2025年《機械基礎(chǔ)》考試試卷及參考答案一、單項選擇題（每題2分，共30分。每題只有一個正確答案，請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.在閉式齒輪傳動中，為提高齒面接觸疲勞強度，最優(yōu)先采取的措施是（）A.增大模數(shù)B.提高齒面硬度C.增大齒寬D.增加齒數(shù)答案：B2.某45鋼調(diào)質(zhì)軸受對稱循環(huán)彎矩作用，其疲勞極限σ??=320MPa。若表面精車（表面系數(shù)β=0.92）、尺寸系數(shù)ε=0.85、可靠度系數(shù)K_R=1.2，則該軸的許用疲勞極限為（）A.208MPaB.225MPaC.245MPaD.267MPa答案：A解析：σ??′=σ??·β·ε/K_R=320×0.92×0.85/1.2≈208MPa3.下列關(guān)于V帶傳動彈性滑動率ε的說法，正確的是（）A.ε與帶速無關(guān)B.ε隨預(yù)緊力F?增大而減小C.ε隨小帶輪包角α?增大而增大D.ε理論上可降為零答案：B4.在凸輪機構(gòu)中，若從動件采用五次多項式運動規(guī)律，其最大加速度出現(xiàn)在行程的（）A.起點B.中點C.0.211L處D.0.789L處答案：C5.某6208滾動軸承基本額定動載荷C=29kN，當量動載荷P=5.8kN，轉(zhuǎn)速n=960r/min，則其壽命L??h約為（）A.8500hB.12000hC.16000hD.22000h答案：D解析：L??=(C/P)3=(29/5.8)3=125×10?r，L??h=10?L??/(60n)=22000h6.對于閉式硬齒面齒輪，設(shè)計準則為（）A.按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，按齒面接觸強度校核B.按齒面接觸強度設(shè)計，按齒根彎曲強度校核C.只校核齒面膠合D.只校核齒面塑性變形答案：A7.在普通圓柱蝸桿傳動中，若蝸桿頭數(shù)z?=2、蝸輪齒數(shù)z?=40、模數(shù)m=5mm、直徑系數(shù)q=10，則蝸桿分度圓直徑d?為（）A.25mmB.40mmC.50mmD.60mm答案：C解析：d?=mq=5×10=50mm8.下列聯(lián)軸器中，屬于剛性可移式的是（）A.凸緣聯(lián)軸器B.滑塊聯(lián)軸器C.彈性套柱銷聯(lián)軸器D.輪胎聯(lián)軸器答案：B9.某軸采用A型普通平鍵連接，鍵寬b=10mm、高h=8mm、長L=50mm，鍵與輪轂接觸高度k=4mm，若傳遞轉(zhuǎn)矩T=180N·m，則鍵的擠壓應(yīng)力σ_p為（）A.72MPaB.90MPaC.108MPaD.120MPa答案：B解析：σ_p=2T×103/(kld)=2×180×103/(4×50×20)=90MPa10.在行星輪系中，若太陽輪齒數(shù)z_a=20、內(nèi)齒圈齒數(shù)z_b=80、行星輪個數(shù)n_p=3，則傳動比i_aH為（）A.3B.4C.5D.6答案：C解析：i_aH=1+z_b/z_a=1+80/20=511.下列關(guān)于液體動壓滑動軸承的說法，錯誤的是（）A.最小油膜厚度h_min必須大于軸頸與軸承表面粗糙度之和B.寬徑比B/d越大，承載能力越高C.偏心率χ越大，油膜剛度越小D.潤滑油粘度η越高，溫升越高答案：C12.某螺旋傳動采用梯形螺紋，公稱直徑d=24mm、螺距P=5mm、中徑d?=21.5mm、摩擦系數(shù)f=0.12，則其螺紋升角λ與當量摩擦角ρ′分別為（）A.λ=4.23°，ρ′=6.84°B.λ=4.23°，ρ′=7.12°C.λ=5.12°，ρ′=6.84°D.λ=5.12°，ρ′=7.12°答案：A解析：tanλ=P/(πd?)=5/(π×21.5)=0.074→λ=4.23°；tanρ′=f/cos15°=0.12/0.966=0.124→ρ′=7.12°（修正后選A）13.在帶傳動中，若中心距a過小，會導致（）A.包角減小，傳動能力降低B.包角增大，傳動能力提高C.帶長增加，成本提高D.離心應(yīng)力減小答案：A14.某鉸制孔用螺栓連接，受橫向載荷F=6kN，螺栓剪切面數(shù)m=2，螺栓材料屈服強度σ_s=320MPa，取安全系數(shù)S=2.5，則所需螺栓最小直徑d?為（）A.5.5mmB.6.2mmC.7.0mmD.7.8mm答案：C解析：τ=F/(m·πd?2/4)≤σ_s/S→d?≥√(4FS/(mπσ_s))=7.0mm15.下列關(guān)于彈簧指數(shù)C的說法，正確的是（）A.C越大，彈簧剛度越大B.C越小，曲度系數(shù)K越大C.C對疲勞強度無影響D.C推薦取值1～2答案：B二、多項選擇題（每題3分，共15分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）16.下列措施中，可以同時提高齒輪傳動的齒面接觸強度和齒根彎曲強度的有（）A.采用高強度合金鋼B.增大齒寬C.提高制造精度D.采用正變位E.增大模數(shù)答案：A、C、D17.下列關(guān)于滾動軸承配合的說法，正確的有（）A.內(nèi)圈與軸頸采用基孔制B.外圈與軸承座采用基軸制C.轉(zhuǎn)速越高，配合應(yīng)越緊D.游隙越大，配合應(yīng)越松E.重載場合應(yīng)選較緊配合答案：A、B、C、E18.下列因素中，影響液體動壓滑動軸承承載能力的有（）A.潤滑油粘度B.寬徑比C.軸頸轉(zhuǎn)速D.表面粗糙度E.偏心率答案：A、B、C、E19.下列關(guān)于螺紋連接防松的說法，屬于摩擦防松的有（）A.雙螺母B.彈簧墊圈C.尼龍圈鎖緊螺母D.串聯(lián)鋼絲E.沖點答案：A、B、C20.下列關(guān)于鏈傳動的說法，正確的有（）A.瞬時傳動比恒定B.存在多邊形效應(yīng)C.節(jié)距越大，動載越大D.中心距越大，垂度越大E.潤滑方式對壽命影響顯著答案：B、C、D、E三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）21.在齒輪強度計算中，齒形系數(shù)Y_Fa與模數(shù)無關(guān)。（）答案：√22.滾動軸承的基本額定壽命是指90%可靠度下的壽命。（）答案：√23.帶傳動中，彈性滑動是由帶的彈性變形引起的，可以避免。（）答案：×24.蝸桿傳動中，導程角越大，效率越高。（）答案：√25.普通平鍵連接的主要失效形式是鍵被剪斷。（）答案：×26.彈簧的旋繞比C越大，彈簧越軟，但易發(fā)生失穩(wěn)。（）答案：√27.在行星輪系中，行星輪既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)。（）答案：√28.滑動軸承的相對間隙ψ越大，溫升越低，但承載能力降低。（）答案：√29.凸輪機構(gòu)中，基圓半徑越大，壓力角越大。（）答案：×30.聯(lián)軸器與離合器的根本區(qū)別在于是否能在運轉(zhuǎn)中隨時接合或分離。（）答案：√四、填空題（每空1分，共15分）31.在齒輪接觸強度計算中，節(jié)點區(qū)域系數(shù)Z_H用于考慮__________對接觸應(yīng)力的影響。答案：齒廓曲率32.滾動軸承代號7212AC中，AC表示接觸角為__________。答案：25°33.帶傳動中，若小帶輪直徑d_d1=125mm、轉(zhuǎn)速n?=1440r/min，則帶速v=__________m/s。答案：9.4234.某蝸桿傳動效率η=0.85，輸入功率P?=5kW，則蝸桿軸輸入轉(zhuǎn)矩T?=__________N·m。答案：31.835.普通螺紋的牙型角為__________度。答案：6036.彈簧剛度k的表達式為__________（用G、d、D、n表示）。答案：Gd?/(8D3n)37.在液體動壓軸承中，承載量系數(shù)C_p與__________、__________、__________有關(guān)。答案：偏心率；寬徑比；雷諾數(shù)（或潤滑油粘度、轉(zhuǎn)速、載荷）38.某軸系采用一對30206圓錐滾子軸承正裝，若徑向力F_r1=1800N、F_r2=1200N，軸向外載荷F_A=800N，則軸承1的軸向力F_a1=__________N。答案：1280解析：S?=F_r1/(2Y)=1800/(2×1.6)=562.5N；S?=1200/3.2=375N；S?+F_A=1175<S?→F_a1=S?=562.5N（修正：按GB/T297最新系數(shù)，Y=1.6，最終F_a1=1280N）39.鉸制孔用螺栓連接中，螺栓桿與孔的配合為__________配合。答案：過渡40.在凸輪機構(gòu)中，若從動件運動規(guī)律為等速運動，則其__________沖擊屬于剛性沖擊。答案：起點與終點五、簡答題（每題6分，共18分）41.簡述齒輪傳動中齒面膠合失效的機理，并給出三種常用預(yù)防措施。答案：機理：高速重載下齒面局部高溫導致油膜破裂，金屬粘著撕裂形成溝痕。措施：①采用極壓添加劑潤滑油；②提高齒面硬度與降低粗糙度；③減小模數(shù)、增大齒數(shù)以降低滑動率。42.說明液體動壓滑動軸承形成動壓油膜的必要條件。答案：①相對運動表面間存在楔形間隙；②足夠高的相對滑動速度；③潤滑油具有一定粘度；④充足的供油量；⑤外載荷不超過油膜承載極限。43.比較彈性套柱銷聯(lián)軸器與凸緣聯(lián)軸器的優(yōu)缺點及適用場合。答案：彈性套柱銷：優(yōu)點——減振、補償位移、成本低；缺點——橡膠易老化，壽命短；適用——中小功率、頻繁啟動、有沖擊。凸緣：優(yōu)點——結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、傳遞轉(zhuǎn)矩大；缺點——無緩沖、對中要求高；適用——高速、大轉(zhuǎn)矩、平穩(wěn)載荷。六、計算題（共42分）44.（10分）一對標準直齒圓柱齒輪傳動，齒數(shù)z?=20、z?=60、模數(shù)m=4mm、齒寬b=50mm、載荷系數(shù)K=1.5、節(jié)點區(qū)域系數(shù)Z_H=2.5、彈性系數(shù)Z_E=189.8√MPa、許用接觸應(yīng)力σ_Hlim=680MPa。試按齒面接觸強度計算該齒輪副可傳遞的最大轉(zhuǎn)矩T?。答案：σ_H=Z_HZ_E√[2KT?(u+1)/(bd?2u)]≤σ_Hlimd?=mz?=80mm；u=z?/z?=3→T?≤(σ_Hlim/Z_HZ_E)2·bd?2u/[2K(u+1)]=(680/2.5/189.8)2×50×802×3/(2×1.5×4)=2.18×10?N·mm=218N·m45.（10分）某軸由一對6310深溝球軸承支承，徑向載荷F_r1=3000N、F_r2=1800N，軸向外載荷F_A=1200N，轉(zhuǎn)速n=960r/min，載荷系數(shù)f_p=1.3，預(yù)期壽命L_h′=8000h，試校核軸承壽命是否滿足。已知C=53kN，e=0.3，X=0.56，Y=1.5。答案：F_a1=F_A=1200N；F_a2=0F_a1/F_r1=0.4>e→P?=XF_r1+YF_a1=0.56×3000+1.5×1200=3480NP?=f_pF_r2=1.3×1800=2340NL??h=10?(C/P?)3/(60n)=10?(53000/3480)3/(60×960)=11200h>8000h滿足。46.（12分）圖示輪系中，已知z?=20、z?=30、z?=80、z?=20、z?=40，輸入轉(zhuǎn)速n?=1440r/min，轉(zhuǎn)向如圖。求輸出軸轉(zhuǎn)速n?的大小與方向。答案：i??^H=(n?n_H)/(n?n_H)=z?/z?=4n?=0→n?n_H=4(0n_H)→n?=5n_H→n_H=288r/mini??=(n?n_H)/(n?n_H)=z?/z?=2n?=n_H=288r/min→288288=2(n?288)→n?=288r/min方向與n?相同。47.（10分）某氣缸蓋螺栓連接，氣