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机械知识练习题库+参考答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1.平面机构中，若引入一个转动副，则机构自由度减少（）。

A.0

B.1

C.2

D.3

2.普通螺纹连接中，常用的防松方法不包括（）。

A.双螺母防松

B.弹簧垫圈防松

C.焊接防松

D.键连接防松

3.材料的屈服强度是指材料（）。

A.开始发生塑性变形时的应力

B.断裂时的最大应力

C.弹性变形阶段的最大应力

D.抵抗冲击载荷的能力

4.齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常首先出现在（）。

A.齿顶附近

B.齿根附近

C.节线附近的齿根部分

D.节线附近的齿顶部分

5.带传动中，弹性滑动的主要原因是（）。

A.带的预紧力不足

B.带与带轮间的摩擦力不够

C.带的材料不符合要求

D.带的紧边与松边拉力差引起的弹性变形差异

6.滚动轴承的基本额定寿命是指（）。

A.一组轴承中10%的轴承发生点蚀前的总转数

B.一组轴承中90%的轴承发生点蚀前的总转数

C.单个轴承发生点蚀前的总转数

D.单个轴承达到额定载荷时的寿命

7.车削加工中，影响表面粗糙度的主要因素是（）。

A.背吃刀量

B.进给量

C.切削速度

D.工件材料

8.轴的结构设计中，轴肩的主要作用是（）。

A.提高轴的强度

B.方便轴的加工

C.实现零件的轴向定位

D.减少应力集中

9.材料力学中，圆轴扭转时的切应力计算公式τ=Tρ/Ip中，Ip是（）。

A.极惯性矩

B.截面二次轴矩

C.抗弯截面系数

D.抗扭截面系数

10.机械制造中，属于特种加工的是（）。

A.车削

B.电火花加工

C.铣削

D.磨削

二、填空题（每题2分，共20分）

1.平面机构自由度计算公式为F=（），其中n为活动构件数，PL为低副数，PH为高副数。

2.螺纹连接的拧紧力矩主要用于克服（）和（）。

3.材料的强度指标主要包括（）和（）。

4.齿轮传动的主要失效形式有（）、（）、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形。

5.带传动的最大有效拉力与（）、（）和摩擦系数有关。

6.滚动轴承按滚动体形状分为（）轴承和（）轴承。

7.车削加工时，切削用量三要素是（）、（）和背吃刀量（切削深度）。

8.轴按承载性质可分为（）、（）和传动轴。

9.材料力学中，胡克定律的表达式为（），适用于（）阶段。

10.机械加工表面质量包括（）和（）。

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述平面机构中“虚约束”的定义及常见类型。

2.比较普通平键连接与楔键连接的优缺点及应用场景。

3.说明齿轮传动中“齿面接触疲劳强度”和“齿根弯曲疲劳强度”的设计目的及主要影响参数。

4.分析带传动中“弹性滑动”与“打滑”的区别及预防打滑的措施。

5.简述轴的结构设计原则（至少列出4条）。

四、计算题（共30分）

1.（6分）计算图1所示平面机构的自由度（需指出复合铰链、虚约束或局部自由度）。

（注：图中构件1为主动件，构件2与3在B点铰接，构件4与5在D点铰接，E点为滚子，F为滑块）

2.（6分）一根直径d=50mm的圆轴，承受扭矩T=2.5kN·m，材料的许用切应力[τ]=50MPa。试校核该轴的扭转强度。（扭转切应力公式：τ=T/(Wp)，Wp=πd3/16）

3.（8分）一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=60，模数m=4mm，齿宽b=80mm，小齿轮转速n1=1450r/min，传递功率P=10kW，材料的接触疲劳许用应力[σH1]=600MPa，[σH2]=550MPa（取[σH]=[σH2]），节点区域系数ZH=2.5，弹性影响系数ZE=189.8MPa^(1/2)，接触疲劳强度公式：σH=ZHZE√(2KT1(u+1)/(bd2u))≤[σH]，其中u=z2/z1，T1=9550×103P/n1（单位：N·mm）。试校核该齿轮传动的接触疲劳强度（取载荷系数K=1.2）。

4.（10分）某深沟球轴承（基本额定动载荷C=35kN），工作转速n=1500r/min，承受径向载荷Fr=5kN，轴向载荷Fa=0（无轴向载荷），载荷系数fp=1.2，温度系数ft=1.0（轴承在100℃以下工作）。求该轴承的基本额定寿命Lh（寿命公式：L10=（C/(fpFr))^ε×10^