《机械基础》机械零件（1）（测验） 河北省机械类专业 考点讲练测

编写说明：《机械类专业考点讲练测》专辑，是依据河北省普通高校对口考试大纲（专业课）——机械类的考试范围与要求编写的。紧密围绕机械类专业考纲所涉及的三门高考课程的20个考点，精心编撰了42套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、概念回顾、概念强化题、高考真题或高考模拟题、课堂练习、课堂小结以及课后测验等九个环节。 本讲属于《机械类专业考点讲练测》的第9套，包含讲义、课件以及测验这三个教学文件，且与之配套使用的还有河北省《机械类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 河北省《机械类专业考点讲练测》 【机械基础】 9.机械零件（1） 测验 班级 姓名 学号 成绩 单项选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分） 1．类型代号为7的滚动轴承是( ） A.深沟球轴承 B.圆锥滚子轴承 C.推力球轴承 D.角接触球轴承 2．基本代号为208的滚动轴承内径是( ）mm. A.8 B.0.8 C.40 D.208 3. 只承受径向力的轴承是( ) A.深沟球轴承 B.圆柱滚子轴承 C.角接触球轴承 D.圆锥滚子轴承 4. ( ),适宜采用滚动轴承。 A.工作转速特别高时 C.要求启动灵敏时 B.承受较大冲击和振动载荷时 D.径向安装尺寸受到限制时 5.滚动轴承不可缺少的部分是( ) A.外圈 B.滚动体 C.保持架 D.内圈 6.润滑油的( ),又称绝对粘度。 A.运动粘度 B.动力粘度 C.恩格尔粘度 D.基本粘度 7.按弯扭合成计算轴的应力时，要引入系数α，这α是考虑( )。 A．轴上键槽削弱轴的强度 B．合成正应力与切应力时的折算系数 C．正应力与切应力的循环特性不同的系数 D．正应力与切应力方向不同 8.根据轴的承载情况，( )的轴称为转轴。 A．既承受弯矩又承受转矩 B．只承受弯矩不承受转矩 C．不承受弯矩只承受转矩 D．承受较大轴向载荷 9．为提高轴的疲劳强度，应优先采用 ( )的方法。 A．选择好的材料 B.提高表面质量 C．减小应力集中 D．增大轴的直径 10.在用当量弯矩法计算转轴时，采用应力校正系数是考虑到 。 A. 弯曲应力可能不是对称循环应力 B. 扭转剪应力可能不是对称循环应力 C. 轴上有应力集中 D. 轴的表面粗糙度不同 填空题（本题共5小题，每小题2分，共10分） 11.根据轴的承载情况，工作时既承受弯矩又承受转矩的轴称为_____；主要承受转矩的轴称为_____；只承受弯矩的轴称为_____。 12.根据轴的承载情况，自行车的前后轴属于_____。 13.在进行轴的强度计算时，对单向转动的转轴，一般将弯曲应力考虑为____变应力，将扭剪应力考虑为 ____变应力。 14.如果轴的同一截面有几个应力集中源，则应取其中_____应力集中系数来计算该截面的疲劳强度安全系数。 15.宽径比较大的滑动轴承(l/d>1.5)，为避免因轴的挠曲而引起轴承“边缘接触”，造成轴承早期磨损，可采用_____轴承。 简答题（本题共4小题，每小题5分，共20分） 16.进行轴的结构设计时，主要考虑哪些方面的问题？ 17.为提高轴的刚度，欲把轴的材料由45钢改为合金钢40Cr是否合适？为什么？ 18. 用合金钢代替碳素钢一定能提高轴的疲劳强度吗？为什么？那么设计轴时，若采用合金钢应注意什么问题？ 19.在多级齿轮传动中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径粗得多。 分析计算题（本题共2题，每小题10分，共20分） 20.指出图中轴系的结构错误，并改正。 21.一单向转动的转轴，危险剖面上所受的载荷为水平面弯矩MH = 4×105 Nmm，垂直面弯矩MV = 1×105 Nmm，转矩T = 6×105 Nmm，轴的直径d =50 mm，试求： 1．危险剖面上的的合成弯矩M、计算弯矩和计算应力。 2.危险剖面上弯曲应力和剪应力的应力幅和平均应力：。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：《机械类专业考点讲练测》专辑，是依据河北省普通高校对口考试大纲（专业课）——机械类的考试范围与要求编写的。紧密围绕机械类专业考纲所涉及的三门高考课程的20个考点，精心编撰了42套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、概念回顾、概念强化题、高考真题或高考模拟题、课堂练习、课堂小结以及课后测验等九个环节。 本讲属于《机械类专业考点讲练测》的第9套，包含讲义、课件以及测验这三个教学文件，且与之配套使用的还有河北省《机械类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 河北省《机械类专业考点讲练测》 【机械基础】 9.机械零件（1） 测验 班级 姓名 学号 成绩 单项选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分） 1．类型代号为7的滚动轴承是( ） A.深沟球轴承 B.圆锥滚子轴承 C.推力球轴承 D.角接触球轴承 【答案】D 2．基本代号为208的滚动轴承内径是( ）mm. A.8 B.0.8 C.40 D.208 【答案】A 3. 只承受径向力的轴承是( ) A.深沟球轴承 B.圆柱滚子轴承 C.角接触球轴承 D.圆锥滚子轴承 【答案】B 4. ( ),适宜采用滚动轴承。 A.工作转速特别高时 C.要求启动灵敏时 B.承受较大冲击和振动载荷时 D.径向安装尺寸受到限制时 【答案】C 5.滚动轴承不可缺少的部分是( ) A.外圈 B.滚动体 C.保持架 D.内圈 【答案】B 6.润滑油的( ),又称绝对粘度。 A.运动粘度 B.动力粘度 C.恩格尔粘度 D.基本粘度 【答案】B 7.按弯扭合成计算轴的应力时，要引入系数α，这α是考虑( )。 A．轴上键槽削弱轴的强度 B．合成正应力与切应力时的折算系数 C．正应力与切应力的循环特性不同的系数 D．正应力与切应力方向不同 【答案】C 8.根据轴的承载情况，( )的轴称为转轴。 A．既承受弯矩又承受转矩 B．只承受弯矩不承受转矩 C．不承受弯矩只承受转矩 D．承受较大轴向载荷 【答案】A 9．为提高轴的疲劳强度，应优先采用 ( )的方法。 A．选择好的材料 B.提高表面质量 C．减小应力集中 D．增大轴的直径 【答案】C 10.在用当量弯矩法计算转轴时，采用应力校正系数是考虑到 。 A. 弯曲应力可能不是对称循环应力 B. 扭转剪应力可能不是对称循环应力 C. 轴上有应力集中 D. 轴的表面粗糙度不同 【答案】B 填空题（本题共5小题，每小题2分，共10分） 11.根据轴的承载情况，工作时既承受弯矩又承受转矩的轴称为_____；主要承受转矩的轴称为_____；只承受弯矩的轴称为_____。 【答案】转轴 传动轴 心轴 12.根据轴的承载情况，自行车的前后轴属于_____。 【答案】固定心轴 13.在进行轴的强度计算时，对单向转动的转轴，一般将弯曲应力考虑为____变应力，将扭剪应力考虑为 ____变应力。 【答案】对称循环 脉动循环 14.如果轴的同一截面有几个应力集中源，则应取其中_____应力集中系数来计算该截面的疲劳强度安全系数。 【答案】一个最大的 15.宽径比较大的滑动轴承(l/d>1.5)，为避免因轴的挠曲而引起轴承“边缘接触”，造成轴承早期磨损，可采用_____轴承。 【答案】自动调心 简答题（本题共4小题，每小题5分，共20分） 16.进行轴的结构设计时，主要考虑哪些方面的问题？ 【答案】轴材料的选择、轴的几何体形设计、轴的加工和热处理工艺、轴的匹配度和配合公差、轴的外形尺寸设计、轴的内部结构设计、轴的加工工艺分析、轴的性能设计和精度设计 17.为提高轴的刚度，欲把轴的材料由45钢改为合金钢40Cr是否合适？为什么？ 【答案】为提高轴的刚度，欲把轴的材料由45钢改为合金钢40Cr，这一做法并不合适。原因如下： 1、弹性模量相近：影响零件刚度的性能参数主要是弹性模量。根据材料性质，合金钢与碳素钢（如45钢）在常温下的弹性模量值一般相近。因此，用合金钢（如40Cr）代替碳素钢并不能显著提高轴的刚度。 2、刚度提高方法：对于45钢轴刚度不足的情况，通常采取的措施包括增大轴的尺寸（如增加轴径）以增加截面惯性矩，或对轴进行淬火处理以提高其硬度从而间接提高刚度。而简单地改变材料，如从45钢改为40Cr，并不能直接解决刚度问题。 3、材料属性：虽然40Cr合金钢具有其特定的性能优势，如较高的强度、硬度和耐磨性，但这些特性在提高轴刚度方面并非关键因素。刚度主要与材料的弹性模量和零件的几何尺寸有关。 18. 用合金钢代替碳素钢一定能提高轴的疲劳强度吗？为什么？那么设计轴时，若采用合金钢应注意什么问题？ 【答案】用合金钢代替碳素钢并不一定能提高轴的疲劳强度，原因如下： 1、合金钢的特性：合金钢是在碳素钢的基础上加入合金元素，以改善钢材的性能。这些合金元素可以提高钢材的硬度、强度和耐腐蚀能力。然而，合金钢并非在所有情况下都能提高轴的疲劳强度。 2、合金钢的敏感性：合金钢对应力集中较为敏感。如果轴的结构设计或制造工艺处理不当，会导致应力集中，反而可能降低轴的疲劳强度。因此，在使用合金钢时，必须特别注意避免应力集中的情况。 3、疲劳强度的影响因素：轴的疲劳强度受多种因素影响，包括材料的特性、受力条件、轴的几何形状、使用条件等。因此，在选择轴的材料时，需要全面考虑这些因素，并进行综合分析和评估。 在设计轴时，若采用合金钢，应注意以下问题： 1、结构设计：应尽量避免或减少应力集中的情况，优化轴的结构设计，减小应力集中区域的大小。例如，可以采用圆角过渡、减小截面变化率等方式来降低应力集中。 2、制造工艺：在轴的加工和制造过程中，应注意控制加工精度和表面粗糙度，以减少因制造误差导致的应力集中。同时，合理的热处理工艺和表面处理技术也可以提高合金钢的疲劳强度。 3、材料选择：在选择合金钢时，应根据实际使用条件和设计要求，选择合适的合金钢材料。应充分了解材料的性能特点和适用范围，以确保所选材料能够满足轴的使用要求。 4、疲劳寿命评估：在轴的设计过程中，应对轴的疲劳寿命进行评估和计算。通过疲劳试验和模拟分析等手段，可以预测轴的疲劳寿命和疲劳强度，为轴的设计提供科学依据。 19.在多级齿轮传动中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径粗得多。 【答案】 1、扭矩传递的需求：扭矩是使物体发生转动的力。在齿轮传动中，低速轴需要传递更大的扭矩，因为扭矩与转速成反比。即转速越低，扭矩越大。为了承受和传递更大的扭矩，低速轴需要具有更大的直径和更强的强度。 2、应力与强度的考虑：在齿轮传动中，轴会受到各种应力的作用，如弯曲应力、剪切应力和扭转应力等。低速轴由于承受更大的扭矩，因此受到的应力也更大。为了抵抗这些应力，防止轴的断裂或塑性变形，低速轴需要有较大的截面尺寸（即较粗的直径）。 3、材料和结构设计的限制：在实际设计中，材料的性能也是考虑的因素之一。虽然材料的选择会影响轴的强度和刚度，但在给定材料下，为了提高轴的强度和稳定性，往往需要增大低速轴的直径。此外，轴的结构设计也需要考虑制造和安装的便利性，较大的直径有利于轴与齿轮、轴承等零件的配合。 4、动态性能的考虑：齿轮传动中，轴的动态性能也是非常重要的。较粗的直径可以降低轴的振动和噪声，提高传动的平稳性和可靠性。 分析计算题（本题共2题，每小题10分，共20分） 20.指出图中轴系的结构错误，并改正。 【答案】存在问题： 1）轴右端的带轮不能通过套筒用端盖轴向定位，转动零件与固定零件不能接触。 2）轴与右端盖之间不能接触，应有间隙，并有密封措施。 3）齿轮两侧都是轴环，无法安装到位。 4）齿轮上的键槽没打通，且深度不够。这样的结构，键槽无法加工，也无法装配。 5）右轴承的右侧轴上应有工艺轴肩，轴承装拆路线长（精加工面长），装拆困难。 6）因轴肩过高，两个轴承拆卸困难。 7）轴上有两个键，两个键槽不在同一母线上。 21.一单向转动的转轴，危险剖面上所受的载荷为水平面弯矩MH = 4×105 Nmm，垂直面弯矩MV = 1×105 Nmm，转矩T = 6×105 Nmm，轴的直径d =50 mm，试求： 1．危险剖面上的的合成弯矩M、计算弯矩和计算应力。 2.危险剖面上弯曲应力和剪应力的应力幅和平均应力：。 【答案】M==223607Nmm 对单向工作的转轴，取a=0.6，则 ==’x105=423792Nmm ==33.90N/mm2 =N/mm2 =17.89N/mm2, =0 ===24N/mm2 N/mm2 学科网（北京）股份有限公司 $$