机械设计基础考试题库及答案..讲课讲稿.pdf

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1、 机械设计基础考试题库及答案.精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 机械设计基础考试题库 一、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：二、填空题 1.机械是（

2、机器）和（机构）的总称。2.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）。3.平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2PL-PH）。4.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）。5.铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=200mm，c=100mm，d=90mm。若以杆为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。6.在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。7.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

3、机架相连的杆称为（连杆）。8.平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。9.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）。10.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）。11.凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。12.凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。13.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）。14.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：max=1b1

4、c。15.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。16.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）。17.渐开线的形状取决于（基）圆。18.一对齿轮的正确啮合条件为：（m1=m2）与（1=2）。19.一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1）。20.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）。21.一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m1=m2）、（1=2）与（1=-2）。22.蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。23.通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。24.常用的轴系

5、支承方式有（向心）支承和（推力）支承。25.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）。26.润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。27.列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴器）。28.轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。29.普通三角螺纹的牙形角为（60）度。30.常用联接螺纹的旋向为（右）旋。31.普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。32.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。33.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。34.两级圆柱齿轮减速器有（展开

6、式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。35.轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。36.轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。37.轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。38.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。39.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。40.凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。41.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。42.按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副）。43.轴上与轴

7、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）。44.螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹）两类。45.轮系可分为（定轴轮系）与（周转轮系）两类。46.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。47.构件是机械的（运动）单元；零件是机械的（制造）单元。精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 48.V 带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。三、判断题 1.一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。2.一个高副可约束构件的两个自由度。3.在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。4.销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。5

8、.两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。6.局部自由度是与机构运动无关的自由度。7.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。8.在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。9.压力角越大对传动越有利。10.在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。11.偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。12.曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。13.减速传动的传动比 i1。14.型带所能传递的功率最大。15.在带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。16.带传动一般用于传动的高速级。17.带传动的小轮包角越大，承载能力越大。18.选择带轮直径时，直径越小越好。19.渐开线

9、上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。20.基圆直径越大渐开线越平直。21.设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。22.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。23.只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。24.螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。25.挤压就是压缩。26.受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。27.仅传递扭矩的轴是转轴。28.低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。29.代号为 6310 的滚动轴承是角接触球轴承。30.对载荷小，而工作平稳的轴可选用球轴承。31.用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。32.用离合器时无需拆卸就能使两轴分离

10、。33.凸缘联轴器属于固定式刚性联轴器。34.花键联接只能传递较小的扭矩。四、简答题：1.机器与机构的主要区别是什么？2.构件与零件的主要区别是什么？3.何谓标准件？它最重要的特点是什么？试列举出五种标准件。4.蜗杆传动的正确啮合条件是什么？5.铰链四杆机构的基本形式有哪几种？各有何特点？6.什么是机架、连架杆、连杆？最短的连架杆是否一定是曲柄？7.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？8.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？9.槽轮机构有何特点？10.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？

11、11.何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？12.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？13.一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么？14.一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么？15.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？16.为什么斜齿轮以法面参数为标准值？17.齿轮为什么会发生根切现象？18.怎样避免根切现象的发生？19.试列举出三种实现间歇运动的机构。精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 20.试列举出三种将转动变成直动的机构。21.蜗杆与蜗轮的正确啮合条件是什么？22.螺杆螺纹的牙型有哪几种？各有什么特点？23.有何区别？各用于何种工作场合

12、？24.标准直齿圆柱齿轮的主要参数有哪些？25.能实现将转动变为直动的有哪几种机构？26.何谓定轴轮系，何谓周转轮系？27.齿轮系分为哪两种基本类型？它们的主要区别是什么？28.齿轮系的功用有哪些？29.花键联接与平键联接相比有哪些优缺点？30.销的基本类型及其功用如何？31.为什么大多数螺纹联接必须防松？防松措施有哪些？32.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？33.自行车的中轴和后轴是什么类型的轴，为什么？34.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？35.轴上传动零件常见的轴系支承方式有哪些？36.选择轴承类型时要考虑哪些因素？37.齿轮传动设计

13、准则是什么？(试述齿轮传动的计算程序)38.蜗杆传动有哪些特点？39.选择轴承时应考虑哪些因素？40.齿轮传动有何特点？41.（摩擦）带传动有何特点？42.机器有哪些类型?43.机器有哪些特征?机构与机器的区别何在?44.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：1.（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。2.两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。3.一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（B）。.双支梁；.外伸梁；.悬臂梁。4.一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（

14、C）。.双支梁；.外伸梁；.悬臂梁。5.一般飞轮应布置在转速（B）的轴上。.较低；.较高；.适中。6.在下列平面四杆机构中，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。7.在下列平面四杆机构中，（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。8.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。9.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。10.图示铰链四杆机构是

15、（B）。.曲柄摇杆机构；.双曲柄机构；.双摇杆机构。11.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。精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 12.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。13.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。14.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。15.一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

16、等；.两齿轮的齿侧间隙为零；.两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；.两齿轮的模数和压力角分别相等。16.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）。.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。17.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。18.自行车的中轴属于（A）轴。.传动轴；.转轴；.固定心轴；.转动心轴。19.自行车的后轴属于（A）轴。.传动轴；.转轴；.固定心轴；.转动心轴。20.渐开线的形状取决于（B）直径。.节圆；.基圆；.分度圆；.齿顶圆。21.（A）是齿轮最主要的参数。.模数；.压力角；.分度圆；.齿数。2

17、2.国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角=（D）。.35；.30；.25；.20。23.圆锥齿轮传动适用于（A）传动。.相交轴；.平行轴；.交错轴。24.蜗杆传动适用于（C）传动。.相交轴；.平行轴；.交错轴。25.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。26.不能用于传动的螺纹为（A）螺纹。.三角形；.矩形；.梯形；.锯齿形。27.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。28.减速器的传动比=（A）。.1；.1；.1。29.普通螺

18、纹的公称直径是（C）。.螺纹的中径；.螺纹的小径；.螺纹的大径。30.30000 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。31.推力球轴承的类型代号为（C）。.10000；.30000；.50000；.60000。32.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。33.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。34.自行车飞轮的内部结构是属于（B）。.链传动；.超越离合器；.安全 离合器；.弹性联轴器。35.转轴承受（A）。.扭矩

19、；.弯矩；.扭矩和弯矩。36.对于高负荷、重要的转轴，应选用（D）材料。.Q235；.45 钢；.20钢；.40Cr。37.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；.避免偏心载荷；.增大接触面；.外观好。38.圆锥销的锥度是（B）。.1：60；.1：50；.1：40；.60：1。五、计算题 精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 1、计算下图机构的自由度，并判断机构的运动是否确定。(1)(2)(3)(4)(5)(6)解：F=3n-2PL-PH =34-24-2 =2 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =36-28-1 =1 (运动确定)解：F=3

20、n-2PL-PH =35-27-0 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =36-28-1 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =37-210-0 =1 (运动确定)精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 (7)(8)(9)(10)(11)(12)解：F=3n-2PL-PH =39-212-2 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =310-214-0 =2 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =33-23-2 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =35-27-0 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =33-23-2 =1 (运动确定)

21、解：F=3n-2PL-PH =37-29-1 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =34-25-1 =1 (运动确定)精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 (13)(14)(15)CADBAB=BC=BD (16)(17)解：F=3n-2PL-PH =33-23-2 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =37-210-0 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =33-24-0 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =34-24-2 =2 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =37-210-0 =1 (运动确定)精品文档 收集于网络，如有侵权请联

22、系管理员删除 (18)(19)(20)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(=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。解：F=3n-2PL-PH =35-27-0 =1 (运动确定)解：F=3n-2PL-PH =39-212-0 =3 (运动确定)液压缸为动力源 解：F=3n-2PL-PH =39-212-2 =1 (运动确定)精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 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，

23、h*a=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 cos0.94)(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*a)=110 (2 分)齿轮 2 齿顶圆直径 da2=m(z1+2h*a)=310 (2 分)4 齿轮 1 基

24、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(=20,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=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*a)=5(30+21)=160 (2 分)齿轮 2 齿顶圆直径 da2=m(z1+2h

25、*a)=5(90+21)=460 (2 分)3 齿轮 1 齿根圆直径 df=m(z1-2h*a-2c*)=5(30-21-20.25)=137.5 (2分)齿轮 2 齿根圆直径 df=m(z2-2h*a-2c*)=5(90-21-20.25)=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：精品文档 收集于网络，如有

26、侵权请联系管理员删除 16171820406836432154325115zzzzzzzznni（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:16/14530341515173214324114zzzzzznni （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

27、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）120301006050300065316426116nzzzzzznni=500 解：n6=6 r/min（方向标在图上）)m/s(0314.0100060/610014.3100060/Dnv (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=

28、80.n1=800r/min.试求 n9,并确定各轮的回转方向。精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 参考试题：如图所示轮系,已知 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：220402530010060754030z86431975429119zzzzzzzzznni=45 n9=10 r/min （方向标在图上）(5)如图所示轮系,已知 Z1=120 Z2=20 Z3=25 Z4=40 Z5=75 Z6=Z7=Z8=20 Z9=1 Z10=

29、96 n1=960r/min.试求 n10,并确定各轮的回转方向.解 20489604812020402512096202075402096010109764311087542101110nnzzzzzzzzzzzznni 方向如图 六、改错题 1、下图中的 1、2、3、4、5 处是否合理？为什么？应如何改进？（用图表达）精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 12345 解：可以用以下图表达或后续文字描述 1 处不合理（1 分）：轴肩直径大于轴承内圈外径，不利于拆卸（1 分），在此设计阶梯（1 分）2 处不合理（1 分）：与齿轮配合处轴头宽度超过轮毂宽度，不利于定位（1 分），缩短（

30、1 分）；3 处不合理（1 分）：轴套外径大于轴承内圈外径，不利于拆卸（1 分），在此设计阶梯轴套（1 分）4 处不合理（1 分）：轴承内圈配合处不能有螺纹，易损坏轴承（1 分），在此设计退刀槽（1 分）5 处不合理（1 分）：没有倒角，不利于螺母装配（1 分）,与螺母装配处要有倒角.（1 分）2、下图轴的结构设计是否合理？为什么？应如何改进？（用图表达）12345 解：可以用以下图表达或后续文字描述 1 处不合理（1 分）：轴肩直径大于轴承内圈外径，不利于拆卸（1分），在此设计阶梯（1 分）2 处不合理（1 分）：齿轮无法装配（1 分），设计成阶梯（1 分）；3 处不合理（1 分）：轴套外径

31、大于轴承内圈外径，不利于拆卸（1分），在此设计阶梯轴套（1 分）4 处不合理（1 分）：联轴器没有轴向定位（1 分），设计轴肩定位（1分）5 处不合理（1 分）：联轴器没有轴向固定（1 分）,设计轴端档圈 1分）七、实践题 举一平面连杆机构应用实例，并画出简图和计算自由度。八、分析与计算 1.分析下列平面机构的自由度。(a.F=1，b.F=2，c.F=1，d.F=1，e.F=1，f.F=1。)精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 2.试画出带传动的应力分布图，并标出最大应力的位置。(见附件)3.机械传动系统如图所示，根据图示参数和信息，求运动链末端构件的运动速度或行程并标明其运动方向。(a.n6=26.1r/min，b.n4=7r/min，c.手柄每转行程：l=2.22mm)