2025年10月機械基礎(chǔ)模擬練習(xí)題與答案一、單項選擇題1.兩構(gòu)件通過（）接觸組成的運動副稱為低副。A.點B.線C.面D.點或線答案：C。低副是指兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副，如轉(zhuǎn)動副、移動副等；而點或線接觸組成的運動副是高副。2.平面四桿機構(gòu)中，若各桿長度分別為a=40mm，b=60mm，c=60mm，d=70mm，當(dāng)以a為機架，則該四桿機構(gòu)為（）。A.雙曲柄機構(gòu)B.曲柄搖桿機構(gòu)C.雙搖桿機構(gòu)D.不能構(gòu)成四桿機構(gòu)答案：A。根據(jù)平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件，最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，且最短桿為機架時，機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)。本題中a為最短桿，a+d=40+70=110mm，b+c=60+60=120mm，滿足a+d<b+c，且a為機架，所以是雙曲柄機構(gòu)。3.帶傳動工作時，設(shè)小帶輪為主動輪，則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶（）。A.進入大帶輪處B.離開大帶輪處C.進入小帶輪處D.離開小帶輪處答案：C。帶傳動中，帶的應(yīng)力由緊邊拉應(yīng)力、松邊拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力組成。帶進入小帶輪處時，同時受到緊邊拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力和小帶輪處的彎曲應(yīng)力，這些應(yīng)力疊加使得此處應(yīng)力最大。4.普通平鍵連接工作時，鍵的主要失效形式為（）。A.鍵受剪切破壞B.鍵側(cè)面受擠壓破壞C.鍵被彎斷D.軸被剪斷答案：B。普通平鍵連接靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩，其主要失效形式是鍵側(cè)面受擠壓破壞，一般情況下，鍵的剪切強度足夠。5.滾動軸承的基本額定壽命是指一批同規(guī)格的軸承，在相同條件下運轉(zhuǎn)，其中（）的軸承發(fā)生疲勞點蝕前運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)。A.1%B.5%C.10%D.90%答案：C。滾動軸承的基本額定壽命是指一批同規(guī)格的軸承，在相同條件下運轉(zhuǎn)，其中10%的軸承發(fā)生疲勞點蝕前運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)。二、填空題1.機構(gòu)具有確定運動的條件是機構(gòu)的自由度數(shù)目（等于）主動件數(shù)目。解釋：只有當(dāng)機構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目時，機構(gòu)才具有確定的運動。若主動件數(shù)目小于自由度數(shù)目，機構(gòu)運動不確定；若主動件數(shù)目大于自由度數(shù)目，機構(gòu)將被破壞。2.漸開線齒輪的正確嚙合條件是（兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等）。解釋：漸開線齒輪要正確嚙合，必須保證兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等，這樣才能保證兩輪的齒廓曲線在嚙合過程中能夠正確地傳遞運動和動力。3.鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)常?。ㄅ紨?shù)），而鏈輪齒數(shù)常?。ㄆ鏀?shù)）。解釋：鏈節(jié)數(shù)取偶數(shù)是為了避免使用過渡鏈節(jié)，過渡鏈節(jié)的強度較低，會影響鏈傳動的可靠性。鏈輪齒數(shù)取奇數(shù)是為了使鏈條與鏈輪的磨損均勻，因為奇數(shù)齒的鏈輪與偶數(shù)節(jié)的鏈條在嚙合時，每個鏈節(jié)與不同的輪齒嚙合，磨損分布更均勻。4.軸按所受載荷的不同，可分為（心軸）、（傳動軸）和（轉(zhuǎn)軸）。解釋：心軸只承受彎矩，不傳遞轉(zhuǎn)矩，如自行車的前軸；傳動軸主要傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受或只承受很小的彎矩，如汽車的傳動軸；轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩，如減速器中的軸。5.滑動軸承的潤滑方法有（間歇潤滑）、（連續(xù)潤滑）等。解釋：間歇潤滑是定期向軸承供給潤滑劑，適用于低速、輕載或不重要的場合；連續(xù)潤滑則是連續(xù)不斷地向軸承供給潤滑劑，能保證良好的潤滑效果，適用于高速、重載等重要場合。三、判斷題1.構(gòu)件是機械中獨立的制造單元，零件是機械中獨立的運動單元。（×）解釋：構(gòu)件是機械中獨立的運動單元，零件是機械中獨立的制造單元。例如，內(nèi)燃機中的活塞連桿組是一個構(gòu)件，而活塞、連桿等是零件。2.凸輪機構(gòu)中，從動件的運動規(guī)律取決于凸輪的輪廓曲線。（√）解釋：凸輪機構(gòu)中，凸輪的輪廓曲線決定了從動件的位移、速度和加速度等運動規(guī)律，通過設(shè)計不同的凸輪輪廓曲線，可以實現(xiàn)從動件的各種預(yù)期運動。3.帶傳動的彈性滑動是不可避免的，打滑是可以避免的。（√）解釋：帶傳動的彈性滑動是由于帶的彈性變形和拉力差引起的，只要帶傳動工作就會存在彈性滑動，是不可避免的。而打滑是由于過載引起的，通過合理設(shè)計帶傳動的參數(shù)和避免過載，可以避免打滑現(xiàn)象的發(fā)生。4.螺紋連接預(yù)緊的目的是增強連接的可靠性和緊密性，防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對移動。（√）解釋：螺紋連接預(yù)緊可以使連接件在承受工作載荷之前就受到一定的預(yù)緊力，從而增強連接的可靠性和緊密性，防止在工作載荷作用下連接件間出現(xiàn)縫隙或相對移動，保證連接的正常工作。5.聯(lián)軸器和離合器的主要作用都是連接兩軸使之一同轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩，它們的區(qū)別在于聯(lián)軸器在機器運轉(zhuǎn)過程中不能使兩軸分離，而離合器可以在機器運轉(zhuǎn)過程中使兩軸隨時分離和結(jié)合。（√）解釋：聯(lián)軸器和離合器的基本功能都是連接兩軸并傳遞轉(zhuǎn)矩，但聯(lián)軸器一旦連接，在機器運轉(zhuǎn)過程中不能隨意分離兩軸；而離合器可以根據(jù)需要在機器運轉(zhuǎn)過程中使兩軸分離或結(jié)合，實現(xiàn)運動的離合控制。四、簡答題1.簡述平面連桿機構(gòu)的優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：運動副為低副，面接觸，壓強小，磨損輕，壽命長。幾何形狀簡單，易于加工制造。能實現(xiàn)多種運動形式的轉(zhuǎn)換，如轉(zhuǎn)動與擺動、轉(zhuǎn)動與移動的轉(zhuǎn)換等?？蓪崿F(xiàn)較復(fù)雜的運動規(guī)律和運動軌跡。缺點：設(shè)計較為復(fù)雜，難以精確實現(xiàn)任意的運動規(guī)律。存在慣性力，高速運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生較大的振動和噪聲。運動鏈較長時，積累誤差較大，運動精度較低。2.簡述齒輪傳動的特點。答：優(yōu)點：傳動效率高，一般可達95%98%。傳動比準(zhǔn)確、穩(wěn)定，能保證恒定的傳動比，這對精密機械和儀器尤為重要。結(jié)構(gòu)緊湊，在相同的傳動功率和傳動比條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸較小。工作可靠，壽命長，可承受較大的載荷和較高的轉(zhuǎn)速。缺點：制造和安裝精度要求高，成本較高。不適用于兩軸距離較遠的傳動。運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生噪聲和振動，尤其是在高速和重載情況下更為明顯。3.簡述滾動軸承的主要失效形式及相應(yīng)的計算準(zhǔn)則。答：主要失效形式：疲勞點蝕：滾動體和滾道表面在交變接觸應(yīng)力作用下，出現(xiàn)疲勞裂紋并擴展，形成點蝕坑。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。磨損：由于灰塵、雜質(zhì)等進入軸承，或潤滑不良，會導(dǎo)致滾動體和滾道表面磨損。計算準(zhǔn)則：對于一般轉(zhuǎn)速（10r/min<n<10000r/min）的滾動軸承，按疲勞壽命計算，以保證軸承在規(guī)定的工作壽命內(nèi)不發(fā)生疲勞點蝕。對于低速（n≤10r/min）或作擺動的滾動軸承，按靜強度計算，以防止軸承產(chǎn)生塑性變形。對于高速滾動軸承，除了進行疲勞壽命計算外，還需進行極限轉(zhuǎn)速計算，以保證軸承在高速運轉(zhuǎn)時不產(chǎn)生過熱和磨損。五、計算題1.計算如圖所示平面機構(gòu)的自由度（若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，需指出）。（此處假設(shè)機構(gòu)中有一個復(fù)合鉸鏈在C處，一個局部自由度在E處，無虛約束，活動構(gòu)件數(shù)n=7，低副數(shù)PL=9，高副數(shù)PH=1）解：首先指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束：復(fù)合鉸鏈：在C處，有三個構(gòu)件匯交，相當(dāng)于2個轉(zhuǎn)動副。局部自由度：在E處，滾子的轉(zhuǎn)動為局部自由度，計算自由度時可將滾子與從動件視為一個構(gòu)件。虛約束：本題無虛約束。根據(jù)平面機構(gòu)自由度計算公式F=3n2PLPH，其中n為活動構(gòu)件數(shù)，PL為低副數(shù)，PH為高副數(shù)。去除局部自由度后，活動構(gòu)件數(shù)n=71=6，低副數(shù)PL=9，高副數(shù)PH=1。則F=3×62×91=18181=1。2.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知模數(shù)m=5mm，齒數(shù)z1=20，z2=50，求：（1）兩輪的分度圓直徑d1、d2；（2）齒頂圓直徑da1、da2；（3）齒根圓直徑df1、df2；（4）中心距a。解：（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=5×50=250mm。（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+2ham=250+2×1×5=260mm。（3）齒根高系數(shù)hf=1.25，齒根圓直徑公式df=