2025年機械基礎(chǔ)模擬考試題與參考答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.圖示簡支梁受均布載荷q作用，跨長L=4m，q=10kN/m，梁中點C處的彎矩值為（）。A.20kN·mB.40kN·mC.60kN·mD.80kN·m2.某材料的σs=250MPa，σb=450MPa，若零件工作應(yīng)力σ=300MPa，則該零件（）。A.處于彈性變形階段B.已發(fā)生塑性變形C.即將斷裂D.安全3.平面四桿機構(gòu)中，若最短桿長度為a，最長桿為d，其余兩桿為b、c，當滿足a+d≤b+c時，以最短桿的鄰邊為機架，機構(gòu)為（）。A.雙曲柄機構(gòu)B.雙搖桿機構(gòu)C.曲柄搖桿機構(gòu)D.無法確定4.普通V帶傳動中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在（）。A.進入小帶輪處B.離開小帶輪處C.進入大帶輪處D.帶的中性層5.一對標準直齒圓柱齒輪傳動，模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z1=20，z2=60，其中心距a為（）。A.40mmB.80mmC.120mmD.160mm6.滾動軸承的基本額定壽命是指（）。A.一批軸承中10%失效時的壽命B.單個軸承的平均壽命C.一批軸承中90%失效時的壽命D.單個軸承的最大壽命7.螺紋連接中，采用雙螺母防松屬于（）。A.摩擦防松B.機械防松C.永久防松D.不可拆防松8.軸的材料選用45鋼并進行調(diào)質(zhì)處理，主要目的是（）。A.提高表面硬度B.提高整體強度和韌性C.提高耐磨性D.降低成本9.圖示桁架結(jié)構(gòu)中，桿1的受力性質(zhì)為（）。（注：節(jié)點A受豎直向下載荷F=10kN，各桿長度相等）A.拉力B.壓力C.零力桿D.剪力10.材料的疲勞強度是指（）。A.材料在靜載荷下的最大應(yīng)力B.材料在對稱循環(huán)應(yīng)力下經(jīng)10^7次循環(huán)不失效的最大應(yīng)力C.材料在脈動循環(huán)應(yīng)力下的屈服強度D.材料發(fā)生斷裂時的最小應(yīng)力二、填空題（每空1分，共15分）1.靜力學(xué)中，二力平衡公理的適用條件是______。2.低碳鋼拉伸試驗的四個階段為彈性階段、______、強化階段和局部頸縮階段。3.平面機構(gòu)自由度計算公式為F=______，其中n為活動構(gòu)件數(shù)，PL為低副數(shù)，PH為高副數(shù)。4.螺紋的公稱直徑是指______（大徑/中徑/小徑）。5.帶傳動的主要失效形式是打滑和______。6.齒輪傳動的重合度ε表示______，一般要求ε≥______。7.滑動軸承的主要失效形式包括磨損、膠合和______。8.軸按受載情況可分為心軸、轉(zhuǎn)軸和______，其中______既受彎矩又受扭矩。9.材料的塑性指標通常用______和斷面收縮率表示。10.普通平鍵連接的主要失效形式是______（鍵的剪斷/輪轂的壓潰）。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.作用在同一剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要充分條件是兩力大小相等、方向相反、作用線相同。（）2.材料的許用應(yīng)力等于極限應(yīng)力除以安全系數(shù)，因此安全系數(shù)越大，許用應(yīng)力越高。（）3.機構(gòu)具有確定運動的條件是自由度F≥1且原動件數(shù)等于自由度。（）4.標準直齒圓柱齒輪的分度圓上齒厚等于齒槽寬。（）5.V帶傳動中，帶的根數(shù)越多越好，可提高傳動能力。（）6.滾動軸承的基本額定動載荷C是指軸承在額定壽命L10=10^6轉(zhuǎn)時能承受的最大載荷。（）7.螺紋連接中，預(yù)緊力越大越好，可提高連接的可靠性。（）8.軸的強度校核中，彎扭組合變形需按第三或第四強度理論計算當量應(yīng)力。（）9.齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度主要與模數(shù)有關(guān)，齒根彎曲疲勞強度主要與分度圓直徑有關(guān)。（）10.滑動軸承的潤滑油膜形成條件包括相對運動、收斂間隙和足夠的油粘度。（）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述平面機構(gòu)自由度計算時需注意的三種特殊情況，并舉例說明。2.螺紋連接為何需要防松？常用的防松方法有哪些？各舉一例。3.比較帶傳動與齒輪傳動的優(yōu)缺點（各列出3點）。4.說明齒輪傳動中模數(shù)m的意義，為何要規(guī)定標準模數(shù)系列？5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計需滿足哪些基本要求？列舉4項并簡要解釋。五、計算題（共25分）1.（8分）圖示懸臂梁AB，長度L=2m，受集中載荷F=5kN（作用于自由端B）和均布載荷q=3kN/m（作用于全梁），求固定端A處的約束力（包括水平力、豎直力和彎矩）。2.（7分）某圓截面拉桿，直徑d=20mm，受軸向拉力F=60kN，材料的許用應(yīng)力[σ]=160MPa，試校核該拉桿的強度。若不滿足，建議將直徑增大至多少（取整數(shù)）？3.（10分）一對標準直齒圓柱齒輪傳動，已知模數(shù)m=3mm，齒數(shù)z1=25，z2=75，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，單向傳動。試計算：（1）分度圓直徑d1、d2；（2）中心距a；（3）傳動比i；（4）大齒輪轉(zhuǎn)速n2；（5）若齒寬b=50mm，計算齒面接觸應(yīng)力公式中的d1b項數(shù)值。參考答案一、單項選擇題1.B2.B3.C4.A5.B6.A7.A8.B9.A10.B二、填空題1.兩力作用于同一剛體2.屈服階段3.3n-2PL-PH4.大徑5.帶的疲勞破壞6.同時嚙合的齒對數(shù)1.27.疲勞點蝕8.傳動軸轉(zhuǎn)軸9.伸長率10.輪轂的壓潰三、判斷題1.√2.×3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.×10.√四、簡答題1.（1）虛約束：機構(gòu)中某些約束重復(fù)限制相同的自由度（如平行四邊形機構(gòu)的對邊）；（2）局部自由度：不影響輸出運動的自由度（如滾子從動件的滾子轉(zhuǎn)動）；（3）復(fù)合鉸鏈：兩個以上構(gòu)件在同一軸線上的轉(zhuǎn)動副（如三個構(gòu)件匯交的鉸鏈算2個低副）。2.螺紋連接在沖擊、振動或變載荷下，預(yù)緊力可能減小或消失，導(dǎo)致連接松動甚至失效。防松方法：①摩擦防松（雙螺母）；②機械防松（開口銷與槽形螺母）；③永久防松（膠接）。3.帶傳動優(yōu)點：緩沖吸振、過載打滑保護、中心距大；缺點：傳動比不準確、效率低、壽命短。齒輪傳動優(yōu)點：傳動比恒定、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊；缺點：無過載保護、制造安裝精度要求高。4.模數(shù)m是齒距p與π的比值（m=p/π），反映輪齒大小，m越大，輪齒越厚，承載能力越強。規(guī)定標準模數(shù)系列是為了便于設(shè)計、制造和互換。5.①強度與剛度：避免斷裂或過大變形；②軸上零件定位與固定：用軸肩、套筒等保證位置；③加工工藝性：有退刀槽、砂輪越程槽；④裝配工藝性：軸端倒角便于零件安裝；⑤經(jīng)濟性：合理選擇材料和熱處理。五、計算題1.固定端A處約束力：水平力Fx=0（無水平載荷）；豎直力Fy=F+qL=5+3×2=11kN（向上）；彎矩MA=FL+qL2/2=5×2+3×22/2=10+6=16kN·m（逆時針）。2.拉桿應(yīng)力σ=4F/(πd2)=4×60×103/(π×202)=190.99MPa＞[σ]=160MPa，不滿足。設(shè)直徑為d’，則σ=4×60×103/(πd’2)≤160，解得d’≥√(4×60×103/(π×160))≈21.8