第1卷 绪论——机器的组成与机械零件的强度（公差配合基础） 湖南省（对口招生）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）机电类 《机械基础》（高教版·第3版） 绪论——机器的组成与机械零件的强度（公差配合基础） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 按设备用途分类，机械设备可分为（ ） A. 动力机械、加工机械、专用机械、农业机械 B. 动力机械、农用机械、农业机械、交通运输机械 C. 动力机械、通用机械、农业机械、工程机械 D. 轻工机械、化工机械、专用机械、石油机械 2. 机械通常是指____的总称（ ） A. 机构、机器 B. 零件、构件、机器、机构 C. 构件、机构、机器 D. 零件、机构、机器 3. 下列哪项不属于机器的组成部分（ ） A. 原动机 B. 传动装置 C. 控制系统 D. 建筑物 4. 机构与机器的主要区别是______。（ ） A. 各运动单元间具有确定的相对运动 B. 机器能变换运动形式 C. 机器能完成有用的机械功 D. 人为的实体组合 5. 下列不属于机器的是（ ） A. 千斤顶 B. 汽车 C. 火车 D. 电风扇 6. 金属切削机床的主轴、拖板属于机器的（ ） A. 执行 B. 传动 C. 动力 D. 控制 7. PLC（可编程逻辑控制器）在机器中通常属于哪个部分？（ ） A. 动力部分 B. 传动部分 C. 执行部分 D. 控制系统 8. 机床主轴是机器的部分。（ ） A. 原动机 B. 传动 C. 执行 D. 操纵控制 9. 机器中直接完成工作任务的部分是？（ ） A. 动力源 B. 传动机构 C. 执行机构 D. 控制系统 10. 图中所示机构有（ ）低副。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 11. 下列哪项是机构中用来改变运动形式的部件（ ） A. 原动机 B. 传动轮 C. 连杆 D. 工作部件 12. 两构件之间以线接触或点接触形成的运动副，称为（ ） A. 低副 B. 高副 C. 移动副 D. 转动副 13. 以下运动副中，能实现两个构件既相对转动又相对移动的是（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 14. 两构件之间为点接触或线接触的运动副是（ ） A. 螺旋副 B. 转动副 C. 移动副 D. 高副 15. 机构中自由度为零时，意味着机构处于什么状态？（ ） A. 完全静止 B. 匀速运动 C. 加速运动 D. 减速运动 16. 基本尺寸为50mm的轴，其最小极限尺寸为49.98mm，公差为0.01mm，则它的下偏差是（ ） A. +0.02mm B. —0.02mm C. —0.01mm D. +0.01mm 17. 标准公差等级IT8比IT7的公差值（ ） A. 大 B. 小 C. 相等 D. 无法比较 18. 尺寸公差等于（ ） A. 最大极限尺寸减去最小极限尺寸 B. 上偏差减去下偏差 C. 最大极限尺寸减去基本尺寸 D. 最小极限尺寸减去基本尺寸 19. 当孔的公差带完全在轴的公差带之上时，属于（ ） A. 过盈配合 B. 过渡配合 C. 间隙配合 D. 基孔制配合 20. 滚动轴承的内孔与轴的配合应采用（ ） A. 基轴制 B. 基孔制 C. 间隙配合 D. 任意配合 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 所有机器都包含原动机、传动机构和工作机构三部分。（ ） 22. 机器中至少包括一个机构，复杂的机器则包括两个机构（ ） 23. 所有机器都包含机构。（ ） 24. 压力表属于机构。（ ） 25. 凸轮与从动件的接触处是高副。 （ ） 26. 平面运动副的最大约束为2，最小约束为1。（ ） 27. 公差越大，零件的精度越高。（ ） 28. 由于上极限偏差一定大于下极限偏差，因此上极限偏差为正值，下极限偏差为负值。 （ ） 29. 间隙配合中孔的公差带在轴的公差带之上，所以孔的公差带在零线上方，轴的公差带在零线下方。（ ） 30. 使用相同精度的计量器具，采用直接测量法比采用间接测量法精度高。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 写出零件、构件、机构、机器的关系图。 32. 简述误差与公差的区别和联系。 33. 什么是基准制？为何优先采用基孔制？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某自动化设备的导向机构采用直径为 40 mm 的孔轴配合。加工图样规定：孔的实际尺寸为 40.000～40.025 mm，轴的实际尺寸为 39.980～39.995 mm。该配合用于保证导向轴能够顺利转动，设计要求工作间隙为 0.010～0.040 mm。检验时还要求重点关注孔的圆柱度、轴线同轴度和配合表面粗糙度。（1）计算孔的尺寸公差、轴的尺寸公差、最大间隙和最小间隙。（2）判断该孔轴配合属于哪种配合，并判断其间隙范围是否完全满足设计要求。（3）分析该导向机构可能出现转动不均或局部卡滞的原因，并提出两项改进措施。 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 $ 湖南省（对口招生）机电类 《机械基础》（高教版·第3版） 绪论——机器的组成与机械零件的强度（公差配合基础） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 按设备用途分类，机械设备可分为（ ） A. 动力机械、加工机械、专用机械、农业机械 B. 动力机械、农用机械、农业机械、交通运输机械 C. 动力机械、通用机械、农业机械、工程机械 D. 轻工机械、化工机械、专用机械、石油机械 【答案】C 【解析】按设备用途分类，机械设备通常可分为动力机械、通用机械、农业机械和工程机械等。选项C符合这种分类。 2. 机械通常是指____的总称（ ） A. 机构、机器 B. 零件、构件、机器、机构 C. 构件、机构、机器 D. 零件、机构、机器 【答案】A 【解析】机械通常是机器、机构等的总称。在给定选项中，选项A“机构、机器”符合机械的基本组成和定义。 3. 下列哪项不属于机器的组成部分（ ） A. 原动机 B. 传动装置 C. 控制系统 D. 建筑物 【答案】D 【解析】建筑物不是机器的组成部分，而是机器可能存在的环境或支撑结构。 4. 机构与机器的主要区别是______。（ ） A. 各运动单元间具有确定的相对运动 B. 机器能变换运动形式 C. 机器能完成有用的机械功 D. 人为的实体组合 【答案】C 【解析】如果不考虑做功或实现能量转换，只从结构和运动的角度去分析，机构与机器之间并无区别。 5. 下列不属于机器的是（ ） A. 千斤顶 B. 汽车 C. 火车 D. 电风扇 【答案】C 【解析】机器能够实现能量转换或完成有用的机械功。汽车、火车和电风扇均能完成相应的工作任务；千斤顶主要通过机构实现升降，不属于机器。因此选C。 6. 金属切削机床的主轴、拖板属于机器的（ ） A. 执行 B. 传动 C. 动力 D. 控制 【答案】A 【解析】传递运动的终端 7. PLC（可编程逻辑控制器）在机器中通常属于哪个部分？（ ） A. 动力部分 B. 传动部分 C. 执行部分 D. 控制系统 【答案】D 【解析】PLC用于接收输入信号、执行控制程序并输出控制信号，属于机器的控制系统。因此选D。 8. 机床主轴是机器的部分。（ ） A. 原动机 B. 传动 C. 执行 D. 操纵控制 【答案】B 【解析】机床主轴主要传递运动和动力，属于机器的传动部分，因此选B。 9. 机器中直接完成工作任务的部分是？（ ） A. 动力源 B. 传动机构 C. 执行机构 D. 控制系统 【答案】C 【解析】执行机构直接完成机器的工作任务，如机床的主轴、刀架等。因此选C。 10. 图中所示机构有（ ）低副。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】D 11. 下列哪项是机构中用来改变运动形式的部件（ ） A. 原动机 B. 传动轮 C. 连杆 D. 工作部件 【答案】C 【解析】连杆是机构中常用的连接和传动部件，它可以通过不同的连接方式（如铰接、滑动等）实现运动形式的改变和传递。原动机通常提供动力源；传动轮主要用于传递动力；工作部件则执行具体的工作任务。 12. 两构件之间以线接触或点接触形成的运动副，称为（ ） A. 低副 B. 高副 C. 移动副 D. 转动副 【答案】B 【解析】按两构件接触形式分类，面接触形成低副，线接触或点接触形成高副。因此选B。 13. 以下运动副中，能实现两个构件既相对转动又相对移动的是（ ） A. 移动副 B. 螺旋副 C. 转动副 D. 高副 【答案】B 【解析】螺旋副中的两个构件既能发生相对转动，又能沿螺旋线产生相对移动。因此选B。移动副只能相对移动，转动副只能相对转动。 14. 两构件之间为点接触或线接触的运动副是（ ） A. 螺旋副 B. 转动副 C. 移动副 D. 高副 【答案】D 15. 机构中自由度为零时，意味着机构处于什么状态？（ ） A. 完全静止 B. 匀速运动 C. 加速运动 D. 减速运动 【答案】A 【解析】当机构自由度为零时，所有构件都受到足够的约束，机构处于完全静止状态。 16. 基本尺寸为50mm的轴，其最小极限尺寸为49.98mm，公差为0.01mm，则它的下偏差是（ ） A. +0.02mm B. —0.02mm C. —0.01mm D. +0.01mm 【答案】B 【解析】轴的下偏差等于最小极限尺寸减去基本尺寸，即−0.02 mm。公差为0.01 mm不影响下偏差的计算。因此选B。 17. 标准公差等级IT8比IT7的公差值（ ） A. 大 B. 小 C. 相等 D. 无法比较 【答案】A 【解析】等级数字越大，公差值越大，精度越低。 18. 尺寸公差等于（ ） A. 最大极限尺寸减去最小极限尺寸 B. 上偏差减去下偏差 C. 最大极限尺寸减去基本尺寸 D. 最小极限尺寸减去基本尺寸 【答案】B 【解析】尺寸公差为上偏差与下偏差之差，即，故选B。 19. 当孔的公差带完全在轴的公差带之上时，属于（ ） A. 过盈配合 B. 过渡配合 C. 间隙配合 D. 基孔制配合 【答案】C 【解析】当孔的公差带完全位于轴的公差带之上时，孔的最小极限尺寸仍大于轴的最大极限尺寸，最小间隙为正值，始终存在间隙，因此属于间隙配合，选C。 20. 滚动轴承的内孔与轴的配合应采用（ ） A. 基轴制 B. 基孔制 C. 间隙配合 D. 任意配合 【答案】B 【解析】滚动轴承内孔通常作为基准孔，轴的公差带根据配合要求选择，因此轴承内孔与轴的配合采用基孔制，选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 所有机器都包含原动机、传动机构和工作机构三部分。（ ） 【答案】错误 【解析】并非所有机器都包含原动机、传动机构和工作机构三部分。例如手动机器可以没有原动机。因此“所有机器都包含”表述错误，答案为错误。 22. 机器中至少包括一个机构，复杂的机器则包括两个机构（ ） 【答案】错误 【解析】机器至少包含一个机构，但复杂机器通常包含两个以上机构，而不是恰好包含两个机构。因此题干表述错误，答案为错误。 23. 所有机器都包含机构。（ ） 【答案】正确 【解析】机器需通过机构实现运动和动力传递，故一定包含机构。 24. 压力表属于机构。（ ） 【答案】正确 【解析】压力表通过弹性元件和传动机构将压力转换为指针转动，具有传递运动和力的功能，属于机构。 25. 凸轮与从动件的接触处是高副。 （ ） 【答案】正确 【解析】两构件之间以点或线接触的运动副称为高副。凸轮与从动件接触处是点或线接触，所以是高副。 26. 平面运动副的最大约束为2，最小约束为1。（ ） 【答案】正确 【解析】平面运动副的最大约束数为2，这是因为平面物体最多可以有三个自由度（通常是沿x、y轴的移动和绕z轴的旋转），但要形成一个稳定的约束，通常需要两个约束。例如，通过两个点确定一条直线，或者通过两个相互垂直的直线确定一个平面，从而实现对物体的定位。因此，最大约束数为2。最小约束数为1，这是因为即使只有一个约束（如一个固定的支点），物体也可以在平面上进行一定的移动，但这个约束已经限制了物体的一部分自由度。 27. 公差越大，零件的精度越高。（ ） 【答案】错误 【解析】公差是允许的尺寸变动量，公差越大，允许的误差范围越大，零件精度越低。 28. 由于上极限偏差一定大于下极限偏差，因此上极限偏差为正值，下极限偏差为负值。 （ ） 【答案】错误 【解析】上极限偏差一定大于下极限偏差，但偏差的正负取决于极限尺寸相对于基本尺寸的位置。两者可以同为正、同为负，或分别为正负。因此题干错误，答案为错误。 29. 间隙配合中孔的公差带在轴的公差带之上，所以孔的公差带在零线上方，轴的公差带在零线下方。（ ） 【答案】错误 【解析】间隙配合是指具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上，即孔的实际尺寸永远大于或等于轴的实际尺寸。与零线无关。 30. 使用相同精度的计量器具，采用直接测量法比采用间接测量法精度高。（ ） 【答案】正确 【解析】间接测量法易引入累计误差，精度不如直接测量法。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 写出零件、构件、机构、机器的关系图。 32. 简述误差与公差的区别和联系。 【答案】区别：误差是零件实际尺寸与基本尺寸的差值（加工产生，有正有负，可零）；公差是允许的尺寸变动量（设计规定，恒为正） - 联系：公差是误差的允许范围，零件误差必须在公差范围内才能合格，公差越小，对误差的控制越严格。 【解析】误差是加工结果的偏差，公差是设计的精度要求，二者共同决定零件是否合格。 33. 什么是基准制？为何优先采用基孔制？ 【答案】基准制：统一基准件公差带位置的制度（基孔制、基轴制） - 优先基孔制：因为孔加工难（需专用刀具），固定孔的公差带（基孔制）可减少刀具规格，降低成本。 【解析】基准制简化了标准化生产，基孔制更经济。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某自动化设备的导向机构采用直径为 40 mm 的孔轴配合。加工图样规定：孔的实际尺寸为 40.000～40.025 mm，轴的实际尺寸为 39.980～39.995 mm。该配合用于保证导向轴能够顺利转动，设计要求工作间隙为 0.010～0.040 mm。检验时还要求重点关注孔的圆柱度、轴线同轴度和配合表面粗糙度。（1）计算孔的尺寸公差、轴的尺寸公差、最大间隙和最小间隙。（2）判断该孔轴配合属于哪种配合，并判断其间隙范围是否完全满足设计要求。（3）分析该导向机构可能出现转动不均或局部卡滞的原因，并提出两项改进措施。 【答案】（1）孔的尺寸公差为：；轴的尺寸公差为：。最大间隙为：；最小间隙为：。（2）由于最小间隙和最大间隙均为正值，因此属于间隙配合。实际间隙范围为 0.005～0.045 mm，未完全满足 0.010～0.040 mm 的设计要求。（3）孔的圆柱度误差较大、孔轴线与基准轴线不同轴、配合表面粗糙度过大，均可能造成转动不均或局部卡滞。可适当缩小孔轴尺寸公差，并提高孔的圆柱度、轴线同轴度和配合表面粗糙度等级。 【解析】（1）尺寸公差等于上极限尺寸减下极限尺寸；最大间隙由最大孔和最小轴确定，最小间隙由最小孔和最大轴确定。（2）间隙始终为正，故为间隙配合，但计算范围超出设计上下限。（3）尺寸误差、几何误差和表面粗糙度都会影响运动精度，应同时控制。 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 $