内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》项目四任务八 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》 项目四：连接 任务八：弹簧的特点 时间：45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2分，共40分） 1. 弹簧的主要功用是：（ ） A. 传递电力 B. 储存、释放机械能 C. 提供支撑 D. 控制转速 2. 弹簧在机械装置中最基本的工作特性是（ ） A. 利用弹性变形实现储能释能 B. 利用塑性变形改变零件形状 C. 利用刚性连接传递较大转矩 D. 利用摩擦阻力实现连续制动 3. 下列关于如图所示的部件的论述，正确的是______。( ) A. 图(a)是无弹性元件的万向联轴器，其可以实现任意角度内两轴间动力的传递 B. 图(b)是有弹性元件的梅花联轴器，其常用于高速、重载和耐高温的场合 C. 图(c)是无弹性元件的金属膜片联轴器，其具有结构简单质量小，无需润滑，耐高温等优点 D. 图(d)是摩擦离合器，它可以让两轴在转动过程中实现动力的切断和结合 4. 在冲压设备的缓冲机构中设置弹簧，主要是为了（ ） A. 吸收冲击能量并减小振动 B. 提高传动速度并增大功率 C. 固定连接轴并限制转动 D. 降低接触压力并减少磨损 5. 某机械装置承受的工作载荷经常变化，采用弹簧作为执行元件时，弹簧能够适应这种变化的主要原因是（ ） A. 弹簧变形量随载荷变化而改变 B. 弹簧材料能够永久保持变形状态 C. 弹簧始终以固定力传递全部载荷 D. 弹簧依靠滑动摩擦消除载荷变化 6. 圆柱螺旋压缩弹簧卸去外载荷后能够恢复原来长度，说明该弹簧具有（ ） A. 良好的弹性恢复能力 B. 较大的塑性变形能力 C. 稳定的刚性传动能力 D. 连续的摩擦制动能力 7. 如图所示的联轴器，由两个具有外齿的半联轴器和用螺栓连接起来的具有内齿的外壳组成，且允许两轴产生较大的综合位移，该联轴器为( ) A. 齿式联轴器 B. 凸缘联轴器 C. 夹壳联轴器 D. 弹性套柱销联轴器 8. 拉伸弹簧安装后即使未受到工作载荷，仍需克服一定拉力才能使其伸长，这种特性称为（ ） A. 初拉力特性 B. 自由长度特性 C. 抗扭转特性 D. 恒定刚度特性 9. 扭转弹簧安装在铰链机构中，主要利用其哪项特性产生复位作用（ ） A. 受扭后储存能量并产生回复力矩 B. 受压后改变长度并传递轴向力 C. 受拉后增大摩擦并限制滑动 D. 受弯后保持刚性并承受冲击 10. 对以下两个联轴器表述错误的是（ ） A. 图①是齿式联轴器，是无弹性元件的挠性联轴器，允许两轴发生较大的综合位移 B. 图②是膜片联轴器，是有弹性元件的挠性联轴器，且该弹性元件是金属元件 C. 两种联轴器均能补偿两轴间的相对位移，且都能缓冲减振 D. 图②是可以代替图①的一种新型联轴器，不需要润滑，能耐高温和低温，具有良好的耐磨性 11. 弹簧刚度表示弹簧产生单位变形量所需要的（ ） A. 载荷变化量 B. 材料硬度值 C. 线圈直径值 D. 工作温度值 12. 为使弹簧在规定载荷范围内工作并避免永久变形，设计时应保证其最大应力（ ） A. 不超过材料的许用应力 B. 等于材料的极限应力 C. 大于材料的屈服应力 D. 接近材料的断裂应力 13. 在自动夹紧机构中使用弹簧，是因为弹簧能够在夹紧力变化时（ ） A. 通过弹性变形自动调节作用力 B. 通过塑性变形锁定夹紧位置 C. 通过刚性连接消除全部位移 D. 通过摩擦传动提高夹紧速度 14. 如图所示的装置叫作（ ） A. 凸缘联轴器 B. 万向联轴器 C. 十字滑块联轴器 D. 安全离合器 15. 高速往复机械中选用弹簧时，需要重点校核其固有频率，主要是为了避免（ ） A. 工作激振频率接近固有频率而产生共振 B. 弹簧工作载荷低于额定载荷而失效 C. 弹簧自由长度小于安装长度而断裂 D. 弹簧材料硬度较高而无法产生变形 16. 弹簧在机械装置中的主要作用是（ ） A. 储存和释放机械能量 B. 传递和改变旋转转矩 C. 支承和固定回转零件 D. 降低和补偿安装误差 17. 下图所示4种螺旋传动装置中，图(a)为现代数控机床进给传动系统中的机械传动装置；图(b)为台虎钳，其螺母与固定钳口连接；图(c)为车床中滑板进给机构；图(d)为农田灌溉渠闸门启闭装置。有关这些装置叙述正确的是( ) A. 四种装置中，螺杆旋转，螺母移动的是图(c)、图(d) B. 图(a)中电机主轴采用联轴器与梯形螺杆连接传动 C. 图(b)中已知该螺杆标记为Tr30×5-7h,当按图示方向旋转2圈，活动钳口向左移动10 mm D. 以上说法均不对 18. 圆柱螺旋压缩弹簧受轴向压力后，其长度通常会（ ） A. 沿轴线方向逐渐缩短 B. 沿轴线方向逐渐伸长 C. 绕轴线方向持续转动 D. 垂直轴线方向明显弯曲 19. 设备受到冲击载荷时，利用弹簧进行缓冲的主要原因是弹簧具有（ ） A. 吸收冲击能量的能力 B. 提高传动速度的能力 C. 改变运动方向的能力 D. 增大摩擦阻力的能力 20. 扭转弹簧工作时，主要通过哪种变形储存能量（ ） A. 簧丝的扭转变形 B. 簧丝的拉伸变形 C. 簧丝的压缩变形 D. 簧丝的剪切断裂 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 弹簧在外力作用下发生变形并储存能量，外力撤除后能够恢复原状，这种性质称为______。 22. 在弹性限度内，弹簧的变形量与所受载荷之间通常符合______定律。 23. 弹簧抵抗变形能力的大小，通常用弹簧的______表示。 24. 圆柱螺旋压缩弹簧主要承受沿弹簧轴线方向的______载荷。 25. 弹簧用于减小机械设备振动和冲击时，主要利用其______变形来吸收能量。 26. 当弹簧承受的载荷撤除后仍存在永久变形，说明弹簧已经超过了______限度。 27. 弹簧在外力作用下发生弹性变形，能够储存（______）。 28. 利用弹簧的（______）特性，可以吸收机械设备工作时产生的冲击和振动。 29. 圆柱螺旋压缩弹簧受压时长度（______），卸载后在弹性限度内能够（______），其变形量与载荷之间通常具有（______）关系。 30. 弹簧在机械装置中常用来缓冲、减振和（______）。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 只要弹簧没有发生断裂，其变形就一定属于弹性变形。（ ） 32. 在相同载荷作用下，刚度较大的弹簧产生的变形通常较小。（ ） 33. 下图为弹性柱销联轴器，其中2为弹性柱销（ ） 34. 弹簧的主要作用只能是承受载荷，不能用于减振和储存能量。（ ） 35. 弹簧长期承受交变载荷时，即使工作应力未超过材料的强度极限，也可能因疲劳而失效。（ ） 36. 拉伸弹簧和压缩弹簧受力后的变形方向相同，均表现为长度缩短。（ ） 37. 万向联轴器允许被连接两轴存在较大的角度。（ ） 38. 弹簧在弹性限度内卸载后能够基本恢复原来的形状，因此可用于机构的自动复位。（ ） 39. 弹簧在外力作用下能够产生弹性变形，外力去除后通常可以恢复原状，因此具有储存和释放能量的作用。（ ） 40. 在载荷相同且未超过弹性限度的条件下，弹簧刚度越大，产生的弹性变形越大。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述弹簧的主要特点，至少写出三点。 42. 简述刚性联轴器的优缺点，并举例说明其适用的场合。 43. 比较压缩弹簧与拉伸弹簧在受力特点和典型应用方面的主要区别。 44. 某冲压设备的滑块需要在完成冲压后自动返回，且工作过程中存在一定冲击。分析采用弹簧的主要作用，并说明选用复位弹簧时应考虑的主要条件。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某自动送料装置采用一只带预压缩量的圆柱螺旋压缩弹簧推动送料滑块。弹簧在未继续压缩时已有预压力20 N，弹簧刚度为4 N/mm。设备工作时，滑块相对于该位置分别压缩弹簧15 mm和25 mm，弹簧允许的最大工作载荷为110 N。 （1）计算滑块压缩15 mm和25 mm时弹簧的工作载荷。 （2）计算压缩25 mm时弹簧相对于预压缩位置储存的弹性功，并判断最大工作载荷是否满足要求。 （3）若最大工作载荷超过允许值，提出一项合理的改进措施。 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 $ 内蒙古（对口招生）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》 项目四：连接 任务八：弹簧的特点 时间：45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2分，共40分） 1. 弹簧的主要功用是：（ ） A. 传递电力 B. 储存、释放机械能 C. 提供支撑 D. 控制转速 【答案】B 【解析】弹簧主要用于储存和释放机械能，吸收冲击或保持形状。 2. 弹簧在机械装置中最基本的工作特性是（ ） A. 利用弹性变形实现储能释能 B. 利用塑性变形改变零件形状 C. 利用刚性连接传递较大转矩 D. 利用摩擦阻力实现连续制动 【答案】A 【解析】弹簧受力后能够产生弹性变形，并在卸载后恢复原状，因此具有储存和释放能量的特性。塑性变形、刚性连接和摩擦制动不是弹簧的基本工作特性。 3. 下列关于如图所示的部件的论述，正确的是______。( ) A. 图(a)是无弹性元件的万向联轴器，其可以实现任意角度内两轴间动力的传递 B. 图(b)是有弹性元件的梅花联轴器，其常用于高速、重载和耐高温的场合 C. 图(c)是无弹性元件的金属膜片联轴器，其具有结构简单质量小，无需润滑，耐高温等优点 D. 图(d)是摩擦离合器，它可以让两轴在转动过程中实现动力的切断和结合 【答案】D 4. 在冲压设备的缓冲机构中设置弹簧，主要是为了（ ） A. 吸收冲击能量并减小振动 B. 提高传动速度并增大功率 C. 固定连接轴并限制转动 D. 降低接触压力并减少磨损 【答案】A 【解析】弹簧发生弹性变形时可以吸收部分冲击能量，随后逐渐释放，从而减小设备受到的冲击和振动。提高传动速度、固定连接轴和降低接触压力不是设置缓冲弹簧的主要目的。 5. 某机械装置承受的工作载荷经常变化，采用弹簧作为执行元件时，弹簧能够适应这种变化的主要原因是（ ） A. 弹簧变形量随载荷变化而改变 B. 弹簧材料能够永久保持变形状态 C. 弹簧始终以固定力传递全部载荷 D. 弹簧依靠滑动摩擦消除载荷变化 【答案】A 【解析】在弹性范围内，弹簧的变形量会随所受载荷变化而变化，因此能够对载荷变化产生相应的弹性响应。弹簧正常工作时不应产生永久变形，也不是依靠固定力或滑动摩擦适应载荷。 6. 圆柱螺旋压缩弹簧卸去外载荷后能够恢复原来长度，说明该弹簧具有（ ） A. 良好的弹性恢复能力 B. 较大的塑性变形能力 C. 稳定的刚性传动能力 D. 连续的摩擦制动能力 【答案】A 【解析】弹簧卸载后能够恢复原来形状，说明其工作变形处于材料的弹性范围内，具有弹性恢复能力。塑性变形会使零件不能完全恢复，刚性传动和摩擦制动也不是该现象所说明的特性。 7. 如图所示的联轴器，由两个具有外齿的半联轴器和用螺栓连接起来的具有内齿的外壳组成，且允许两轴产生较大的综合位移，该联轴器为( ) A. 齿式联轴器 B. 凸缘联轴器 C. 夹壳联轴器 D. 弹性套柱销联轴器 【答案】A 【解析】由两个具有外齿的半联轴器和用螺栓连接起来的具有内齿的外壳组成，且允许两轴产生较大的综合位移，该联轴器为齿式联轴器 选A 8. 拉伸弹簧安装后即使未受到工作载荷，仍需克服一定拉力才能使其伸长，这种特性称为（ ） A. 初拉力特性 B. 自由长度特性 C. 抗扭转特性 D. 恒定刚度特性 【答案】A 【解析】拉伸弹簧的各圈通常相互贴紧，安装后存在一定的初拉力，必须克服初拉力后弹簧才开始明显伸长。自由长度表示未受力时的长度，抗扭转和恒定刚度不是题干所描述的特性。 9. 扭转弹簧安装在铰链机构中，主要利用其哪项特性产生复位作用（ ） A. 受扭后储存能量并产生回复力矩 B. 受压后改变长度并传递轴向力 C. 受拉后增大摩擦并限制滑动 D. 受弯后保持刚性并承受冲击 【答案】A 【解析】扭转弹簧发生角变形时能够储存弹性势能，卸载后产生与扭转方向相反的回复力矩，从而使机构复位。其他选项分别混淆了压缩、摩擦和弯曲等作用形式。 10. 对以下两个联轴器表述错误的是（ ） A. 图①是齿式联轴器，是无弹性元件的挠性联轴器，允许两轴发生较大的综合位移 B. 图②是膜片联轴器，是有弹性元件的挠性联轴器，且该弹性元件是金属元件 C. 两种联轴器均能补偿两轴间的相对位移，且都能缓冲减振 D. 图②是可以代替图①的一种新型联轴器，不需要润滑，能耐高温和低温，具有良好的耐磨性 【答案】C 11. 弹簧刚度表示弹簧产生单位变形量所需要的（ ） A. 载荷变化量 B. 材料硬度值 C. 线圈直径值 D. 工作温度值 【答案】A 【解析】弹簧刚度是载荷变化量与相应变形量之比，表示弹簧抵抗变形的能力。材料硬度、线圈直径和工作温度可以影响弹簧性能，但不属于刚度的定义。 12. 为使弹簧在规定载荷范围内工作并避免永久变形，设计时应保证其最大应力（ ） A. 不超过材料的许用应力 B. 等于材料的极限应力 C. 大于材料的屈服应力 D. 接近材料的断裂应力 【答案】A 【解析】弹簧的最大工作应力不超过材料许用应力时，才能保证其在安全范围内产生弹性变形并具有足够寿命。屈服应力、极限应力和断裂应力均不能作为正常工作的目标应力。 13. 在自动夹紧机构中使用弹簧，是因为弹簧能够在夹紧力变化时（ ） A. 通过弹性变形自动调节作用力 B. 通过塑性变形锁定夹紧位置 C. 通过刚性连接消除全部位移 D. 通过摩擦传动提高夹紧速度 【答案】A 【解析】弹簧的变形量会随载荷变化而变化，因此可在一定范围内自动调节夹紧力，并适应工件尺寸的微小变化。塑性变形、刚性连接和摩擦传动都不能准确说明弹簧在自动夹紧机构中的主要作用。 14. 如图所示的装置叫作（ ） A. 凸缘联轴器 B. 万向联轴器 C. 十字滑块联轴器 D. 安全离合器 【答案】C 15. 高速往复机械中选用弹簧时，需要重点校核其固有频率，主要是为了避免（ ） A. 工作激振频率接近固有频率而产生共振 B. 弹簧工作载荷低于额定载荷而失效 C. 弹簧自由长度小于安装长度而断裂 D. 弹簧材料硬度较高而无法产生变形 【答案】A 【解析】当工作激振频率接近弹簧的固有频率时，容易发生共振，使振幅和应力显著增大，可能导致弹簧疲劳损坏。因此高速往复机械中的弹簧需要进行动态特性校核。 16. 弹簧在机械装置中的主要作用是（ ） A. 储存和释放机械能量 B. 传递和改变旋转转矩 C. 支承和固定回转零件 D. 降低和补偿安装误差 【答案】A 【解析】弹簧受力变形时能够储存能量，卸载后又释放能量，这是弹簧的主要作用。传递转矩、支承回转零件和补偿安装误差分别是其他机械零件或装置的主要功能。 17. 下图所示4种螺旋传动装置中，图(a)为现代数控机床进给传动系统中的机械传动装置；图(b)为台虎钳，其螺母与固定钳口连接；图(c)为车床中滑板进给机构；图(d)为农田灌溉渠闸门启闭装置。有关这些装置叙述正确的是( ) A. 四种装置中，螺杆旋转，螺母移动的是图(c)、图(d) B. 图(a)中电机主轴采用联轴器与梯形螺杆连接传动 C. 图(b)中已知该螺杆标记为Tr30×5-7h,当按图示方向旋转2圈，活动钳口向左移动10 mm D. 以上说法均不对 【答案】D 18. 圆柱螺旋压缩弹簧受轴向压力后，其长度通常会（ ） A. 沿轴线方向逐渐缩短 B. 沿轴线方向逐渐伸长 C. 绕轴线方向持续转动 D. 垂直轴线方向明显弯曲 【答案】A 【解析】压缩弹簧承受轴向压力时，簧圈间距减小，弹簧沿轴线方向缩短。伸长是拉伸弹簧受力后的主要变形，转动和明显弯曲不是压缩弹簧的正常变形形式。 19. 设备受到冲击载荷时，利用弹簧进行缓冲的主要原因是弹簧具有（ ） A. 吸收冲击能量的能力 B. 提高传动速度的能力 C. 改变运动方向的能力 D. 增大摩擦阻力的能力 【答案】A 【解析】弹簧受冲击时发生弹性变形，能够吸收并储存部分冲击能量，从而减小冲击作用。提高速度、改变运动方向和增大摩擦阻力不是弹簧缓冲作用的主要原理。 20. 扭转弹簧工作时，主要通过哪种变形储存能量（ ） A. 簧丝的扭转变形 B. 簧丝的拉伸变形 C. 簧丝的压缩变形 D. 簧丝的剪切断裂 【答案】A 【解析】扭转弹簧承受转矩后，簧丝主要产生扭转变形并储存弹性势能。拉伸和压缩分别是其他受力状态下的主要变形，断裂属于失效现象。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 弹簧在外力作用下发生变形并储存能量，外力撤除后能够恢复原状，这种性质称为______。 【答案】弹性 【解析】弹簧在外力撤除后能够恢复原来的形状和尺寸，表明其具有弹性。弹性是弹簧能够储存和释放能量的基础。 22. 在弹性限度内，弹簧的变形量与所受载荷之间通常符合______定律。 【答案】胡克 【解析】在弹性限度内，弹簧的载荷与变形量成正比，这一关系符合胡克定律。超过弹性限度后，弹簧可能产生塑性变形，不能完全恢复原状。 23. 弹簧抵抗变形能力的大小，通常用弹簧的______表示。 【答案】刚度 【解析】弹簧刚度表示弹簧抵抗变形的能力，刚度越大，在相同载荷下产生的变形通常越小。刚度是评价弹簧工作性能的重要指标。 24. 圆柱螺旋压缩弹簧主要承受沿弹簧轴线方向的______载荷。 【答案】压力 【解析】压缩弹簧在工作时承受沿轴线方向的压力，受力后弹簧长度缩短。根据受力形式不同，弹簧还可分为拉伸弹簧、扭转弹簧等。 25. 弹簧用于减小机械设备振动和冲击时，主要利用其______变形来吸收能量。 【答案】弹性 【解析】弹簧受到振动或冲击载荷时产生弹性变形，能够吸收和储存部分能量，从而减小冲击和振动。卸载后弹簧可释放能量并恢复原状。 26. 当弹簧承受的载荷撤除后仍存在永久变形，说明弹簧已经超过了______限度。 【答案】弹性 【解析】弹簧超过弹性限度后，材料会产生塑性变形，卸载后不能完全恢复原来的形状和尺寸。因此永久变形是超过弹性限度的表现。 27. 弹簧在外力作用下发生弹性变形，能够储存（______）。 【答案】弹性势能 【解析】弹簧受力变形时储存弹性势能，外力撤除后可释放能量并恢复原状，这是弹簧的重要特点。 28. 利用弹簧的（______）特性，可以吸收机械设备工作时产生的冲击和振动。 【答案】弹性 【解析】弹簧具有弹性，受冲击或振动时能够发生变形并储存能量，从而减小冲击载荷和振动影响。 29. 圆柱螺旋压缩弹簧受压时长度（______），卸载后在弹性限度内能够（______），其变形量与载荷之间通常具有（______）关系。 【答案】减小；恢复原状；一定 【解析】压缩弹簧受力后长度减小，卸载时依靠弹性恢复原状。在弹性限度内，弹簧的变形量与载荷通常具有确定的对应关系。 30. 弹簧在机械装置中常用来缓冲、减振和（______）。 【答案】储能 【解析】弹簧能够通过弹性变形储存能量，因此除缓冲、减振外，还可用于储能和释放能量。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 只要弹簧没有发生断裂，其变形就一定属于弹性变形。（ ） 【答案】错误 【解析】弹簧未断裂并不代表始终处于弹性变形状态。当载荷超过弹性限度时，弹簧可能产生塑性变形，卸载后不能完全恢复原状。 32. 在相同载荷作用下，刚度较大的弹簧产生的变形通常较小。（ ） 【答案】正确 【解析】弹簧刚度表示弹簧抵抗变形的能力。在载荷相同的条件下，刚度越大，产生单位载荷所对应的变形通常越小。 33. 下图为弹性柱销联轴器，其中2为弹性柱销（ ） 【答案】正确 【解析】弹性柱销联轴器是利用若干个由非金属材料制成的柱销置于两个半联轴器的凸缘上的孔中，以实现两轴的连接。1为半联轴器，2为柱销，3为挡板。 34. 弹簧的主要作用只能是承受载荷，不能用于减振和储存能量。（ ） 【答案】错误 【解析】弹簧不仅能够承受和传递载荷，还可利用弹性变形实现缓冲、减振、储能和复位等功能。具体作用取决于弹簧在机构中的使用要求。 35. 弹簧长期承受交变载荷时，即使工作应力未超过材料的强度极限，也可能因疲劳而失效。（ ） 【答案】正确 【解析】交变载荷会使弹簧反复产生应力变化，长期工作可能形成疲劳裂纹并最终断裂。因此弹簧设计还需校核疲劳强度，不能只比较强度极限。 36. 拉伸弹簧和压缩弹簧受力后的变形方向相同，均表现为长度缩短。（ ） 【答案】错误 【解析】压缩弹簧受压时长度通常缩短，拉伸弹簧受拉时长度通常增加。两者的受力方式和变形方向不同。 37. 万向联轴器允许被连接两轴存在较大的角度。（ ） 【答案】正确 38. 弹簧在弹性限度内卸载后能够基本恢复原来的形状，因此可用于机构的自动复位。（ ） 【答案】正确 【解析】弹簧在弹性限度内受力变形，卸载后能够依靠弹性恢复力恢复原状。利用这一特点，弹簧常用于制动器、按钮和阀门等机构的自动复位。 39. 弹簧在外力作用下能够产生弹性变形，外力去除后通常可以恢复原状，因此具有储存和释放能量的作用。（ ） 【答案】正确 【解析】弹簧主要利用材料的弹性变形工作，外力去除后能够恢复原来的形状和尺寸，并在变形过程中储存弹性势能。 40. 在载荷相同且未超过弹性限度的条件下，弹簧刚度越大，产生的弹性变形越大。（ ） 【答案】错误 【解析】弹簧变形量与载荷成正比、与刚度成反比。在载荷相同的条件下，刚度越大，弹簧的变形量越小。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述弹簧的主要特点，至少写出三点。 【答案】（1）弹簧具有较大的弹性变形能力，受力后能够产生规定的变形。 （2）弹簧能够储存和释放弹性势能，起到缓冲和吸振作用。 （3）弹簧能够控制运动或调节作用力，保持零件之间的压紧或复位。 （4）弹簧的载荷与变形关系主要取决于其材料、结构和尺寸。 【解析】弹簧依靠材料的弹性变形工作，其基本特点应从弹性变形、能量储存、缓冲吸振以及复位或控制作用等方面概括。实际性能还受到材料性质和结构尺寸的影响。 42. 简述刚性联轴器的优缺点，并举例说明其适用的场合。 【答案】1、刚性联轴器的优点：结构简单，成本低，传递转矩大，无缓冲吸振能力。 2、刚性联轴器的缺点：对两轴的对中性要求高，不能补偿两轴间的相对位移。 3、适用场合：常用于对中精度高、载荷平稳、转速稳定的两轴连接，如一般的齿轮减速器中，电机轴与减速器输入轴之间的连接常采用刚性联轴器。 43. 比较压缩弹簧与拉伸弹簧在受力特点和典型应用方面的主要区别。 【答案】（1）压缩弹簧主要承受轴向压力，受压时长度缩短，卸载后依靠弹性恢复原状。 （2）拉伸弹簧主要承受轴向拉力，受拉时长度增加，通常利用两端的挂钩或环圈与其他零件连接。 （3）压缩弹簧常用于支承、缓冲和减振，例如机械装置的缓冲机构；拉伸弹簧常用于复位、拉紧和保持接触，例如制动机构的复位装置。 【解析】两类弹簧的主要区别在于承受载荷的方向和工作变形形式不同。压缩弹簧通过缩短变形承受压力，拉伸弹簧通过伸长变形承受拉力，因而应用场合也分别侧重于支承缓冲和拉紧复位。 44. 某冲压设备的滑块需要在完成冲压后自动返回，且工作过程中存在一定冲击。分析采用弹簧的主要作用，并说明选用复位弹簧时应考虑的主要条件。 【答案】（1）弹簧在滑块下行时储存弹性势能，在冲压结束后释放能量，推动滑块复位。 （2）弹簧能够吸收部分冲击能量，减小滑块运动中的冲击和振动。 （3）选型时应根据滑块所需的复位力和工作行程确定弹簧刚度及最大变形量。 （4）还应校核弹簧的许用应力、疲劳寿命和安装空间，防止弹簧发生永久变形或疲劳断裂。 【解析】该情境同时要求弹簧完成复位和缓冲，因此既要满足复位力与工作行程要求，又要保证在反复冲击下具有足够的强度和疲劳寿命。弹簧的刚度、最大变形量、许用应力及安装空间是选型时的主要依据。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某自动送料装置采用一只带预压缩量的圆柱螺旋压缩弹簧推动送料滑块。弹簧在未继续压缩时已有预压力20 N，弹簧刚度为4 N/mm。设备工作时，滑块相对于该位置分别压缩弹簧15 mm和25 mm，弹簧允许的最大工作载荷为110 N。 （1）计算滑块压缩15 mm和25 mm时弹簧的工作载荷。 （2）计算压缩25 mm时弹簧相对于预压缩位置储存的弹性功，并判断最大工作载荷是否满足要求。 （3）若最大工作载荷超过允许值，提出一项合理的改进措施。 【答案】（1）弹簧工作载荷可按预压力与增量载荷之和计算。压缩15 mm时，工作载荷为20 N加上4 N/mm×15 mm，结果为80 N；压缩25 mm时，工作载荷为20 N加上4 N/mm×25 mm，结果为120 N。 （2）相对于预压缩位置储存的弹性功为预压力乘以压缩量与二分之一刚度乘以压缩量平方之和，即20 N×25 mm加上二分之一乘以4 N/mm×25 mm的平方，结果为1750 N·mm，也就是1.75 J。最大工作载荷120 N大于允许值110 N，不满足要求。 （3）可限制滑块的最大压缩量，使压缩量不超过22.5 mm；也可重新选择刚度和预压力合适的弹簧，使最大工作载荷不超过110 N，同时满足复位力和工作行程要求。 【解析】（1）带预压力的弹簧工作载荷由预压力和因继续压缩产生的载荷增量组成，按载荷公式分别代入两种压缩量即可求得结果。 （2）弹性功应计入预压力在工作压缩过程中所做的功以及刚度产生的增量载荷所储存的功，计算结果表明最大载荷超过允许值。 （3）改进时应同时满足复位力、工作行程和强度限制，限制最大压缩量或重新匹配弹簧参数均可降低超载风险。 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 $