機械基礎(chǔ)模擬習(xí)題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.兩構(gòu)件通過（）接觸組成的運動副稱為高副。A.面B.線或點C.面和點D.面和線答案：B解析：高副是指兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副，而低副是兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副，所以本題選B。2.機構(gòu)具有確定運動的條件是（）。A.機構(gòu)自由度大于零B.機構(gòu)自由度大于零且自由度數(shù)等于原動件數(shù)C.機構(gòu)自由度大于原動件數(shù)D.機構(gòu)自由度小于原動件數(shù)答案：B解析：機構(gòu)具有確定運動的條件為機構(gòu)的自由度大于零，并且自由度數(shù)等于原動件的數(shù)量。若自由度小于等于零，機構(gòu)不能運動；若自由度不等于原動件數(shù)，機構(gòu)運動將不確定或無法實現(xiàn)預(yù)期運動，所以本題選B。3.一對漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是（）。A.兩齒輪的模數(shù)和齒寬分別相等B.兩齒輪的齒厚和齒槽寬分別相等C.兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等D.兩齒輪的分度圓直徑相等答案：C解析：一對漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等。模數(shù)決定了輪齒的大小，壓力角影響輪齒的受力情況，只有模數(shù)和壓力角分別相等時，輪齒才能正確嚙合傳動，所以本題選C。4.V帶傳動工作時，傳遞的圓周力增大，是因為（）。A.帶與帶輪間的摩擦系數(shù)增大B.帶輪的包角增大C.緊邊拉力增大，松邊拉力減小D.帶的預(yù)緊力增大答案：C解析：在V帶傳動中，傳遞的圓周力\(F=F_1-F_2\)（\(F_1\)為緊邊拉力，\(F_2\)為松邊拉力）。當(dāng)傳遞的圓周力增大時，意味著緊邊拉力增大，松邊拉力減小，所以本題選C。5.在鉸鏈四桿機構(gòu)中，能作整周連續(xù)旋轉(zhuǎn)的連架桿稱為（）。A.曲柄B.搖桿C.連桿D.機架答案：A解析：在鉸鏈四桿機構(gòu)中，能作整周連續(xù)旋轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄，只能在一定范圍內(nèi)擺動的連架桿稱為搖桿，不與機架相連作平面運動的構(gòu)件稱為連桿，固定不動的構(gòu)件稱為機架，所以本題選A。6.普通平鍵的（）是工作面。A.上表面B.下表面C.兩側(cè)面D.上下表面答案：C解析：普通平鍵靠兩側(cè)面來傳遞轉(zhuǎn)矩，其兩側(cè)面是工作面，上表面與輪轂之間有間隙，不起傳動作用，所以本題選C。7.滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用（）。A.基孔制B.基軸制C.非基準(zhǔn)制D.以上都不對答案：A解析：滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，這是因為滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，為了便于互換和制造，一般內(nèi)圈的內(nèi)徑作為基準(zhǔn)孔，其公差帶位于零線下方；外圈的外徑作為基準(zhǔn)軸，其公差帶位于零線上方，所以本題選A。8.在蝸桿傳動中，通常（）為主動件。A.蝸桿B.蝸輪C.二者均可D.以上都不對答案：A解析：在蝸桿傳動中，通常蝸桿為主動件，這是因為蝸桿的螺旋角較小，能夠得到較大的傳動比，并且蝸桿的轉(zhuǎn)速一般較高，適合作為動力輸入件帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，所以本題選A。9.在下列四種類型的聯(lián)軸器中，能補償兩軸的相對位移以及可緩沖吸振的是（）。A.凸緣聯(lián)軸器B.齒式聯(lián)軸器C.萬向聯(lián)軸器D.彈性套柱銷聯(lián)軸器答案：D解析：凸緣聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器，不能補償兩軸的相對位移，也無緩沖吸振能力；齒式聯(lián)軸器能補償兩軸的相對位移，但無緩沖吸振作用；萬向聯(lián)軸器主要用于兩軸有較大夾角的場合，可實現(xiàn)角度補償，緩沖吸振能力較弱；彈性套柱銷聯(lián)軸器利用彈性套的彈性變形來補償兩軸的相對位移，同時具有緩沖吸振的能力，所以本題選D。10.軸按受載性質(zhì)分類，只承受轉(zhuǎn)矩的軸稱為（）。A.心軸B.轉(zhuǎn)軸C.傳動軸D.直軸答案：C解析：心軸只承受彎矩；轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩；傳動軸只承受轉(zhuǎn)矩；直軸是按軸線形狀分類的一種軸，所以本題選C。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.下列屬于機械傳動的有（）。A.帶傳動B.鏈傳動C.液壓傳動D.齒輪傳動答案：ABD解析：機械傳動是利用機械零件直接實現(xiàn)動力和運動傳遞的方式，帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動都屬于機械傳動；而液壓傳動是利用液體的壓力能來傳遞動力和運動，屬于流體傳動，所以本題選ABD。2.漸開線齒輪的基本參數(shù)有（）。A.模數(shù)B.壓力角C.齒數(shù)D.齒寬答案：ABC解析：漸開線齒輪的基本參數(shù)有模數(shù)、壓力角、齒數(shù)、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)等。模數(shù)決定了齒輪的大小，壓力角影響輪齒的受力和嚙合特性，齒數(shù)影響齒輪的傳動比等；齒寬是齒輪的一個重要尺寸參數(shù)，但不屬于基本參數(shù)，所以本題選ABC。3.下列關(guān)于V帶傳動特點的說法正確的有（）。A.傳動平穩(wěn)，噪聲小B.能過載打滑，起保護(hù)作用C.傳動效率高D.結(jié)構(gòu)緊湊答案：AB解析：V帶傳動的特點包括傳動平穩(wěn)、噪聲小，因為V帶是柔性體，能緩沖吸振；當(dāng)過載時，帶會在帶輪上打滑，從而起到保護(hù)其他零件的作用。但V帶傳動存在彈性滑動現(xiàn)象，傳動效率相對較低；并且由于帶需要保持一定的張緊力和包角，結(jié)構(gòu)相對不緊湊，所以本題選AB。4.滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)一般由（）組成。A.內(nèi)圈B.外圈C.滾動體D.保持架答案：ABCD解析：滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)通常由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上，外圈裝在軸承座孔內(nèi)，滾動體安裝在內(nèi)、外圈之間，保持架的作用是均勻分隔滾動體，避免滾動體相互碰撞和摩擦，所以本題選ABCD。5.下列屬于動連接的鍵有（）。A.普通平鍵B.導(dǎo)向平鍵C.滑鍵D.半圓鍵答案：BC解析：動連接是指鍵與輪轂之間可以有相對移動的連接。導(dǎo)向平鍵鍵較長，輪轂可沿鍵作軸向移動；滑鍵固定在軸上，輪轂可在滑鍵上滑動，它們都屬于動連接。普通平鍵和半圓鍵主要用于靜連接，使輪轂與軸之間不能有相對軸向移動，主要用于傳遞轉(zhuǎn)矩，所以本題選BC。三、判斷題（每題2分，共20分）1.構(gòu)件是機構(gòu)中的運動單元，零件是制造單元。（）答案：正確解析：構(gòu)件是由一個或多個零件剛性連接而成的獨立運動單元，而零件是制造的基本單元，所以該說法正確。2.機構(gòu)的自由度一定等于原動件數(shù)時，機構(gòu)才具有確定的運動。（）答案：正確解析：機構(gòu)具有確定運動的條件就是機構(gòu)自由度大于零且自由度數(shù)等于原動件數(shù)，所以該說法正確。3.漸開線齒輪的齒廓曲線形狀與基圓半徑大小有關(guān)，基圓半徑越大，漸開線越彎曲。（）答案：錯誤解析：漸開線齒輪的齒廓曲線形狀與基圓半徑大小有關(guān)，基圓半徑越大，漸開線越趨于直線，基圓半徑越小，漸開線越彎曲，所以該說法錯誤。4.V帶傳動的包角越大，其承載能力越強。（）答案：正確解析：V帶傳動的包角越大，帶與帶輪的接觸面積越大，摩擦力就越大，所能傳遞的圓周力也就越大，承載能力越強，所以該說法正確。5.在曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)曲柄為原動件時，機構(gòu)有急回特性。（）答案：錯誤解析：在曲柄搖桿機構(gòu)中，只有當(dāng)搖桿為原動件，曲柄為從動件時，機構(gòu)才具有急回特性。因為此時回程平均速度大于工作行程平均速度，所以該說法錯誤。6.普通平鍵連接靠鍵的上下表面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩。（）答案：錯誤解析：普通平鍵連接靠鍵的兩側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，上下表面與相關(guān)零件間有間隙，不參與轉(zhuǎn)矩傳遞，所以該說法錯誤。7.滾動軸承的壽命是指單個軸承在一定載荷作用下，運轉(zhuǎn)直至出現(xiàn)疲勞點蝕前運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下的工作小時數(shù)。（）答案：正確解析：滾動軸承的壽命就是指單個軸承在規(guī)定的載荷和工作條件下，從開始運轉(zhuǎn)到出現(xiàn)疲勞點蝕前所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的工作小時數(shù)，所以該說法正確。8.在蝸桿傳動中，蝸桿的頭數(shù)越多，傳動效率越高。（）答案：正確解析：在蝸桿傳動中，蝸桿頭數(shù)越多，導(dǎo)程角越大，蝸桿與蝸輪間的相對滑動速度減小，摩擦損耗降低，傳動效率越高，所以該說法正確。9.彈性套柱銷聯(lián)軸器是剛性聯(lián)軸器。（）答案：錯誤解析：彈性套柱銷聯(lián)軸器屬于撓性聯(lián)軸器，它利用彈性套的彈性變形來補償兩軸的相對位移，并具有緩沖吸振的能力，而剛性聯(lián)軸器無補償相對位移和緩沖吸振的能力，所以該說法錯誤。10.傳動軸是只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩的軸。（）答案：正確解析：傳動軸的主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩，理論上不承受或只承受很小的彎矩，所以該說法正確。四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述帶傳動的優(yōu)缺點。答案：-優(yōu)點：-傳動平穩(wěn)：帶是柔性體，具有良好的彈性，能緩沖吸振，工作時噪聲小。-能過載打滑：當(dāng)傳動過載時，帶會在帶輪上打滑，從而避免其他零件的損壞，起到過載保護(hù)作用。-結(jié)構(gòu)簡單，成本低：帶傳動的結(jié)構(gòu)相對簡單，制造和安裝容易，成本較低。-適用于兩軸中心距較大的場合：可以方便地實現(xiàn)兩軸之間較大距離的傳動。-缺點：-傳動效率較低：由于存在彈性滑動現(xiàn)象，會損失一部分能量，導(dǎo)致傳動效率不高。-外廓尺寸較大：為了保證一定的包角和張緊力，帶傳動需要較大的安裝空間，外廓尺寸較大。-帶的壽命較短：帶在工作過程中會受到磨損、疲勞等作用，使用壽命相對較短，需要定期更換。-傳動比不準(zhǔn)確：因為彈性滑動的存在，帶傳動不能保證準(zhǔn)確的傳動比。2.什么是漸開線齒輪的根切現(xiàn)象？根切有什么危害？如何避免根切？答案：-根切現(xiàn)象：用范成法加工齒輪時，若被加工齒輪的齒數(shù)過少，刀具的齒頂線（或齒頂圓）會超過嚙合極限點，此時刀刃不僅會切去輪齒頂部的漸開線，還會切去根部的一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。-危害：-削弱輪齒的抗彎強度：根切會使輪齒根部的齒厚減薄，從而降低輪齒的抗彎能力，容易在承載時發(fā)生疲勞折斷。-降低齒輪的傳動質(zhì)量：根切部分破壞了正常的漸開線齒廓，會影響齒輪的嚙合特性，使傳動的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性降低，產(chǎn)生噪聲和振動。-避免方法：-增加齒數(shù)：當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪的齒數(shù)大于一定數(shù)值（對于正常齒制，\(z\geq17\)）時，一般不會發(fā)生根切。-采用變位齒輪：通過正變位可以使刀具遠(yuǎn)離齒輪中心，使刀具齒頂線不超過嚙合極限點，從而避免根切。3.簡述滾動軸承的失效形式及選擇計算準(zhǔn)則。答案：-失效形式：-疲勞點蝕：在交變載荷作用下，滾動體與內(nèi)、外圈滾道表面會出現(xiàn)疲勞點蝕，這是滾動軸承的主要失效形式。點蝕會導(dǎo)致軸承運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生噪聲、振動和溫升，嚴(yán)重影響軸承的工作性能。-塑性變形：當(dāng)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(chǎn)生塑性變形，形成凹坑，致使軸承在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生劇烈振動和噪聲，降低旋轉(zhuǎn)精度。-磨損：由于塵埃、雜質(zhì)等進(jìn)入軸承內(nèi)部，或者潤滑不良，會使?jié)L動體與滾道表面發(fā)生磨損，導(dǎo)致軸承游隙增大、精度降低、噪聲增加。-選擇計算準(zhǔn)則：-對于一般轉(zhuǎn)速的軸承：主要失效形式是疲勞點蝕，通常按照軸承的基本額定動載荷進(jìn)行壽命計算，使軸承在規(guī)定的轉(zhuǎn)速和載荷下，能達(dá)到預(yù)期的工作壽命。計算公式為\(L_{h}=\frac{10^6}{60n}(\frac{C}{P})^{\epsilon}\)，其中\(zhòng)(L_{h}\)為軸承的壽命（小時），\(n\)為轉(zhuǎn)速（\(r/min\)），\(C\)為基本額定動載荷，\(P\)為當(dāng)量動載荷，\(\epsilon\)為壽命指數(shù)。-對于轉(zhuǎn)速極低（\(n\leq10r/min\)）或作擺動的軸承：主要失效形式是塑性變形，應(yīng)按軸承的基本額定靜載荷進(jìn)行靜強度計算，保證軸承在靜止或緩慢擺動時，所受的載荷不超過其基本額定靜載荷。計算公式為\(P_0\leqS_0C_0\)，其中\(zhòng)(P_0\)為當(dāng)量靜載荷，\(S_0\)為靜強度安全系數(shù)，\(C_0\)為基本額定靜載荷。五、計算題（每題15分，共15分）已知一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪傳動，中心距\(a=160mm\)，傳動比\(i_{12}=3\)，模數(shù)\(m=4mm\)。試求：1.兩齒輪的齒數(shù)\(z_1\)和\(z_2\)。2.兩齒輪的分度圓直徑\(d_1\)和\(d_2\)。3.兩齒輪的齒頂圓直徑\(d_{a1}\)和\(d_{a2}\)。答案：1.根據(jù)傳動比公式\(i_{12}=\frac{z_2}{z_1}=3\)，可得\(z_2=3z_1\)。又因為標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪傳動的中心距公式為\(a=\frac{m(z_1+z_2)}{2}\)，已知\(a=160mm\)，\(m=4mm\)，將\(z_2=3z_1\)代入中心距公式可得：\[\begin{align}160&=\frac{4(z_1+3z_1)}{2}\\160&=\frac{4\times4z_1}{2}\\160&=8z_1\\z_1&=20\end{align}\]則\(z_2=3z_1=3\times20=60\)。2.根據(jù)分度圓直徑公式\(d=mz\)，可得：對于齒輪1，\(d_1=mz_1=4\times20=80mm\)。對于齒輪2，\(d_2=mz_2=4\times60=240mm\)。3.對于標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪，齒頂高系數(shù)\(h_a^=1\)。根據(jù)齒頂圓