机械设计基础习题及答案

机械设计基础专升本复习题（一）一、判断题：正确打符号√，错误打符号×1．在实际生产中，有时也利用机构"死点"位置夹紧工件。()2.机构具备确定运动条件是：原动件个数等于机构自由度数。()3．若力作用线经过矩心，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，打滑现象是不可防止。()6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在，即只要有连杆就一定有曲柄。()7．标准齿轮分度圆上齿厚和齿槽宽相等。()8．平键工作面是两个侧面。()9．连续工作闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。()10．螺纹中径是螺纹公称直径。（）11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力作用线必交于一点。()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，都有两个死点位置。()14．加大凸轮基圆半径能够降低凸轮机构压力角。()15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切最少齿数是15。()16．周转轮系自由度一定为1。()17．将经过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直平面定义为中间平面。()18．代号为6205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弯曲应力。()20．利用轴肩或轴环是最惯用和最方便可靠轴上固定方法。()二、填空题1．直齿圆柱齿轮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距离称为。3．在V带传动设计中，为了限制带弯曲应力，应对带轮加以限制。4．硬齿面齿轮惯用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。5．要将主动件连续转动转换为从动件间歇转动，可用机构。6．轴上零件轴向固定方法有、、、等。7．惯用滑动轴承材料分为、、三类。8．齿轮轮齿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．带传动主要失效形式是、及带与带轮磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角要求是二者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮惯用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮通常经处理，而小齿轮采取处理。13．若要将主动件往复摆动转换为从动件间歇转动，可用机构。14．只传递扭矩而不受弯矩轴称为，同时承受扭矩和弯矩轴称为。15．滑动轴承与轴颈表面直接接触部分称为。三、单项选择题1．作用在刚体上二力平衡条件是()。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，不属于间歇机构是()。A．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，30kN力，方向如图1所表示，则1-1截面和2-2截面轴力为()。A．10KN，-30KNB．-10KN，30KNC．-10KN，40KND．10KN，-40KN图14．在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，为了取得双曲柄机构，其机架应取()。A．最短杆B．最短杆相邻杆C．最短杆相对杆D．任何一杆5．在轮系中加入惰轮可改变轮系（）。A．传动比B．转向C．转向和传动比6．两轴在空间交织90º传动，如已知传动比较大，则宜选取()。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．同一轴段上若采取两个平键时，通常设在()位置。A．同一母线B．相隔90ºC．相隔120ºD．相隔180º8．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．带传动传递功率降低C．带传动易发生打滑D．带传动疲劳强度降低9．力F使物体绕点O转动效果，取决于以下原因()。A．力F大小和力F使物体绕O点转动方向B．力臂d长短和力F使物体绕O点转动方向C．力与力臂乘积Fd大小和力F使物体绕O点转动方向D．仅取决于力与力臂乘积Fd大小，与转动方向无关10．机器与机构区分在于()。A．是否由各种零件经装配而成组合体B．它们各部分之间是否有确定相对运动C．在工作时是否能完成有效机械功或能量转换11．平面四杆机构无急回特征时，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()一直相切。A．节圆B．分度圆C．基圆D．齿根圆13．带传动弹性滑动现象是因为（）而引发。A．带弹性变形B．带与带轮摩擦系数过小C．初拉力达不到要求值D．带型选择不妥14．键截面尺寸b×h主要是依照()来选择。A．传递转矩大小B．传递功率大小C．轮毂长度D．轴直径15．采取螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，在需要经常装拆情况下宜采取()。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，宜采取()。A．带传动B．一对齿轮传动C．轮系传动D．槽轮传动四、指出图2中轴结构不合理之处，并作简明说明图2五、计算题1．计算图3所表示机构自由度图32．计算图4所表示机构自由度，并判断机构是否具备确定运动图43．一渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知齿数Z=25，模数m=4mm，压力角α=20º，ha*=1，c*=0.25。试求该齿轮分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径和分度圆齿厚4．如图5所表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i15，并判断n5相对n图55．圆截面简支梁如图6所表示，已知F=1KN，试求：（1）梁A、B端约束反力（2）计算弯矩，并画出弯矩图（3）若梁直径d=40mm，求梁最大应力图66．求图7所表示梁支座约束反力。已知F=2KN图7机械设计基础专升本复习题（1）答案判断题：1、√2、√3、√4、×5、×6、×7、√8、√9、√10、×11、√12、×13、×14、√15、×16、×17、√18、√19、√20、√二、选择题：1、B2、C3、A4、A5、B6、D7、D8、A9、C10、C11、C12、A13、A14、D15、D16、C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6、轴肩轴环套筒圆螺母弹性挡圈轴端挡圈紧定螺钉圆锥面（答中其中4个即可）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、打滑疲劳破坏11、相等相同热平衡计算12、正火调质13、棘轮14、传动轴转轴15、轴瓦四、指出图中轴结构不合理之处，并作简明说明解答：图中有6个错误。左侧轴承拆卸困难，轴颈靠轴肩处应有砂轮越程槽轴头太长，轮毂无法轴向固定套筒左端面应与轮毂右端面接触，套筒右端面太高，右侧轴承拆卸困难应有退刀槽螺纹无法加工两键槽应布置在同一母线上五、计算题1、解活动构件数n=5低副数PL=6高副数PH=2机构自由度数F=3n-2PL-PH=3×5-2×6-2=12、解活动构件数n=7低副数PL=10高副数PH=0机构自由度数F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1机构自由度数与原动件数目相同，故机构有确定运动。3、解分度圆直径d=mz=4x25=100mm齿顶圆直径da=m(z+2ha*)=4x(25+2x1)=108mm齿根圆直径df=m(z-2ha*-2c*)=4x(25-2x1-2x0.25)=90mm基圆直径db=dcosα=100xcos20º=93.97mm分度圆齿厚s=3.14xm/2=6.28mm4、轮系传动比计算：解：i14=Z3Z4/Z1Z3’=60X40/20X20=6i15=Z3Z4Z5/Z1Z3’Z4’=i14i15=6X40/n5转向与n1相反。5、解弯矩图约束力计算（2）计算弯矩（3）最大应力3、解：（1）画出约束反力（2）求FB（3）求FAX（4）求FAY机械设计基础专升本复习题(2)一、填空题1.两构件经过或接触组成运动副称为高副。

2.满足曲柄存在条件铰链四杆机构，取与最短杆相邻杆为机架时，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，取处接触应力为计算依据，其载荷由对齿轮负担。

5.为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们和必须分别相等。

6.两齿数不等一对齿轮传动，其弯曲应力等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力等。

7.V带传动主要失效形式是和。

8.在设计V带传动时，V带型号是依照和选取。

9.链传动中节距越大，链条中各零件尺寸，链传动运动不均匀性。

10.工作时只受不承受轴称为心轴。二、选择题1.渐开线标准齿轮根切现象发生在()。

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.推力球轴承D.圆柱滚子轴承

3.在以下四种类型联轴器中，能赔偿两轴相对位移以及能够缓解冲击、吸收振动是()。

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，机构传动角和压力角关系是()。

A.B.C.D.

5.对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受载荷是()。

A.拉力B.扭矩C.压力D.拉力和扭矩三、判断题（正确打“√”，错误打“×”）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，平键两侧面是工作面。（）

4.斜齿圆柱齿轮标准模数是大端模数。（）

5.带传动在工作时产生弹性滑动是因为传动过载。（）

6.转轴弯曲应力应力循环特征为脉动循环变应力。（）

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、从动摩擦盘接触表面间产生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.试述螺纹联接防松方法。

3.试分析影响带传动承载能力原因。五、分析判断题1.在铰链四杆机构中，已知mm，mm，mm，mm，试判断该机构类型，并给出判断依据。

题五、1图2.如图所表示为二级斜齿圆柱齿轮传动，Ⅰ轴为输入轴，已知小齿轮1转向和齿轮1、2轮齿旋向如图所表示。为使中间轴Ⅱ所受轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受圆周力、和轴向力、方向。

题五、2图六、计算题1.计算以下机构自由度，并指出存在复合铰链、虚约束或局部自由度

题六、1图2.已知轮系如2图所表示中，、、、，，，且顺时针转动。求杆系H转速和回转方向。题六、2图3.如图所表示压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强N/mm2，缸径，依照联接紧密性要求，每个螺栓残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓工作拉力。若选取螺栓材料屈服极限N/mm2，试按安全系数S=2时计算所需螺栓小径。

题六、3图

七、结构题下列图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中各设计错误，并指出设计错误原因。（注：无须改过）

题七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.相等不相等7.打滑疲劳断裂8.计算功率Pc小轮转速n19.越大?增大10.弯矩转矩二、选择题CBDBD三、判断题××√××××√四、问答题

1.所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合一对齿廓，它们瞬时接触点公法线，必于两齿轮连心线交于对应节点C，该节点将齿轮连心线所分两个线段与齿轮角速成反比。2.螺纹连接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f、带单位长度质量q、速度v。五、分析判断题

1.解：此四杆机构四杆满足杆长和条件Lab＋Lad≤Lbc＋Lcd且由题已知机构以最短杆邻边为机架，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＝3n－2PL－Ph＝3×5－2×7－0＝1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：F＝3n－2PL－Ph＝3×4－2×5－1＝1此题中滚子为局部自由度2.解：由题意得，5-3-6-4组成行星轮系i54H＝n5-nH/n4－nH＝－Z3×Z4/Z5×Z6因为1－2－5组成定轴轮系i12＝n1/n2＝n1/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旋转方向和齿轮1一致3.解：单个螺栓Q＝Q、＋F＝2.6FQZ＝SPA2.6F×6＝2×3.14×D2/4得F＝2264.4N[σ]=300/2=150N/mm所以d1由公式得，d1＝15.81mm取螺栓直径为16mm七．结构题1.无垫片，无法调整轴承游系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长度5.同一根轴上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.轴承端盖与对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带传动张紧可采取方式主要有：调整中心距和张紧轮装置。

4、齿轮加工方法很多，按其加工原理不一样，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、凸轮机构从动杆运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定。7、被联接件受横向外力时，如采取普通螺纹联接，则螺栓可能失效形式为__拉断。二、单项选择题1、一对齿轮啮合时,两齿轮C一直相切。A分度圆B基圆C节圆D齿根圆2、通常来说，A更能承受冲击，但不太适合于较高转速下工作。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γ为A。A0°B90°Cγ>90°D0°<γ<90°4、一个齿轮上圆有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、如图所表示低碳钢曲线，，依照变形发生特点，在塑性变形阶段强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上C段。AoabBbcCcdDde6、力是具备大小和方向物理量，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，且要求传动比准确，宜采取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，若最少有一个齿轮几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，则轮系称为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、一对能满足齿廓啮合基本定律齿廓曲线称为D。A齿轮线B齿廓线C渐开线D共轭齿廓11、在摩擦带传动中B是带传动不能确保准确传动比原因，而且是不可防止。A带打滑B带弹性滑动C带老化D带磨损12、金属抵抗变形能力，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、最惯用传动螺纹类型是C。A普通螺纹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，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不一样，则两杆C不一样。A轴向正应力B轴向线应变C轴向伸长△lD横向线应变17、作用于某一物体同一点上两个力，F1=5N，F2=12N。当两个力夹角为D__时，它们协力大小为7N。A300B600C900D180018、为使移动后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平衡力系19、阶梯轴应用最广主要原因是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、由力可传性原理可知，力对刚体作用效果不取决于力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。AGFCDEBABEBCBAZYCABCDEFGDYZABCDE24、闭式传动软齿面齿轮主要失效形式是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、小齿轮材料不一样D大齿轮材料力学性能略好26、载荷中等冲击，频繁开启和正反转、两轴对中不准确情况下，联结两轴宜选取C联轴器。A刚性固定式B刚性赔偿式C弹性D安全27、凸轮机构从动件作等加速等减速运动规律，对机结组成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、齿轮正变位能够D。A提升齿轮传动重合度B提升从动齿轮转速C改变齿廓形状D提升其承载能力30、一对齿轮连续传动条件是B。A模数相等B重合度大于1C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B。A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、组成凸轮机构基本构件有A。A3个B2个C5个D4个33、如图所表示该机构是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、如图所表示凸轮机构推程运动角是A。A．120°B．110°C．70°D．40°35、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切最小齿数是C。AZmin＝14BZmin＝24CZmin＝17DZmin＝2136、确定平行轴定轴轮系传动比符号方法为C。A只可用(－1)m确定B只可用画箭头方法确定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、凸轮机构中从动件推程采取等速运动规律时，在B会发生刚性冲击。A推程全过程B推程开始瞬时C远休止时D推程中点38、一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够，则C对于提升其强度较为有效。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减小轴长度39、如图所表示凸轮机构中，C从动件摩擦损失小且传力性能好。A图aB图bC图c40、带传动采取张紧轮目标是A。A调整带张紧力B提升带寿命C减轻带弹性滑动D提升带承载能力三、判断题（每小题0.5分，共10分）（√）1、齿轮传动标准安装是指：分度圆与节圆重合。（√）2、滚动轴承代号“6215”含义是深沟球轴承，直径系列2，内径75mm。（×