機械知識考試模擬題（附答案）一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.普通平鍵聯(lián)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(dǎo)向作用C.沿周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩D.安裝與拆卸方便答案：C解析：普通平鍵主要用于實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定，以傳遞轉(zhuǎn)矩。選項A中沿軸向固定并傳遞軸向力一般使用軸肩、軸套等零件；選項B沿軸向可作相對滑動并具導(dǎo)向作用通常用導(dǎo)向平鍵或滑鍵；選項D安裝與拆卸方便不是平鍵的主要用途。2.在螺紋聯(lián)接中，采用加彈簧墊圈的目的是（）A.提高強度B.自鎖C.防松D.減小每圈螺紋牙上的受力答案：C解析：彈簧墊圈在螺紋聯(lián)接中主要起到防松的作用。當(dāng)螺紋副受到振動等因素影響時，彈簧墊圈的彈性變形能提供一定的預(yù)緊力，防止螺紋松動。選項A提高強度與彈簧墊圈無關(guān)；選項B自鎖主要靠螺紋本身的螺旋升角等因素；選項D減小每圈螺紋牙受力一般采用變螺距等特殊結(jié)構(gòu)的螺紋。3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，由于安裝不準(zhǔn)確，產(chǎn)生了中心距誤差，但其傳動比的大小仍保持不變，原因是（）A.基圓半徑不變B.節(jié)圓半徑不變C.分度圓半徑不變D.嚙合角不變答案：A解析：漸開線齒輪傳動的傳動比只與兩齒輪的基圓半徑有關(guān)，公式為\(i=\frac{\omega_1}{\omega_2}=\frac{r_{b2}}{r_{b1}}\)，只要基圓半徑不變，即使中心距有誤差，傳動比也不會改變。節(jié)圓半徑和嚙合角會隨中心距變化而改變；分度圓半徑是齒輪的基本幾何參數(shù)，但與傳動比隨中心距變化的特性無關(guān)。4.帶傳動工作時，緊邊拉力為\(F_1\)，松邊拉力為\(F_2\)，則有效拉力\(F\)為（）A.\(F=F_1-F_2\)B.\(F=F_1+F_2\)C.\(F=2F_1-F_2\)D.\(F=2F_2-F_1\)答案：A解析：帶傳動的有效拉力是指帶與帶輪接觸面上的摩擦力總和，它等于緊邊拉力與松邊拉力之差，即\(F=F_1-F_2\)。這是帶傳動有效拉力的基本定義式。5.軸的材料主要采用（）A.碳鋼B.合金鋼C.鑄鐵D.有色金屬答案：A解析：軸的材料主要采用碳鋼，因為碳鋼具有良好的力學(xué)性能，價格相對便宜，加工工藝性好。合金鋼一般用于對軸的強度、韌性或特殊性能有較高要求的場合，但成本較高；鑄鐵的韌性較差，一般不用于制作軸；有色金屬如銅合金等有特殊用途，但不是軸的主要材料。6.滾動軸承的基本額定壽命是指同一批軸承，在相同條件下運轉(zhuǎn)，其中（）軸承發(fā)生點蝕破壞前達(dá)到的總轉(zhuǎn)數(shù)或小時數(shù)。A.90%B.95%C.99%D.100%答案：A解析：滾動軸承的基本額定壽命是指一批相同型號的軸承，在相同條件下運轉(zhuǎn)，其中90%的軸承在發(fā)生點蝕破壞前達(dá)到的總轉(zhuǎn)數(shù)或小時數(shù)。這是滾動軸承壽命的一個重要指標(biāo)。7.在蝸桿傳動中，通常的傳動形式是（）A.蝸桿主動，蝸輪從動B.蝸輪主動，蝸桿從動C.蝸桿和蝸輪都可主動D.以上情況都不對答案：A解析：在蝸桿傳動中，通常是蝸桿主動，蝸輪從動。因為蝸桿的螺旋角較小，具有自鎖性等特點，便于實現(xiàn)減速傳動，若蝸輪主動，效率會很低甚至可能無法傳動。8.常用的滑動軸承材料不包括（）A.軸承合金B(yǎng).青銅C.灰鑄鐵D.陶瓷答案：D解析：常用的滑動軸承材料有軸承合金、青銅、灰鑄鐵等。軸承合金具有良好的減摩性和耐磨性；青銅的強度和耐磨性也較好；灰鑄鐵可用于低速、輕載的場合。陶瓷一般不作為常用的滑動軸承材料，雖然陶瓷有一些特殊的性能，但在滑動軸承應(yīng)用中存在加工困難、成本高等問題。9.聯(lián)軸器與離合器的主要作用是（）A.緩沖、減震B(yǎng).傳遞運動和轉(zhuǎn)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(lián)軸器和離合器的主要作用是聯(lián)接兩軸，使它們一同回轉(zhuǎn)并傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。選項A緩沖、減震一般通過彈性元件來實現(xiàn)；選項C防止機器過載可采用過載保護裝置；選項D補償兩軸的不同心或熱膨脹是一些具有補償功能的聯(lián)軸器的附加作用，不是主要作用。10.齒輪傳動中，當(dāng)齒輪的齒面硬度\(HB\leqslant350\)時，通常采用的熱處理方法是（）A.表面淬火B(yǎng).滲碳淬火C.調(diào)質(zhì)D.滲氮答案：C解析：當(dāng)齒輪的齒面硬度\(HB\leqslant350\)時，通常采用調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理可以使齒輪具有較好的綜合力學(xué)性能。表面淬火、滲碳淬火和滲氮主要用于提高齒面硬度（齒面硬度較高），適用于不同的工況和設(shè)計要求。11.在鏈傳動中，為了減少沖擊和動載荷，應(yīng)（）A.增大鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)B.減小鏈節(jié)距和鏈輪齒數(shù)C.增大鏈節(jié)距和減小鏈輪齒數(shù)D.減小鏈節(jié)距和增大鏈輪齒數(shù)答案：D解析：在鏈傳動中，減小鏈節(jié)距可以降低鏈傳動的多邊形效應(yīng)，從而減少沖擊和動載荷；增大鏈輪齒數(shù)可以使鏈條在鏈輪上的包角增大，受力更均勻，也有利于減少沖擊和動載荷。12.當(dāng)兩軸距離較遠(yuǎn)，且要求傳動比準(zhǔn)確，宜采用（）A.帶傳動B.鏈傳動C.齒輪傳動D.蝸桿傳動答案：B解析：帶傳動有彈性滑動現(xiàn)象，不能保證傳動比準(zhǔn)確；齒輪傳動適用于兩軸距離較近的場合；蝸桿傳動多用于傳動比大、傳動功率不大的情況。鏈傳動能實現(xiàn)兩軸相距較遠(yuǎn)的傳動，且能保證準(zhǔn)確的平均傳動比。13.對于受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，在密封要求不高的情況下，為提高螺栓的疲勞強度，應(yīng)采取的措施是（）A.增加螺栓剛度，減小被聯(lián)接件剛度B.減小螺栓剛度，增加被聯(lián)接件剛度C.同時增加螺栓和被聯(lián)接件的剛度D.同時減小螺栓和被聯(lián)接件的剛度答案：B解析：對于受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，減小螺栓剛度，增加被聯(lián)接件剛度，可以使螺栓所受的總拉力變化幅度減小，從而提高螺栓的疲勞強度。當(dāng)被聯(lián)接件剛度較大時，螺栓分擔(dān)的載荷變化相對較小。14.機械設(shè)計中，通常應(yīng)優(yōu)先選擇的材料是（）A.價格便宜的材料B.性能好的材料C.工藝性好的材料D.標(biāo)準(zhǔn)件材料答案：D解析：在機械設(shè)計中，優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)件材料可以提高設(shè)計效率、降低成本、便于互換和維修。標(biāo)準(zhǔn)件是經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和制造的，具有通用化和系列化的特點。雖然價格便宜、性能好、工藝性好的材料也很重要，但標(biāo)準(zhǔn)件材料的優(yōu)勢更為突出。15.平帶傳動中，三角膠帆布平帶的層數(shù)主要取決于（）A.傳遞的功率B.帶輪的直徑C.帶速D.工作環(huán)境答案：A解析：三角膠帆布平帶的層數(shù)主要根據(jù)傳遞的功率來確定。傳遞的功率越大，需要的帶的承載能力就越大，一般通過增加帶的層數(shù)來提高承載能力。帶輪直徑主要影響帶的彎曲應(yīng)力等；帶速對帶傳動的工作狀況有一定影響，但不是決定平帶層數(shù)的主要因素；工作環(huán)境主要影響帶的材料選擇和防護措施等。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.下列屬于機械零件失效形式的有（）A.斷裂B.磨損C.變形D.腐蝕答案：ABCD解析：機械零件的失效形式主要有斷裂、磨損、變形和腐蝕等。斷裂會使零件失去承載能力；磨損會使零件尺寸和形狀發(fā)生變化，影響其正常工作；變形會導(dǎo)致零件的精度和位置關(guān)系發(fā)生改變；腐蝕會使零件的材料性能下降，縮短使用壽命。2.以下關(guān)于齒輪傳動特點的描述，正確的有（）A.傳動效率高B.傳動比準(zhǔn)確C.結(jié)構(gòu)緊湊D.可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動答案：ABC解析：齒輪傳動具有傳動效率高、傳動比準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。但齒輪傳動一般適用于兩軸距離較近的場合，不宜用于遠(yuǎn)距離傳動。要實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動可采用鏈傳動或帶傳動等。3.選擇滾動軸承類型時，需要考慮的因素有（）A.載荷的大小、方向和性質(zhì)B.轉(zhuǎn)速的高低C.調(diào)心性能要求D.安裝和拆卸的方便性答案：ABCD解析：選擇滾動軸承類型時，載荷的大小、方向和性質(zhì)決定了應(yīng)選擇的軸承承載能力和類型（如徑向軸承、推力軸承等）；轉(zhuǎn)速的高低會影響軸承的極限轉(zhuǎn)速和潤滑方式等；調(diào)心性能要求在軸的彎曲變形較大或安裝誤差較大時很重要；安裝和拆卸的方便性對于一些需要經(jīng)常檢修和更換的場合很關(guān)鍵。4.帶傳動的主要失效形式有（）A.打滑B.疲勞破壞C.磨損D.膠合答案：AB解析：帶傳動的主要失效形式是打滑和疲勞破壞。打滑是由于帶的有效拉力超過了帶與帶輪之間的最大摩擦力；疲勞破壞是由于帶在運轉(zhuǎn)過程中反復(fù)受拉力、彎曲力等作用而產(chǎn)生的。磨損對于帶傳動來說不是主要的失效形式；膠合一般出現(xiàn)在高速重載的齒輪傳動等場合，不是帶傳動的主要失效形式。5.以下屬于齒輪加工方法的有（）A.銑齒B.滾齒C.插齒D.磨齒答案：ABCD解析：銑齒是用銑刀在銑床上加工齒輪；滾齒是利用滾刀與齒坯的展成運動來加工齒輪；插齒是用插齒刀加工齒輪；磨齒是對齒輪進(jìn)行精加工的方法。這些都是常見的齒輪加工方法。三、判斷題（每題1分，共10分）1.平鍵聯(lián)接比楔鍵聯(lián)接的定心精度高。（）答案：√解析：平鍵兩側(cè)面為工作面，靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓力來傳遞轉(zhuǎn)矩，定心精度高；楔鍵的上下面為工作面，在裝配后會使軸和輪轂的配合產(chǎn)生偏心和偏斜，定心精度較差。2.螺紋的導(dǎo)程\(S\)等于螺距\(P\)乘以螺紋線數(shù)\(n\)。（）答案：√解析：螺紋的導(dǎo)程是指同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離，它與螺距和螺紋線數(shù)的關(guān)系為\(S=nP\)，所以該說法正確。3.帶傳動不能保證準(zhǔn)確的傳動比，其原因是帶容易變形和磨損。（）答案：×解析：帶傳動不能保證準(zhǔn)確的傳動比，主要原因是帶的彈性滑動現(xiàn)象。彈性滑動是由于帶工作時緊邊和松邊拉力不同，帶產(chǎn)生彈性變形的伸縮量不同而引起的，與帶的變形和磨損不是直接關(guān)系。4.軸的計算彎矩\(M_c=\sqrt{M^2+(aT)^2}\)中，系數(shù)\(a\)的取值與轉(zhuǎn)矩性質(zhì)有關(guān)。（）答案：√解析：在軸的計算彎矩公式\(M_c=\sqrt{M^2+(aT)^2}\)中，系數(shù)\(a\)是考慮轉(zhuǎn)矩性質(zhì)對軸強度影響的系數(shù)。對于不變的轉(zhuǎn)矩，\(a=0.3\)；對于脈動循環(huán)的轉(zhuǎn)矩，\(a=0.6\)；對于對稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩，\(a=1\)。所以系數(shù)\(a\)的取值與轉(zhuǎn)矩性質(zhì)有關(guān)。5.滾動軸承的內(nèi)徑尺寸是標(biāo)準(zhǔn)化的。（）答案：√解析：滾動軸承的內(nèi)徑尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，不同型號的滾動軸承有特定的內(nèi)徑尺寸系列，這樣便于軸承的互換和選用。6.在蝸桿傳動中，蝸桿的頭數(shù)越多，傳動效率越高。（）答案：√解析：在蝸桿傳動中，蝸桿的頭數(shù)越多，其導(dǎo)程角越大，而傳動效率與導(dǎo)程角有關(guān)，導(dǎo)程角越大，傳動效率越高。但蝸桿頭數(shù)也不宜過多，否則制造困難。7.滑動軸承的潤滑油黏度越大，承載能力越強。（）答案：√解析：一般情況下，滑動軸承的潤滑油黏度越大，油膜的承載能力越強。但黏度過大也會帶來一些問題，如摩擦功率損失增大等，需要綜合考慮工況來選擇合適的潤滑油黏度。8.聯(lián)軸器和離合器的作用完全相同。（）答案：×解析：聯(lián)軸器和離合器雖然都能用于聯(lián)接兩軸并傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，但它們有區(qū)別。聯(lián)軸器在機器運轉(zhuǎn)過程中一般不能使兩軸分離，只有在機器停止運轉(zhuǎn)后才能進(jìn)行拆卸分離；而離合器可以在機器運轉(zhuǎn)過程中隨時使兩軸接合或分離。9.齒輪的齒面接觸疲勞強度主要取決于齒輪的模數(shù)。（）答案：×解析：齒輪的齒面接觸疲勞強度主要取決于齒輪的分度圓直徑和齒寬，而模數(shù)主要影響齒輪的齒根彎曲疲勞強度。10.鏈傳動的平均傳動比是準(zhǔn)確的，但瞬時傳動比是變化的。（）答案：√解析：鏈傳動的平均傳動比等于兩鏈輪齒數(shù)之比，是準(zhǔn)確的。但由于鏈傳動的多邊形效應(yīng)，鏈條的速度是周期性變化的，導(dǎo)致瞬時傳動比也是變化的。四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述螺紋聯(lián)接防松的目的和常用的防松方法。答：-防松目的：螺紋聯(lián)接在工作過程中，由于受到?jīng)_擊、振動、變載荷以及溫度變化等因素的影響，螺紋副之間的摩擦力可能會減小或消失，導(dǎo)致螺紋聯(lián)接松動。螺紋聯(lián)接一旦松動，會使零件產(chǎn)生位移、振動加劇，甚至?xí)鹇?lián)接失效，影響機器的正常運行，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的事故，所以需要進(jìn)行防松。-常用防松方法：-摩擦防松：利用增加螺紋副之間的摩擦力來防止松動，如采用彈簧墊圈、雙螺母等。彈簧墊圈在擰緊螺母后，墊圈被壓縮產(chǎn)生彈性變形，通過彈力使螺紋副之間的摩擦力增大；雙螺母是將兩個螺母擰緊在一起，使螺紋副間始終受到軸向壓力作用，從而增加摩擦力。-機械防松：通過機械裝置將螺紋副固定，如開口銷與六角開槽螺母配合、止動墊圈等。開口銷穿入螺母的槽和螺栓的孔中，防止螺母轉(zhuǎn)動；止動墊圈的內(nèi)舌嵌入螺栓的槽中，外舌翻起壓在螺母的側(cè)面，阻止螺母松動。-永久防松：通過焊接、沖點、粘結(jié)等方法使螺紋副相對固定。焊接是將螺栓和螺母焊接在一起；沖點是在螺紋副的接觸處沖點，使材料變形阻止松動；粘結(jié)是使用厭氧膠等膠粘劑將螺紋副粘結(jié)在一起。2.說明帶傳動的彈性滑動和打滑的區(qū)別及聯(lián)系。答：-區(qū)別：-本質(zhì)不同：彈性滑動是由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相對滑動，是不可避免的物理現(xiàn)象；打滑是由于帶的有效拉力超過了帶與帶輪之間的最大摩擦力，導(dǎo)致帶在帶輪上全面滑動，是一種失效現(xiàn)象。-發(fā)生位置不同：彈性滑動發(fā)生在帶與帶輪接觸的整個弧段上，是逐漸發(fā)生的；打滑一般發(fā)生在帶輪包角小的那一側(cè)，并且是突然發(fā)生的。-后果不同：彈性滑動會使帶傳動的從動輪轉(zhuǎn)速低于主動輪轉(zhuǎn)速，造成傳動比不準(zhǔn)確，但不會使傳動失效；打滑會使帶不能正常傳遞動力，導(dǎo)致傳動效率急劇下降，嚴(yán)重時帶會磨損加劇甚至損壞。-聯(lián)系：二者都與帶傳動的摩擦力有關(guān)。彈性滑動在正常工作情況下一直存在，當(dāng)帶傳動的負(fù)載不斷增加，帶與帶輪之間的摩擦力達(dá)到極限值時，彈性滑動就可能發(fā)展為打滑。可以說，打滑是彈性滑動的極端情況。3.簡述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求。答：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足以下基本要求：-便于零件的裝拆和調(diào)整：軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)使軸上的零件（如齒輪、軸承、聯(lián)軸器等）便于裝拆和調(diào)整。例如，可以采用階梯軸，使軸的直徑有大小變化，便于零件從軸的一端順利安裝和拆卸；設(shè)置軸肩和軸環(huán)來確定零件的軸向位置，并且軸肩的高度要合適，既要保證能可靠定位，又要便于零件的拆卸。-保證零件的定位和固定：軸上的零件需要準(zhǔn)確的定位和可靠的固定，以保證其正常工作。軸向固定可采用軸肩、軸套、圓螺母、彈性擋圈等方式；周向固定可采用鍵、花鍵、過盈配合等方式。例如，齒輪通過鍵實現(xiàn)周向固定，通過軸肩和軸套實現(xiàn)軸向固定，確保齒輪能準(zhǔn)確地傳遞轉(zhuǎn)矩。-具有良好的工藝性：軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和裝配。軸的各部分尺寸應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化，減少加工的刀具種類和規(guī)格；軸上的倒角、圓角等結(jié)構(gòu)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，便于加工和防止應(yīng)力集中；軸上的鍵槽等加工部位應(yīng)布置合理，避免相互干涉，以便提高加工效率。-減小應(yīng)力集中：軸的形狀和尺寸變化處要盡量平滑過渡，避免出現(xiàn)尖銳的棱角和突變。例如，采用適當(dāng)?shù)膱A角半徑、過渡軸肩等，可以降低應(yīng)力集中系數(shù)，提高軸的疲勞強度。同時，在軸上鉆孔、切槽等時，也要注意其對軸強度的影響，合理設(shè)計其位置和尺寸。五、計算題（每題15分，共15分）已知一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，模數(shù)\(m=5mm\)，齒數(shù)\(z_1=20\)，\(z_2=50\)，中心距\(a=175mm\)。試求：（1）兩齒輪的分度圓直徑\(d_1\)、\(d_2\)；（2）齒頂圓直徑\(d_{a1}\)、\(d_{a2}\)；（3）齒根圓直徑\(d_{f1}\)、\(d_{f2}\)。解：