2022-2023學(xué)年機(jī)械基礎(chǔ)章節(jié)習(xí)題+答案

思考題及參考答案

緒論

1.機(jī)器有哪些部分組成？各組成部分分別有哪些作用？

答案：機(jī)器通常由動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分和控制部分組成。各組成部分的作

用和應(yīng)用舉例如下表所示。

機(jī)器各組成部分的作用及應(yīng)用舉例

組成部分作用應(yīng)用舉例

機(jī)器工作的動力來源，把其他類型的能最轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，

動力部分電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)等

以舞動機(jī)器各部分運動

機(jī)床中的帶傳動、齒輪傳動、螺

傳動部分將動力部分的運動和動力傳遞給執(zhí)行部分

旋傳動等

執(zhí)行部分直接完成機(jī)器工作任務(wù)的部分，處「整個傳動裝置的終端機(jī)床的主軸、托板

控制機(jī)器正常運行和工作，并隨時實現(xiàn)或終止機(jī)器的各種

控制部分汽車的轉(zhuǎn)向盤、剎車裝置等

預(yù)定動作

2.機(jī)器與機(jī)構(gòu)在功用上有哪些區(qū)別？

答案：機(jī)器與機(jī)構(gòu)在功用上的區(qū)別在于：機(jī)器是利用機(jī)械能做功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的，

而機(jī)構(gòu)是傳遞或轉(zhuǎn)換運動，或者實現(xiàn)某種特定的運動形式。如果不考慮做功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)

換，只從結(jié)構(gòu)和運動的角度來看，機(jī)構(gòu)和機(jī)器之間是沒有區(qū)別的。因此，為了簡化敘述，

有時也用“機(jī)械”一詞作為機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱。

第1章帶傳動

1.簡述帶傳動的組成和分類.

答案：帶傳動一般由主動軸上的帶輪（主動輪）、從動軸上的帶輪（從動輪）和緊套

在兩輪上的撓性帶組成。根據(jù)工作原理不同，帶傳動分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動兩

種。

2.簡述平帶傳動的組成和分類。

答案：平帶傳動是由平帶和平帶輪組成的摩擦傳動。平帶的橫截面為扁平矩形，其工

作面是與輪緣表面相接觸的內(nèi)表面。平帶傳動的傳動形式有開口式、交叉式和半交叉式3

類。

3.平帶傳動的主要參數(shù)有哪些？

答案：平帶傳動的主要參數(shù)：傳動比、帶輪的包角、平帶的幾何長度。

4.V帶傳動有哪些優(yōu)點？它主要應(yīng)用于哪些情況？

答案：與平帶傳動相比較，V帶傳動具有傳動平穩(wěn)、、噪聲低、傳動中不易產(chǎn)生振

動、傳遞功率大等優(yōu)點。一般來說，V帶傳動主要用于傳遞功率小于等于lOOkW,帶速為

5?25m/s,要求傳動平穩(wěn)但傳動比不嚴(yán)格的機(jī)械中。

5.簡述同步帶傳動的特點及應(yīng)用。

答案：（D與摩擦型帶傳動相比，同步帶傳動兼有帶傳動、鏈傳動的一些特點。同步

帶傳動具有傳動比準(zhǔn)確、效率高（可達(dá)98%）、傳動平穩(wěn)、噪聲低、使用壽命長、允許的

帶速高（可達(dá)50?80m/s）、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。其主要缺點是制造和安裝精度要求高，價格

也較高。

（2）同步帶傳動適用于中、小功率且要求傳動比準(zhǔn)確的場合。廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、汽

車、數(shù)控機(jī)床等機(jī)械中。

第2章螺旋傳動

1.什么是螺旋傳動？它有哪些形式？

答案：在實際生產(chǎn)、生活中，常采用螺旋傳動。例如，常用的螺旋千斤頂、臺虎鉗及

頂拔器等。它們有一個共同點，即通過螺紋達(dá)到傳動的目的。這種利用螺旋副來傳遞運動

和（或）動力的機(jī)械傳動稱為螺旋傳動。螺旋傳動分為普通螺旋傳動、差動螺旋傳動和滾

珠螺旋傳動3種傳動形式，最常見的是普通螺旋傳動.

2.什么是螺紋？

答案：螺紋是指在圓柱表面或圓錐表面上，沿著螺旋線所形成的具有相同斷面的連續(xù)

凸起和溝槽。在圓柱或圓錐外表面上所形成的螺紋稱為外螺紋，在圓柱或圓錐內(nèi)表面上所

形成的螺紋稱為內(nèi)螺紋。

3.簡述螺紋旋向的判別方法。

答案：常用。螺紋旋向的判別方法是：將螺紋軸線豎直放置，伸開右手，手掌心對著

自己，四指與螺紋軸線一致，其可見側(cè)螺紋牙由左向右上升而與大拇指指向一致時為右旋

螺紋，反之為左旋螺紋。

4.簡述普通螺旋傳動直線移動距離的計算方法。

答案：

在普通螺旋傳動中，螺桿（螺母）相對于螺母（螺桿）每回轉(zhuǎn)一圈，螺桿就移動

一個導(dǎo)程A的距離。因此，移動距離2等于回轉(zhuǎn)圈數(shù)N與導(dǎo)程R的乘積，即

L=NR

式中，L——移動件的移動距離（mm）;

N--回轉(zhuǎn)圈數(shù)（I）：

Ph——螺紋導(dǎo)程（min）。

5.簡述普通螺旋傳動直線移動速度的計算方法。

答案：

在普通螺旋傳動中，螺桿（螺母）相對于螺母（螺桿）的轉(zhuǎn)速為〃時，螺桿（螺

母）的移動速度為轉(zhuǎn)速”與其導(dǎo)程R的乘積，即

V=7近

式中，v—移動件的運動速度（mm/min）：

ii---轉(zhuǎn)速（r/niim）；

R---螺紋導(dǎo)程（inm）。

6.什么是差動螺旋傳動？其原理是什么？

答案：由兩個螺旋副組成的使活動螺母與螺桿產(chǎn)生差動（不一致）運動的螺旋傳動稱

為差動螺旋傳動，其原理如下圖所示。

螺桿活動螺母固定螺母（機(jī)架）

差動螺旋傳動原理

7.簡述滾珠螺旋傳動的優(yōu)點及其與一般螺旋傳動機(jī)構(gòu)主要區(qū)別。

答案:滾珠螺旋傳動與一般螺旋傳動機(jī)構(gòu)的主要區(qū)別是滾珠螺旋傳動在螺桿和螺母之間

增加了滾動體（一般均為滾珠），使螺桿和螺母不直接接觸，將原來接觸表面間的滑動摩擦

變?yōu)闈L動摩擦。因此，滾珠螺旋傳動具有摩擦損失小、效率高（90%以上）、磨損小、使用壽

命長及傳動精度高等優(yōu)點。

第3章鏈傳動和齒輪傳動

1.簡述鏈傳動的組成。

答案：鏈傳動是由一個具有特殊齒形的主動鏈輪，通過鏈條與鏈輪輪齒的嚙合帶動另一

個具有特殊齒形的從動鏈輪來傳遞運動和動力的傳動裝置。它是由分裝在兩平行軸上的主動

鏈輪、從動鏈輪和繞于兩鏈輪上的鏈條組成的。

2.鏈傳動有哪些應(yīng)用特點？

答案：鏈傳動與帶傳動相比具有以下特點。

（1）鏈傳動為具有中間撓性件的嚙合傳動，中心距適用范圍較大，無彈性滑動和打滑

現(xiàn)象，能獲得準(zhǔn)確的平均傳動比。

（2）張緊力小，故對軸的壓力小。

（3）傳動效率高，可達(dá)98%。

（4）能在低速、重載和高溫、油污、潮濕等惡劣環(huán)境下工作。

（5）傳動平穩(wěn)性差，工作時有一定的沖擊和噪聲，無過載保護(hù)作用。

鏈傳動適用于兩平行軸間距較大的低速傳動及工作條件惡劣的場合，廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)

械、冶金機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、運輸機(jī)械等領(lǐng)域。

3.什么是齒輪傳動？它有哪些類型？

答案：齒輪傳動是指利用齒輪輪齒的嚙合來傳遞運動和動力的一種機(jī)械傳動。

齒輪傳動的類型很多，根據(jù)兩齒輪嚙合傳動時其相對運動是平面運動還是空間運動，可

將齒輪傳動分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動兩大類。

4.齒輪傳動有哪些優(yōu)缺點？

答案：

齒輪傳動的優(yōu)缺點

優(yōu)點缺點

（1）能保證瞬時傳動比的恒定，傳動平穩(wěn)性好，傳遞運動準(zhǔn)確

可靠。（1）工作時有振動、沖擊和噪聲。

（2）傳遞功率和速度范圍大，傳遞功率可高達(dá)5xlO*W,R（2）制造和安裝精度要求高，加工成本高.

周速度可以達(dá)到3OOm/s。（3）不能實現(xiàn)無級變速。

（3）傳動效率高，使用壽命長.（4）不適宜用在中心距較大的場合

（4）結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，維護(hù)簡便

5.簡述漸開線的性質(zhì)。

答案：從漸開線的形成過程可以看出，它具有如下性質(zhì)。

(1)發(fā)生線在基圓上滾過的線段長度NK等于基圓上被滾過的一段弧長NC。

(2)漸開線上任意一點的法線必切于基圓。

(3)漸開線的形狀取決于基圓的大小。

(4)漸開線上各點的壓力角aK不相等。離基圓越遠(yuǎn)壓力角越大，基圓上的壓力角

為零。

(5)基圓內(nèi)無漸開線。

6.斜齒圓柱齒輪傳動的特點是什么？

答案：與直齒圓柱齒輪傳動相比較，斜齒圓柱齒輪齒面上的接觸線是斜直線，傳動時輪

齒齒面上的接觸線長度由短逐漸變長，再由長變短，直至脫離嚙合。此外，由于斜齒輪的輪

齒是傾斜的，同時嚙合的輪齒對數(shù)比直齒輪多，因此斜齒輪傳動具有如下傳動特點。

(1)傳動平穩(wěn)，沖擊、噪聲和振動小。

(2)承載能力強(qiáng)，適于高速、大功率傳動。

(3)傳動時產(chǎn)生軸向力。

(4)不能用作變速滑移齒輪。

7.什么是齒輪輪齒的失效？它有哪些形式？

答案：齒輪在傳動過程中，由于各種原因，會發(fā)生輪齒折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，從而

失去正常的工作能力，這種現(xiàn)象稱為齒輪輪齒的失效。常見的失效形式有輪齒折斷、齒面

點蝕、齒面磨損、齒面膠合、齒面塑性變形等。

第4章蝸桿傳動

1.簡述蝸桿傳動的組成。

答案：蝸桿傳動是由蝸桿副(蝸桿、蝸輪)組成的傳動裝置。通常情況下蝸桿是主動

件，蝸輪是從動件，用來傳遞空間兩軸垂直交錯成90°的軸間傳動。

2.什么是蝸桿傳動的傳動比？

答案：蝸桿傳動的傳動比是主動蝸桿的轉(zhuǎn)速與從動蝸輪轉(zhuǎn)速的比值，也等于蝸桿頭數(shù)

與蝸輪齒數(shù)的反比，即

.?1：2

"2=-=一

?2:1

式中，d、“2---蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)速(r/niin)；

4---------蝸桿的頭數(shù)；

口——蝸輪的齒數(shù)。

3.蝸桿傳動的主要參數(shù)有哪些？

答案：蝸桿傳動的主要參數(shù)包括模數(shù)、壓力角、蝸桿導(dǎo)程角、蝸輪螺旋角、蝸桿頭

數(shù)、蝸輪齒數(shù)、蝸桿分度圓直徑、蝸桿直徑系數(shù)、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)及中心距等。

4.要使蝸桿副正確嚙合傳動，應(yīng)滿足哪些條件？

答案：要使蝸桿副正確嚙合傳動，應(yīng)滿足一定的條件。普通圓柱蝸桿傳動的正確嚙合

條件如下。

(1)在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向模數(shù)和蝸輪的端面模數(shù)相等。

(2)在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向壓力角和蝸輪的端面壓力角相等。

(3)蝸桿導(dǎo)程角與蝸輪螺旋角相等，且旋向一致。

第5章輪系

1.什么是輪系？

答案：由兩個相互嚙合的齒輪所組成的齒輪機(jī)構(gòu)是齒輪傳動中的最基本的形式。在實

際機(jī)械裝置中，為了獲得較大的傳動比或?qū)崿F(xiàn)變速、換向的要求，常常要采用多對齒輪進(jìn)

行傳動。這種由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動系統(tǒng)稱為輪系。

2.輪系有哪些分類？

答案：輪系的形式有很多，按照輪系中各齒輪軸線是否平行，輪系可分為平面輪系和

空間輪系兩大類；按照輪系傳動時各齒輪的幾何軸線在空間的相對位置是否固定，輪系可

分為定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系三大類。

3.輪系有哪些特點？

答案：輪系特點：可以獲得很大的傳動比、可以實現(xiàn)相對較遠(yuǎn)距離的傳動、可以方便

地實現(xiàn)變速和變向要求、可實現(xiàn)運動的合成與分解。

4.簡述什么是定軸輪系傳動比及其計算方法。

答案：定軸輪系的傳動比是指輪系中首、末兩輪的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比，又等于各

級齒輪傳動比的連乘積。

一般來說，若輪系中1為首輪，k為末輪，則該輪系的傳動比公式為

%啜=：='叢-八*=（T）"x二"7

M所有從動輪齒數(shù)的連乘積

7X所有主動輪齒數(shù)的連乘積

式中，（T廠項只表示轉(zhuǎn)向，指數(shù)〃，只表示輪系中外嚙合齒輪的對數(shù)。小值為正則

表示齒輪1與齒輪左轉(zhuǎn)向相同；反之，表示轉(zhuǎn)向相反。

5.周轉(zhuǎn)輪系有哪些分類？

答案：按中心輪是否固定，周轉(zhuǎn)輪系分為行星輪系和差動輪系兩類。中心輪的轉(zhuǎn)速都

不為零的周轉(zhuǎn)輪系稱為差動輪系；有一個中心輪的轉(zhuǎn)速為零的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系。

第6章平面連桿機(jī)構(gòu)

1.什么是運動副？

答案：在機(jī)構(gòu)中每個構(gòu)件以一定的方式來與其他的構(gòu)件相互接觸，兩者之間形成一種

可動的連接，從而使兩個相互接觸的構(gòu)件之間的相對運動受到限制。這種兩構(gòu)件直接接觸

且能產(chǎn)生一定形式相對運動的可動連接，稱為運動副。按運動副中兩構(gòu)件的接觸形式不

同，運動副可分為低副和高副兩大類。

2.簡述運動副的應(yīng)用特點。

答案：（1）低副的特點。承受載荷時的單位面積壓力較小，承載能力大，但摩擦損失

大，效率低，不能傳遞較復(fù)雜的運動。

（2）高副的特點。承受載荷時的單位面積壓力較大，承載能力低，接觸處易磨損，但

能傳遞較復(fù)雜的運動。

3.什么是機(jī)構(gòu)運動簡圖？

答案：在分析機(jī)構(gòu)運動時、實際構(gòu)件的外形和結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜。為簡化問題，在工程

上通常不考慮與運動無關(guān)的構(gòu)件外形和運動副的具體構(gòu)造，僅用規(guī)定的符號來表示機(jī)構(gòu)中

的構(gòu)件和運動副，并按一定的比例畫出各運動副的相對位置及它們相對運動關(guān)系的圖形。

這種表示機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對運動關(guān)系的簡明圖形，稱為機(jī)構(gòu)運動簡圖。

4.錢鏈四桿機(jī)構(gòu)有哪些分類？

答案：錢鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)連架桿的運動形式不同，可分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)

和雙搖桿機(jī)構(gòu)3種基本類型。

第7章凸輪機(jī)構(gòu)

1.簡述凸輪機(jī)構(gòu)的基本組成。

答案：，凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪、從動件和機(jī)架3個基本構(gòu)件組成。其中，凸輪是一個具有曲

線輪廓或凹槽的構(gòu)件，通常作為主動件并做等速回轉(zhuǎn)或移動運動。凸輪機(jī)構(gòu)通過高副接觸

使從動件得到預(yù)期的運動規(guī)律。

2.凸輪機(jī)構(gòu)有什么特點？

答案：凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞€可以使從動

件獲得預(yù)期的運動規(guī)律。但由于它不便于潤滑且易磨損，因此，一般只用在傳遞功率較低

的場合。

第8章其他常用機(jī)構(gòu)

1.無級變速機(jī)構(gòu)有哪些優(yōu)點？

答案：無級變速機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，易于平緩、連續(xù)變速的優(yōu)點。

2.為什么齒式棘輪機(jī)構(gòu)只適用于轉(zhuǎn)速不高、轉(zhuǎn)角不大及小功率的場合？

答案：齒式棘輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、運動可靠的優(yōu)點。但由于棘輪的轉(zhuǎn)角只能有級調(diào)

節(jié)，且傳遞動力小，棘輪機(jī)構(gòu)工作時會有沖擊和噪聲。因此，齒式棘輪機(jī)構(gòu)只適用于轉(zhuǎn)速

不高、轉(zhuǎn)角不大及小功率的場合。

3.一般槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用在什么場合？

答案：槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，轉(zhuǎn)位迅速且工作可靠。但制造與裝配精度要求

較高，且轉(zhuǎn)角大小不能調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)動時有沖擊，故不適用于高速轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。一般用于轉(zhuǎn)速不

高的自動機(jī)械、半自動機(jī)械中。

第9章鍵和銷

1.什么是軸零件？

答案：軸系零件是指以軸為核心零件及起支承作用的軸承、連接軸上零件的鍵、銷

等。

2.簡述鍵連接的作用和特點。

答案：鍵連接的作用是：實現(xiàn)軸與軸上零件（如齒輪、帶輪等）之間的周向固定，并傳遞

運動和轉(zhuǎn)矩。鍵連接屬于可拆連接，且具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、工作可靠及標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)

點，在機(jī)械中應(yīng)用廣泛。

3.普通平鍵有哪些形式？

答案：普通平鍵按其端部形狀不同分為圓頭（A型）、平頭（B型）和單圓頭（C型）3

種形式。A型普通平鍵在鍵槽中不會發(fā)生軸向移動，且加工方便，因而應(yīng)用較廣泛；C型

普通平鍵多用于軸的端部。

4.簡述花鍵連接的定義和組成。

答案：由沿軸和輪轂孔周向均布的齒數(shù)相同的多個鍵齒相互嚙合構(gòu)成的連接稱為花鍵

連接。花鍵連接是由帶健齒的軸（外花鍵）和輪轂（內(nèi)花鍵）組成的。

5.簡述花鍵連接的應(yīng)用特點。

答案：（1）花鍵由多齒承載，承載能力高且齒槽較淺，對軸的強(qiáng)度削弱較小。

（2）對中性及導(dǎo)向性能好。

（3）加工需專門設(shè)備，成本高。

花鍵連接多用于重載和對中性要求高的場合，尤其適用于經(jīng)?；瑒拥倪B接。

6.銷有哪幾種形式？

答案：銷的基本形式有圓柱銷、圓錐銷和開口銷。圓柱銷、圓錐銷各有帶螺紋和不帶

螺紋兩種形式。

7.簡述銷連接的應(yīng)用特點。

答案：銷連接主要用來固定零件之間的相對位置，起定位作用；用于聯(lián)軸器、軸與輪

轂的連接，傳遞力和轉(zhuǎn)矩；還可作為安全裝置中的過載剪斷零件，起安全保護(hù)作用。

（1）用來固定零件之間的相互位置。

（2）用于連接，傳遞力和轉(zhuǎn)矩。

（3）作為安全裝置中的過載剪斷零件。

第10章軸和軸承

1.簡述軸的用途與分類。

答案：軸的用途主要是支承回轉(zhuǎn)零件，并傳遞運動和動力。

軸的類型很多，根據(jù)軸線的形狀不同，軸可分為直軸、曲軸和撓性軸3種類型。根據(jù)軸

所起的作用和承受載荷的不同，直軸又可分為心軸、傳動軸和轉(zhuǎn)軸三大類。

2.簡述州的結(jié)構(gòu)。

答案：軸主要由軸頸、軸頭、軸身三部分組成。在軸上各軸段中，軸與軸承配合的部

分稱為軸頸，與其他零件配合的部分稱為軸頭，連接軸頸與軸頭的部分稱為軸身，軸上截

面尺寸變化的部位稱為軸肩或軸環(huán)。

3.在進(jìn)行軸的設(shè)計時應(yīng)考慮哪些問題？

答案：在滿足使用要求的前提下，軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡化。設(shè)計時應(yīng)主要考慮以下

幾個方面。

（1）軸的結(jié)構(gòu)和形狀應(yīng)力求簡單，對于臺階軸，臺階數(shù)盡可能少且直徑分布應(yīng)是中間

大、兩端小，以便于軸上零件的裝拆。

（2）軸端、軸頸、軸肩（或軸環(huán)）的過渡部位應(yīng)有倒角或過渡圓角，且應(yīng)使同一軸上

的過渡圓角半徑相同及倒角大小一致。設(shè)置倒角的目的是便于裝配，避免劃傷配合表面；

軸肩或軸環(huán)處采用過渡圓角的目的是減小應(yīng)力集中。

（3）軸上需加工螺紋或磨削時，要留有螺紋退刀槽和砂輪越程槽。

（4）軸上有多個鍵槽時，應(yīng)將其安排在同一直線上，且鍵槽寬度應(yīng)盡量一致。

（5）為了便于軸的加工及保證軸的精度（同軸度），必要時應(yīng)設(shè)置中心孔。

4.簡述滾動軸承的結(jié)構(gòu)。

答案：滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上，與軸一

起轉(zhuǎn)動；外圈裝在機(jī)座的軸承孔內(nèi)固定不動。內(nèi)、外圈上制有滾道，當(dāng)內(nèi)圈和外圈相對旋

轉(zhuǎn)時，滾動體沿著滾道滾動。

5.軸承的基本代號包括哪些部分？

答案：軸承的基本代號表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸，一般由軸承類型代號、尺

寸系列代號和內(nèi)徑代號組成。

6.簡述華東軸承的結(jié)構(gòu)。

答案：典型的剖分式滑動軸承，主要由滑動軸承座、軸承蓋和軸瓦（軸套）組成。裝

有軸瓦或軸套的殼體稱為軸承座。

7.滑動軸承有哪幾種形式？

答案：滑動軸承按承受載荷的方向不