機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)題庫及答案

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)試題及答案 緒論 一、填空（每空1分）T-1-1-01-2-3、構(gòu)件是機(jī)器的 運動 單元體；零件是機(jī)器的 制造 單元體；部件是機(jī)器的 裝配 單元體。T-2-2-02-2-4、平面運動副可分為 低副 和 高副 ，低副又可分為 轉(zhuǎn)動副 和 移動副 。T-2-2-03-2-2、運動副是使兩構(gòu)件接觸，同時又具有確定相對運動的一種聯(lián)接。平面運動副可分為 低副和 高副 。T-2-2-04-2-1、平面運動副的最大約束數(shù)為 2 。T-2-2-05-2-1、機(jī)構(gòu)具有確定相對運動的條件是機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目 等于 主動件數(shù)目。T-2-2-06-2-1、在機(jī)構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機(jī)構(gòu)的 工作情況和

2、 受力情況 。T-2-2-07-2-1、平面機(jī)構(gòu)中，兩構(gòu)件通過點、線接觸而構(gòu)成的運動副稱為 高副 。T-3-2-08-2-2、機(jī)構(gòu)處于壓力角=90°時的位置，稱機(jī)構(gòu)的死點位置。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄為原動件時，機(jī)構(gòu) 無 死點位置，而當(dāng)搖桿為原動件時，機(jī)構(gòu) 有 死點位置。T-3-2-09-2-2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點位置發(fā)生在從動件與連桿 共線 位置。T-3-2-10-2-1、在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄等速轉(zhuǎn)動時，搖桿往復(fù)擺動的平均速度不同的運動特性稱為： 急回特性 。T-3-2-11-2-1、擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角與導(dǎo)桿擺角的關(guān)系為 相等 。T-4-2-12-2-3、凸輪機(jī)構(gòu)是由 機(jī)架、凸

3、輪、從動件 三個基本構(gòu)件組成的。T-5-1-13-2-1、螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理是將螺旋運動轉(zhuǎn)化為 直線 運動。T-6-2-14-2-1、為保證帶傳動的工作能力，一般規(guī)定小帶輪的包角120°。T-6-7-15-2-3、鏈傳動是由 主動鏈輪 、從動鏈輪 、繞鏈輪上鏈條 所組成。T-6-7-16-2-3、鏈傳動和帶傳動都屬于 撓性件 傳動。T-7-2-17-3-6、齒輪嚙合時，當(dāng)主動齒輪的 齒根_推動從動齒輪的 齒頂 ，一對輪齒開始進(jìn)入嚙合，所以開始嚙合點應(yīng)為從動輪 齒頂圓 與嚙合線的交點；當(dāng)主動齒輪的 齒頂 推動從動齒輪的 齒根 ，兩輪齒即將脫離嚙合，所以終止嚙合點為主動輪 齒頂圓 與嚙合

4、線的交點。T-7-3-18-2-2、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件為 模數(shù) 和 壓力角 分別相等。T-7-2-19-3-2、_齒面磨損_和_因磨損導(dǎo)致的輪齒折斷_是開式齒輪傳動的主要失效形式。T-7-2-20-2-2、漸開線齒形常用的加工方法有 仿形法 和 范成法 兩類。T-7-2-21-2-2、在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應(yīng)力值的關(guān)系是H1 = H2。T-7-10-22-2-2、斜齒圓柱齒輪的重合度 大于 直齒圓柱齒輪的重合度，所以斜齒輪傳動平穩(wěn)，承載能力 高 ，可用于高速重載的場合。T-8-2-23-2-3、在蝸輪齒數(shù)不變的情況下，蝸桿的頭數(shù) 越少 ，則傳動比就越大。T-8-2-

5、24-2-3、蝸桿傳動的中間平面是指：通過_蝸桿_軸線并垂直于_蝸輪_軸線的平面。T-8-2-25-2-3、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是_ ma1=mt2、a1=t2、=_。T-10-2-26-2-3、若鍵的標(biāo)記為鍵C20×70GB1096-79,則該鍵為C型平鍵，b=20，L=70。T-10-1-27-2-2、輪系運動時，所有齒輪幾何軸線都固定不動的，稱定軸輪系輪系，至少有一個齒輪幾何軸線不固定的，稱 周轉(zhuǎn)星輪 系。T-11-2-28-2-3、軸的作用是支承軸上的旋轉(zhuǎn)零件，傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，按軸的承載情況不同，可以分為 轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸 。T-10-1-29-2-3、機(jī)械

6、靜聯(lián)接又可以分為 可拆 聯(lián)接和 不可拆 聯(lián)接，其中鍵聯(lián)接、螺紋聯(lián)接、銷聯(lián)接屬于 可拆 連接。T-10-2-30-2-3、.螺紋聯(lián)接防松的目的是防止螺紋副的相對運動，按工作原理的不同有三種防松方式： 摩擦力 防松、 機(jī)械 防松、 其它方法 防松。T-10-2-31-2-1、平鍵的工作面是鍵的 兩側(cè)面 。T-10-2-32-2-1、楔鍵的工作面是鍵的 上下兩面 。T-12-4-33-2-1、滑動軸承中所選用的潤滑油，其粘度越大，則其承載能力越 大 。T-10-2-34-2-1、普通平鍵的剖面尺寸(b×h)，一般應(yīng)根據(jù) 軸的直徑 按標(biāo)準(zhǔn)選擇。T-12-2-35-2-2、滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的

7、配合采用 基孔 制，外圈與軸承孔的配合采用 基軸 制。二、判斷題(正確的打，錯誤的打×)（每題2分）P-1-1-01-2-2、所有構(gòu)件一定都是由兩個以上零件組成的。（×）P-3-2-02-2-2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，傳動角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越高。（ ）P-3-2-03-2-2、極位夾角是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，搖桿兩極限位置的夾角。 (×)P-3-2-04-2-2、機(jī)構(gòu)處于死點位置時，其傳動角等于90°。 (×)P-4-2-05-2-2、凸輪輪廓的形狀取決于從動件的運動規(guī)律。(×) P-4-2-06-2-2、凸輪機(jī)構(gòu)中，從動件按等速運動規(guī)律運動時

8、引起剛性沖擊。（）P-6-3-07-2-2、帶傳動的彈性滑動是不可避免的，打滑是可以避免的。 ( )P-6-3-08-2-2、V帶型號中，截面尺寸最小的是Z型。（×）P-7-1-09-2-2、基圓以內(nèi)無漸開線。()P-7-9-20-2-2、在直齒圓柱齒輪傳動中，忽略齒面的摩擦力，則輪齒間受有圓周力、徑向力和軸向力三個力作用。（×）P-8-2-21-2-2、蝸桿傳動一般用于大速比的場合。()P-8-2-22-2-2、蝸桿傳動一般用于傳動大功率、大速比的場合。（×）P-9-1-23-2-2、定軸輪系的傳動比等于始末兩端齒輪齒數(shù)之反比。（×）P-10-1-24

9、-2-2、楔鍵的頂?shù)酌媸枪ぷ髅妗?)P-10-1-25-2-2、設(shè)計鍵聯(lián)接時，鍵的截面尺寸通常根據(jù)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小來選擇。 （×）P-10-2-26-2-2、在螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常要采用凸臺或凹坑作為螺栓頭和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受彎曲和減小加工面。（）P-10-2-27-2-2、螺紋聯(lián)接是可拆聯(lián)接。 ()P-12-3-28-2-2、滾動軸承的基本額定動載荷C值越大，則軸承的承載能力越高。( ) P-12-3-29-2-2、在相同工作條件的同類型滾動軸承，通常尺寸越大，其壽命越長。（ ）三、選擇題 (將正確答案的序號填在括號中)（每題2分）A-1-1-01-3-2、在如圖

10、所示的齒輪凸輪軸系中，軸4稱為(A)A.零件 B.機(jī)構(gòu) C.構(gòu)件 D.部件A-2-2-02-3-2、平面運動副所提供的約束為（C）A.1 B.2 C.1或2D.3A-2-2-03-3-2、若兩構(gòu)件組成低副，則其接觸形式為（A）A.面接觸B.點或線接觸C.點或面接觸D.線或面接觸A-2-4-04-3-2、機(jī)構(gòu)具有確定相對運動的條件是(A)A.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目 B.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于主動件數(shù)目 C.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目小于主動件數(shù)目D.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目大于等于主動件數(shù)目A-3-2-05-3-2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則為了獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，其機(jī)架

11、應(yīng)取(B)A.最短桿 B.最短桿的相鄰桿 C.最短桿的相對桿 D.任何一桿A-4-2-06-3-2、在凸輪機(jī)構(gòu)的從動件選用等速運動規(guī)律時，其從動件的運動(A)A.將產(chǎn)生剛性沖擊B.將產(chǎn)生柔性沖擊 C.沒有沖擊 D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊A-6-5-07-3-2、帶傳動的主要失效形式是帶的(A)A.疲勞拉斷和打滑 B.磨損和膠合 C.膠合和打滑D.磨損和疲勞點蝕A-6-3-08-3-2、帶傳動中彈性滑動現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于（C）A.帶的初拉力達(dá)不到規(guī)定值 B.帶與帶輪的摩擦系數(shù)過小 C.帶的彈性變形 D.帶型選擇不當(dāng)A-6-3-09-3-2、 (A )是帶傳動中所固有的物理現(xiàn)象，是不可避免的。A.

12、彈性滑動 B.打滑 C.松馳 D.疲勞破壞A-7-2-10-3-2、漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于(D)A.分度圓 B.齒頂圓 C.齒根圓 D.基圓A-7-7-11-3-2、閉式硬齒面齒輪傳動的主要失效形式是（B）A.齒面膠合B.輪齒疲勞折斷 C.齒面磨粒磨損 D.輪齒過載折斷A-7-7-12-3-2、齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則針對的齒輪失效形式是（A）A.齒面點蝕 B.齒面膠合 C.齒面磨損 D.輪齒折斷A-7-11-13-3-2、為了實現(xiàn)兩根相交軸之間的傳動，可以采用（C）A.蝸桿傳動 B.斜齒圓柱齒輪傳動 C.直齒錐齒輪傳動 D.直齒圓柱齒輪傳動A-7-7-14-3-2、齒輪傳動中，輪齒齒

13、面的疲勞點蝕經(jīng)常發(fā)生在(B)A.齒根部分 B.靠近節(jié)線處的齒根部分 C.齒頂部分 D.靠近節(jié)線處的齒頂部分A-7-10-15-3-2、一對正確嚙合的斜齒圓柱齒輪傳動的(A)均為標(biāo)準(zhǔn)值。A.法面模數(shù)、分度圓上的法面壓力角 B.端面模數(shù)、分度圓上的端面壓力角C.端面模數(shù)、分度圓上的端面壓力角、分度圓上的螺旋角 D.法面模數(shù)、分度圓上的法面壓力角、分度圓上的螺旋角A-8-2-16-3-2、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是(B)A.mt1=ma2, t1=a2,= B.ma1=mt2, a1=t2,= C.mt1=ma2, t1=a2,= - D.ma1=ma2, a1=t2,= - （注：下標(biāo)

14、t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪）A-8-2-17-3-2、蝸桿傳動的傳動比i等于（D）A.B.C.D.A-10-1-18-3-2、普通平鍵的長度應(yīng)（B）A .稍長于輪轂的長度 B .略短于輪轂的長度 C.是輪轂長度的三倍D.是輪轂長度的二倍A-10-1-19-3-2、鍵的截面尺寸b×h主要是根據(jù)( D )來選擇。A.傳遞扭矩的大小B.傳遞功率的大小 C.輪轂的長度 D.軸的直徑A-10-2-20-3-2、當(dāng)兩個被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時，宜采用（C）A.螺栓聯(lián)接 B.螺釘聯(lián)接 C.雙頭螺柱聯(lián)接 D.緊定螺釘聯(lián)接A-12-2-21-3-2、滾動

15、軸承在一般轉(zhuǎn)速下的主要失效形式是（C）A.過大的塑性變形 B.過度磨損 C.疲勞點蝕 D.膠合A-13-1-22-3-2、聯(lián)軸器和離合器均具有的主要作用是（B）A.補償兩軸的綜合位移 B.聯(lián)接兩軸，使其旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩 C.防止機(jī)器過載 D.緩和沖擊和振動A-13-1-23-3-2、下列聯(lián)軸器中，能補償兩軸的相對位移并可緩沖、吸振的是(D )A.凸緣聯(lián)軸器 B.齒式聯(lián)軸器 C.萬向聯(lián)軸器 D.彈性柱銷聯(lián)軸器四、問答題(每題5分)W-4-2-0、說出凸輪機(jī)構(gòu)從動件常用運動規(guī)律，沖擊特性及應(yīng)用場合。答：等速運動規(guī)律、等加速等減速運動規(guī)律、簡諧運動規(guī)律（余弦加速度運動規(guī)律）；等速運動規(guī)律有剛性沖擊，用

16、于低速輕載的場合；等加速等減速運動規(guī)律有柔性沖擊，用于中低速的場合；簡諧運動規(guī)律（余弦加速度運動規(guī)律）當(dāng)有停歇區(qū)間時有柔性沖擊，用于中低速場合、當(dāng)無停歇區(qū)間時無柔性沖擊，用于高速場合。W-6-3-01-2-5、說明帶的彈性滑動與打滑的區(qū)別。彈性滑動是由于帶傳動時的拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就存在著拉力差，所以彈性滑動是不可避免的；而打滑是由于過載引起的，只要不過載，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。W-7-1-01-2-5、簡述齒廓嚙合基本定律。不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點所做的公法線一定通過連心線上一定點，才能保證傳動比恒定不變。W-8-6-01-2-5、為什么閉式蝸桿傳動必須

17、進(jìn)行熱平衡計算？蝸桿傳動存在著相對滑動，摩擦力大，又因為閉式蝸桿傳動散熱性差，容易產(chǎn)生膠合，所以要進(jìn)行熱平衡計算。W-10-2-01-2-5、說明螺紋連接的基本類型及應(yīng)用。螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接、緊定螺釘連接。螺栓連接用于被連接件不厚、通孔且經(jīng)常拆卸的場合；雙頭螺柱連接用于被連接件之一較厚、盲孔且經(jīng)常拆卸的場合；螺釘連接用于被連接件之一較厚、盲孔且不經(jīng)常拆卸的場合。W-12-3-01-2-5、軸上零件的周向固定各有哪些方法？（指出四種以上方法）周向固定：鍵連接、花鍵連接、過盈配合連接W-12-3-01-2-5、軸上零件的軸向固定方法主要有哪些種類?各有什么特點?（指出四種以上）軸向固

18、定：軸肩、軸環(huán)、軸套、軸端擋板、彈性檔圈軸肩、軸環(huán)、軸套固定可靠，可以承受較大的軸向力；彈性檔圈固定可以承受較小的軸向力；軸端擋板用于軸端零件的固定。五、計算題J-2-5-01-4-10、說明機(jī)構(gòu)具有確定相對運動的條件，并判斷機(jī)構(gòu)運動是否確定？（10分）解：機(jī)構(gòu)具有確定相對運動的條件是：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于機(jī)構(gòu)中（接受外界給定運動規(guī)律的）原動件的個數(shù)。n=3，PL=3，PH2機(jī)構(gòu)自由度 F3n2PLPH1 ，因為W1F，所以機(jī)構(gòu)的運動確定。J-2-5-02-4-15、說明機(jī)構(gòu)具有確定相對運動的條件，并判斷機(jī)構(gòu)運動是否確定？（15分）  解答:機(jī)構(gòu)具有確定相對運動的條件是：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)

19、等于機(jī)構(gòu)中(接受外界給定運動規(guī)律的)原動件的個數(shù)。機(jī)構(gòu)中，n=7，PL=9，PH=1 F3n2PLPH=2W>0，所以機(jī)構(gòu)運動確定。C、G處復(fù)合鉸鏈，E處虛約束，F(xiàn)處局部自由度J-2-5-03-4-15、計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請明確指出。（15分）解答: C處為復(fù)合鉸鏈,則n=5, PL=7, PH=0F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1J-2-5-04-4-15、計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合鉸鏈，局部自由度和虛約束請明確指出。（15分）解答: F處為復(fù)合鉸鏈,H(或I ) 處為虛約束,則n=6, PL=8, PH=1F=3n-2PL-PH=3

20、*6-2*8-1=1J-3-2-05-3-10、圖示四桿機(jī)構(gòu)中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。取不同構(gòu)件為機(jī)架，可得到什么類型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？ （15分）解：因為最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于等于另外兩構(gòu)件的長度之和，滿足構(gòu)件的長度和條件，所以取AB為機(jī)架，得雙曲柄機(jī)構(gòu)；取BC或AD為機(jī)架，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；取CD為機(jī)架，得雙搖桿機(jī)構(gòu)； J-3-2-06-3-10、已知圖示機(jī)構(gòu)中，LAB=82mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm問：（1）此機(jī)構(gòu)中，當(dāng)取構(gòu)件AD為機(jī)架時，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一構(gòu)件？（必須根據(jù)計算結(jié)果

21、說明理由）（2）當(dāng)分別取構(gòu)件AB、BC、CD為機(jī)架時，各將得到什么機(jī)構(gòu)？（10分）解答：因為LBC+ LAD=50+120=170 mm LBC +LCD=82+96=178 mm所以LBC+ LAD< LBC +LCD符合曲柄存在的桿長之和條件.1) 當(dāng)取AD為機(jī)架時, 不存在曲柄, 得到雙搖桿機(jī)構(gòu);2) 當(dāng)分別取AB或CD為機(jī)架時,均得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu); 當(dāng)取BC為機(jī)架時, 得到雙曲柄桿機(jī)構(gòu).J-3-2-07-3-10、如圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知各構(gòu)件的長度LAB=50mm, LBC=110mm, LCD=80mm, LAD=100mm。（1）該機(jī)構(gòu)是否有曲柄？如有，請指出是哪個構(gòu)件（

22、必須根據(jù)計算結(jié)果說明理由）；（2）當(dāng)分別取構(gòu)件AB、BC、CD為機(jī)架時，各將得到什么機(jī)構(gòu)？（10分）解答：因為LAB+LBC=50+110=160mm LAB+LBC=80+100=180mm所以LAB+LBC< LAB+LBC符合曲柄存在的桿長之和條件.1)當(dāng)取AD為機(jī)架時, 得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu);2)當(dāng)取AB為機(jī)架時,得到雙曲柄桿機(jī)構(gòu); 當(dāng)取BC為機(jī)架時;得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu);當(dāng)取CD為機(jī)架時;得到雙搖桿機(jī)構(gòu).J-7-3-08-3-10、已知一對外嚙合漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=200mm，齒數(shù)Z1=20，Z2=80，齒頂高系數(shù)ha* =1，壓力角=20° 。試求這對齒輪

23、的模數(shù)m，傳動比i12，節(jié)圓直徑及嚙合角。解： 節(jié)圓直徑=分度圓直徑d 1=mz1=4×20=80mm d 2=mz2=4×80=320mm mm J-7-3-09-4-15、某標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知齒距p=12.56mm，齒數(shù)z=20，正常齒制。求該齒輪的分度圓直徑d、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df、基圓直徑db、齒高h(yuǎn)及齒厚s。(cos20º0.94)解答：p12.56mm，m=4mm; 分度圓直徑d=m·z=4×20=80mm;基圓直徑db=d ·cos20º=75.2mm; 齒頂圓直徑da=m·(Z+2ha

24、*)=88mm;齒根圓直徑df= m·(Z2ha*2c*)=70mm; 齒高h(yuǎn)= m ·(2ha*+c*) =9mm;齒厚s=6.28mmJ-7-3-10-3-10、已知一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=108mm,傳動比i12=3,小齒輪齒數(shù)Z1=18。試確定大齒輪的齒數(shù)Z2、齒輪的模數(shù)m和兩輪的分度圓直徑。解:由 i12=3 ,得Z2=3*18=54,又由 mm,分度圓直徑: mm, mm。J-9-1-11-3-10、如下圖所示輪系中，已知Z1=16，Z2=36，Z3=25，Z4=50，Z5=2，Z6=20，若n1=600r/min，求蝸輪的轉(zhuǎn)速n6及各輪的

25、轉(zhuǎn)向。（10分） 解: J-9-1-12-4-20、在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數(shù)為：Z1=20, Z2=40, Z3=20, Z4=30, Z5=80，運動從軸輸入，軸輸出，n=1000r/min,轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試求輸出軸的轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)動方向。（20分）解:由Z3、Z4、Z5、H系桿組成星行輪輪系，可得：其中：n5=0，所以：即：或：；又：i12又因為：i所以：，解得:n=n3=2500 r/min，負(fù)號表示n與n方向相反，如圖所示。J-12-2-13-4-20、某軸用一對圓錐滾子軸承支承，外圈窄邊相對安裝，已知兩軸承所承受的徑向載荷分別為Fr=9000N,Fr=5000N，其內(nèi)部軸向力分別為FS=2430N,FS=1350N,傳動件作用于軸上的軸向力FA=1000N,判斷系數(shù)e=0.32,當(dāng)Fa/Fre時，X=1,Y=0,當(dāng)Fa/Fr>e時，X=0.4，Y=1.88。試分別計算出軸承的當(dāng)量動載荷。解：軸向力：FS+FA=2430+1000=3430N>S