山大机械基础练习题及对应答案

山大机械基础练习题及对应答案

一、单选题

1.下列零件中，属于标准件的是（）（1分）A.螺栓B.齿轮C.轴D.轴承【答案】A【解析】标准件是指已经标准化，并按标准生产、供应和使用的零件，如螺栓、螺母、垫圈、键、销等齿轮和轴通常需要根据具体设计加工，轴承虽然也有标准，但常根据载荷和转速等参数选择，故螺栓是标准件

2.在机械传动中，下列哪一种传动方式属于摩擦传动？（）（1分）A.齿轮传动B.带传动C.链传动D.蜗杆传动【答案】B【解析】带传动是通过传动带与带轮之间的摩擦力来传递动力的，属于摩擦传动齿轮传动、链传动和蜗杆传动均通过啮合传递动力

3.下列材料中，最适合制造轴承的是（）（1分）A.钢B.铸铁C.青铜D.铝合金【答案】C【解析】青铜具有良好的减摩性和耐磨性，且强度较高，是制造轴承的常用材料钢和铸铁虽然强度高，但耐磨性较差铝合金较软，不适合制造轴承

4.机械零件的疲劳破坏通常发生在（）（1分）A.静载荷作用下B.冲击载荷作用下C.循环载荷作用下D.交变载荷作用下【答案】D【解析】疲劳破坏是由于材料在循环载荷或交变载荷作用下，经过一定次数的应力循环后产生的裂纹和断裂现象

5.下列哪一种机构属于连杆机构？（）（1分）A.凸轮机构B.齿轮机构C.螺旋机构D.曲柄滑块机构【答案】D【解析】曲柄滑块机构是一种典型的连杆机构，通过曲柄和连杆的运动，将旋转运动转换为往复直线运动

6.在机械设计中，下列哪一项属于强度计算？（）（1分）A.刚度计算B.稳定性计算C.疲劳计算D.热变形计算【答案】C【解析】强度计算是指计算零件在载荷作用下抵抗破坏的能力，包括静强度和疲劳强度计算刚度计算是计算零件的变形量，稳定性计算是计算零件的失稳问题，热变形计算是计算温度变化对零件尺寸的影响

7.下列哪一种联轴器适用于传递较大扭矩？（）（1分）A.弹性柱销联轴器B.十字滑块联轴器C.万向联轴器D.齿轮联轴器【答案】D【解析】齿轮联轴器通过齿轮啮合传递动力，适用于传递较大扭矩弹性柱销联轴器、十字滑块联轴器和万向联轴器适用于传递较小扭矩或需要补偿相对位移的场合

8.机械零件的表面粗糙度通常用（）表示？（）（1分）A.μmB.mmC.μmD.μm【答案】A【解析】表面粗糙度是指零件表面微观不平度的程度，通常用微米（μm）表示

9.下列哪一种润滑方式属于压力润滑？（）（1分）A.滴油润滑B.油浴润滑C.压力润滑D.飞溅润滑【答案】C【解析】压力润滑是通过油泵将润滑油以一定的压力输送到摩擦表面，属于压力润滑滴油润滑、油浴润滑和飞溅润滑均属于非压力润滑

10.机械设计中，下列哪一项属于静力学问题？（）（1分）A.运动分析B.应力分析C.变形分析D.平衡分析【答案】D【解析】静力学研究物体在力作用下的平衡问题，平衡分析属于静力学问题运动分析、应力分析和变形分析属于动力学或材料力学问题

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于机械零件的失效形式？（）A.疲劳破坏B.塑性变形C.断裂D.磨损E.腐蚀【答案】A、B、C、D、E【解析】机械零件的失效形式包括疲劳破坏、塑性变形、断裂、磨损和腐蚀等

2.以下哪些属于标准件？（）A.螺栓B.螺母C.垫圈D.键E.轴承【答案】A、B、C、D【解析】标准件是指已经标准化，并按标准生产、供应和使用的零件，如螺栓、螺母、垫圈、键等轴承虽然也有标准，但常根据载荷和转速等参数选择，不属于标准件

3.以下哪些属于机械传动的类型？（）A.齿轮传动B.带传动C.链传动D.蜗杆传动E.螺旋传动【答案】A、B、C、D、E【解析】机械传动的类型包括齿轮传动、带传动、链传动、蜗杆传动和螺旋传动等

4.以下哪些属于机械零件的强度计算内容？（）A.静强度计算B.疲劳强度计算C.刚度计算D.稳定性计算E.热变形计算【答案】A、B【解析】机械零件的强度计算内容包括静强度计算和疲劳强度计算刚度计算、稳定性计算和热变形计算属于其他计算内容

5.以下哪些属于联轴器的类型？（）A.弹性柱销联轴器B.十字滑块联轴器C.万向联轴器D.齿轮联轴器E.花键联轴器【答案】A、B、C、D、E【解析】联轴器的类型包括弹性柱销联轴器、十字滑块联轴器、万向联轴器、齿轮联轴器和花键联轴器等

三、填空题

1.机械设计中，零件的失效形式主要包括______、______和______【答案】疲劳破坏；塑性变形；断裂（4分）

2.机械传动中，______传动是通过传动带与带轮之间的摩擦力来传递动力的【答案】带（4分）

3.机械零件的表面粗糙度通常用______表示【答案】微米（μm）（4分）

4.机械设计中，______计算是指计算零件在载荷作用下抵抗破坏的能力【答案】强度（4分）

5.机械设计中，______润滑是通过油泵将润滑油以一定的压力输送到摩擦表面【答案】压力（4分）

四、判断题

1.两个正数相加，和一定比其中一个数大（）（2分）【答案】（√）【解析】两个正数相加，和一定比其中一个数大

2.机械零件的疲劳破坏通常发生在静载荷作用下（）（2分）【答案】（×）【解析】机械零件的疲劳破坏通常发生在循环载荷或交变载荷作用下，而不是静载荷作用下

3.机械设计中，刚度计算是计算零件的变形量（）（2分）【答案】（√）【解析】刚度计算是计算零件在载荷作用下的变形量

4.机械设计中，热变形计算是计算温度变化对零件尺寸的影响（）（2分）【答案】（√）【解析】热变形计算是计算温度变化对零件尺寸的影响

5.机械设计中，平衡分析属于静力学问题（）（2分）【答案】（√）【解析】静力学研究物体在力作用下的平衡问题，平衡分析属于静力学问题

五、简答题

1.简述机械零件的失效形式及其常见原因【答案】机械零件的失效形式主要包括疲劳破坏、塑性变形、断裂、磨损和腐蚀等疲劳破坏是由于材料在循环载荷作用下产生的裂纹和断裂现象；塑性变形是由于材料在超过屈服极限的载荷作用下产生的永久变形；断裂是由于材料在超过强度极限的载荷作用下产生的突然断裂；磨损是由于零件表面相互摩擦产生的表面损伤；腐蚀是由于材料与周围环境发生化学反应产生的表面损伤常见原因包括载荷过载、材料缺陷、设计不合理、制造工艺不当、使用环境恶劣等

2.简述机械传动的类型及其特点【答案】机械传动的类型主要包括齿轮传动、带传动、链传动、蜗杆传动和螺旋传动等齿轮传动通过齿轮啮合传递动力，具有传动效率高、功率大、传动比准确等特点；带传动通过传动带与带轮之间的摩擦力来传递动力，具有结构简单、成本低、能缓冲减振等特点；链传动通过链与链轮的啮合传递动力，具有结构简单、成本低、能承受较大载荷等特点；蜗杆传动通过蜗杆与蜗轮的啮合传递动力，具有传动比大、结构紧凑等特点；螺旋传动通过螺旋与螺母的啮合传递动力，具有传动平稳、能自锁等特点

3.简述机械设计中强度计算的内容及其目的【答案】机械设计中强度计算的内容主要包括静强度计算和疲劳强度计算静强度计算是指计算零件在静载荷作用下的应力分布和变形情况，目的是确保零件在静载荷作用下不会发生屈服或断裂；疲劳强度计算是指计算零件在循环载荷作用下的应力循环次数和疲劳寿命，目的是确保零件在循环载荷作用下不会发生疲劳破坏强度计算的目的在于确保零件在正常使用条件下具有足够的承载能力和安全性

六、分析题

1.分析机械零件疲劳破坏的机理及其影响因素【答案】机械零件疲劳破坏的机理是由于材料在循环载荷作用下，表面或内部产生微小的裂纹，随着循环次数的增加，裂纹逐渐扩展，最终导致零件断裂疲劳破坏的机理主要包括裂纹萌生和裂纹扩展两个阶段影响因素包括材料性能、载荷大小和频率、表面质量、环境因素等材料性能是影响疲劳破坏的重要因素，材料的强度、韧性、疲劳极限等性能越高，抗疲劳性能越好；载荷大小和频率也是影响疲劳破坏的重要因素，载荷越大、频率越高，疲劳破坏越快；表面质量对疲劳破坏也有重要影响，表面粗糙度越小、表面缺陷越少，抗疲劳性能越好；环境因素如温度、腐蚀介质等也会影响疲劳破坏，高温、腐蚀介质会加速疲劳破坏

2.分析机械设计中刚度计算的目的及其方法【答案】机械设计中刚度计算的目的在于确保零件在载荷作用下的变形量在允许范围内，以保证机械设备的正常工作和精度刚度计算的方法主要包括理论计算和实验测试两种方法理论计算方法是根据材料的力学性能和载荷情况，通过力学公式计算零件的变形量；实验测试方法是通过实验设备对零件进行加载，测量其变形量，从而确定其刚度刚度计算的方法应根据具体情况进行选择，理论计算方法适用于结构简单、载荷明确的场合，实验测试方法适用于结构复杂、载荷不明确的场合

七、综合应用题

1.某机械零件承受交变载荷，最大应力为200MPa，最小应力为-100MPa，材料的疲劳极限为350MPa，安全系数为

1.5，试计算该零件的疲劳寿命【答案】疲劳寿命的计算需要考虑材料的疲劳极限和安全系数首先，计算平均应力和应力幅平均应力σm和应力幅σa分别为σm=σmax+σmin/2=200+-100/2=50MPaσa=σmax-σmin/2=200--100/2=150MPa然后，根据材料的疲劳极限σ-1和安全系数n，计算允许的应力幅σaσa=σ-1/n=350/

1.5=

233.33MPa由于实际应力幅σa=150MPa小于允许的应力幅σa，因此该零件在正常使用条件下不会发生疲劳破坏疲劳寿命的计算较为复杂，通常需要根据具体的疲劳曲线和载荷谱进行计算，这里仅提供了一个简化的计算方法

2.某机械零件承受静载荷，载荷大小为100kN，零件材料的屈服极限为300MPa，安全系数为

1.5，试计算该零件所需的最小截面面积【答案】静载荷作用下，零件所需的最小截面面积可以通过屈服极限和安全系数计算首先，计算允许的最大应力σσ=σs/n=300/

1.5=200MPa然后，根据载荷大小F和允许的最大应力σ，计算所需的最小截面面积A A=F/σ=100kN/200MPa=100000N/200MPa=500mm²因此，该零件所需的最小截面面积为500mm²实际设计中，还需要考虑零件的形状、应力分布等因素，进行更详细的分析和计算---完整标准答案

一、单选题

1.A

2.B

3.C

4.D

5.D

6.C

7.D

8.A

9.C

10.D

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、B、C、D

3.A、B、C、D、E

4.A、B

5.A、B、C、D、E

三、填空题

1.疲劳破坏；塑性变形；断裂

2.带

3.微米（μm）

4.强度

5.压力

四、判断题

1.（√）

2.（×）

3.（√）

4.（√）

5.（√）

五、简答题

1.机械零件的失效形式主要包括疲劳破坏、塑性变形、断裂、磨损和腐蚀等疲劳破坏是由于材料在循环载荷作用下产生的裂纹和断裂现象；塑性变形是由于材料在超过屈服极限的载荷作用下产生的永久变形；断裂是由于材料在超过强度极限的载荷作用下产生的突然断裂；磨损是由于零件表面相互摩擦产生的表面损伤；腐蚀是由于材料与周围环境发生化学反应产生的表面损伤常见原因包括载荷过载、材料缺陷、设计不合理、制造工艺不当、使用环境恶劣等

2.机械传动的类型主要包括齿轮传动、带传动、链传动、蜗杆传动和螺旋传动等齿轮传动通过齿轮啮合传递动力，具有传动效率高、功率大、传动比准确等特点；带传动通过传动带与带轮之间的摩擦力来传递动力，具有结构简单、成本低、能缓冲减振等特点；链传动通过链与链轮的啮合传递动力，具有结构简单、成本低、能承受较大载荷等特点；蜗杆传动通过蜗杆与蜗轮的啮合传递动力，具有传动比大、结构紧凑等特点；螺旋传动通过螺旋与螺母的啮合传递动力，具有传动平稳、能自锁等特点

3.机械设计中强度计算的内容主要包括静强度计算和疲劳强度计算静强度计算是指计算零件在静载荷作用下的应力分布和变形情况，目的是确保零件在静载荷作用下不会发生屈服或断裂；疲劳强度计算是指计算零件在循环载荷作用下的应力循环次数和疲劳寿命，目的是确保零件在循环载荷作用下不会发生疲劳破坏强度计算的目的在于确保零件在正常使用条件下具有足够的承载能力和安全性

六、分析题

1.机械零件疲劳破坏的机理是由于材料在循环载荷作用下，表面或内部产生微小的裂纹，随着循环次数的增加，裂纹逐渐扩展，最终导致零件断裂疲劳破坏的机理主要包括裂纹萌生和裂纹扩展两个阶段影响因素包括材料性能、载荷大小和频率、表面质量、环境因素等材料性能是影响疲劳破坏的重要因素，材料的强度、韧性、疲劳极限等性能越高，抗疲劳性能越好；载荷大小和频率也是影响疲劳破坏的重要因素，载荷越大、频率越高，疲劳破坏越快；表面质量对疲劳破坏也有重要影响，表面粗糙度越小、表面缺陷越少，抗疲劳性能越好；环境因素如温度、腐蚀介质等也会影响疲劳破坏，高温、腐蚀介质会加速疲劳破坏

2.机械设计中刚度计算的目的在于确保零件在载荷作用下的变形量在允许范围内，以保证机械设备的正常工作和精度刚度计算的方法主要包括理论计算和实验测试两种方法理论计算方法是根据材料的力学性能和载荷情况，通过力学公式计算零件的变形量；实验测试方法是通过实验设备对零件进行加载，测量其变形量，从而确定其刚度刚度计算的方法应根据具体情况进行选择，理论计算方法适用于结构简单、载荷明确的场合，实验测试方法适用于结构复杂、载荷不明确的场合

七、综合应用题

1.疲劳寿命的计算需要考虑材料的疲劳极限和安全系数首先，计算平均应力和应力幅平均应力σm和应力幅σa分别为σm=σmax+σmin/2=200+-100/2=50MPaσa=σmax-σmin/2=200--100/2=150MPa然后，根据材料的疲劳极限σ-1和安全系数n，计算允许的应力幅σaσa=σ-1/n=350/

1.5=

233.33MPa由于实际应力幅σa=150MPa小于允许的应力幅σa，因此该零件在正常使用条件下不会发生疲劳破坏疲劳寿命的计算较为复杂，通常需要根据具体的疲劳曲线和载荷谱进行计算，这里仅提供了一个简化的计算方法

2.静载荷作用下，零件所需的最小截面面积可以通过屈服极限和安全系数计算首先，计算允许的最大应力σσ=σs/n=300/

1.5=200MPa然后，根据载荷大小F和允许的最大应力σ，计算所需的最小截面面积A A=F/σ=100kN/200MPa=100000N/200MPa=500mm²因此，该零件所需的最小截面面积为500mm²实际设计中，还需要考虑零件的形状、应力分布等因素，进行更详细的分析和计算。