《机械基础》（高教版·第3版）天津市（职教高考）机械类 期末复习卷（五）

天津市（职教高考）机械类 《机械基础》期末复习卷（五） 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：             姓名：             学号：             成绩：             一、单项选择题（本大题共18小题，每小题2分，共36分） 1．杆件挤压时的应力是______应力。（ ） A．正 B．拉 C．压 D．切 【答案】A 2．以下不属于凸轮机构的应用的是（ ） A．自动车床上的走刀机构 B．车床的自动转位机构 C．火柴自动装盒机构 D．内燃机的气门机构 【答案】B 【详解】车床自动换位机构是槽轮机构，如下图。ACD均为凸轮机构 3．制造要求有良好综合力学性能的主轴、曲轴等，应该选择（ ） A．40Cr B．60Si2Mn C．20CrMnTi D．GCr15 【答案】A 【详解】40Cr 是一种中碳合金钢，属于合金调质钢。经过调质处理（淬火 + 高温回火）后，能够获得良好的综合力学性能，即具有较高的强度、硬度、塑性和韧性。主轴、曲轴等零件在工作时需要承受复杂的载荷，包括弯曲、扭转、冲击等，良好的综合力学性能可以保证它们在工作过程中既能够承受较大的力而不发生变形或断裂，又具有一定的韧性以抵抗冲击载荷，所以 40Cr 非常适合制造主轴、曲轴等零件。60Si2Mn 是一种合金弹簧钢，含碳量较高（约 0.6%）。它主要用于制造各种弹簧和弹性元件，通过淬火和中温回火处理后，具有高的弹性极限、屈服强度和疲劳强度，其突出特点是弹性性能好，而不是综合力学性能全面适用于主轴、曲轴等零件，所以不适合制造主轴和曲轴。20CrMnTi 是一种合金渗碳钢，含碳量较低（约 0.2%）。它主要用于制造承受较大冲击载荷和磨损的零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮等。这类零件通常需要表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有良好的韧性，通过渗碳、淬火和低温回火处理来达到这些性能要求。由于其含碳量低，强度相对不高，不适合用于对综合力学性能要求较高的主轴、曲轴等零件。GCr15 是一种滚动轴承钢，含碳量约为 1%，铬含量约为 1.5%。它主要用于制造各种滚动轴承的内圈、外圈、滚动体等，经过淬火和低温回火后，具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度。但其塑性和韧性相对较差，不能满足主轴、曲轴等对综合力学性能的要求。选择A。 4．用于空间交错轴间传动的是（ ） A．锥齿轮传动 B．链传动 C．蜗杆传动 D．带传动 【答案】C 【详解】用于空间交错轴间传动的是蜗杆传动链传动、链传动用于平行轴传动锥齿轮传动用于相交轴传动 5．杆件在外力的作用下产生变形，其内部的一部分对另一部分的作用称为（ ） A．内力 B．扭矩 C．应力 D．剪力 【答案】A 【详解】杆件在外力的作用下产生变形，其内部的一部分对另一部分的作用称为内力。 6．图示为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系，如果各力大小均不等于零，则图示力系（ ） A．能平衡 B．一定平衡 C．一定不平衡 D．不能确定 【答案】C 7．下列关于碳钢的性能，叙述正确的是（ ） A．金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力称为强度，主要有屈服强度和抗拉强度两个指标 B．材料韧性的测试常常采用静载荷 C．中碳钢的切削加工性能好于低碳钢和高碳钢，高碳钢的切削加工性能好于铸铁 D．流动性好、收缩小、偏析倾向小的碳钢铸造性能好 【答案】C 【详解】强度是金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形和断开的能力；韧性采用的是交变载荷；铸铁的切削加工性能好于碳钢。 8．下列钢号中______钢的塑性、焊接性最好（ ） A．T10 B．20 C．45 D．65 【答案】B 【详解】塑性、焊接性与含碳量有关，含碳量低塑性、焊接性好。 9．Q460属于（ ） A．普通碳素结构钢 B．优质碳素结构钢 C．低合金高强度结构钢 D．合金工具钢 【答案】C 【详解】Q460属于低合金高强度结构钢.选C 10．观察低碳钢拉伸应力-应变曲线，图中屈服阶段对应的特征是（ ） A．应力与应变成正比，变形可完全恢复 B．应力基本不变，应变显著增加，材料出现塑性变形 C．应力随应变增加持续增大，材料产生强化 D．材料局部出现颈缩，应力快速下降直至断裂 【答案】B 【详解】屈服阶段的典型特征是应力几乎不变（或微小波动），但应变明显增大，材料开始产生不可恢复的塑性变形，与图中屈服阶段（SK阶段）的表现一致，故选B。 11．如图所示为汽车发动机配气机构传动示意图，下列叙述错误的是（ ） A．滚子链由内链板、外链板、套筒、销轴和滚子组成 B．该机构中的凸轮按照形状和运动形式分属于盘形凸轮 C．曲轴常用于往复式运动机械中，通过曲轴可以实现旋转运动与直线运动的转换 D．为保证同步带传动同步，防止发生干涉现象，安装同步带时，应先固定张紧轮，后安装同步带 【答案】D 12．，A端固定的悬臂梁AB受力如图所示。梁的全长上作用有集度为q的均布载荷；自由端B处承受一集中力和一力偶M的作用。已知l为梁的长度。试求固定端处的约束力（ ） A． B． C． D． 【答案】C 13．商周时期高度发展的青铜冶铸业，从矿石燃料整备、筑炉到制范技术都为铸铁技术的发明和迅速发展提供了前提。早期的铸铁都是________，性脆硬，易断裂。（ ） A．白口铸铁 B．灰铸铁 C．可锻铸铁 D．球墨铸铁 【答案】A 【详解】白口铸铁性脆硬，易断裂。 14．下列金属中属于黑色金属的是（ ） A．铁 B．金 C．铜 D．铝 【答案】A 【详解】黑色金属主要指铁及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。 15．如图所示______正确表达了普通型平键连接（ ） A． B． C． D． 【答案】C 16．轴上零件的定位有轴肩、圆螺母、过盈配合、轴端挡圈、花键连接、圆锥面等方法，上述方法中仅用于轴向定位的有（ ） A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【答案】B 17．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的（ ） A．应力 B．变形 C．位移 D．力学性质 【答案】D 18．在螺纹连接中使用弹簧垫圈属于（ ） A．锁住防松 B．冲边防松 C．摩擦防松 D．粘结防松 【答案】C 【详解】弹簧垫圈是通过降低螺纹连接件的自由度和增加连接件间的摩擦力来实现防松效果的，所以属于摩擦防松。 二、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 19．成组螺栓连接时，除了预紧力要合适，还必须有正确的预紧顺序。（ ） 【答案】正确 20．为提高灰口铸铁表面硬度及耐磨性，采用等温淬火。（ ） 【答案】错误 【详解】灰口铸铁常采用表面淬火提高表面硬度和耐磨性，等温淬火适用于形状复杂、要求变形小的零件。 21．球墨铸铁是指石墨呈球状形式存在的铸铁。（ ） 【答案】正确 22．嵌合式离合器中的对中环固定在主动轴上。（ ） 【答案】错误 23．自行车后链轮与后轮之间的传动装置属于棘轮式离合器。（ ） 【答案】错误 【详解】自行车后链轮与后轮间是超越离合器，棘轮式离合器工作原理与超越离合器不同，不能实现自行车的单向传动和空转功能。 24．火车车轮与铁轨接触处是转动副。（ ） 【答案】正确 【详解】两构件之间以点或线接触的运动副称为高副。火车车轮与铁轨接触处是线接触，所以是高副。 25．在铰链四杆机构中,若连架杆能围绕其回转中心做整周转动，则称为曲柄。（ ） 【答案】正确 26．在铰链四杆机构中,曲柄和连杆都是连架杆。（ ） 【答案】错误 【详解】在铰链四杆机构中，与机架4相连的构件I和3称为连架杆，不与机架相连的构件2称 为连杆。连架杆相对于机架能整周转动的称为曲柄， 不能整周转动的称为摇杆。 27．盘形凸轮机构在各种机械中应用最广泛是因为其结构最复杂。（ ） 【答案】错误 【详解】盘形凸轮是最基本的凸轮形式，应用广泛是因为其结构简单、紧凑，易于设计和制造，能满足多种常见的机械运动需求。 28．一对齿轮的中心距稍增大后，其啮合角大于压力角。（ ） 【答案】正确 【详解】当中心距增大时，啮合角会相应增大，且大于标准压力角，这是齿轮啮合的基本原理，所以该说法正确。 三、填空题（本大题共6小题，每空2分，共12分） 29．棘轮机构和槽轮机构都属于______类型的间歇运动机构。 【答案】不完全齿轮 【详解】棘轮机构和槽轮机构作为不完全齿轮机构，用于控制和实现间歇运动，常见于需要定时或间歇性操作的机械装置中。 30．滚动轴承中______是不可缺少的部分。它是由______钢做的。 【答案】① 滚动体 ② 滚珠轴承 31．铸铁中碳以石墨形式析出叫______。 【答案】石墨化 【详解】石墨化程度影响铸铁组织和性能，充分石墨化可得灰口铸铁，反之可能得白口铸铁。 32．在铰链四杆机构中，最短杆与最长杆的长度之和______其余两杆的长度之和时，则不论取哪个杆作为______，都可以组成双摇杆机构。 【答案】① 大于 ② 机架 33．在校链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周______的______称为曲柄。 【答案】① 转动 ② 连架杆 【详解】在校链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周转动的连架杆称为曲柄。 34．螺旋传动按螺旋副数量可分为______和______。 【答案】① 单螺旋机构 ② 双螺旋机构 【详解】这是螺旋传动的重要分类方式，单螺旋机构由一个螺杆和一个螺母组成，双螺旋机构由一个螺杆和两个螺母或一个螺母和两个螺杆组成，它们的工作原理和应用场景有所不同。 四、简答题（本大题共3小题，每小题6分，共18分） 35．什么叫合金钢？常加入的合金元素有哪些？ 【答案】为了提高钢的力学性能，改善钢的工艺性能和得到某些特殊的物理化学性能，炼钢时有目的地向钢中加入某些合金元素，就得到了低合金钢和合金钢。习惯上，把低合金钢和合金钢统称为合金钢。常用的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Co、Ti、Nb、Al、B、N和稀土元素（Xt）等 36．简述选择机械工程材料的基本原则。 【答案】使用性能原则：根据零件的工作条件（如载荷类型、大小、温度、环境介质等）和性能要求（如强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等），选择能满足这些要求的材料。例如，承受冲击载荷的零件需选择韧性好的材料；在腐蚀环境下工作的零件要选择耐腐蚀材料 。- 工艺性能原则：考虑材料的加工难易程度和加工成本。材料应具有良好的铸造、锻造、焊接、切削加工、热处理等工艺性能，以保证零件的加工质量和生产效率。如焊接性能差的材料，在制造焊接结构件时会增加难度和成本 。- 经济性原则：在满足使用性能和工艺性能的前提下，尽量选择成本低的材料。同时要考虑材料的供应情况和可回收性，避免选用稀缺或难以获取的材料，降低生产成本和环境影响 。 【详解】选择合适的机械工程材料，需综合考虑多方面因素，确保零件既能满足使用要求，又能在加工和经济方面具有可行性 。 37．许用应力 【答案】构件工作时允许产生的最大应力，等于材料的极限应力除以安全系数。 五、综合题（本大题共3题，共24分） 38．如图所示螺栓压紧装置，已知螺栓为M18(内径d=15.3mm)，材料许用应力[σ]=50MPa，工件所需夹紧力F=3.5KN，试校核螺栓的强度。 【答案】螺栓工作时受轴向拉力作用，产生拉伸变形，校核直径为螺纹小径。根据截面法求内力，可知螺栓截面上的轴力等于外力F因为，此螺栓拉伸强度足够，校核通过。 39．如图所示的吊架，已知圆杆AB的材料为Q195，许用应力【】=120MPa，杆的直径d=20mm，重物的重量G=57384.8N。试校该杆AB的强度。 【答案】求杆AB所受的力取点B为研究对象，受力分析如下：该力系为平面汇交力系，列平衡方程如下： 解得 求内力取杆件AB为研究对象进行受力分析杆AB为二力构件，根据作用力与反作用力公理，=②由截面法求其轴力由二力平衡的=强度校核求应力，校核应力是否超过许用应力。由于[]，所以杆AB的强度足够答案：杆AB的强度足够 40．已知螺柱小径d1=15.3mm，材料的许用应力[σ]=50MPa，工件需要的夹紧力F=2.5kN，完成下面小题。（1）求螺栓受到的外力。（2）试校核螺栓的强度。 【答案】（1）解：（1）以压板为研究对象,其受力图如图所示。 （2） 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市（职教高考）机械类 《机械基础》期末复习卷（五） 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：             姓名：             学号：             成绩：             一、单项选择题（本大题共18小题，每小题2分，共36分） 1．杆件挤压时的应力是______应力。（ ） A．正 B．拉 C．压 D．切 2．以下不属于凸轮机构的应用的是（ ） A．自动车床上的走刀机构 B．车床的自动转位机构 C．火柴自动装盒机构 D．内燃机的气门机构 3．制造要求有良好综合力学性能的主轴、曲轴等，应该选择（ ） A．40Cr B．60Si2Mn C．20CrMnTi D．GCr15 4．用于空间交错轴间传动的是（ ） A．锥齿轮传动 B．链传动 C．蜗杆传动 D．带传动 5．杆件在外力的作用下产生变形，其内部的一部分对另一部分的作用称为（ ） A．内力 B．扭矩 C．应力 D．剪力 6．图示为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系，如果各力大小均不等于零，则图示力系（ ） A．能平衡 B．一定平衡 C．一定不平衡 D．不能确定 7．下列关于碳钢的性能，叙述正确的是（ ） A．金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力称为强度，主要有屈服强度和抗拉强度两个指标 B．材料韧性的测试常常采用静载荷 C．中碳钢的切削加工性能好于低碳钢和高碳钢，高碳钢的切削加工性能好于铸铁 D．流动性好、收缩小、偏析倾向小的碳钢铸造性能好 8．下列钢号中______钢的塑性、焊接性最好（ ） A．T10 B．20 C．45 D．65 9．Q460属于（ ） A．普通碳素结构钢 B．优质碳素结构钢 C．低合金高强度结构钢 D．合金工具钢 10．观察低碳钢拉伸应力-应变曲线，图中屈服阶段对应的特征是（ ） A．应力与应变成正比，变形可完全恢复 B．应力基本不变，应变显著增加，材料出现塑性变形 C．应力随应变增加持续增大，材料产生强化 D．材料局部出现颈缩，应力快速下降直至断裂 11．如图所示为汽车发动机配气机构传动示意图，下列叙述错误的是（ ） A．滚子链由内链板、外链板、套筒、销轴和滚子组成 B．该机构中的凸轮按照形状和运动形式分属于盘形凸轮 C．曲轴常用于往复式运动机械中，通过曲轴可以实现旋转运动与直线运动的转换 D．为保证同步带传动同步，防止发生干涉现象，安装同步带时，应先固定张紧轮，后安装同步带 12．，A端固定的悬臂梁AB受力如图所示。梁的全长上作用有集度为q的均布载荷；自由端B处承受一集中力和一力偶M的作用。已知l为梁的长度。试求固定端处的约束力（ ） A． B． C． D． 13．商周时期高度发展的青铜冶铸业，从矿石燃料整备、筑炉到制范技术都为铸铁技术的发明和迅速发展提供了前提。早期的铸铁都是________，性脆硬，易断裂。（ ） A．白口铸铁 B．灰铸铁 C．可锻铸铁 D．球墨铸铁 14．下列金属中属于黑色金属的是（ ） A．铁 B．金 C．铜 D．铝 15．如图所示______正确表达了普通型平键连接（ ） A． B． C． D． 16．轴上零件的定位有轴肩、圆螺母、过盈配合、轴端挡圈、花键连接、圆锥面等方法，上述方法中仅用于轴向定位的有（ ） A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 17．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的（ ） A．应力 B．变形 C．位移 D．力学性质 18．在螺纹连接中使用弹簧垫圈属于（ ） A．锁住防松 B．冲边防松 C．摩擦防松 D．粘结防松 二、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 19．成组螺栓连接时，除了预紧力要合适，还必须有正确的预紧顺序。（ ） 20．为提高灰口铸铁表面硬度及耐磨性，采用等温淬火。（ ） 21．球墨铸铁是指石墨呈球状形式存在的铸铁。（ ） 22．嵌合式离合器中的对中环固定在主动轴上。（ ） 23．自行车后链轮与后轮之间的传动装置属于棘轮式离合器。（ ） 24．火车车轮与铁轨接触处是转动副。（ ） 25．在铰链四杆机构中,若连架杆能围绕其回转中心做整周转动，则称为曲柄。（ ） 26．在铰链四杆机构中,曲柄和连杆都是连架杆。（ ） 27．盘形凸轮机构在各种机械中应用最广泛是因为其结构最复杂。（ ） 28．一对齿轮的中心距稍增大后，其啮合角大于压力角。（ ） 三、填空题（本大题共6小题，每空2分，共12分） 29．棘轮机构和槽轮机构都属于______类型的间歇运动机构。 30．滚动轴承中______是不可缺少的部分。它是由______钢做的。 31．铸铁中碳以石墨形式析出叫______。 32．在铰链四杆机构中，最短杆与最长杆的长度之和______其余两杆的长度之和时，则不论取哪个杆作为______，都可以组成双摇杆机构。 33．在校链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周______的______称为曲柄。 34．螺旋传动按螺旋副数量可分为______和______。 四、简答题（本大题共3小题，每小题6分，共18分） 35．什么叫合金钢？常加入的合金元素有哪些？ 36．简述选择机械工程材料的基本原则。 37．许用应力 五、综合题（本大题共3题，共24分） 38．如图所示螺栓压紧装置，已知螺栓为M18(内径d=15.3mm)，材料许用应力[σ]=50MPa，工件所需夹紧力F=3.5KN，试校核螺栓的强度。 39．如图所示的吊架，已知圆杆AB的材料为Q195，许用应力【】=120MPa，杆的直径d=20mm，重物的重量G=57384.8N。试校该杆AB的强度。 40．已知螺柱小径d1=15.3mm，材料的许用应力[σ]=50MPa，工件需要的夹紧力F=2.5kN，完成下面小题。（1）求螺栓受到的外力。（2）试校核螺栓的强度。 学科网（北京）股份有限公司 $