易错一 机械基本概念混淆《机械基础》河北省（对口升学）机械类 易错题精讲

河北省（对口升学）《机械基础》 易错题精讲 易错点一 机械基本概念混淆 1.核心易错点说明： 对应考纲考点：理解机器、机构、构件、零件等的定义、特点及组成；了解载荷、应力的概念，掌握机械零件的强度表现形式。 易错原因：机器/机构/构件/零件四者层级关系混淆，"运动单元"与"加工单元"的区分标准不清；载荷分类维度多（静载荷/变载荷），应力类型层次多（静应力/变应力/许用应力），强度三种应用场景（校核/设计/确定许用载荷）相互混淆；在静应力下主要失效形式是塑性变形或断裂，在变应力下主要失效形式是疲劳断裂。 2.避错总攻略： （1）抓住"运动单元"与"加工单元"的关键区别——构件是运动的最小单元，零件是加工的最小单元。一个构件可以是一个零件，也可以是多个零件的刚性组合。 （2）层级关系记忆法：零件→构件→机构→机器→机械，从下往上逐层理解。机器能完成有用的机械功或转换机械能，机构只能传递运动和力。 （3）正确区分载荷类型：静载荷的大小和方向不随时间变化或变化缓慢；变载荷的大小和方向随时间做周期性或非周期性变化。静应力由静载荷产生，变应力由静载荷或变载荷产生。 （4）正确区分零件强度的分类以及不同条件下的失效形式。机械零件的强度，根据工作条件不同分为：静强度和疲劳强度；根据破坏部位和形式不同分为体积强度和表面强度。 体积强度：在载荷作用下，应力在较大体积内产生的强度，简称强度。在静应力下主失效形式是塑性变形或断裂，在变应力下主要失效形式是疲劳断裂。表面强度：点、线接触的高副连接表面产生弹性变形，出现很大的局部应力，称接触应力，零件的强度表现形式为接触强度。以面接触而无相对运动的零件，在载荷作用下，接触表面产生挤压应力，零件的强度表现形式为挤压强度；以面接触作相对运动的零件，在载荷作用下，零件的强度表现形式为磨损强度。 （5）熟练掌握强度条件的三种应用：强度校核σ≤[σ]、截面设计A≥/[σ]、确定许用载荷≤[σ]·A。注意分清已知条件和待求量，正确选用公式。 → 易错示例分析题 例1 以下关于机器与机构说法正确的是（ ） A. 机器与机构都是由构件组成的 B. 机构能做有用的机械功 C. 机器不能传递运动和力 D. 机构与机器的本质区别在于是否具有确定相对运动 【错解】D 【错因】混淆了机器与机构本质区别的判断标准。机构与机器都具有确定的相对运动，这不是它们的区别。 【正解】A 【避错攻略】 机器和机构都是人为机件的组合，各构件之间具有确定的相对运动。两者的本质区别是：机器能完成有用的机械功或转换机械能，而机构不能，机构仅仅用于传递运动和力。 【解析】 选项A：机器与机构都是由构件组合而成的，均具有确定的相对运动，A正确。 选项B：能做有用的机械功是机器的特征而非机构的特征，机构只能传递运动或力，B错误。 选项C：机器既能传递运动和力，还能完成能量转换或做有用功，C错误。 选项D：机器与机构都具有确定的相对运动，本质区别在于机器能做有用功或转换能量，D错误。 例2 以下关于载荷与应力说法正确的是（ ） A. 静载荷是指大小不变的载荷 B. 变应力只能由变载荷产生 C. 许用应力等于极限应力除以安全系数 D. 安全系数越大，零件越安全，因此取值越大越好 【错解】A 【错因】混淆了静载荷的完整定义。静载荷的方向是不变的，大小不只是不变，还包括变化缓慢的载荷。 【正解】C 【避错攻略】 静载荷是指大小和方向不随时间变化或变化缓慢的载荷，不是"不变"而是"不随时间显著变化"。 【解析】 选项A：静载荷还包括变化缓慢的载荷，并非仅指大小不变的载荷，A错误。 选项B：静载荷也可以产生变应力，如转轴在静载荷作用下转动时产生对称循环变应力，B错误。 选项C：许用应力[σ]=σ₀/n，等于极限应力除以安全系数，C正确。 选项D：安全系数过大虽然安全，但会使机器体积过大，而且增加材料用量和成本，应在满足安全要求的前提下合理取值，安全系数的选取需要在安全性与经济性之间取得平衡，并非越大越好。D错误。 → 考点巩固训练题 1.以下属于机器的是（ ） A. 脚踏自行车 B. 内燃机 C. 螺旋千斤顶 D. 台虎钳 【答案】B 【解析】内燃机能够将化学能转换为机械能，并对外做功，属于机器。脚踏自行车的运动传递是一个链传动和棘轮机构，只传递了运动和力，没有能量转换，台虎钳和螺旋千斤顶都是螺旋传动机构。因此B正确。 2.构件与零件的根本区别在于（ ） A. 大小不同 B. 制造方式不同 C. 构件是运动单元，零件是加工单元 D. 材料不同 【答案】C 【解析】构件是运动的最小单元（可为一个或多个零件的刚性组合），零件是加工的最小单元（不可再拆）。两者是不同视角的分类——运动学和制造工艺。 3.某轴的许用应力[σ]=60MPa，工作时承受的最大应力=45MPa，则该轴的（ ） A. 强度不够 B. 强度足够但过于浪费 C. 强度足够 D. 无法判断 【答案】C 【解析】强度条件为σmax≤[σ]。45MPa<60MPa，满足强度条件，因此该轴的强度足够。 4.下列选项属于零件的是（ ） A.连杆 B.螺栓 C.自行车的车轮 D.汽车变速器 【答案】B 【解析】连杆是由连杆杆身和连杆大头盖，用螺栓连接而成，是个构件； 螺栓本身就是一个零件，是机器的制造单元；自行车的车轮由多个零件组装在一起构成，工作时这些零件一起运动，是个构件；汽车变速器是个部件。 5.一根拉杆两端受两个平衡力作用，产生拉伸变形甚至断裂，这是我们需要研究杆件的（ ） A.体积强度 B.表面强度 C.接触强度 D.挤压强度 【答案】A 【解析】在载荷作用下，应力在较大体积内产生的强度，称为体积强度，简称强度。拉杆拉伸变形时整个杆产生拉伸变形，是在较大体积内产生的变形，这时候的强度是体积强度，A正确。面强度：点、线接触的高副连接表面产生弹性变形，出现很大的局部应力，称接触应力，零件的强度表现形式为接触强度，B错误。点、线接触的高副连接表面产生弹性变形，出现很大的局部应力，称接触应力，零件的强度表现形式为接触强度，C错误。以面接触而无相对运动的零件，在载荷作用下，接触表面产生挤压应力，零件的强度表现形式为挤压强度，D错误。 → 易错题通关（真题） （河北省对口升学真题）1.以下关于机构说法错误的是（ ） A. 机构中各构件之间具有确定的相对运动 B. 机构可用于传递运动和力 C. 机构可以做有用的机械功 D. 机构是机器的重要组成部分 【答案】C 【解析】机构的主要功能是传递运动和力，不能做有用的机械功。能做有用机械功是机器的特征，机构是机器的重要组成部分。选项A、B、D均为机构的正确描述，C错误。 2.以下属于变载荷的是（ ） A. 稳定运行时锅炉内承受的压力 B. 齿轮轮齿在啮合过程中承受的力 C. 房屋对地面的压力 D. 静止物体对平面的压力 【答案】B 【解析】变载荷是指大小或方向随时间变化的载荷。齿轮在啮合过程中，轮齿交替进入和退出啮合，所受载荷呈周期性变化，属于典型的变载荷。A、C、D均为静载荷。 3.安全系数n的正确含义是（ ） A. n越大零件越安全，应取最大值 B. n越小零件越安全 C. n是极限应力与许用应力的比值 D. n是许用应力与极限应力的比值 【答案】C 【解析】安全系数n=极限应力/许用应力，即n=/[σ]，故n>1。许用应力[σ]=σ₀/n，安全系数需根据材料性质、载荷情况、工作环境等因素综合确定，并非越大越好,但安全系数一定大于1。 4.车床上的刀架属于机器的（ ） A.执行部分 B.传动部分 C.原动机部分 D.自动控制部分 【答案】A 【解析】机器由动力部分、执行部分、传动部分、操纵或控制部分、辅助部分（润滑、照明等）组成。机床上的刀架是传动的末端，直接用来切削加工，所以是执行部分。 5.对杆件进行拉伸实验，以测定它的屈服强度和抗拉强度，在拉伸实验中，杆件最后的失效形式是（ ） A.疲劳断裂 B.塑性变形或断裂 C.挤压破坏 D.过度磨损 【答案】B 【解析】题中杆件产生拉伸变形，所受载荷是静载荷。零件在变应力下主要失效形式是疲劳断裂，在静应力下主要失效形式是塑性变形或断裂，A错误，B正确。以面接触而无相对运动的零件，在载荷作用下，接触表面产生挤压应力，零件的强度表现形式为挤压强度，C错误；以面接触作相对运动的零件，在载荷作用下，零件的强度表现形式为磨损强度，D错误。 6.图示钢拉杆受轴向载荷F = 40kN作用，材料的许用应力[σ]=100MPa，横截面为矩形，其中h=2b，试设计拉杆的截面尺寸h、b 。 【答案】拉杆的截面尺寸宽和高分别取15mm和30mm。 【解析】此拉杆产生拉伸变形，轴力等于外力F。 圆整后取b=15mm, h=30mm。 答：拉杆的截面尺寸宽和高分别取15mm和30mm。 确定杆件的截面尺寸，圆整时只能入，不能舍，否则杆件就是不安全的。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $