机械设计基础习题及答案

1、机 械 设 计 基 础 复 习 题 （一）一、判断题：正确的打符号，错误的打符号X1 .在实际生产中，有时也利用机构的“死点”位置夹紧工件。（）2 .机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。（）3 .若力的作用线通过矩心，则力矩为零。 （）4 .平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。（）5 .带传动中，打滑现象是不可避免的。（）6 .在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。（）7 .标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。（）8 .平键的工作面是两个侧面。（）9 .连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。（）10 .螺

2、纹中径是螺纹的公称直径。（）11 .刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。（）12 .在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。（）13 .曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。（）14 .加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。（）15 .渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。（）16 .周转轮系的自由度一定为1。（）17 .将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。（）18 .代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。（）19 .在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。（）20 .利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠

3、的轴上固定方法。（）二、填空题1 .直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 相等，相等。2 .螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为3 .在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的 加以限制。4 .硬齿面齿轮常用 渗碳淬火来得到，热处理后需要 加工。5 .要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用 机构。6 .轴上零件的轴向固定方法有 、等。7 .常用的滑动轴承材料分为 、三类。8 .齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为 和 两类。9 .凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类， 可分为直动从动件凸轮机构和 凸 轮机构。10 .带传动的主要失效形式是 、及带与带轮的磨损

4、。11 .蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小 和旋向。闭式 蜗杆传动必须进行 以控制油温。12 .软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经 处理，而小齿轮采用 处理。13 .若要将主动件的往复摆动转换为从动件的间歇转动，可用 机构。14 .只传递扭矩而不受弯矩的轴称为 ,同时承受扭矩和弯矩的轴称为 。15 .滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分称为 。来源于网络三、单项选择题1 .作用在刚体上的二力平衡条件是（）。A.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上B.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上 C.大小相等、方向相同、作用钱相同、作用在同

5、一刚体上 D.大小相等、方向相反、作用点相同2 .下列机构中，不属于间歇机构的是 （）。A.棘轮机构B.槽轮机构C.齿轮机构D.不完全齿轮机构1-1截面和2-2截面的轴为了获得双曲柄机构,3 . A, B、C点分别作用10kN、40kN, 30 kN的力，方向如图1所示，则 力为（）。B. -10KN, 30KND. 10KN, -40KN图1若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，产，、Q 11B,最短杆的相邻杆D .任何一杆A. 10KN, -30KN C. -10KN, 40KN4 .在钱链四杆机构中， 其机架应取（）。A.最短杆C.最短杆的相对杆5 .在轮系中加入惰轮可改变轮系的

6、（）。A.传动比B.转向C.转向和传动比6 .两轴在空间交错90o的传动，如已知传动比较大，则宜选用（） A.直齿圆柱齿轮传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.圆锥齿轮传动D.蜗轮蜗杆传动7 .同一轴段上若采用两个平键时，一般设在 （）的位置。A.同一母线B.相隔90oC.相隔120oD.相隔18008 .带传动设计时，若传动中心距取值过大，则使 （）。A .传动结构不紧凑B.带传动的传递功率降低C.带传动易发生打滑D.带传动的疲劳强度降低9 .力F使物体绕点O转动的效果，取决于下列因素（）。A.力F的大小和力F使物体绕O点转动的方向 B.力臂d的长短和力F使物体绕O点转动的方向 C.力与力臂的乘积Fd

7、的大小和力F使物体绕O点转动的方向 D.仅取决于力与力臂的乘积Fd的大小，与转动方向无关 10.机器与机构的区别在于 （）。A.是否由各种零件经装配而成的组合体 B .它们各部分之间是否有确定的相对运动 C.在工作时是否能完成有效的机械功或能量转换 11.平面四杆机构无急回特性时，行程速比系数 （）。A.大于1B.小于1C.等于112 . 一对齿轮啮合时，两轮的（）始终相切。 来源于网络A.节圆C.基圆C.轮系传动D .槽轮传动B.分度圆D.齿根圆13 .带传动的弹性滑动现象是由于（）而引起的。A.带的弹性变形B.带与带轮的摩擦系数过小C.初拉力达不到规定值D.带型选择不当14 .键的截面尺寸

8、bx h主要是根据（）来选择。A .传递转矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D .轴的直径15 .采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，在需要经常装拆的情况下宜采用（）。A.螺栓联接B.紧定螺钉联接C.螺钉联接D.双头螺柱联接16 .当两轴距离较远时，且要求传动比准确，宜采用 （）A.带传动B. 一对齿轮传动来源于网络1、V2、V3、V7、V8、V9、V11、V12、X13、x17、V18、V1 9、V4、义10、X14、V20、V5、X6、X15、 X 16、 X五、计算题1 . 一渐开线标准直齿圆柱齿冗，已可齿数 Z=25,模数 m=4mm,压力角a =20o, ha =1, c =

9、0.25。试求该齿轮的 分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径和分度 圆齿厚2 .如图5所示轮系中各齿轮齿数：Z1= Z2= 20, Z3= 60, Z3 = Z4= 20, Z4= Z5= 40试求传动比i14 和小,并判断n5相对n的转向图53 .圆截面简支梁如图6所示，已知F=1KN,试求：（1）梁A、B端的约束反力（2）计算弯矩，并画出弯矩图（3）若梁直径d=40mm,求梁的最大应力. - .V j " j., T 图64 .求图7所示梁支座的约束反力。已知 F=2KN r- _图7机械设计基础复习题（1）答案一、判断题:、选择题:1、B2、C3、A4、A5、B6、D7

10、、D9、C15、D8、A10、C16、C11、C 12、A13、A14、D三、填空题1、模数 压力角2 、导程3 、最小直径4 、低碳合金钢磨齿5 、槽轮紧定螺钉圆锥面（答中其中4个即6 、轴肩轴环套筒圆螺母弹性挡圈轴端挡圈 可）7 、金属材料多孔质金属材料非金属材料8、仿形法范成法9 、摆动从动件10 、打滑11 、相等12 、正火13 、棘轮14 、传动轴15 、轴瓦疲劳破坏相同 热平衡计算调质转轴五、计算题1、解分度圆直径d=mz=4x25=100mm、.' I1齿顶圆直径 da=m(z+2 h a )=4x(25+2x1)=108mm齿根圆直径 df=m(z-2 h a*-2

11、c *)=4x(25-2x1-2x0.25)=90mm基圆直径 db=dcos o=100xcos20o=93.97mm分度圆齿厚 s=3.14xm/2=6.28mm11I i - j4、轮系传动比计算：解：i14= Z3 Z4/ Zi Z3 =60X40/20X20=6i15= Z3 Z4 Z5/ Zi Z3 Z4= i 14 i15=6X40 / 20=12n5转向与n1的相反。5、解弯矩图(1) 约束力计算= 038-2F=OF产第=。.667k、Jg Fy R 0& + Fh F = 0Fll = F-FA = 0. 333kN(2)计算弯矩(3)最大应力Mc = F* 1 =

12、 0, 667kN , m 3、解：(1)画出约束反力(2)求 Fb由 WMk(F)=02F+4FFbcosSO* X 6 = 0Fh = 2. 31kN/q c(3)求 Fax由 Xk = 0Frx FusinSO'OFax = 1. 155kN(4)求 Fay机械设计基础复习题(2)、填空题1 .两构件通过 或 接触组成的运动副称为高副。2 .满足曲柄存在条件的钱链四杆机构， 取与最短杆相邻的杆为机架时，为 机构，取最短杆为机架时，为 机构。3 .在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为 运动时，将出现 冲击。4 .直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对

13、齿轮承担。5 .为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的 和 必须分别相等。6 .两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力 等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力 等。7 . V带传动的主要失效形式是 和。8 .在设计V带传动时，V带的型号是根据 和选取的。/心、Y J； H9 .链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸，链传动的运动不均匀性 。10 .工作时只受 不承受 的轴称为心轴。/ X8' I I二、选择题1 .渐开线标准齿轮的根切现象发生在（）。A.模数较大时B.模数较小时 1C.齿数较少时D.齿数较多时2 .在下列四种型号的滚动轴承中，（） 必须成对使用。A.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承C.

14、推力球轴承D.圆柱滚子轴承3 .在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是（）。A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性套柱销联轴器4 .在钱链四杆机构中，机构的传动角 丁和压力角口的关系是（）。A.B. ；'900 tCj:900 1 D. ；，'=1800 t5 .对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（）。A.拉力 B.扭矩C.压力D.拉力和扭矩三、判断题（正确的打“，”，错误的打“X”）1.在钱链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。（） I 1 I _2 .在凸轮机构中，基圆半径

15、取得较大时，其压力角也较大。（）3 .在平键联接中，平键的两侧面是工作面。（）' aI 14 .斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。（）v Q 11 IL.1| 1卜1:5 .带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。（）.，一一f二、h 一£，一»«6 .转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。（）7 .向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。（）8 .圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。（）四、问答题1 .试述齿廓啮合基本定律。2 .试述螺纹联接防松的方法。3 .试分析影响带传动承载能力的因素。V 11I i

16、五、分析判断题1 .在钱链四杆机构中，已知lAB=150mm, hc=350mm, lcD=320mm, Iad =400 mm,试判断该机构的类型，并给出判断依据。题五、1图2 .如图所示为二级斜齿圆柱齿轮传动，I轴为输入轴，已知小齿轮1的转向ni和齿轮1、2的轮齿« I r- -1 |_旋向如图所示。为使中间轴II所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3的方向。I "二工工XJ I II C- * i 题五、2图六、计算题11 4I t 、F " 1_2 .已知轮系如 2 图所示

17、中，Zi=25、Z2=50、Z5=Z6=20、Z3=40 ,Z4= 80 ,ni= 900r / min ,且顺时针转动。求杆系H的转速和回转方向。题六、2图3 .如图所示的压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强p = 2N/mm2,缸径D=150mm,根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力F=1.6F, F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限os=300N/mm2,试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径1。题六、3图机械设计基础专升本复习题（2）答案I 1一、填空题八、" ; I II ' I 1|j |:1.点线 2.曲柄摇杆，双曲柄3.匀速刚性

18、 4.节线一对 5.模数m压力角6.相等不相等 7.打滑 疲劳断裂8.计算功率Pc小轮转速ni9.越大？增大10.弯矩 转矩二、选择题C B D B D三、判断题;, I xxVxxxxV四、问答题1 .所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公 法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点 C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。2 .螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝破坏螺纹副防松有：冲点法、端

19、焊法、黏结法。3 .初拉力F0、包角a、摩擦系数f、带的单位长度质量q、速度v 。五、分析判断题1 .解：此四杆机构的四杆满足杆长和条件Lab+ Lad& Lbc+ Lcd且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构2 .解:1） 3齿轮为右旋2）受力方向如图六、计算题1 . a）解：F=3n2PlPh = 3X5 2X70=1此题中存在复合较链，5个构件组成复合较链，共有4个低副b）解：F=3n2PlPh = 3X4 2X51=1此题中滚子为局部自由度2 .解：由题意的得，5-3-6-4组成行星轮系 Hi54 =n5-nH/n4nH = Z3X Z4/Z5X Z6因为1

20、2 5组成定轴轮系i12= n"n2= n" n5 = Z2/Z1所以 n5=450r/min把n4 = 0及n5 = 450r/min代入上式nH= 5.55r/min这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致3 .解:单个螺栓的 Q=Q'+F = 2.6Fqz=spa2.6F E=2M.14 D2/4.得 F=2264.4Nd=300/2=150N/mm所以d1由公式得，d= 15.81mm取螺栓的直径为16mm不4. .1七.结构题1 .无垫片，无法调整轴承的游系2 .轴肩过高，无法拆卸轴承3 .齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘4 .轴套长度应小于轮毂的长度5

21、 .同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。6 .套筒顶不住齿轮（过定位）7 .套筒应低于轴承外圈8 .轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙。9 .连轴器无轴向固点，且与端盖间隙太小，易接触10 .键顶部与轮毂糟间应有间隙。机械设计基础专升本复习题（3）及答案一、填空1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮3、V带传动的张紧可采用的方式主耍有：调整中心距和张紧轮装置。?4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为范成法和 仿形法。5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为

22、 a=30, b=50, c=80, d=90,当以a为机架，则该四杆机构 为双曲柄机构。6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。7、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为拉断。二、单项选择题1、一对齿轮啮合时,两齿轮的 C始终相切。A分度圆 B基圆 C节圆 D齿根圆2、一般来说，A更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。A滚子轴承 B球轴承 C向心轴承 D推力轴承3、四杆机构处于死点时，其传动角 丫为 A 。A 0° B 90° C /90°D 0° < 产90°4、一个齿轮上的圆有 B 。

23、i I 1A齿顶圆和齿根圆B齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆C齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆 D分度圆，基圆5、如图所示低碳钢的仃曲线，根据变形发生的特点，在塑性变形阶段的强化阶段（材料恢复抵抗能力）为图上B数6、力是D 。A刚体oabbccdde具有大小和方向的物理量，所以力是C变形体D矢量7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用A 带传动 B 一对齿轮传动C 轮系传动 D螺纹传动 8、在齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动,则轮系称为A行星齿轮系 B定轴齿轮系C定轴线轮系D太阳齿轮系9、螺纹的.被称为公称直径。A大径 B 小径 C 中径 D 半径10、一对能

24、满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为A齿轮线 B齿廓线 C渐开线 D共腕齿廓11、在摩擦带传动中B是带传动不能保证准确传动比的原因.并且是不可避免的。A带的打滑B带的弹性滑动C带的老化D带的磨损刚度B 。D可能是高副也可能是低副梯形螺纹 D锯齿形螺纹D力偶矩12、金属抵抗变形的能力，称为 DA硬度 B塑性 C强度 D13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是A转动副 B 局副 C移动副14、最常用的传动螺纹类型是CA普通螺纹 B矩形螺纹C15、与作用点无关的矢量是 C0A作用力 B力矩C力偶16、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷 相同，长度不同，则两杆的 C 不同。

25、A 轴向正应力。 B 轴向线应变& C 轴向伸长 l D 横向线应变17、作用于某一物体同一点上的两个力，F二5N, F2=12N。当两个力的夹角为_D时，它们的合力大小为7N。A300B600C 90D180018、为使移动后的作用力与原作用力等效，应附加 建。A作用力B力矩C力偶D平衡力系19、阶梯轴应用最广的主要原因是A 。A便于零件装拆和固定B制造工艺性好C传递载荷大D疲劳强度高20、使渐开线齿廓得以广泛应用的主要原因之一是A 。A中心距可分性 B齿轮啮合重合度大于1C啮合角为一定值D啮合线过两齿轮基圆公切线21、V带传动属于 B。A电传动B摩擦传动C液压传动D啮合传动22、由

26、力的可传性原理可知，力对刚体的作用效果不取决于力的C 。A作用线B方向C作用点D大小23、普通V带按截面尺寸由小到大分为 D 七种。A G F C D E B A B E B C B A Z Y" I I III'I I I I .C A B C D E F G D Y Z A B C D E24、闭式传动软齿面齿轮的主要失效形式是B ：。 III IA齿面胶合 B齿面点蚀 C齿根折断 D齿面磨损25、一对啮合传动齿轮的材料应A 。A小齿轮材料力学性能略好B相同XjC大、小齿轮材料不同 D大齿轮材料力学性能略好26、载荷中等冲击，频繁启动和正反转、两轴对中不准确的情况下，联结

27、两轴直选用 C联轴器。,|1A刚性固定式 B刚性补偿式 C弹性 D安全27、凸轮机构的从动件作等加速等减速运动规律，对机构造成B 。A 刚性冲击 B柔性冲击 C无冲击 D 内冲击28、材料相同、横截面面积相等的两拉杆，一为圆形截面，另一为方形截面，在相同拉力作用下，两拉杆横截面上的应力A 。A相等 B圆杆大于方杆 C方杆大于圆杆 D长杆大于短杆29、齿轮正变位可以D 。A提高齿轮传动的重合度B提高从动齿轮转速C改变齿廓形状D提高其承载能力30、一对齿轮连续传动的条件是B一。A 模数相等 B重合度大于1 C压力角相等 D传动比恒定31、在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将 BA

28、转动变为往复移动B连续转动变为往复摆动C往复移动变为转动D往复摆动变为连续转动32、组成凸轮机构的基本构件有A 3个 B 2个 C 5个 D 4个33、如图所示该机构是A 。A.平底移动从动件盘形凸轮机构B.曲柄滑块机构C.滚子直动从动件盘形凸轮机构D.偏心轮机构34、如图所示凸轮机构的推程运动角是AA. 120°B. 110C. 70°D. 40°35、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿A Zmin = 14 B Zmin=24 C Zmin=17 DZmin = 2136、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为CA 只可用（一1）m确定 B只可用画箭头方

29、法确定1VEi. jC既可用（1）m确定也可用画箭头方法确定D用画箭头方法确定37、凸轮机构中从动件的推程采用等速运动规律时，在 B 会发牛刚性冲击。 人上一 rzt ttq 一A 推程的全过程 B 推程开始瞬时 C 远休止时 D 推程的中点38、一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够，则 C对于提高其强度较为有效。A改用合金钢材料B改用铸铁C增加圆轴直径，且改用空心圆截面D减小轴的长度39、如图所示凸轮机构中， C从动件的摩擦损失小且传力性能好。A 图a % I IB 图bC 图c40、带传动采用张紧轮的目的是A。A调整带的张紧力提高带的寿命C减轻带的弹性滑动D提高带的承载能力三、判断题（每

30、题0.5分，共10分）（，）1、齿轮传动的标准安装是指：分度圆与节圆重合(，)2、滚动轴承代号“ 6215”的含义是 深沟球轴承， 直径系列2 ,内径 75mm。(x ) 3、键联接的主要用途是：轴向固定。(X ) 4、渐开线齿廓形状取决于分度圆直径大小。(，)5、标准滚动轴承的组成：内圈、外圈、滚动体、保持架。(X ) 6、采用合金钢能提高轴的刚度。(")7、工程中常以最大单位长度扭转角不得超过许可的单位长度扭转角作 为圆轴扭转时的刚度条件。(x ) 8、按轴的受载情况可分为：传动轴、心轴、正轴。|.(，)9、带在工作时产生弹性滑动，是由于带的紧边与松边拉力不等。(X ) 10、传动轴是既传递扭矩又承受弯矩的轴。I ( I I ;(X ) 11、按照有关标准就能选用的零部件，称为标准件，如螺栓、螺母、轴 承、齿轮、内燃机的曲轴等。(，)12、力偶对刚体的转动效应与它在作用面内的位置无关