2021年度专升本机械设计基础专升本习题及答案

机械设计基本专升本复习题（一）

Sunnysmile

一、判断题：对的打符号，，错误打符号X

1.在实际生产中，有时也运用机构"死点''位置夹紧工件。（）

2.机构具备拟定运动条件是：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。（）

6.在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同步存在，即只要有连杆就一定有曲柄。

（）

7.原则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.持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在平衡时，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，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压力角。（）

15.渐开线原则直齿圆柱齿轮不产生根切至少齿数是15。（）

16.周转轮系自由度一定为lo（）

17.将通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，限制带轮最小直径重要是为了限制带弯曲应力。（）

20.运用轴肩或轴环是最惯用和最以便可靠轴上固定办法。（）

二、填空题

1.直齿圆柱齿轮对的啮合条件是相等，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，热解决后需要加工。

5.要将积极件持续转动转换为从动件间歇转动，可用机构。

6.轴上零件轴向固定办法有、、、等。

7.惯用滑动轴承材料分为、、三类。

8.齿轮轮齿切削加工办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.带传动重要失效形式是、及带与带轮磨损。

11.蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角规定是两者大小和旋

向o闭式蜗杆传动必要进行以控制油温。

12.软齿面齿轮惯用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮普通经解决,

而小齿轮采用解决。

13.若要将积极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，同步承受扭矩和弯矩轴称

为O

15.滑动轴承与轴颈表面直接接触某些称为0

三、单项选取题

1.作用在刚体上二力平衡条件是（）o

A.大小相等、方向相反、作用线相似、作用在两个互相作用物体上

B.大小相等、方向相反、作用线相似、作用在同一刚体上

C.大小相等、方向相似、作用钱相似、作用在同一刚体上

D.大小相等、方向相反、作用点相似

2.下列机构中，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所示，则1-1截面

和2-2截面轴力为（）□

A.10KN,-30KNB.-10KN,30KN

C.-10KN,40KND.10KN,-40KN

图1

4.在铁链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和不大于别的两杆长度之和,

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变化轮系（）o

A.传动比B.转向

C.转向和传动比

6.两轴在空间交错90°传动，如已知传动比较大，则宜选用（）o

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，普通设在（）位置。

A.同一母线B.相隔90°

C.相隔120°D.相隔180°

8.带传动设计时，若传动中心距取值过大，则使（）。

A.传动构造不紧凑B.带传动传递功率减少

C.带传动易发生打滑D.带传动疲劳强度减少

9.力F使物体绕点O转动效果，取决于下列因素（）。

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。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.机器与机构区别在于（）。

A.与否由各种零件经装配而成组合体

B.它们各某些之间与否有拟定相对运动

C.在工作时与否能完毕有效机械功或能量转换

11.平面四杆机构无急回特性时，行程速比系数（）。

A.不不大于1B.不大于1

C.等于1

12.一对齿轮啮合时，两轮（）始终相切。

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由于（）而引起。

A.带弹性变形B.带与带轮摩擦系数过小

C.初拉力达不到规定值D.带型选取不当

14.键截面尺寸bXh重要是依照（）来选取。

A.传递转矩大小B.传递功率大小

C.轮毂长度D.轴直径

15.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，在需要经常装拆状况下宜采用

()0

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，且规定传动比精确，宜采用()。

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中轴构造不合理之处，并作简要阐明

五、计算题

1.计算图3所示机构自由度

图3

2.计算图4所示机构自由度，并判断机构与否具备拟定运动

图4

3.一渐开线原则直齿圆柱齿轮，已知齿数Z=25,模数m=4mm,压力角a=20。，

h：=l,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所示轮系中各齿轮齿数：Z|=Z2=20,Z3=60,Z3，=Z4，=20,Z4=Z5=40

试求传动比ii4和15，并判断刈相对由转向

图5

5.圆截面简支梁如图6所示，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

F

6.求图7所示梁支座约束反力。已知F=2KN

FF

图7

机械设计基本专升本复习题（1）答案

一、判断题：

1、V2、V3、V4、X5、X6、X

7、V8、V9、V10、X

11、V12、X13、X14、J15、X16、X

17、V18、V19、V20、V

二、选取题：

1、B2、C3、A4、A5、B6、D

7、D8、A

9、C10、C11、C12、A13、A14、D

15、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、相等相似热平衡计算

12、正火调质

13、棘轮

14、传动轴转轴

15、轴瓦

四、指出图中轴构造不合理之处，并作简要阐明

解答：图中有6个错误。

1、左侧轴承拆卸困难，轴颈靠轴肩处应有砂轮越程槽

2、轴头太长，轮毂无法轴向固定

3、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

4、应有退刀槽

5、螺纹无法加工

6、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-2P「PH=3X5-2X6-2=1

2、解

活动构件数n=7

低副数PL=10

高副数PH=O

机构自由度数F=3n-2PL-PH=3X7-2X10-0=1

机构自由度数与原动件数目相似，故机构有拟定运动。

3、解

分度圆直径d=mz=4x25=100mm

齿顶圆直径da=m(z+2ha*)=4x(25+2xl)=108mm

齿根圆直径df=m(z-2ha*-2c*)=4x(25-2xl-2x0,25)=90mm

基圆直径db=dcosa=100xcos20Q=93.97mm

分度圆齿厚s=3.14xm/2=6.28mm

4、

轮系传动比计算：

解:ii4=Z3Z4/ZiZ3'=60X40/20X20=6

ii5=Z3Z4Z5/ZiZ3'Z，r=in2=6X40/20=12

r)5转向与ni相反。

5、解

弯矩图

(1)约束力计算

gMu=o

3FA-2F=0

T=°-667kN

2FY=0FA4-FB-F=0

F=F-F=O-333kN

BA(2)计算弯矩

Me=F&•1=0.667kN,m

(3)最大应力

Me_0.667X106

小=可一”义婚=106.iMPa

~~32~

3、

解:

(2)求FB

由XMA(F)=0

2F+4F—FBCOS30°X6=0

FB=2.31kN(3)求FAX

由

SFX=0

-

FAXFBsin30°=0

FAX=1.155kN(4)求FAY

由2Fy=0

O

FAY—2F+FBCOS30=0

FAy=2kN

机械设计基本专升本复习题（2）

一、填空题

1.两构件通过或接触构成运动副称为高副。

2.满足曲柄存在条件钱链四杆机构，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，常用从动件运动规律为运动时，将浮现冲击。

4.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取处接触应力为计算根据，其载

荷由对齿轮承担。

5.为使两对直齿圆柱齿轮能对的啮合，它们和必要分别

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带传动重要失效形式是和。

8.在设计V带传动时，V带型号是依照和选用。

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0

10.工作时只受不承受轴称为心轴。

二、选取题

1.渐开线原则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.在下列四种型号滚动轴承中，（）必要成对使用。

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.在下列四种类型联轴器中，能补偿两轴相对位移以及可以缓和冲击、吸收

振动是（）o

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，机构传动角/和压力角c关系是（）o

A.y=aB.7=90°—aC.y=90°+aD.y-180°—6z

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（对的打“，错误打“X”）

1.在较链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和不不大于别的两杆长度之和

时，为双曲柄机构。（）

2.在凸轮机构中，基圆半径获得较大时，其压力角也较大。（）

3.在平键联接中，平键两侧面是工作面。（）

4.斜齿圆柱齿轮原则模数是大端模数。（）

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.试述螺纹联接防松办法。

3.试分析影响带传动承载能力因素。

五、分析判断题

1.在钱链四杆机构中，已知/A8=150mm,4c=350mm,ZCD=320mm,/^^400

mm,试判断该机构类型，并给出判断根据。

2.如图所示为二级斜齿圆柱齿轮传动，［轴为输入轴，已知小齿轮1转向々和

齿轮1、2轮齿旋向如图所示。为使中间轴H所受轴向力可抵消一某些，试拟定

斜齿轮3轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受圆周力耳2、吊和轴向力工2、

工3方向。

I」一；1

r

ltl3ill114

£工X

题五、2图

六、计算题

1.计算下列机构自由度，并指出存在复合较链、虚约束或局部自由度

专

r

(a)3)

题六、i图

2.已知轮系如2图所示中，Z,=25、Z2=50,Z5=Z6=20,Z3=40,Z4=80,

n,=900r7min,且顺时针转动o求杆系H转速和回转方向。

;乳牛

TJ4

题六、2图

3.如图所示压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强

p=2N/mm2,缸径。=15()皿〃，依照联接紧密性规定，每个螺栓残存预紧力

产，=1.6代尸为单个螺栓工作拉力。若选用螺栓材料屈服极限巴=300N/mn?,试

按安全系数5=2时计算所需螺栓小径&o

题六、3图

七、构造题

下图为斜齿轮、轴、轴承组合构造图。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，并指出设计错误因素。(注：不必改正)

题七图

机械设计基本专升本复习题（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m9.

越大?增大10.弯矩转矩

二、选取题

CBDBD

三、判断题

xxvxxxxv

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相应节点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.螺纹连接防松办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Fo、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+LadWLbc+Led

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=3x5-2x7-0=1

此题中存在复合钱链，5个构件构成复合钱链，共有4个低副

b）解:F=3n-2PL-Ph=3x4-2x5-1=1

此题中滚子为局部自由度

2.解：由题意得，5-3-6-4构成行星轮系

i54H=必-加/山—nH=-Z3XZ4/Z5XZ6

由于1-2—5构成定轴轮系

ii2=ni/n2=ni/ns=Z…Z\

因止匕n5=450r/min

把n4=0及n5=450r/min代入上式

riH=5.55r/min

这表白系杆H旋转方向和齿轮1一致

3.解:

单个螺栓Q=Q'+F=2.6F

QZ=SPA

2.6FX6=2X3.14XD2/4

得F=2264.4N

[o]=300/2=150N/mm

因此di由公式得，d|=15.81mm

取螺栓直径为16mm

七.构造题

1.无垫片，无法调节轴承游系

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.轴套长度应不大于轮毂长度

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。

机械设计基本专升本复习题（3）及答案

一、填空

1、渐开线原则直齿圆柱齿轮传动，对的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带传动张紧可采用方式重要有：调节中心距和张紧轮装置。

4、齿轮加工办法诸多，按其加工原理不同，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，如采用普通螺纹联接，则螺栓也许失效形式为拉

虻。

二、单项选取题

1、一对齿轮啮合时，两齿轮C始终相切。

A分度圆B基圆C节圆D齿根圆

2、普通来说，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、四杆机构处在死点时，其传动角Y为A。

A0°B90°Cy>90°D0°<y<90°

4、一种齿轮上圆有Bo

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。

Aoab

Bbe

Ccd

Dde

6、力是具备大小和方向物理量，因此力是D

A刚体B数量C变形体D矢量

7、当两轴距离较远，且规定传动比精确，宜采用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，若至少有一种齿轮几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，

则轮系称为Ao

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D0

A齿轮线B齿廓线C渐开线D共筑齿廓

11、在摩擦带传动中B是带传动不能保证精确传动比因素,并且是不可

避免。

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_o

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。

A转动副B高副C移动副D也许是高副也也许是低副

14、最惯用传动螺纹类型是£o

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

相似，长度不同，则两杆C不同。

A轴向正应力bB轴向线应变£C轴向伸长D横向线应变

17、作用于某一物体同一点上两个力,F|=5N,F2=12N。当两个力夹角为3__

时，它们合力大小为7N。

A30°B60°C900D180°

18、为使移动后作用力与原作用力等效，应附加一

A作用力B力矩C力偶D平衡力系

19、阶梯轴应用最广重要因素是Ao

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重要因素之一是A。

A中心距可分性B齿轮啮合重叠度不不大于1

C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。

AGFCDEBABEBCBAZY

CABCDEFGDYZABCDE

24、闭式传动软齿面齿轮重要失效形式是Bo

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相似

C大、小齿轮材料不同D大齿轮材料力学性能略好

26、载荷中档冲击，频繁启动和正反转、两轴对中不精确状况下，联结两轴宜选

用C联轴器。

A刚性固定式B刚性补偿式C弹性D安全

27、凸轮机构从动件作等加速等减速运动规律，对机构导致_B

A刚性冲击B柔性冲击C无冲击D内冲击

28、材料相似、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

似拉力作用下，两拉杆横截面上应力A。

A相等B圆杆不不大于方杆C方杆不不大于圆杆D长杆不不

大于短杆

29、齿轮正变位可以Do

A提高齿轮传动重叠度B提高从动齿轮转速

C变化齿廓形状D提高其承载能力

30、一对齿轮持续传动条件是B。

A模数相等B重叠度不不大于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持续转动变为往复摆动

C往复移动变为转动D往复摆动变为持续转动

32、构成凸轮机构基本构件有A。

A3个B2个C5个D4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、如图所示凸轮机构推程运动角是A

A.120°

B.110°

C.70°

D.40°

35、理论上，原则直齿圆柱齿轮不产生根切最小齿数是£o

=

AZmin14BZmin=24CZmjn=17DZmin=21

36、拟定平行轴定轴轮系传动比符号办法为C。

A只可用(一11拟定B只可用画箭头办法拟定

C既可用(一1尸拟定也可用画箭头办法拟定D用画箭头办法拟定

37、凸轮机构中从动件推程采用等速运动规律时，在」_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£—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增长圆轴直径，且改用空心圆截面D减小轴长度

39、如图所示凸轮机构中，C从动件摩擦损失小且传力性能好。

40、带传动采用张紧轮目是A。

A调节带张紧力B提高带寿命

C减轻带弹性滑动D提高带承载能力

三、判断题(每题0.5分，共10分)

(J)1、齿轮传动原则安装是指：分度圆与节圆重叠。

(J)2、滚动轴承代号“6215”含义是深沟球轴承，直径系列2,内径75mm。

(x)3、键联接重要用途是：轴向固定。

(X)4、渐开线齿廓形状取决于分度圆直径大小。

(J)5、原则滚动轴承构成：内圈、外圈、滚动体、保持架。

(义)6、采用合金钢能提高轴刚度。

(J)7、工程中常以最大单位长度扭转角不得超过允许单位长度扭转角作为

圆轴扭转时刚度条件。

(X)8、按轴受载状况可分为：传动轴、心轴、正轴。

(J)9、带在工作时产生弹性滑动，是由于带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轴。

(X)11、按照关于原则就能选用零部件，称为原则件，如螺栓、螺母、轴承、

齿轮、内燃机曲轴等。

(J)12、力偶对刚体转动效应与它在作用面内位置无关。

(X)13、运动副是联接，联接也是运动副。

(X)14、物体平衡就是指物体静止不动。

(X)15、钱链四杆机构依照各杆长度，即可判断其类型。

(J)16、柔性约束只能承受拉力，而不能承受压力。

(X)17、点在某瞬时速度为零，那么该瞬时点加速度也为零。

(X)18、由于