《机械设计基础》试题库及答案

1、一、填空(每空1分)1、 构件就是机器得运动单元体；零件就是机器得 制造 单元体；部件就是机器得 装配单元 体。2、 平面运动副可分为低副与高副，低副又可分为 转动副 与 移动副 。3、 运动副就是使两构件接触，同时又具有确定相对运动得一种联接。平面运动副可分为低副与 高副 。4、 平面运动副得最大约束数为2 .5、机构具有确定相对运动得条件就是机构得自由度数目等于 主动件数目。6、 在机构中采用虚约束得目得就是为了改善机构得工作情况与受力情况 。7、 平面机构中，两构件通过点、线接触而构成得运动副称为高副 。8机构处于压力角a =90时得位置，称机构得死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时

2、，机构 无 死 点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。9、 铰链四杆机构得死点位置发生在从动件与连杆共线位置。10、 在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动得平均速度不同得运动特性称为：急回特性。11、 摆动导杆机构得极位夹角与导杆摆角得关系为相等.12、 凸轮机构就是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成得。13、 螺旋机构得工作原理就是将螺旋运动转化为直线 运动。14为保证带传动得工作能力，一般规定小带轮得包角a 120。15、链传动就是由主动链轮、从动链轮 、绕链轮上链条所组成。1 6、链传动与带传动都属于挠性件 传动.17、齿轮啮合时，当主动齿轮得 齿根推动从动齿轮得 齿

3、顶，一对轮齿开始进入啮合， 所以开始啮合点应为从动轮 齿顶圆 与啮合线得交点；当主动齿轮得齿顶 推动从动齿轮得 齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆 与啮合线得交点。18、 渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合得条件为模数 与压力角分别相等.19、 齿面磨损与因磨损导致得轮齿折断就是开式齿轮传动得主要失效形式。2 0、渐开线齿形常用得加工方法有仿形法与范成法两类.21、 在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值得关系就是bH1 = b H 2 o22、 斜齿圆柱齿轮得重合度大于直齿圆柱齿轮得重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力高，可用于高速重载得场合。2 3、在蜗轮齿数不变得情况下，

4、蜗杆得头数越少 ，则传动比就越大。24、蜗杆传动得中间平面就是指：通过蜗杆 轴线并垂直于蜗轮轴线得平面。2 5、普通圆柱蜗杆与蜗轮传动得正确啮合条件就是_ ma1=m丄2、a生=a t2、入_.2 6、若键得标记为键 C20 X 7 0GB1096-79，则该键为 C型平键，b =20，L= 7 0。27、 轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动得，称定轴轮系轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定得，称周转星轮系.28、 轴得作用就是支承轴上得旋转零件，传递运动与转矩，按轴得承载情况不同，可以分为转轴、心轴、传动轴.29、 机械静联接又可以分为可拆 联接与 不可拆 联接，其中键联接、螺纹联接、销联

5、接属于可拆连接.3 0、螺纹联接防松得目得就是防止螺纹副得相对运动，按工作原理得不同有三种防松方式：摩擦力防松、机械 防松、其它方法防松。31、平键得工作面就是键得两侧面。3 2、楔键得工作面就是键得上下两面 。3 3、滑动轴承中所选用得润滑油，其粘度越大，则其承载能力越大 。3 4、普通平键得剖面尺寸(bX h)，一般应根据轴得直径按标准选择。35、滚动轴承内圈与轴颈得配合采用基孔 制，外圈与轴承孔得配合采用基轴制。二、判断题（正确得打,错误得打X ）（每题2分）1、 所有构件一定都就是由两个以上零件组成得。（X ）2、 铰链四杆机构中，传动角y越大，机构传力性能越高。（“）3、 极位夹角就

6、是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置得夹角.（X）4、机构处于死点位置时，其传动角等于90 。（ X ）5、 凸轮轮廓得形状取决于从动件得运动规律。（X ）6、 凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（V）7、 带传动得弹性滑动就是不可避免得，打滑就是可以避免得.（V ）8 V带型号中，截面尺寸最小得就是Z型。（X ）9、基圆以内无渐开线。（V）10、 在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面得摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力与轴向力三个力作用.（X ）11、 蜗杆传动一般用于大速比得场合。（V）12、 蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比得场合。（X）13、 定轴轮系得传动比等于始末两端齿轮

7、齿数之反比。（X ）1 4、楔键得顶底面就是工作面。（V）15、 设计键联接时，键得截面尺寸通常根据传递转矩得大小来选择.（X ）16、 在螺纹联接得结构设计中，通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头与螺母得支承面，其目得就是使螺栓免受弯 曲与减小加工面。（V）17、 螺纹联接就是可拆联接。（V）18、滚动轴承得基本额定动载荷C值越大，则轴承得承载能力越高。（V ）19、在相同工作条件得同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长.（V ）三、选择题 （将正确答案得序号填在括号中）（每题2分）1、在如图所示得齿轮一凸轮轴系中，轴4称为（A）A、零件 E、机构 C、构件 D、部件2、平面运动副所提供得约束为

8、 （C）A、1B、2 C1或2D、33、若两构件组成低副，则其接触形式为（A）A、面接触？B、点或线接触？C、点或面接触?D、线或面接触4、机构具有确定相对运动得条件就是（A ）A、机构得自由度数目等于主动件数目E、机构得自由度数目大于主动件数目C、机构得自由度数目小于主动件数目D、机构得自由度数目大于等于主动件数目5、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之与小于其余两杆长度之与，则为了获得曲柄摇杆机构，其机 架应取（B ）A、最短杆B、最短杆得相邻杆C、最短杆得相对杆D、任何一杆6、在凸轮机构得从动件选用等速运动规律时，其从动件得运动（A）A、将产生刚性冲击B、将产生柔性冲击C、没有冲击D、

9、既有刚性冲击又有柔性冲击7、带传动得主要失效形式就是带得（ A）A、疲劳拉断与打滑B、磨损与胶合C、胶合与打滑D、磨损与疲劳点蚀A、带得初拉力达不到规定值择不当B、带与带轮得摩擦系数过小C、带得弹性变形？D 、带型选9、（A ）就是带传动中所固有得物理现象，就是不可避免得。A、弹性滑动？B、打滑 C、松驰 D、疲劳破坏10、渐开线齿轮得齿廓曲线形状取决于（D）A、分度圆B、齿顶圆C、齿根圆D、基圆1 1、闭式硬齿面齿轮传动得主要失效形式就是（B）A、齿面胶合B、轮齿疲劳折断？ C、齿面磨粒磨损D、轮齿过载折断1 2、齿面接触疲劳强度设计准则针对得齿轮失效形式就是（A）A、齿面点蚀B、齿面胶合C

10、、齿面磨损D、轮齿折断13、 为了实现两根相交轴之间得传动，可以采用（C ）A、蜗杆传动B、斜齿圆柱齿轮传动C、直齿锥齿轮传动D、直齿圆柱齿轮传动D、靠近节线处得齿顶部分14、齿轮传动中，轮齿齿面得疲劳点蚀经常发生在（E ）A、齿根部分B、靠近节线处得齿根部分C、齿顶部分15、一对正确啮合得斜齿圆柱齿轮传动得（A）均为标准值A、法面模数、分度圆上得法面压力角E、端面模数、分度圆上得端面压力角C、端面模数、分度圆上得端面压力角、分度圆上得螺旋角D、法面模数、分度圆上得法面压力角、分度圆上得螺旋角1 6、普通圆柱蜗杆与蜗轮传动得正确啮合条件就是（B）A、 mu = ma2, at 1= a a2,

11、入=3B m a 1 = mt2, a a 1 = a t2,入=3C、m t 1=ma2, a t1= a a2,X= 3D、ma1= m a2,a a1 =a t2，入= 一3（注:下标t表示端面，a表示轴向,1表示蜗杆、2表示蜗轮）17、蜗杆传动得传动比i等于（D ）A、B、? C、? D、18、普通平键得长度应 （B）A、稍长于轮毂得长度B、略短于轮毂得长度C、就是轮毂长度得三倍D、就是轮毂长度得二倍19、键得截面尺寸bXh主要就是根据（ D ）来选择。A、传递扭矩得大小B、传递功率得大小C、轮毂得长度D、轴得直径20、当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用

12、（C）A、螺栓联接 B、螺钉联接C、双头螺柱联接D、紧定螺钉联接2 1 、滚动轴承在一般转速下得主要失效形式就是（C）A、过大得塑性变形B、过度磨损C、疲劳点蚀 D、胶合22、联轴器与离合器均具有得主要作用就是（B）A、补偿两轴得综合位移B、联接两轴，使其旋转并传递转矩C、防止机器过载 D、缓与冲击与振动23、下列联轴器中 ,能补偿两轴得相对位移并可缓冲、吸振得就是 （D ）A、凸缘联轴器B、齿式联轴器C、万向联轴器D、弹性柱销联轴器四、问答题 （每题 5 分）1、说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。答: 等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律（余弦加速度运动规律）；

13、等速运动规律有刚性冲击，用于低速轻载得场合 ;等加速等减速运动规律有柔性冲击 ,用于中低速得场合 ;简谐运动规律 （余弦加速 度运动规律 ）当有停歇区间时有柔性冲击，用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击，用于高速场合.2、说明带得弹性滑动与打滑得区别。弹性滑动就是由于带传动时得拉力差引起得， 只要传递圆周力 ,就存在着拉力差 ,所以弹性滑动就是不可避免得；而打滑就是由于过载引起得，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑就是可以避免得。3、简述齿廓啮合基本定律。不论齿廓在任何位置接触，过接触点所做得公法线一定通过连心线上一定点，才能保证传动比恒定不变4、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？

14、蜗杆传动存在着相对滑动，摩擦力大，又因为闭式蜗杆传动散热性差，容易产生胶合，所以要进行热平衡计算5、说明螺纹连接得基本类型及应用。螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接.螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸得场合; 双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸得场合；螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且 不经常拆卸得场合.6、轴上零件得周向固定各有哪些方法？（指岀四种以上方法）周向固定：键连接、花键连接、过盈配合连接7、轴上零件得轴向固定方法主要有哪些种类？各有什么特点？（指岀四种以上）轴向固定：轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈轴肩、轴环、轴套固定可靠，可以承受较大得轴向力

15、；弹性档圈固定可以承受较小得轴向力；轴端挡板用于轴端零件得固定。五、计算题1、说明机构具有确定相对运动得条件，并判断机构运动就是否确定?解:机构具有确定相对运动得条件就是：机构得自由度数等于机构中（接受外界给定运动规律得）原动件得个数。n = 3 ，P l=3，Ph=2 机构自由度 F=3n 2P l Ph=1，因为w=i=f所以机构得运动确定。2、说明机构具有确定相对运动得条件，并判断机构运动就是否确定?解答：机构具有确定相对运动得条件就是：机构得自由度数10 分）15分）机构中，n =7，Pl=9，Ph=1 F=3n 2R-Ph=2 = 所以机构运动确定。C G处复合铰链，E处虚约束，F处

16、局部自由度W0,3、计算图示机构得自由度, 出。（15分）若含有复合铰链、局部自由度与虚约束请明确指等于机构中（接受外界给定运动规律得）原动件得个数。（15 分）解答：C处为复合铰链，则n=5, Pl = 7，Ph=OF = 3n-2PL P h= 3*5-2 * 7=14、计算图示机构得自由度，若含有复合铰链，局部自由度与虚约束请明确指岀解答：F处为复合铰链，H （或I ）处为虚约束，则n= 6 ,P l= 8, Ph = 1F=3n2 P l - Ph= 3 * 6-2*8 1=15、图示四杆机构中，已知 a=62mm,b=l 52mm c = 122mm d= 1 0 2mrn。取不同构

17、件为机架，可得到什么 类型得铰链四杆机构？（1 5分）解：因为最短构件与最长构件长度之与小于等于另外两构件得长度之与，满足构件得长度 与条件，所以取AE为机架，得双曲柄机构； 取BC或AD为机架，得曲柄摇杆机构； 取CD为机架，得双摇杆机构；6、已知图示机构中，L ab=8 2mm，L BC=50m m 丄cd = 9 6mm,LAd=12 0 mm 问：（1 ）此机构中，当取构件A D为机架时，就是否存在曲柄？如果存在，指出就是哪一构件？（必须根据计算 结果说明理由）（2）当分别取构件A E、EC、 CD为机架时，各将得到什么机构 ？（ 10分）解答：因为 Lbc+ L ad=50+120

18、= 170 m mLbc +l cd = 8 2+96= 1 7 8 mm所以L B c+ Lad LB c + L cd符合曲柄存在得杆长之与条件、1）当取AD为机架时，不存在曲柄，得到双摇杆机构；2）当分别取A B或CD为机架时，均得到曲柄摇杆机构；当取BC为机架时，得到双曲柄杆机构、7、如图所示铰链四杆机构，已知各构件得长度Lab =50 mm, LBc=110mm， LcD=80mm, Lad =1 00（1）该机构就是否有曲柄？如有，请指出就是哪个构件（必须根据计算结果说明理由）（2）当分别取构件AB、B C、CD为机架时，各将得到什么机构 解答：因为L ab+ Lbc =50+1

19、1 0= 1 60mmLab+ Lbc=80+100=180m m所以L ab + Lbc La b + L bc符合曲柄存在得杆长之与条件、1 ）当取AD为机架时， 得到曲柄摇杆机构；2）当取AB为机架时，得到双曲柄杆机构；当取B C为机架时；得到曲柄摇杆机构；当取CD为机架时；得到双摇杆机构、&已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮得标准中心距a=2 0 Omm，齿数Z1= 2 0， Z2 =80,齿顶高系数ha* = 1，压力角=20 。试求这对齿轮得模数 m,传动比i 12，节圆直径及啮合角.解：节圆直径=分度圆直径d 1 = mz 1 = 4X2 O=8O mmd 2=mZ2= 4X8

20、 O= 3 2Omm m m9、某标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p=1 2、5 6 mm，齿数z=2O,正常齿制.求该齿轮得分度圆直径 d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df、基圆直径db、齿高h及齿厚s.(cos20o 0、9 4)解答：p= 12、5 6 mm,m=4 mm; 分度圆直径 d=m z = 4 X 20 = 80 mm；基圆直径 db= d co s20o=75、2 mm; 齿顶圆直径 da= m (Z +2ha*) =88 mm； 齿根圆直径 df= m(Z 2ha*2c* ) = 70 m m;齿高 h = m (2ha* + c *) = 9 mm;齿厚s= 6、28mm10、

21、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动得标准中心距a=108m m,传动比“2= 3,小齿轮齿数Z1=18。试确定大齿轮得齿数Z2、齿轮得模数m与两轮得分度圆直径。解：由 d =3，得乙=3* 18 = 54 ,又由 mm,分度圆直径：mm ,m m.11、如下图所示轮系中，已知 Z1 =16, Z2= 3 6,Z3=25, Z 4=50, Z5=2,Z6=20,若= 6 0 0 r/min，求蜗轮得转速n6及各轮得转向。(1 0分)612、在图示传动装置中，已知各轮齿数为:输入,H轴输出,ni = 1 0 00r/mi n,Z1=20, Z2=40, Z 3= 2 0 , Z 4=30, Z5=

22、8 0，运动从 I 轴0分）解:由Z3、z。、Z5、H系杆组成星行轮轮系，可得其中：n5=0，所以：即：或:;又:ii2又因为：i in所以：,解得：n n = n3 = -25 0 0 r/m 1 n, 负号表示n n与 n i方向相反，如图所示1 3、某轴用一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边相对安装，已知两轴承所承受得径向载荷分别为Fri =9 0 00 N,Frn =5 0 0 ON，其内部轴向力分别为FSi = 2 430N , F sn = 1 3 5 0N,传动件作用于轴上得轴向力Fa=1OOON,判断系数e = 0、3 2，当 Fa/ Fre时,X=0、4, Y=1、8 8。试分 别计算岀轴承得当量动载荷.解：轴向力：Fsi + Fa= 2430+ 1 0 0 0 =3430NSn轴承I被放松Fai =Fsi =24 3 0N轴承n被压