机械设计基础考试题库及答案

1、. z.机械设计根底考试题库填空题机械是机器和机构的总称。机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为自由度。平面机构的自由度计算公式为：F=3n-2PL-PH。一对啮合齿轮的转速分别为n1、n2，直径为D1、D2，齿数为z1、z2，则其传动比i= n1/n2= D2/D1= z2/ z1。铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=200mm，c=100mm，d=90mm。假设以杆为机架，则此四杆机构为双摇杆机构。在传递一样功率下，轴的转速越高，轴的转矩就越小。在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为连架杆，其中作整周转动的杆称为曲柄，作往复摆动的杆称为摇杆，而不与机架相连的杆称为连杆。平面连杆

2、机构的死点是指从动件与连杆共线的位置。平面连杆机构曲柄存在的条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和连架杆和机架中必有一杆是最短杆。平面连杆机构的行程速比系数=1.25是指工作与回程时间之比为1.25，平均速比为1：1.25。凸轮机构的基圆是指凸轮上最小半径作的圆。凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个根本构件组成。带工作时截面上产生的应力有拉力产生的应力、离心拉应力和弯曲应力。带传开工作时的最大应力出现在紧边开场进入小带轮处，其值为：ma*=1b1c。普通带的断面型号分为Y、Z、A、B、C、D、E七种，其中断面尺寸最小的是Y型。为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足接触公法

3、连心线交于一定点。渐开线的形状取决于基圆。一对齿轮的正确啮合条件为：m1= m2与1 = 2。一对齿轮连续传动的条件为：重合度。齿轮轮齿的失效形式有齿面点蚀、胶合、磨损、塑性变形和轮齿折断。一对斜齿轮的正确啮合条件为：m1= m2、1 = 2与1=-2。蜗杆传动是由蜗杆、蜗轮和机架组成。通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为中间平面。常用的轴系支承方式有向心支承和推力支承。轴承6308，其代号表示的意义为6：深沟球轴承、3：直径代号，08：内径为40。润滑剂有润滑油、润滑脂和气体润滑剂三类。列举出两种固定式刚性联轴器套筒联轴器、凸缘联轴器。轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是心轴。普通三角螺纹的

4、牙形角为60度。常用联接螺纹的旋向为右旋。普通螺栓的公称直径为螺纹大径。在常用的螺纹牙型中矩形形螺纹传动效率最高，三角形螺纹自锁性最好。减速器常用在原动机与工作机之间，以降低传速或增大转距。两级圆柱齿轮减速器有展开式、同轴式与分流式三种配置齿轮的形式。轴承可分为滚动轴承与滑动轴承两大类。轴承支承构造的根本形式有双固式、双游式与固游式三种。轮系可分为平面轮系与空间轮系两类。平面连杆机构根本形式有曲柄摇杆机构、双曲柄机构与双摇杆机构三种。凸轮机构按凸轮的形状可分为盘形凸轮、圆柱凸轮与移动凸轮三种。凸轮机构按从动件的形式可分为尖顶、滚子与平底三种。变位齿轮有正变位与负变位两种；变位传动有等移距变位与

5、不等移距变位两种。按接触情况，运动副可分为高副与低副 。 轴上与轴承配合局部称为轴颈；与零件轮毂配合局部称为轴头；轴肩与轴线的位置关系为垂直。螺纹的作用可分为连接螺纹和传动螺纹 两类。轮系可分为 定轴轮系与周转轮系两类。常用步进运动机构有主动连续、从动步进与主动步进、从动连续两种。构件是机械的运动 单元；零件是机械的 制造 单元。V带的构造形式有单楔带与多楔带两种。判断题一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。一个高副可约束构件的两个自由度。在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。局部自由度是与机构运动无关的自由度。

6、虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。压力角越大对传动越有利。在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。减速传动的传动比i1。型带所能传递的功率最大。在带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。带传动一般用于传动的高速级。带传动的小轮包角越大，承载能力越大。选择带轮直径时，直径越小越好。渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。基圆直径越大渐开线越平直。设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀

7、失效不会发生。只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。挤压就是压缩。受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。仅传递扭矩的轴是转轴。低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。对载荷小，而工作平稳的轴可选用球轴承。用联轴器时无需拆卸就能使两轴别离。用离合器时无需拆卸就能使两轴别离。凸缘联轴器属于固定式刚性联轴器。花键联接只能传递较小的扭矩。简答题：机器与机构的主要区别是什么？构件与零件的主要区别是什么？何谓标准件？它最重要的特点是什么？试列举出五种标准件。蜗杆传动的正确啮合条件是什么？铰链四杆机构的根本形式有哪几种？

8、各有何特点？什么是机架、连架杆、连杆？最短的连架杆是否一定是曲柄？连杆机构的压力角是确定值还是变化值？它对机构的传力性能有何影响？如何判断四杆机构是否有急回性质？极位夹角与急回性质有何关系？槽轮机构有何特点？为了防止带的打滑，将带轮上与带接触的外表加工的粗糙些以增大摩擦力，这样处理是否正确，为什么？何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否防止？在设计带传动时为什么要限制带速v、小带轮直径d1和带轮包角？一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么？一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么？斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮比拟，啮合和传动特点是什么？为什么斜齿轮以法面参数为标准值？齿轮为什么会发生根切现象？怎样防止根切现象的

9、发生？试列举出三种实现间歇运动的机构。试列举出三种将转动变成直动的机构。蜗杆与蜗轮的正确啮合条件是什么？螺杆螺纹的牙型有哪几种？各有什么特点？有何区别？各用于何种工作场合？标准直齿圆柱齿轮的主要参数有哪些？能实现将转动变为直动的有哪几种机构？何谓定轴轮系，何谓周转轮系？齿轮系分为哪两种根本类型？它们的主要区别是什么？齿轮系的功用有哪些？花键联接与平键联接相比有哪些优缺点？销的根本类型及其功用如何？为什么大多数螺纹联接必须防松？防松措施有哪些？联轴器与离合器的主要功能是什么？两者功能的主要区别是什么？自行车的中轴和后轴是什么类型的轴，为什么？在多级齿轮减速器中，高速轴的直径总比低速轴的直径小，为

10、什么？轴上传动零件常见的轴系支承方式有哪些？选择轴承类型时要考虑哪些因素？齿轮传动设计准则是什么？(试述齿轮传动的计算程序)蜗杆传动有哪些特点？选择轴承时应考虑哪些因素？齿轮传动有何特点？摩擦带传动有何特点？机器有哪些类型机器有哪些特征机构与机器的区别何在轴有哪几种类型按载荷情况分？举例说明各有何特点？五、单项选择题：B是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。. 机器；.零件；.构件；.机构。两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为B。 . 低副；.高副；. 移动副；. 转动副。一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为B。 . 双支梁；.外伸梁；. 悬臂梁。一端为固定端，另一端

11、为自由的梁，称为C。 . 双支梁；.外伸梁；. 悬臂梁。一般飞轮应布置在转速B的轴上。. 较低；. 较高；. 适中。在以下平面四杆机构中，有急回性质的机构是C。. 双曲柄机构；. 对心曲柄滑块机构；. 摆动导杆机构；. 转动导杆机构。在以下平面四杆机构中，C存在死点位置。. 双曲柄机构；. 对心曲柄滑块机构；. 曲柄摇杆机构；. 转动导杆机构。曲柄摇杆机构的压力角是A。.连杆推力与运动方向之间所夹的锐角；.连杆与从动摇杆之间所夹锐角； .机构极位夹角的余角；.曲柄与机架共线时，连杆与从动摇杆之间所夹锐角。带传动是借助带和带轮间的B来传递动力和运动的。 . 啮合；.磨擦；. 粘接。图示铰链四杆机

12、构是B。. 曲柄摇杆机构；.双曲柄机构；. 双摇杆机构。能实现间歇运动的机构是C。. 曲柄摇杆机构；. 双摇杆机构；. 槽轮机构；. 齿轮机构。曲柄摇杆机构的死点发生在C位置。. 主动杆与摇杆共线；. 主动杆与机架共线；.从动杆与连杆共线；. 从动杆与机架共线。在带传动中(减速传动) ，带的应力最大值发生在带C。. 进入大带轮处；. 离开大带轮处；. 进入小带轮处；. 离开小带轮处。为了使带与轮槽更好的接触，轮槽楔角应A带截面的楔角。. 小于；. 大于；. 等于。一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是D。 . 两齿轮的模数和齿距分别相等； . 两齿轮的齿侧间隙为零； . 两齿轮的齿厚和齿槽宽分

13、别相等；. 两齿轮的模数和压力角分别相等。在普通圆柱蜗杆传动中，假设其他条件不变而增加蜗杆头数，将使A。 . 传动效率提高；. 蜗杆强度提高；. 传动中心距增大；. 蜗杆圆周速度提高。自行车车轮的前轴属于C轴。. 传动轴；. 转轴；. 固定心轴；. 转动心轴。自行车的中轴属于A轴。. 传动轴；. 转轴；. 固定心轴；. 转动心轴。自行车的后轴属于A轴。. 传动轴；. 转轴；. 固定心轴；. 转动心轴。渐开线的形状取决于B直径。. 节圆；. 基圆；. 分度圆；. 齿顶圆。A是齿轮最主要的参数 。 . 模数； . 压力角；. 分度圆；. 齿数。国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角=D。 .

14、35； . 30；. 25；. 20。 圆锥齿轮传动适用于A传动。. 相交轴； . 平行轴；. 交织轴。蜗杆传动适用于C传动。. 相交轴； . 平行轴；. 交织轴。传动比大而且准确的传动是D。. 带传动； . 链传动；. 齿轮传动； . 蜗杆传动。不能用于传动的螺纹为A螺纹。. 三角形； . 矩形 ；. 梯形；. 锯齿形。定轴轮系的总传动比等于各级传动比B。. 之和； . 连乘积 ；. 之差；. 平方和。32.D的周转轮系，称为行星轮系。. 单自由度； . 无自由度 ；. 双自由度；. 三自由度。减速器的传动比=A。 . 1； . 1；. 1。普通螺纹的公称直径是C。. 螺纹的中径； . 螺纹

15、的小径；. 螺纹的大径。30000型轴承是代表D。. 调心球轴承；. 深沟球轴承；. 圆柱滚子轴承；. 圆锥滚子轴承。推力球轴承的类型代号为C。.10000；.30000；. 50000；.60000。在各种类型轴承中，D不能承受轴向载荷。. 调心球轴承；. 深沟球轴承；. 圆锥滚子轴承；. 圆柱滚子轴承。凸缘联轴器是一种A联轴器。. 固定式刚性联轴器；. 可移式刚性联轴器；. 弹性 联轴器；. 金属弹簧式弹性联轴器。自行车飞轮的内部构造是属于B。. 链传动；. 超越离合器；. 平安 离合器；.弹性联轴器。转轴承受A。. 扭矩； . 弯矩；. 扭矩和弯矩。对于高负荷、重要的转轴，应选用D材料。

16、.Q235；.45钢；.20钢；.40Cr。在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座，其目的是B。 .易拧紧；.防止偏心载荷；. 增大接触面；.外观好。圆锥销的锥度是B。 .1：60；.1：50；. 1：40；.60：1。五、计算题1、计算以下图机构的自由度，并判断机构的运动是否确定。(1)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 34-24-2 =2 (运动确定) ( 2)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 36-28-1 =1 (运动确定)(3) 解： F=解： F=3n-2PL-PH = 35-27-0 =1 (运动确定)(4) 解： F=解： F=3n-2PL-PH =

17、 36-28-1 =1 (运动确定)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 37-210-0 =1 (运动确定)(6) 解：解： F=3n-2PL-PH = 39-212-2 =1 (运动确定)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 310-214-0 =2 (运动确定)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 33-23-2 =1 (运动确定)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 35-27-0 =1 (运动确定)(9)(10)解： F=3n-2P解： F=3n-2PL-PH = 37-29-1 =1 (运动确定)解： F=3n-2PL-PH = 33-23-2 =1 (运动

18、确定)(11)解： F=3n-2PL解： F=3n-2PL-PH = 34-25-1 =1 (运动确定)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 33-23-2 =1 (运动确定)(14)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 37-210-0 =1 (运动确定)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 33-24-0 =1 (运动确定)(16)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 34-24-2 =2 (运动确定)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 37-210-0 =1 (运动确定)(18)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 35-27-0 =1 (运动确定)

19、解： F=解： F=3n-2PL-PH = 39-212-0 =3 (运动确定) 液压缸为动力源(20)解： F=解： F=3n-2PL-PH = 39-212-2 =1 (运动确定)2.齿轮几何尺寸计算1一对传动标准正常直齿圆柱齿轮(=20,ha* =1)的中心距为240mm,传动比为3,模数为2mm,求两齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高与齿根高。参考试题：一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，中心距a=200mm，传动比i=3，压力角=20，h=1，c*=0.25，m =5mm。试求两轮的齿数、分度圆、齿顶圆和基圆的直径，齿厚和齿槽宽。(cos0.94) (14分)解:1

20、由i=Z2/Z1可知Z2=iZ1(1分) 由中心距a=m(Z1+Z2)/2=2mZ1(1分)则 齿轮1齿数Z1=20 (1分) 齿轮2齿数Z2=60 (1分)2 齿轮1分度圆直径 d1=mz1=100 (1分) 齿轮2分度圆直径 d2=mz2=300 (1分)3 齿轮1齿顶圆直径 da1=m(z1+2h)=110 (2分) 齿轮2齿顶圆直径 da2= m(z1+2h)=310 (2分)4 齿轮1基圆直径 db1= d1 cos20=94.0 (1分) 齿轮2基圆直径 db2= d2 cos20=281.9 (1分)5 齿厚和齿槽 s=e=m/2=7.9 (2分)2一对啮合的标准直齿圆柱齿轮(=

21、20,ha* =1)。Z1 =30, Z2=90,m=5mm.试求这对齿轮的分度圆直径, 齿顶圆直径, 齿根圆直径, 传动比和中心距。解:1 齿轮1分度圆直径 d1=mz1=530=150 (1分) 齿轮2分度圆直径 d2=mz2=590=450 (1分)2 齿轮1齿顶圆直径 da1=m(z1+2h)=5(30+21)=160(2分) 齿轮2齿顶圆直径 da2= m(z1+2h)=5(90+21)=460 (2分)3 齿轮1齿根圆直径df=m(z1-2h-2c*)=5(30-21-20.25) =137.5 (2分) 齿轮2齿根圆直径 df=m(z2-2h-2c*)=5(90-21-20.25

22、) =437.5 (2分)4 传动比 i=Z2/Z1=90/30 =3 (1分)5 中心距 a=m(Z1+Z2)/2=5(30+90/2)=300(1分)3、轮系传动比计算1如下图轮系中，z1=20、,z2=36、z2=18、z3=68、z3=17、z5=40。试求传动比i15，并标示各齿轮运转方向。10解：方向标在图上 4分2如下图轮系,Z1 =34、Z2 =17、Z2 =30、Z3 =Z4 =15、Z3=45,试求i14解:方向标在图上 2分(3)以下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。其中Z1=18，Z2=36，Z3=20，Z4=40，Z5=2，Z6=50，假设n1=1000r/mi

23、n，鼓轮直径D=200mm，试求蜗轮的转速及重物G的移动速度。重物提起时，试确定n1的旋转方向。参考试题：以下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。其中Z1=30，Z2=50，Z3=20，Z4=60，Z5=1，Z6=100，假设n1=3000r/min，鼓轮直径D=100mm，试求蜗轮的转速及重物G的移动速度。重物提起时，试确定n1的旋转方向。15分解： =500 n6=6 r/min 方向标在图上 (4)如下图轮系,Z1 =240. Z2 =20 .Z3 =25 .Z4 =40. Z5 =75 .Z6 =20. Z7=40 . Z8 =2 .Z9 =80 .n1=800r/min.试求n9,并确定各轮的回转方向。参考试题：如下图轮系,Z1 =300. Z2 =30 .Z3 =25 .Z4 =40. Z5 =75 .Z6 =20. Z7=60 . Z8 =2 .Z9 =100 .n1=450r/min.试求n9,并确定各轮的回转方向。15分解： =45 n9=10 r/min 方