機(jī)械基礎(chǔ)試題庫(kù)及答案2025年一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.靜力學(xué)中，二力平衡公理適用于（）。A.剛體B.變形體C.任意物體D.彈性體答案：A2.材料在拉伸試驗(yàn)中，若σs為屈服強(qiáng)度，σb為抗拉強(qiáng)度，則塑性材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)通常?。ǎ.σsB.σbC.(σs+σb)/2D.1.5σs答案：A3.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的分度圓上，齒厚與齒槽寬的關(guān)系為（）。A.齒厚＞齒槽寬B.齒厚＝齒槽寬C.齒厚＜齒槽寬D.無(wú)固定關(guān)系答案：B4.普通V帶傳動(dòng)中，帶的楔角為40°，帶輪的輪槽角應(yīng)（）。A.等于40°B.大于40°C.小于40°D.任意角度答案：C（因帶受拉后楔角減小，輪槽角需略小以保證貼合）5.螺紋連接中，為防止振動(dòng)或沖擊導(dǎo)致松動(dòng)，采用雙螺母防松屬于（）。A.摩擦防松B.機(jī)械防松C.永久防松D.破壞螺紋副防松答案：A6.尺寸公差帶由（）決定。A.公差等級(jí)和基本偏差B.上偏差和下偏差C.最大極限尺寸和最小極限尺寸D.公稱(chēng)尺寸和公差值答案：A7.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，軸肩的主要作用是（）。A.提高軸的強(qiáng)度B.便于軸上零件的軸向定位C.減小應(yīng)力集中D.便于加工答案：B8.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指（）。A.一組軸承中10%的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)B.一組軸承中90%的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)C.單個(gè)軸承發(fā)生點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)D.單個(gè)軸承不發(fā)生點(diǎn)蝕的最大轉(zhuǎn)數(shù)答案：B9.下列傳動(dòng)中，瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定的是（）。A.帶傳動(dòng)B.鏈傳動(dòng)C.齒輪傳動(dòng)D.摩擦輪傳動(dòng)答案：C10.液壓缸的活塞直徑D=100mm，活塞桿直徑d=50mm，工作壓力p=5MPa，則活塞桿伸出時(shí)的推力為（）。（π取3.14）A.39250NB.19625NC.58875ND.78500N答案：A（推力F=p×π(D2-d2)/4=5×10?×3.14×(0.12-0.052)/4=39250N）二、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的必要充分條件是：這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用線(xiàn)相同。（）答案：√2.材料的延伸率δ越大，說(shuō)明其塑性越好。（）答案：√3.帶傳動(dòng)中，彈性滑動(dòng)是不可避免的，而打滑是可以避免的。（）答案：√4.普通平鍵連接的工作面是鍵的兩側(cè)面，主要用于傳遞轉(zhuǎn)矩。（）答案：√5.基孔制配合中，孔的基本偏差為下偏差，且數(shù)值為0。（）答案：×（基孔制中孔的下偏差為0，基本偏差代號(hào)為H）6.軸的強(qiáng)度計(jì)算中，彎扭合成強(qiáng)度校核需考慮彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的復(fù)合作用，通常將彎曲應(yīng)力視為對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。（）答案：√7.滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑尺寸代號(hào)為04時(shí)，其內(nèi)徑為4mm。（）答案：×（內(nèi)徑尺寸代號(hào)為04時(shí)，內(nèi)徑=04×5=20mm）8.齒輪傳動(dòng)中，軟齒面齒輪（硬度≤350HBS）的設(shè)計(jì)一般先按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核彎曲疲勞強(qiáng)度。（）答案：√9.螺紋的螺距P與導(dǎo)程S的關(guān)系為S=P×n（n為線(xiàn)數(shù)），故單線(xiàn)螺紋的導(dǎo)程等于螺距。（）答案：√10.液壓缸的速度僅與輸入流量有關(guān)，與活塞面積無(wú)關(guān)。（）答案：×（速度v=Q/A，與流量Q和活塞面積A均有關(guān)）三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述平面匯交力系平衡的幾何條件和解析條件。答案：幾何條件：力系的力多邊形自行封閉（即各力矢量首尾相接后，起點(diǎn)與終點(diǎn)重合）；解析條件：力系在x軸和y軸上的投影代數(shù)和均為零，即ΣFx=0，ΣFy=0。2.說(shuō)明塑性材料與脆性材料在拉伸破壞時(shí)的主要區(qū)別。答案：塑性材料（如低碳鋼）拉伸時(shí)會(huì)經(jīng)歷彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和頸縮階段，破壞時(shí)斷口呈杯錐狀，延伸率大（δ＞5%）；脆性材料（如鑄鐵）拉伸時(shí)無(wú)明顯屈服現(xiàn)象，斷裂突然發(fā)生，斷口平齊且與軸線(xiàn)垂直，延伸率?。é模?%）。3.帶傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？設(shè)計(jì)時(shí)如何防止？答案：主要失效形式：打滑（過(guò)載時(shí)帶在輪上滑動(dòng)，失去傳動(dòng)能力）和帶的疲勞破壞（長(zhǎng)期受變應(yīng)力作用，發(fā)生脫層、撕裂或斷裂）。防止措施：限制最大有效拉力（通過(guò)合理選擇帶的型號(hào)、根數(shù)和初拉力）；控制帶的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（限制帶速v在5~25m/s范圍內(nèi)，避免過(guò)小或過(guò)大）。4.普通螺栓連接與鉸制孔螺栓連接的受力特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合有何不同？答案：普通螺栓連接靠預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力傳遞載荷，螺栓桿與孔壁間有間隙，主要承受軸向載荷（如受拉螺栓）；鉸制孔螺栓連接靠螺栓桿與孔壁的擠壓和剪切傳遞載荷，螺栓桿與孔壁無(wú)間隙（或間隙很?。?，主要承受橫向載荷（如受剪螺栓）。普通螺栓連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，用于載荷較小或?qū)纫蟛桓叩膱?chǎng)合；鉸制孔螺栓連接承載能力高、定位精度好，用于載荷大或需要精確固定的場(chǎng)合。5.什么是尺寸公差？說(shuō)明公差帶圖中基本尺寸、上偏差、下偏差和公差的關(guān)系。答案：尺寸公差（簡(jiǎn)稱(chēng)公差）是允許尺寸的變動(dòng)量，等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之差，也等于上偏差與下偏差之差。公差帶圖中，基本尺寸為公稱(chēng)尺寸，上偏差=最大極限尺寸-基本尺寸，下偏差=最小極限尺寸-基本尺寸，公差=上偏差-下偏差（絕對(duì)值）。6.簡(jiǎn)述機(jī)械零件的主要失效形式及設(shè)計(jì)時(shí)的應(yīng)對(duì)措施。答案：主要失效形式：斷裂（如疲勞斷裂、靜強(qiáng)度斷裂）、過(guò)量變形（彈性變形或塑性變形超過(guò)允許值）、表面破壞（磨損、點(diǎn)蝕、膠合）、功能失效（如傳動(dòng)精度下降）。應(yīng)對(duì)措施：合理選擇材料（如高強(qiáng)度材料抗斷裂，耐磨材料抗磨損）；優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（避免應(yīng)力集中，減小變形）；進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、壽命校核（如疲勞強(qiáng)度計(jì)算、接觸強(qiáng)度計(jì)算）；采用表面處理（如淬火、滲碳提高表面硬度）。四、計(jì)算題（每題10分，共40分）1.如圖1所示，水平梁AB受集中載荷F=10kN，均布載荷q=5kN/m（作用于BC段，長(zhǎng)度2m），求支座A、B的約束反力。（圖中AB=4m，BC=2m）解：取梁AB為研究對(duì)象，受力分析：A為固定鉸支座，反力為FAx、FAy；B為活動(dòng)鉸支座，反力為FBy（豎直向上）。列平衡方程：ΣFx=0→FAx=0ΣFy=0→FAy+FByFq×2=0ΣMA=0→FBy×4F×2q×2×(2+1)=0（均布載荷合力作用點(diǎn)距A為2+1=3m）代入數(shù)據(jù)：F=10kN，q=5kN/m，q×2=10kN，均布載荷力矩=10×3=30kN·m，F(xiàn)×2=20kN·m則ΣMA=0→4FBy-20-30=0→FBy=50/4=12.5kNΣFy=0→FAy=10+10-12.5=7.5kN答案：FAx=0，F(xiàn)Ay=7.5kN（向上），F(xiàn)By=12.5kN（向上）2.某圓截面鋼軸受扭轉(zhuǎn)力矩T=2000N·m，軸的直徑d=50mm，材料的許用切應(yīng)力[τ]=40MPa，切變模量G=80GPa，許用扭轉(zhuǎn)角[θ]=0.5°/m。試校核該軸的強(qiáng)度和剛度。解：（1）強(qiáng)度校核：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ=T/Wp，Wp=πd3/16=3.14×0.053/16≈2.45×10??m3τ=2000/(2.45×10??)≈81.63×10?Pa=81.63MPa＞[τ]=40MPa，強(qiáng)度不滿(mǎn)足。（2）剛度校核（若強(qiáng)度不滿(mǎn)足，仍需計(jì)算）：扭轉(zhuǎn)角θ=TL/(GIp)×(180/π)，Ip=πd?/32=3.14×0.05?/32≈3.07×10??m?θ=(2000×1)/(80×10?×3.07×10??)×(180/3.14)≈(2000)/(24560)×57.3≈4.67°/m＞[θ]=0.5°/m，剛度也不滿(mǎn)足。結(jié)論：該軸強(qiáng)度和剛度均不滿(mǎn)足要求。3.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z1=20，z2=60，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，求：（1）傳動(dòng)比i；（2）大齒輪轉(zhuǎn)速n2；（3）分度圓直徑d1、d2；（4）中心距a。解：（1）傳動(dòng)比i=z2/z1=60/20=3（2）大齒輪轉(zhuǎn)速n2=n1/i=1440/3=480r/min（3）分度圓直徑d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×60=240mm（4）中心距a=(d1+d2)/2=(80+240)/2=160mm答案：i=3；n2=480r/min；d1=80mm，d2=240mm；a=160mm4.某螺栓組連接如圖2所示（圖示為俯視圖），受橫向載荷FR=10kN