α=0.6，σb=600MPa）。解：當(dāng)量彎矩Me=√(M2+(αT)2)=√(10002+(0.6×800)2)=√(1000000+230400)=√1230400≈1109N·m；軸的直徑d≥√(Me/(0.1[σ-1b]))=√(1109×103/(0.1×60))≈√(184833.33)≈43mm（若實(shí)際軸徑≥43mm則強(qiáng)度足夠）。五、綜合分析題（每題10分，共2題）1.設(shè)計(jì)一個(gè)由電動(dòng)機(jī)（n=1440r/min）驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，要求：①傳動(dòng)比i總=20；②工作機(jī)轉(zhuǎn)速n=72r/min；③需考慮過(guò)載保護(hù)和沖擊吸收。試選擇傳動(dòng)類(lèi)型并說(shuō)明各部分作用。答案：推薦采用“V帶傳動(dòng)+二級(jí)圓柱齒輪減速器”的組合。①V帶傳動(dòng)：置于高速級(jí)（電動(dòng)機(jī)與減速器之間），利用其緩沖吸振、過(guò)載打滑保護(hù)的特點(diǎn)，且可降低減速器輸入轉(zhuǎn)速（假設(shè)i帶=3，則減速器輸入轉(zhuǎn)速n1=1440/3=480r/min）；②二級(jí)圓柱齒輪減速器：高速級(jí)傳動(dòng)比i1=4，低速級(jí)i2=5（i總=i帶×i1×i2=3×4×5=60，需調(diào)整為i帶=2，i1=5，i2=2，總i=2×5×2=20），通過(guò)兩對(duì)齒輪傳動(dòng)降低轉(zhuǎn)速至72r/min，齒輪傳動(dòng)保證傳動(dòng)比準(zhǔn)確、承載能力大。各部分作用：電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力；V帶傳動(dòng)傳遞動(dòng)力并保護(hù)系統(tǒng)；減速器進(jìn)一步減速