2025年機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)練習(xí)題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，通常將工作載荷較大、轉(zhuǎn)速較高、對(duì)精度要求較高的軸稱為（）。A.心軸B.轉(zhuǎn)軸C.傳動(dòng)軸D.轉(zhuǎn)盤(pán)軸2.對(duì)于承受交變載荷的螺栓連接，為提高其疲勞強(qiáng)度，應(yīng)采取的措施是（）。A.增大螺栓直徑B.降低螺栓剛度C.增加螺栓預(yù)緊力D.采用強(qiáng)度更高的材料3.在滾動(dòng)軸承中，通常用來(lái)承受徑向載荷為主，并可以承受少量軸向載荷的軸承是（）。A.深溝球軸承B.推力球軸承C.圓錐滾子軸承D.調(diào)心滾子軸承4.在下列連接中，能夠傳遞較大扭矩，且對(duì)中性較好，但裝拆不便的連接是（）。A.鍵連接B.銷連接C.螺紋連接D.過(guò)盈配合連接5.平帶傳動(dòng)中，限制傳動(dòng)中心距的主要因素是（）。A.帶的強(qiáng)度B.帶的長(zhǎng)度C.帶的線速度D.帶輪直徑6.在下列齒輪傳動(dòng)中，傳動(dòng)比恒定，且能實(shí)現(xiàn)兩軸交錯(cuò)軸傳動(dòng)的是（）。A.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)B.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)C.直齒圓錐齒輪傳動(dòng)D.交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)7.通常用于承受軸向載荷，且要求軸向定位可靠的連接是（）。A.螺栓連接B.鍵連接C.銷連接D.螺柱連接8.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，通常將主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，而承受載荷相對(duì)較小的軸稱為（）。A.心軸B.轉(zhuǎn)軸C.傳動(dòng)軸D.轉(zhuǎn)盤(pán)軸9.在選擇滾動(dòng)軸承時(shí)，主要依據(jù)是（）。A.軸的直徑B.軸的轉(zhuǎn)速C.所承受的載荷類型和大小D.軸承的極限轉(zhuǎn)速10.彈簧的剛度系數(shù)表示（）。A.彈簧受載后產(chǎn)生的總變形量B.使彈簧產(chǎn)生單位變形量所需的載荷C.彈簧所儲(chǔ)存的變形能D.彈簧材料的強(qiáng)度二、填空題（每空1分，共15分）1.軸按承載情況不同可分為_(kāi)_____、______和______三種。2.螺栓連接的主要失效形式有螺栓的______、______和連接件被壓潰等。3.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______個(gè)軸承發(fā)生______時(shí)，所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)或總工作小時(shí)數(shù)。4.鍵連接按連接形式不同可分為_(kāi)_____和______兩種。5.帶傳動(dòng)中，帶的緊邊和松邊拉力之差稱為_(kāi)_____。6.齒輪傳動(dòng)的精度主要取決于______、______和______等因素。7.在螺栓連接中，為了提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)合理選擇螺栓的______和______。8.彈簧按其功能可分為_(kāi)_____、______和______三種。三、判斷題（每題1分，共10分，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”）1.軸是組成機(jī)械的主要零件之一，它通常用來(lái)傳遞扭矩和承受載荷。（）2.螺紋連接只能用于靜載荷場(chǎng)合。（）3.深溝球軸承可以同時(shí)承受較大的徑向載荷和軸向載荷。（）4.鍵連接是一種可拆卸的連接，主要用于軸和輪轂之間的連接。（）5.帶傳動(dòng)是一種無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)，可以方便地實(shí)現(xiàn)變速比。（）6.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)兩平行軸之間的傳動(dòng)。（）7.銷連接主要用于定位，也可以傳遞一定的載荷。（）8.傳動(dòng)軸是只用來(lái)傳遞扭矩的軸。（）9.選擇滾動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮其經(jīng)濟(jì)性。（）10.彈簧在外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)外力去掉后能恢復(fù)原狀的特性稱為彈性。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸的區(qū)別。2.簡(jiǎn)述平鍵連接的工作原理和特點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述選擇滾動(dòng)軸承類型時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。4.簡(jiǎn)述帶傳動(dòng)中產(chǎn)生彈性滑動(dòng)的原因及其影響。五、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.一鋼制轉(zhuǎn)軸傳遞功率P=10kW，轉(zhuǎn)速n=300r/min，軸上安裝一斜齒輪，齒輪分度圓直徑d=200mm，螺旋角β=15°。若軸的許用彎曲應(yīng)力[σ]=160MPa，試按強(qiáng)度條件初步估算該軸的直徑（不考慮扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力）。2.一螺栓連接，采用M10普通螺栓，螺栓材料為Q235鋼，許用拉伸應(yīng)力[σ]=160MPa。若連接處所需的最大緊固力F=5000N，試校核該螺栓連接是否安全。（假設(shè)螺栓預(yù)緊力為其拉伸強(qiáng)度的0.5倍）試卷答案一、選擇題1.B2.B3.A4.D5.B6.D7.C8.C9.C10.B二、填空題1.心軸轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)軸2.疲勞斷裂剪斷3.10%疲勞破壞4.平鍵連接軸5.有效拉力6.齒輪精度齒輪齒形齒輪齒距7.材料熱處理工藝預(yù)緊力8.拉伸彈簧壓縮彈簧彈簧三、判斷題1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.×10.√四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：區(qū)分三種軸的主要依據(jù)是它們的主要承載情況。心軸主要承受彎矩，不傳遞扭矩或傳遞扭矩很小；轉(zhuǎn)軸主要承受扭矩，同時(shí)承受彎矩；傳動(dòng)軸主要承受扭矩，彎矩較小。答案：心軸主要承受彎矩，不傳遞扭矩或傳遞扭矩很??；轉(zhuǎn)軸主要承受扭矩，同時(shí)承受彎矩；傳動(dòng)軸主要承受扭矩，彎矩較小。2.解析思路：平鍵連接的工作原理是鍵的上下表面與軸和輪轂的鍵槽形成配合，通過(guò)鍵的側(cè)面?zhèn)鬟f扭矩。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、連接可靠、能承受較大載荷。答案：平鍵連接的工作原理是利用鍵的側(cè)面與軸和輪轂的鍵槽配合，傳遞扭矩。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、連接可靠、能承受較大載荷。3.解析思路：選擇滾動(dòng)軸承類型需綜合考慮載荷類型（徑向、軸向、復(fù)合）、載荷大小、轉(zhuǎn)速高低、安裝條件、調(diào)心要求、經(jīng)濟(jì)性等因素。答案：選擇滾動(dòng)軸承類型時(shí)應(yīng)考慮載荷類型（徑向、軸向、復(fù)合）、載荷大小、轉(zhuǎn)速高低、安裝條件、調(diào)心要求、經(jīng)濟(jì)性等因素。4.解析思路：彈性滑動(dòng)產(chǎn)生的原因是帶是彈性體，在緊邊和松邊拉力不同時(shí)，其彈性變形也不同，導(dǎo)致在主動(dòng)輪上帶的速度落后于輪緣速度，在從動(dòng)輪上帶的速度超前于輪緣速度。影響是降低了傳動(dòng)比，引起帶的磨損和發(fā)熱。答案：彈性滑動(dòng)產(chǎn)生的原因是帶是彈性體，緊邊和松邊拉力不同導(dǎo)致彈性變形不同，使帶的速度與輪緣速度不匹配。影響：降低了傳動(dòng)比，引起帶的磨損和發(fā)熱。五、計(jì)算題1.解析思路：先根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速計(jì)算轉(zhuǎn)矩T，然后利用彎曲強(qiáng)度公式σ=W/T估算軸徑d，其中W為軸的抗彎截面系數(shù)，對(duì)于實(shí)心圓軸W=πd3/32。由于是初步估算，可假設(shè)軸為等截面圓軸，且不考慮扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力影響。解：T=9550P/n=9550*10/300=318.33Nmσ=T/W≤[σ]W=πd3/32d≥(32T/π[σ])^(1/3)=(32*318.33/π*160)^(1/3)≈31.2mm初步估算軸的直徑d≥31.2mm。2.解析思路：首先計(jì)算螺栓所需的有效拉力F0，F(xiàn)0應(yīng)大于所需緊固力F。螺栓的實(shí)際工作拉力Fa=F0-預(yù)緊力。根據(jù)螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力[σ]，校核螺栓的實(shí)際工作拉應(yīng)力σ=Fa/A是否小于等于[σ]，其中A為螺栓螺紋小徑處的截面積。預(yù)緊力取拉伸強(qiáng)度的0.5倍。解：預(yù)緊力F_pre=0.5*F=0.5*5000=2500N有效拉力F0=F+F_pre=5000+2500=7500N螺栓螺紋小徑d1可查表得M10螺栓d1≈