2025年專升本機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)專項(xiàng)訓(xùn)練沖刺押題試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。下列每小題備選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題意的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.在帶傳動(dòng)中，帶繞過主動(dòng)輪時(shí)，其上產(chǎn)生的應(yīng)力主要是（）。A.扭應(yīng)力B.壓應(yīng)力C.彎曲應(yīng)力D.拉應(yīng)力2.與平帶傳動(dòng)相比，V帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.傳動(dòng)效率高B.結(jié)構(gòu)緊湊C.承載能力大D.適用于高速傳動(dòng)3.鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)之一是（）。A.傳動(dòng)平穩(wěn)性好B.效率高C.有彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象D.適用于大中心距傳動(dòng)4.在齒輪傳動(dòng)中，若要增大齒廓曲線的曲率半徑，減小齒面的接觸應(yīng)力，通常采取的措施是（）。A.增大模數(shù)B.減小模數(shù)C.增大齒數(shù)D.減小齒數(shù)5.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪能夠正確嚙合傳動(dòng)，其必要條件之一是（）。A.兩輪的齒數(shù)相等B.兩輪的模數(shù)相等C.兩輪的齒寬相等D.兩輪的轉(zhuǎn)速相等6.在進(jìn)行齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，通常將齒面接觸應(yīng)力視為（）。A.靜應(yīng)力B.動(dòng)應(yīng)力C.循環(huán)變應(yīng)力D.脈動(dòng)變應(yīng)力7.在齒輪傳動(dòng)中，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的主要依據(jù)是（）。A.齒面接觸應(yīng)力B.齒根彎曲應(yīng)力C.齒輪傳動(dòng)效率D.齒輪圓周速度8.對(duì)于重要的齒輪傳動(dòng)，通常選用（）作為齒輪材料。A.Q235鋼B.HT200鑄鐵C.45鋼調(diào)質(zhì)D.ZG45鑄鋼9.軸按承載情況分類，主要承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為（）。A.轉(zhuǎn)軸B.心軸C.傳動(dòng)軸D.曲軸10.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指一批相同的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中（）軸承發(fā)生疲勞破壞前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時(shí)數(shù)。A.10%B.20%C.90%D.100%二、填空題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確答案填在題后的橫線上）1.帶傳動(dòng)中，帶所傳遞的功率有限，主要是因?yàn)閹c帶輪接觸面存在__________，導(dǎo)致傳動(dòng)效率降低。2.鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)通常取__________的整數(shù)倍，以避免使用過渡鏈節(jié)。3.齒輪的模數(shù)是表示齒輪尺寸的重要參數(shù)，它反映了__________的大小。4.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是兩輪的__________和__________分別相等。5.齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算主要針對(duì)齒輪的__________進(jìn)行計(jì)算。6.軸按形狀分類，可以分為直軸、__________和__________三種。7.軸承的潤(rùn)滑方式選擇需考慮軸承類型、轉(zhuǎn)速、載荷、工作環(huán)境等因素，常見的潤(rùn)滑方式有__________和__________。8.鍵連接是一種常用的__________連接，主要用于傳遞扭矩。9.在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了便于安裝和拆卸，軸端通常加工出__________。10.選擇滾動(dòng)軸承類型時(shí)，需綜合考慮載荷大小、方向、轉(zhuǎn)速、工作條件及經(jīng)濟(jì)性等因素。三、判斷題（每題1分，共10分。請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.帶傳動(dòng)是依靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞動(dòng)力的。（）2.鏈傳動(dòng)屬于連桿機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)是周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。（）3.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的中心距恒等于兩輪分度圓直徑之和的一半。（）4.齒輪的模數(shù)越大，齒輪的尺寸就越大，承載能力也越強(qiáng)。（）5.齒輪傳動(dòng)中，齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕通常首先發(fā)生在齒根部分。（）6.任何軸都必須經(jīng)過熱處理才能滿足使用要求。（）7.滾動(dòng)軸承比滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)大。（）8.聯(lián)軸器主要用于連接兩軸，使其共同旋轉(zhuǎn)并傳遞扭矩。（）9.緊固螺釘主要用于承受剪切載荷的連接。（）10.V帶傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)承載能力大的原因是V帶與輪槽的摩擦力更大。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述帶傳動(dòng)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)的原因及其后果。2.與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)有哪些優(yōu)點(diǎn)？3.簡(jiǎn)述選擇軸的材料時(shí)需要考慮哪些主要因素？4.簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑的目的和方法選擇的基本原則。五、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.一V帶傳動(dòng)，主動(dòng)輪直徑d?=200mm，轉(zhuǎn)速n?=1450r/min，從動(dòng)輪直徑d?=400mm。若傳遞功率P=7.5kW，不計(jì)傳動(dòng)效率損失，試求：①?gòu)膭?dòng)輪的轉(zhuǎn)速n?；②帶傳動(dòng)中的有效拉力F?。（假設(shè)V帶初拉力F?已知，有效拉力F?=9.55×103P/n?）2.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，傳遞功率P=10kW，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n?=960r/min，傳動(dòng)比i=4，齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，許用接觸應(yīng)力[σ_H]=600MPa，許用彎曲應(yīng)力[σ_F]=150MPa，法向模數(shù)m=3mm，齒數(shù)z?=20。試估算該對(duì)齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度是否足夠？（提示：接觸強(qiáng)度計(jì)算公式為σ_H=Z_H·σ_Hlim/Z_E·√(d?·d?)，彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式為σ_F=Y_F·σ_Flim/Y_S·m，其中Z_H=2.5,Z_E=188.9,Y_S取值約為0.672，σ_Hlim和σ_Flim查表獲得，d?=d?·i）3.一軸傳遞扭矩T=200N·m，軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，軸的直徑d=40mm。若軸的許用彎曲應(yīng)力[σ_W]=80MPa，試校核該軸的強(qiáng)度是否足夠？（提示：圓軸彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算公式為σ_W=√(σ2+3τ2)，其中σ=W/M，τ=T/W，W為抗彎截面系數(shù)，對(duì)于實(shí)心圓軸W=πd3/32，M可近似取為T）---試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.D解析：帶傳動(dòng)主要依靠帶的張緊力使帶與帶輪接觸，產(chǎn)生緊邊拉應(yīng)力，松邊拉應(yīng)力，以及繞過輪緣時(shí)產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力，其中緊邊拉應(yīng)力是主要的。2.C解析：V帶傳動(dòng)利用楔形增壓原理，在相同張緊力下，V帶對(duì)帶輪產(chǎn)生的正壓力大于平帶，從而產(chǎn)生的摩擦力更大，承載能力更強(qiáng)。3.C解析：鏈傳動(dòng)是嚙合傳動(dòng)，存在鏈條與鏈輪齒廓之間的相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)和沖擊，導(dǎo)致傳動(dòng)不平穩(wěn)，效率低于帶傳動(dòng)。4.C解析：增大齒數(shù)可以增大齒廓曲線的曲率半徑，根據(jù)接觸強(qiáng)度公式，增大分度圓直徑d，可以提高齒面的接觸強(qiáng)度。5.B解析：標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是兩輪的模數(shù)m和壓力角α必須分別相等，以保證齒廓能夠正確嚙合。6.B解析：齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算是基于齒面接觸應(yīng)力循環(huán)變化引起的疲勞破壞，因此視為動(dòng)應(yīng)力。7.B解析：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算是針對(duì)齒根彎曲應(yīng)力循環(huán)變化引起的疲勞破壞，因此以齒根彎曲應(yīng)力為主要依據(jù)。8.C解析：45鋼調(diào)質(zhì)處理后，具有較好的強(qiáng)度和韌性，綜合力學(xué)性能優(yōu)良，是齒輪傳動(dòng)常用的材料。9.B解析：心軸主要承受彎矩，不承受或承受很小的扭矩；轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又承受扭矩；傳動(dòng)軸主要承受扭矩。10.C解析：基本額定壽命是指90%的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)生疲勞破壞前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時(shí)數(shù)。二、填空題1.彈性滑動(dòng)解析：由于帶是彈性體，在緊邊和松邊拉力作用下會(huì)產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形，導(dǎo)致傳動(dòng)過程中帶與帶輪之間存在相對(duì)滑動(dòng)。2.偶數(shù)解析：鏈節(jié)數(shù)必須取偶數(shù)，以便鏈條兩端可以用開口銷或彈簧夾固定，形成閉鏈。3.齒輪尺寸解析：模數(shù)是齒距與π之比，決定了齒輪的分度圓直徑、齒高等幾何尺寸。4.模數(shù)m；壓力角α解析：一對(duì)斜齒圓柱齒輪正確嚙合，必須保證兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等，同時(shí)螺旋角也必須匹配。5.齒面接觸疲勞強(qiáng)度解析：齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算是針對(duì)齒輪工作時(shí)齒面接觸點(diǎn)承受的接觸應(yīng)力，根據(jù)赫茲公式計(jì)算其是否滿足強(qiáng)度要求。6.曲軸；十字軸解析：直軸是軸線直的軸；曲軸是主軸頸和曲柄之間形成一定角度的軸，常用于內(nèi)燃機(jī)；十字軸是相交成十字的軸，用于汽車轉(zhuǎn)向器等。7.油潤(rùn)滑；脂潤(rùn)滑解析：根據(jù)軸承類型、轉(zhuǎn)速、載荷等選擇，低速重載常用脂潤(rùn)滑，高速輕載常用油潤(rùn)滑。8.力解析：鍵連接主要用于傳遞力或力矩，連接軸和輪轂。9.雉度解析：軸端加工錐度便于軸和軸上零件（如軸承、齒輪）的安裝和拆卸。10.軸承解析：選擇滾動(dòng)軸承類型需綜合考慮多種因素，以選擇最合適的軸承類型。三、判斷題1.錯(cuò)誤解析：帶傳動(dòng)依靠帶與帶輪之間的摩擦力傳遞動(dòng)力，但也可以利用特殊結(jié)構(gòu)（如V帶）實(shí)現(xiàn)楔形增壓傳動(dòng)。2.錯(cuò)誤解析：鏈傳動(dòng)是依靠鏈輪齒與鏈條銷軸的嚙合來傳遞動(dòng)力，其運(yùn)動(dòng)是周期性的往復(fù)擺動(dòng)或平面運(yùn)動(dòng)，不是連桿機(jī)構(gòu)。3.正確解析：對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，中心距a=(d?+z?)/2=m(z?+z?)/2，其中m為模數(shù)，z?、z?為兩輪齒數(shù)。4.正確解析：模數(shù)m直接關(guān)系到齒輪的尺寸大小，模數(shù)越大，齒厚越大，齒輪尺寸越大，承載能力越強(qiáng)。5.錯(cuò)誤解析：齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕通常首先發(fā)生在齒根節(jié)線附近或齒頂部分的節(jié)線附近，而不是齒根部分。6.錯(cuò)誤解析：軸的材料選擇需根據(jù)具體受力情況（扭矩、彎矩、載荷性質(zhì)等）、工作條件（溫度、腐蝕環(huán)境等）和經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，并非所有軸都必須熱處理。7.錯(cuò)誤解析：滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)通常遠(yuǎn)低于滑動(dòng)軸承，尤其在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。8.正確解析：聯(lián)軸器的主要功能是連接兩軸，使它們同步旋轉(zhuǎn)并傳遞扭矩，有時(shí)也用于補(bǔ)償軸間的相對(duì)位移。9.錯(cuò)誤解析：緊固螺釘主要用于承受拉伸載荷，實(shí)現(xiàn)緊固連接；承受剪切載荷的連接常用鉚釘或螺栓。10.正確解析：V帶傳動(dòng)利用楔形增壓原理，在相同張緊力下，V帶對(duì)帶輪產(chǎn)生的正壓力大于平帶，從而產(chǎn)生的摩擦力更大，承載能力更強(qiáng)。四、簡(jiǎn)答題1.答：帶傳動(dòng)中，由于帶是彈性體，緊邊和松邊的拉力不同，導(dǎo)致帶在繞過主動(dòng)輪和從動(dòng)輪時(shí)，其彈性變形也不同。當(dāng)主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)帶前進(jìn)時(shí)，帶被拉緊產(chǎn)生彈性變形；當(dāng)帶繞過從動(dòng)輪時(shí)，拉力減小，帶逐漸恢復(fù)彈性變形，試圖縮短，從而帶動(dòng)從動(dòng)輪向前運(yùn)動(dòng)。這個(gè)過程中，帶的速度滯后于主動(dòng)輪的角速度，導(dǎo)致從動(dòng)輪的角速度超前于主動(dòng)輪的角速度，產(chǎn)生了相對(duì)滑動(dòng)。這種滑動(dòng)是不可避免的，會(huì)降低傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比穩(wěn)定性。2.答：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)主要有：①傳動(dòng)平穩(wěn)性好，因?yàn)辇X廓為漸開線，且存在螺旋角，嚙合過程是逐漸進(jìn)入和逐漸退出，減少了沖擊和噪音；②承載能力強(qiáng)，由于螺旋角的存在，齒面接觸線是傾斜的，增大了接觸長(zhǎng)度，提高了接觸強(qiáng)度和承載能力；③可以產(chǎn)生軸向推力，可用于某些特定場(chǎng)合。3.答：選擇軸的材料時(shí)需要考慮的主要因素有：①?gòu)?qiáng)度和剛度要求，軸必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度以承受載荷，避免斷裂或過度變形；②耐磨性，軸表面需要具有較好的耐磨性，以延長(zhǎng)使用壽命；③熱處理工藝性，材料應(yīng)易于進(jìn)行熱處理（如調(diào)質(zhì)、淬火等），以獲得所需的力學(xué)性能；④經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)考慮材料的成本和加工成本；⑤工作條件，如溫度、腐蝕環(huán)境等；⑥與軸上零件的連接方式，如鍵連接、過盈配合等。4.答：滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑的目的主要有：①減少摩擦和磨損，潤(rùn)滑劑可以形成油膜，將滾動(dòng)體與滾道隔開，減少摩擦和磨損，提高軸承效率和使用壽命；②散熱，潤(rùn)滑劑可以帶走軸承運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量，防止軸承過熱；③密封和防污，潤(rùn)滑劑可以幫助密封軸承，防止灰塵和雜質(zhì)進(jìn)入；④降噪，潤(rùn)滑劑可以減少軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音。方法選擇的基本原則是：①根據(jù)軸承類型、尺寸、轉(zhuǎn)速、載荷等因素選擇合適的潤(rùn)滑劑（油或脂）；②根據(jù)潤(rùn)滑劑特性、工作條件和經(jīng)濟(jì)性選擇合適的潤(rùn)滑方式（油浴潤(rùn)滑、飛濺潤(rùn)滑、強(qiáng)制潤(rùn)滑、脂潤(rùn)滑等）；③對(duì)于高速或重載軸承，常采用強(qiáng)制潤(rùn)滑；對(duì)于低速或重載軸承，常采用脂潤(rùn)滑；④定期檢查和補(bǔ)充潤(rùn)滑劑。五、計(jì)算題1.解：①n?=n?×(d?/d?)=1450r/min×(200mm/400mm)=725r/min②F?=9.55×103P/n?=9.55×103N·m/s/725r/min=13.17N（注：此處有效拉力計(jì)算公式及數(shù)值為示例，實(shí)際應(yīng)使用題目給定或根據(jù)具體情況推導(dǎo)的公式和數(shù)值）2.解：①接觸強(qiáng)度校核：根據(jù)公式σ_H=Z_H·σ_Hlim/Z_E·√(d?·d?)需要知道45鋼調(diào)質(zhì)處理的許用接觸應(yīng)力σ_Hlim，假設(shè)σ_Hlim=600MPa(實(shí)際應(yīng)查表)σ_H=2.5×600MPa/188.9×√(200mm×400mm)=1500MPa/188.9×√80000mm2σ_H=1500/188.9×282.84=35.9MPa比較σ_H與[σ_H]=600MPa，35.9MPa<600MPa，故接觸強(qiáng)度足夠。（注：此處計(jì)算過程和假設(shè)數(shù)值為示例，實(shí)際應(yīng)使用題目給定或查表的參數(shù)）②彎曲強(qiáng)度校核：根據(jù)公式σ_F=Y_F·σ_Flim/Y_S·m需要知道45鋼調(diào)質(zhì)處理的許用彎曲應(yīng)力σ_Flim，假設(shè)σ_Flim=150MPa(實(shí)際應(yīng)查表)齒數(shù)z?=i×z?=4×20=80彎曲應(yīng)力計(jì)算需要齒形系數(shù)Y_F和應(yīng)力校正系數(shù)Y_S，假設(shè)Y_F=4.0(對(duì)于z=20)，Y_S=0.672(題目提示)σ_F=4.0×150MPa/0.672×3mm=600/2.016mm=297.6MPa/mm比較σ_F與[σ_F]=150MPa，297.6MPa/mm>150MPa，故彎曲強(qiáng)度不足。結(jié)論：該對(duì)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度不足。（注：此處計(jì)算過程和假設(shè)數(shù)值為示例，實(shí)際應(yīng)使