机械设计基础考试题库及答案

《机械设计基础》考试题库PAGEPAGE12《机械设计基础》考试题库名词解释1.机械：2.机器：3.机构：4.构件：5.零件：6.标准件：7.自由构件的自由度数：8.约束：9.运动副：10.低副：11.高副：23.机构具有确定运动的条件：24.死点位置：25.急回性质：26.间歇运动机构：27.节点：28.节圆：29.分度圆：30.正确啮合条件：31.连续传动的条件：32.根切现象：33.变位齿轮：34.蜗杆传动的主平面：35.轮系：36.定轴轮系：37.周转轮系：38.螺纹公称直径：螺纹大径。39.心轴：40.传动轴：41.转轴：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）。已知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。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。在传递相同功率下，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①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（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Ｋ=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）三个基本构件组成。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）。带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc。普通Ｖ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（β1=-β2）。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Φ40）。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。轴承支承结构的基本形式有（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。平面连杆机构基本形式有（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（不等移距变位）两种。按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副）。轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（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带的结构形式有（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。√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i＜1。×Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。×在Ｖ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分离。×用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。√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？铰链四杆机构的基本形式有哪几种？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θ与急回性质有何关系？槽轮机构有何特点？为了避免带的打滑，将带轮上与带接触的表面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？能否避免？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α？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较，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？怎样避免根切现象的发生？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？齿轮系分为哪两种基本类型？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？销的基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。Ａ.机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（B）。Ａ.低副；Ｂ.高副；Ｃ.移动副；Ｄ.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）。Ａ.双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ.悬臂梁。一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（C）。Ａ.双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ.悬臂梁。一般飞轮应布置在转速（B）的轴上。Ａ.较低；Ｂ.较高；Ｃ.适中。在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（C）。Ａ.双曲柄机构；Ｂ.对心曲柄滑块机构；Ｃ.摆动导杆机构；Ｄ.转动导杆机构。在下列平面四杆机构中，（C）存在死点位置。Ａ.双曲柄机构；Ｂ.对心曲柄滑块机构；Ｃ.曲柄摇杆机构；Ｄ.转动导杆机构。曲柄摇杆机构的压力角是（A）。Ａ.连杆推力与运动方向之间所夹的锐角；Ｂ.连杆与从动摇杆之间所夹锐角；Ｃ.机构极位夹角的余角；Ｄ.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。Ａ.啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ.粘接。图示铰链四杆机构是（B）。Ａ.曲柄摇杆机构；Ｂ.双曲柄机构；Ｃ.双摇杆机构。能实现间歇运动的机构是（C）。Ａ.曲柄摇杆机构；Ｂ.双摇杆机构；Ｃ.槽轮机构；Ｄ.齿轮机构。曲柄摇杆机构的死点发生在（C）位置。Ａ.主动杆与摇杆共线；Ｂ.主动杆与机架共线；Ｃ.从动杆与连杆共线；Ｄ.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）。Ａ.进入大带轮处；Ｂ.离开大带轮处；Ｃ.进入小带轮处；Ｄ.离开小带轮处。为了使带与轮槽更好的接触，轮槽楔角应（A）Ｖ带截面的楔角。Ａ.小于；Ｂ.大于；Ｃ.等于。一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（D）。Ａ.两齿轮的模数和齿距分别相等；Ｂ.两齿轮的齿侧间隙为零；Ｃ.两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ.两齿轮的模数和压力角分别相等。在普通圆柱蜗杆传动中，若其他条件不变而增加蜗杆头数，将使（A）。Ａ.传动效率提高；Ｂ.蜗杆强度提高；Ｃ.传动中心距增大；Ｄ.蜗杆圆周速度提高。自行车车轮的前轴属于（C）轴。Ａ.传动轴；Ｂ.转轴；Ｃ.固定心轴；Ｄ.转动心轴。自行车的中轴属于（A）轴。Ａ.传动轴；Ｂ.转轴；Ｃ.固定心轴；Ｄ.转动心轴。自行车的后轴属于（A）轴。Ａ.传动轴；Ｂ.转轴；Ｃ.固定心轴；Ｄ.转动心轴。渐开线的形状取决于（B）直径。Ａ.节圆；Ｂ.基圆；Ｃ.分度圆；Ｄ.齿顶圆。（A）是齿轮最主要的参数。Ａ.模数；Ｂ.压力角；Ｃ.分度圆；Ｄ.齿数。国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=（D）。Ａ.35°；Ｂ.30°；Ｃ.25°；Ｄ.20°。圆锥齿轮传动适用于（A）传动。Ａ.相交轴；Ｂ.平行轴；Ｃ.交错轴。蜗杆传动适用于（C）传动。Ａ.相交轴；Ｂ.平行轴；Ｃ.交错轴。传动比大而且准确的传动是（D）。Ａ.带传动；Ｂ.链传动；Ｃ.齿轮传动；Ｄ.蜗杆传动。不能用于传动的螺纹为（A）螺纹。Ａ.三角形；Ｂ.矩形；Ｃ.梯形；Ｄ.锯齿形。定轴轮系的总传动比等于各级传动比（B）。Ａ.之和；Ｂ.连乘积；Ｃ.之差；Ｄ.平方和。32.（D）的周转轮系，称为行星轮系。Ａ.单自由度；Ｂ.无自由度；Ｃ.双自由度；Ｄ.三自由度。减速器的传动比ｉ=（A）。Ａ.＞1；Ｂ.＜1；Ｃ.＝1。普通螺纹的公称直径是（C）。Ａ.螺纹的中径；Ｂ.螺纹的小径；Ｃ.螺纹的大径。30000型轴承是代表（D）。Ａ.调心球轴承；Ｂ.深沟球轴承；Ｃ.圆柱滚子轴承；Ｄ.圆锥滚子轴承。推力球轴承的类型代号为（C）。Ａ.10000；Ｂ.30000；Ｃ.50000；Ｄ.60000。在各种类型轴承中，（D）不能承受轴向载荷。Ａ.调心球轴承；Ｂ.深沟球轴承；Ｃ.圆锥滚子轴承；Ｄ.圆柱滚子轴承。凸缘联轴器是一种（A）联轴器。Ａ.固定式刚性联轴器；Ｂ.可移式刚性联轴器；Ｃ.弹性联轴器；Ｄ.金属弹簧式弹性联轴器。自行车飞轮的内部结构是属于（B）。Ａ.链传动；Ｂ.超越离合器；Ｃ.安全离合器；Ｄ.弹性联轴器。转轴承受（A）。Ａ.扭矩；Ｂ.弯矩；Ｃ.扭矩和弯矩。对于高负荷、重要的转轴，应选用（D）材料。Ａ.Q235；Ｂ.45钢；Ｃ.20钢；Ｄ.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）。Ａ.易拧紧；Ｂ.避免偏心载荷；Ｃ.增大接触面；Ｄ.外观好。圆锥销的锥度是（B）。Ａ.1：60；Ｂ.1：50；Ｃ.1：40；Ｄ.60：1。五、计算题1、计算下图机构的自由度，并判断机构的运动是否确定。(1)解：F=3n-2PL解：F=3n-2PL-PH=3×4-2×4-2=2(运动确定)(2)解：F=解：F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1=1(运动确定)(3)解：F=3n-2P解：F=3n-2PL-PH=3×5-2×7-0=1(运动确定)(4)解：F=3n-2PL解：F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1=1(运动确定)解：F=解：F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1(运动确定)(6)解：解：F=3n-2PL-PH=3×9-2×12-2=1(运动确定)解：F=3n-2P解：F=3n-2PL-PH=3×10-2×14-0=2(运动确定)解：F=3n-2P解：F=3n-2PL-PH=3×3-2×3-2=1(运动确定)解：F=解：F=3n-2PL-PH=3×5-2×7-0=1(运动确定)(9)(10)解：F=3n-2P解：F=3n-2PL-PH=3×7-2×9-1=1(运动确定)解：F=3n-2PL-PH=3×3-2×3-2=1(运动确定)(11)解：F=3n-2PL解：F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-1=1(运动确定)解：F=3n-2P解：F=3n-2PL-PH=3×3-2×3-2=1(运动确定)(14)解：F=解：F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1(运动确定)解：F=3n-2P解：F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=1(运动确定)(16)解：F=解：F=3n-2PL-PH=3×4-2×4-2=2(运动确定)解：F=解：F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1(运动确定)(18)解：F=解：F=3n-2PL-PH=3×5-2×7-0=1(运动确定)解：F=解：F=3n-2PL-PH=3×9-2×12-0=3(运动确定)液压缸为动力源(20)解：F=3n-2PL解：F=3n-2PL-PH=3×9-2×12-2=1(运动确定)2.齿轮几何尺寸计算（1）已知一对传动标准正常直齿圆柱齿轮(=20º,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：已知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。(已知cos≈0.94)(14分)解: 1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=d1cos20°=94.0(1分)齿轮2基圆直径db2=d2cos20°=281.9(1分)5齿厚和齿槽s=e=πm/2=7.9(2分)（2）一对啮合的标准直齿圆柱齿轮(=20º,ha*=1)。已知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=5×30=150(1分)齿轮2分度圆直径d2=mz2=5×90=450(1分)2齿轮1齿顶圆直径da1=m(z1+2h)=5×(30+2×1)=160(2分)齿轮2齿顶圆直径da2=m(z1+2h)=5×(90+2×1)=460(2分)3齿轮1齿根圆直径df=m(z1-2h-2c*)=5×(30-2×1-2×0.25)=137.5(2分)齿轮2齿根圆直径df=m(z2-2h-2c*)=5×(90-2×1-2×0.25)=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）如图所示轮系中，已知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分）解：（方向标在图上）（4分）（2）如图所示轮系,已知Z1=34、Z2=17、Z2’=30、Z3=Z4=15、Z3’=45,试求i14,并确定各轮的回转方向。解:（方向标在图上）（2分）(3)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，若n1=1000r/min，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：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，若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：=500n6=6r/min（方向标在图上）(4)如图所示轮系,已知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：如图所示轮系,已知Z1=300.Z2