2022年《机械设计基础》习题及答案

1、机械设计基础复习题（一）一、判定题：正确的打符号,错误的打符号1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如力的作用线通过矩心,就力矩为零； 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,打滑现象是不行防止的； 6在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即只要有连杆就肯定有曲柄；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稳运算,以掌握工作温度； 10螺纹中径是螺纹的公称直径；（）11刚体受三个力作用处于平稳时,这三个力的作用线必

2、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削减凸轮机构的压力角； 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周转轮系的自由度肯定为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便利牢靠的轴上固定方法； 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

3、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；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 向；闭式蜗杆传动必需进行和旋 以掌握油温；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 机构；轮采纳处

4、理；13如要将主动件的往复摇摆转换为从动件的间歇转动,可用14只传递扭矩而不受弯矩的轴称为 为；,同时承担扭矩和弯矩的轴称15滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分称为；三、单项挑选题1作用在刚体上的二力平稳条件是 ；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、作用在同一刚体上D大小相等、方向相反、作用点相同2以下机构中,不属于间歇机构的是 ；1-1截面和 2-2A棘轮机构B槽轮机构C齿轮机构D不完全齿轮机构3 A,B、C点分别作用10kN、40kN,30 kN的力,方向如图 1所示,就截面的轴力为 ；

5、A10KN,-30KN B-10KN ,30KN C-10KN ,40KN D10KN ,-40KN 图14在铰链四杆机构中,如最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,为了获得双曲柄机构,其机架应取 ；A最短杆 B最短杆的相邻杆C最短杆的相对杆 D任何一杆5在轮系中加入惰轮可转变轮系的（）；A传动比 B转向C转向和传动比6两轴在空间交叉 90o的传动,如已知传动比较大,就宜选用 ；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同一轴段上如采纳两个平键时,一般设在 的位置；A同一母线B相隔 90oC相隔 120oD相隔 180o8带传动设计时,如传动中心距取值过大,就使

6、；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带传动的疲惫强度降低9力 F使物体绕点 O转动的成效,取决于以下因素 ；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机器与机构的区分在于 ；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 1 B小于 1 C等于 1 12一对齿轮啮合时,两轮的 始终相切

7、；A节圆B分度圆C基圆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带型挑选不当14键的截面尺寸 b h主要是依据 来挑选；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采纳螺纹联接时,如被联接件总厚度较大,在需要常常装拆的情形下宜采纳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,且要求传动比精确,宜采纳 ；A带传动 B一对齿轮传动C轮系传动 D槽轮传动五、运算题1一渐开线标准直齿圆柱齿轮,已知齿数 Z=25,模数 m=4mm,压力角 =20o,ha*=1,c *=0.25；试求该齿轮的分度圆

8、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 i 14和 i 15,并判定 n5相对 n1 的转向图 5 3圆截面简支梁如图6 所示,已知 F=1KN,A2mF2mF2mB30试求：（1）梁 A、B 端的约束反力（2）运算弯矩,并画出弯矩图（3）如梁直径 d=40mm,求梁的最大应力图 6 4求图 7 所示梁支座的约束反力；已知F=2KN 图 7 机械设计基础复习题（1）答案一、 判定题：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、16、11、12、13、14、

9、17、18、 19、20、二、挑选题：1、B 2、C 3、A 4、A 5、B 6、D 7、D 8、A 11、C 12、A 13、A 14、D 9、C 10、C 15、D 16、C 三、填空题 21、模数压力角圆螺母弹性挡圈轴端挡圈紧定螺钉圆锥面（答中其、导程 3、最小直径 4、低碳合金钢磨齿 5、槽轮 6、轴肩轴环套筒中 4 个即可） 7、金属材料多孔质金属材料非金属材料 98、仿形法范成法、摇摆从动件 10、打滑疲惫破坏 11、相等相同热平稳运算 12、正火调质 13、棘轮 14、传动轴转轴 15、轴瓦五、运算题 1、解 分度圆直径 d=mz=4x25=100mm 齿顶圆直径 da=mz+2

10、 h a *=4x25+2x1=108mm 齿根圆直径 df=mz-2 h a *-2 c *=4x25-2x1-2x0.25=90mm 基圆直径 db=dcos =100 xcos20o=93.97mm 分度圆齿厚 s=3.14xm/2=6.28mm 4、轮系传动比运算：解： i14= Z 3 Z 4/ Z1 Z 3=60X40/20X20=6 i15= Z3 Z 4 Z 5/ Z1 Z 3 Z 4= i 14 i 15=6X40 / 20=12 n 5 转向与 n 1 的相反；5、解 弯矩图 1 约束力运算（2）运算弯矩（3）最大应力 3、解：（ 1）画出约束反力（2）求 FB（3）求 F

11、AX（4）求 F AY机械设计基础复习题 2 一、填空题1. 两构件通过或接触组成的运动副称为高副；冲击；机2. 满意曲柄存在条件的铰链四杆机构,取与最短杆相邻的杆为机架时,为构,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,将显现4. 直齿圆柱齿轮作接触强度运算时,取 对齿轮承担；处的接触应力为运算依据,其载荷由5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合,它们的和必需分别相等；6. 两齿数不等的一对齿轮传动,其弯曲应力 应力 等；等；两轮硬度不等,其许用弯曲7. V 带传动的主要失效形式是和和；选取的；8. 在设计 V带传动时, V 带的型号是依据9. 链传动中的节距

12、越大,链条中各零件尺寸 性；,链传动的运动不匀称10. 工作时只受不承担的轴称为心轴；二、挑选题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C. 齿数较少时 D. 齿数较多时2. 在以下四种型号的滚动轴承中, 必需成对使用；A. 深沟球轴承 B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承3. 在以下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. 在铰链四杆机构中,机构的传动角和压力角的关系是 A.B.900C.900D.18005. 对于一般螺栓联接,

13、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、判定题（正确的打“ ” ,错误的打“ ” ）1. 在铰链四杆机构中,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； 2. 在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大；（）3. 在平键联接中,平键的两侧面是工作面；（）4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数；（）5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载；（）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担径向载荷,又能承担轴向载荷；（）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

14、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才能的因素；五、分析判定题1. 在铰链四杆机构中,已知lAB150mm,lBC350mm,lCD320mm,lAD400mm,试判定该机构的类型,并给出判定依据；题五、 1 图2. 如下列图为二级斜齿圆柱齿轮传动,轴为输入轴,已知小齿轮 1 的转向 n 和齿轮 1、2 的轮齿旋向如下列图；为使中间轴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 F t 2、tF 和轴向力 F a 2、F a 3 的方向；题五、 2 图六、运算题2. 已知轮系如

15、 2 图所示中,Z 125、Z250、Z5Z620、Z340,Z480,n 1900r/ min,且顺时针转动；求杆系H 的转速和回转方向；题六、 2 图3. 如下列图的压力容器,容器盖与缸体用 6 个一般螺栓联接,缸内压强 p 2 N/ mm2,缸径 D 150 mm,依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；如选用螺栓材料的屈服极限 s 300 N/ mm 2,试按安全系数 S=2 时运算所需螺栓的小径 d ；题六、 3 图机械设计基础专升本复习题（2）答案一、填空题1.点 线2.曲柄摇杆,双曲柄3.匀速 刚性4.节线 一对5.模数 m 压力角6

16、.相等 不相等7.打滑 疲惫断裂8.运算功率 Pc 小轮转速 n19.越大 增大10.弯矩 转矩二、挑选题C B D B D 三、判定题 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 的角速成反比；C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮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、端焊法、黏结法；3.初拉力 F0、包角 a 、摩擦系数

17、 f 、带的单位长度质量 五、分析判定题 1.解：此四杆机构的四杆满意杆长和条件q 、速度 v ；L abLad L bcL cd 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、运算题1. a）解： F3n2PLPh352701 此题中存在复合铰链, 5 个构件组成复合铰链,共有4 个低副b）解： F3n2PLPh342511 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 i54Hn5- nH/ n4nH Z3 Z4/ Z5 Z6 由于 125 组成定轴轮系i12n1/ n2n1/ n5Z2/ Z1 所以

18、n5450r/min 把 n40 及 n5450r/min 代入上式nH5.55r/min 这说明系杆 H 的旋转方向和齿轮1 的一样3.解：单个螺栓的 QQ、F2.6FQZSPA 2.6F 623.14 D2/4 得 F2264.4N = 300/2=150N/mm 所以 d1 由公式得, d115.81mm 取螺栓的直径为 16mm 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.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

19、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,按凸轮外形分类可分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮；3、 V 带传动的张紧可采纳的方式主要有：调整中心距和张紧轮装置；4、齿轮的加工方法许多,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,如各杆长度分别为 四杆机构为 双曲柄机构；a=30,b=50,c=80,d=90,当以 a 为机架,就该6、凸轮机构从动杆的运动规律,是由

20、凸轮轮廓曲线所打算的；7、被联接件受横向外力时,如采纳一般螺纹联接,就螺栓可能失效的形式为 _拉断 ；二、单项挑选题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 更能承担冲击,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 为 A ；A 0B 90C 90D 0 904、一个齿轮上的圆有 B ；A 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、如下列图低碳钢的曲线,依据变形发生的特点,在塑性变形阶段的强化阶

21、段 材料复原抗击才能 为图上 C 段；A oab B bc C cd D de 6、力是 具有大小和方向的物理量,所以力是D ；A 刚体 B 数量 C 变形体 D 矢量7、当两轴距离较远,且要求传动比精确,宜采纳 C ；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,如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,就轮系称为 A ；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 A 被称为公称直径；A 大径 B 小径 C 中径 D 半径10、一对能满意齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D ；A 齿轮线 B 齿廓线 C 渐开线 D 共轭齿廓

22、11、在摩擦带传动中 B 是带传动不能保证精确传动比的缘由,并且是不行防止的；A 带的打滑 B 带的弹性滑动 C 带的老化 D 带的磨损12、金属抗击变形的才能,称为 D ；A 硬度 B 塑性 C 强度 D 刚度13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B ；A 转动副 B 高副 C 移动副 D 可能是高副也可能是低副14、最常用的传动螺纹类型是 C ；A 一般螺纹 B 矩形螺纹 C 梯形螺纹 D 锯齿形螺纹15、与作用点无关的矢量是 C ；A 作用力 B 力矩 C 力偶 D 力偶矩16、有两杆,一为圆截面,一为正方形截面,如两杆材料,横截面积及所受载荷相同,长度不同,就两杆的C 不同；D 横向

23、线应变A 轴向正应力B 轴向线应变C 轴向伸长 l 17、作用于某一物体同一点上的两个力,F1=5N,F2=12N；当两个力的夹角为D _ 时,它们的合力大小为7N；A 0 30B 0 60C 0 900 D 180D 疲惫18、为使移动后的作用力与原作用力等效,应附加一C ；A 作用力B 力矩C 力偶D 平稳力系19、阶梯轴应用最广的主要缘由是A ；A 便于零件装拆和固定B 制造工艺性好C 传递载荷大强度高20、使渐开线齿廓得以广泛应用的主要缘由之一是A ；A 中心距可分性B 齿轮啮合重合度大于1 C 啮合角为肯定值D 啮合线过两齿轮基圆公切线21、V带传动属于 B ；C ；A 电传动B 摩

24、擦传动C 液压传动D 啮合传动22、由力的可传性原理可知,力对刚体的作用成效不取决于力的A 作用线B 方向C 作用点D 大小23、一般 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 C A B C D E F G D Y Z A B C D E 24、闭式传动软齿面齿轮的主要失效形式是B ；A 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C 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、两轴对中不精确的情形下,联结两轴宜选用 C 联

25、轴器；A 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 转变齿廓外形 D 提高其承载才能30、一对齿轮连续传动的条件是 B ；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,

26、摇杆为从动件时,可将B ；B 连续转动变为往复摇摆A 转动变为往复移动C 往复移动变为转动D 往复摇摆变为连续转动32、组成凸轮机构的基本构件有D A ；A 3 个B 2 个C 5 个4 个33、如下列图该机构是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、如下列图凸轮机构的推程运动角是A ；A120B110C70D4035、理论上,标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是C ；A Zmin14 B Zmin24 C Zmin17 D Zmin21 36、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为 C ；A 只可用 1 m 确定 B 只可用画箭头方法确定

27、C 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纳等速运动规律时,在 B 会发生刚性冲击；A 推程的全过程 B 推程开头瞬时 C 远休止时 D 推程的中点38、一圆轴用低碳钢材料制作,如抗扭强度不够,就 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、如下列图凸轮机构中,C 从动件的摩擦缺失小且传力性能好；A 图 a B 图 b C 图 c 40、带传动采纳张紧轮的目的是 A ；A 调整带的张紧力 B 提高带的寿命C 减轻带的弹性滑动 D 提高带的承载才能三、判定题（每题 0.

28、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；（ ）3、键联接的主要用途是：轴向固定；（ ）4、渐开线齿廓外形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；（ ）6、采纳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；（ ）8、按轴的受载情形可分为：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；（ ）10、传动轴是既传递扭矩又承担弯矩的轴；（ ）11、依据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