2021年機械設(shè)計基礎(chǔ)試題庫及標(biāo)準答案

一、填空（每空1分）1、構(gòu)件是機器運動單元體；零件是機器制造單元體；部件是機器裝配單元體。2、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。3、運動副是使兩構(gòu)件接觸，同步又具備擬定相對運動一種聯(lián)接。平面運動副可分為低副和高副。4、平面運動副最大概束數(shù)為2。5、機構(gòu)具備擬定相對運動條件是機構(gòu)自由度數(shù)目等于積極件數(shù)目。6、在機構(gòu)中采用虛約束目是為了改進機構(gòu)工作狀況和受力狀況。7、平面機構(gòu)中，兩構(gòu)件通過點、線接觸而構(gòu)成運動副稱為高副。8、機構(gòu)處在壓力角α=90°時位置，稱機構(gòu)死點位置。曲柄搖桿機構(gòu)，當(dāng)曲柄為原動件時，機構(gòu)無死點位置，而當(dāng)搖桿為原動件時，機構(gòu)有死點位置。9、鉸鏈四桿機構(gòu)死點位置發(fā)生在從動件與連桿共線位置。10、在曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)曲柄等速轉(zhuǎn)動時，搖桿往復(fù)擺動平均速度不同運動特性稱為：急回特性。11、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)極位夾角與導(dǎo)桿擺角關(guān)系為相等。12、凸輪機構(gòu)是由機架、凸輪、從動件三個基本構(gòu)件構(gòu)成。13、螺旋機構(gòu)工作原理是將螺旋運動轉(zhuǎn)化為直線運動。14為保證帶傳動工作能力，普通規(guī)定小帶輪包角α≥120°。15、鏈傳動是由積極鏈輪、從動鏈輪、繞鏈輪上鏈條所構(gòu)成。16、鏈傳動和帶傳動都屬于撓性件傳動。17、齒輪嚙合時，當(dāng)積極齒輪齒根_推動從動齒輪齒頂，一對輪齒開始進入嚙合，因此開始嚙合點應(yīng)為從動輪齒頂圓與嚙合線交點；當(dāng)積極齒輪齒頂推動從動齒輪齒根，兩輪齒即將脫離嚙合，因此終結(jié)嚙合點為積極輪齒頂圓與嚙合線交點。18、漸開線原則直齒圓柱齒輪對的嚙合條件為模數(shù)和壓力角分別相等。19、_齒面磨損__和_因磨損導(dǎo)致輪齒折斷__是開式齒輪傳動重要失效形式。20、漸開線齒形慣用加工辦法有仿形法和范成法兩類。21、在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應(yīng)力值關(guān)系是σH1=σH2。22、斜齒圓柱齒輪重疊度不不大于直齒圓柱齒輪重疊度，因此斜齒輪傳動平穩(wěn)，承載能力高，可用于高速重載場合。23、在蝸輪齒數(shù)不變狀況下，蝸桿頭數(shù)越少，則傳動比就越大。24、蝸桿傳動中間平面是指：通過_蝸桿_軸線并垂直于__蝸輪__軸線平面。25、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動對的嚙合條件是_ma1=mt2、αa1=αt2、λ=β_。26、若鍵標(biāo)記為鍵C20×70GB1096-79,則該鍵為C型平鍵，b=20，L=70。27、輪系運動時，所有齒輪幾何軸線都固定不動，稱定軸輪系輪系，至少有一種齒輪幾何軸線不固定，稱周轉(zhuǎn)星輪系。28、軸作用是支承軸上旋轉(zhuǎn)零件，傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，按軸承載狀況不同，可以分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸。29、機械靜聯(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。30、.螺紋聯(lián)接防松目是防止螺紋副相對運動，按工作原理不同有三種防松方式：摩擦力防松、機械防松、其他辦法防松。31、平鍵工作面是鍵兩側(cè)面。32、楔鍵工作面是鍵上下兩面。33、滑動軸承中所選用潤滑油，其粘度越大，則其承載能力越大。34、普通平鍵剖面尺寸(b×h)，普通應(yīng)依照軸直徑按原則選取。35、滾動軸承內(nèi)圈與軸頸配合采用基孔制，外圈與軸承孔配合采用基軸制。二、判斷題(對的打√，錯誤打×)（每題2分）1、所有構(gòu)件一定都是由兩個以上零件構(gòu)成。（×）2、鉸鏈四桿機構(gòu)中，傳動角γ越大，機構(gòu)傳力性能越高。（√）3、極位夾角是曲柄搖桿機構(gòu)中，搖桿兩極限位置夾角。(×)4、機構(gòu)處在死點位置時，其傳動角等于90°。(×)5、凸輪輪廓形狀取決于從動件運動規(guī)律。(×)6、凸輪機構(gòu)中，從動件按等速運動規(guī)律運動時引起剛性沖擊。（√）7、帶傳動彈性滑動是不可避免，打滑是可以避免。(√)8、V帶型號中，截面尺寸最小是Z型。（×）9、基圓以內(nèi)無漸開線。(√)10、在直齒圓柱齒輪傳動中，忽視齒面摩擦力，則輪齒間受有圓周力、徑向力和軸向力三個力作用。（×）11、蝸桿傳動普通用于大速比場合。(√)12、蝸桿傳動普通用于傳動大功率、大速比場合。（×）13、定軸輪系傳動比等于始末兩端齒輪齒數(shù)之反比。（×）14、楔鍵頂?shù)酌媸枪ぷ髅妗?√)15、設(shè)計鍵聯(lián)接時，鍵截面尺寸普通依照傳遞轉(zhuǎn)矩大小來選取。（×）16、在螺紋聯(lián)接構(gòu)造設(shè)計中，普通要采用凸臺或凹坑作為螺栓頭和螺母支承面，其目是使螺栓免受彎曲和減小加工面。（√）17、螺紋聯(lián)接是可拆聯(lián)接。(√)18、滾動軸承基本額定動載荷C值越大，則軸承承載能力越高。(√)19、在相似工作條件同類型滾動軸承，普通尺寸越大，其壽命越長。（√）三、選取題(將對的答案序號填在括號中)（每題2分）1、在如圖所示齒輪—凸輪軸系中，軸4稱為(A)A.零件B.機構(gòu)C.構(gòu)件D.部件2、平面運動副所提供約束為（C）A.1B.2C.1或2 D.33、若兩構(gòu)件構(gòu)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4、機構(gòu)具備擬定相對運動條件是(A)A.機構(gòu)自由度數(shù)目等于積極件數(shù)目B.機構(gòu)自由度數(shù)目不不大于積極件數(shù)目C.機構(gòu)自由度數(shù)目不大于積極件數(shù)目D.機構(gòu)自由度數(shù)目不不大于等于積極件數(shù)目5、鉸鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和不大于別的兩桿長度之和，則為了獲得曲柄搖桿機構(gòu)，其機架應(yīng)取(B)A.最短桿B.最短桿相鄰桿C.最短桿相對桿D.任何一桿6、在凸輪機構(gòu)從動件選用等速運動規(guī)律時，其從動件運動(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7、帶傳動重要失效形式是帶(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8、帶傳動中彈性滑動現(xiàn)象產(chǎn)生是由于（C）A.帶初拉力達不到規(guī)定值B.帶與帶輪摩擦系數(shù)過小C.帶彈性變形 D.帶型選取不當(dāng)9、(A)是帶傳動中所固有物理現(xiàn)象，是不可避免。A.彈性滑動 B.打滑C.松馳D.疲勞破壞10、漸開線齒輪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11、閉式硬齒面齒輪傳動重要失效形式是（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12、齒面接觸疲勞強度設(shè)計準則針對齒輪失效形式是（A）A.齒面點蝕B.齒面膠合C.齒面磨損D.輪齒折斷13、為了實現(xiàn)兩根相交軸之間傳動，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14、齒輪傳動中，輪齒齒面疲勞點蝕經(jīng)常發(fā)生在(B)A.齒根某些B.接近節(jié)線處齒根某些C.齒頂某些D.接近節(jié)線處齒頂某些15、一對對的嚙合斜齒圓柱齒輪傳動(A)均為原則值。A.法面模數(shù)、分度圓上法面壓力角B.端面模數(shù)、分度圓上端面壓力角C.端面模數(shù)、分度圓上端面壓力角、分度圓上螺旋角D.法面模數(shù)、分度圓上法面壓力角、分度圓上螺旋角16、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動對的嚙合條件是(B)A.mt1=ma2，αt1=αa2,λ=βB.ma1=mt2，αa1=αt2,λ=βC.mt1=ma2，αt1=αa2,λ=-βD.ma1=ma2，αa1=αt2,λ=-β（注：下標(biāo)t表達端面，a表達軸向，1表達蝸桿、2表達蝸輪）17、蝸桿傳動傳動比i等于（D）A. B. C. D.18、普通平鍵長度應(yīng)（B）A.稍長于輪轂長度 B.略短于輪轂長度C.是輪轂長度三倍D.是輪轂長度二倍19、鍵截面尺寸b×h重要是依照(D)來選取。A.傳遞扭矩大小 B.傳遞功率大小C.輪轂長度D.軸直徑20、當(dāng)兩個被聯(lián)接件之一太厚不適當(dāng)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21、滾動軸承在普通轉(zhuǎn)速下重要失效形式是（C）A.過大塑性變形B.過度磨損C.疲勞點蝕D.膠合22、聯(lián)軸器和離合器均具備重要作用是（B）A.補償兩軸綜合位移B.聯(lián)接兩軸，使其旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩C.防止機器過載D.緩和沖擊和振動23、下列聯(lián)軸器中，能補償兩軸相對位移并可緩沖、吸振是(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)1、說出凸輪機構(gòu)從動件慣用運動規(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，用于低速輕載場合；等加速等減速運動規(guī)律有柔性沖擊，用于中低速場合；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。2、闡明帶彈性滑動與打滑區(qū)別。彈性滑動是由于帶傳動時拉力差引起，只要傳遞圓周力，就存在著拉力差，因此彈性滑動是不可避免；而打滑是由于過載引起，只要但是載，就可以避免打滑，因此，打滑是可以避免。3、簡述齒廓嚙合基本定律。無論齒廓在任何位置接觸，過接觸點所做公法線一定通過連心線上一定點，才干保證傳動比恒定不變。4、為什么閉式蝸桿傳動必要進行熱平衡計算？蝸桿傳動存在著相對滑動，摩擦力大，又由于閉式蝸桿傳動散熱性差，容易產(chǎn)生膠合，因此要進行熱平衡計算。5、闡明螺紋連接基本類型及應(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)常拆卸場合。6、軸上零件周向固定各有哪些辦法？（指出四種以上辦法）周向固定：鍵連接、花鍵連接、過盈配合連接7、軸上零件軸向固定辦法重要有哪些種類?各有什么特點?（指出四種以上）軸向固定：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，可以承受較大軸向力；彈性檔圈固定可以承受較小軸向力；軸端擋板用于軸端零件固定。五、計算題1、闡明機構(gòu)具備擬定相對運動條件，并判斷機構(gòu)運動與否擬定？（10分）解：機構(gòu)具備擬定相對運動條件是：機構(gòu)自由度數(shù)等于機構(gòu)中（接受外界給定運動規(guī)律）原動件個數(shù)。n=3，PL=3，PH＝2機構(gòu)自由度F＝3n－2PL－PH＝1，由于W＝1＝F，因此機構(gòu)運動擬定。2、闡明機構(gòu)具備擬定相對運動條件，并判斷機構(gòu)運動與否擬定？（15分）

解答:機構(gòu)具備擬定相對運動條件是：機構(gòu)自由度數(shù)等于機構(gòu)中(接受外界給定運動規(guī)律)原動件個數(shù)。機構(gòu)中，n=7，PL=9，PH=1F＝3n－2PL－PH=2＝W>0，因此機構(gòu)運動擬定。C、G處復(fù)合鉸鏈，E處虛約束，F(xiàn)處局部自由度3、計算圖示機構(gòu)自由度，若具有復(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=14、計算圖示機構(gòu)自由度，若具有復(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*6-2*8-1=15、圖示四桿機構(gòu)中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。取不同構(gòu)件為機架，可得到什么類型鉸鏈四桿機構(gòu)？（15分）解：由于最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和不大于等于此外兩構(gòu)件長度之和，滿足構(gòu)件長度和條件，因此取AB為機架，得雙曲柄機構(gòu)；取BC或AD為機架，得曲柄搖桿機構(gòu)；取CD為機架，得雙搖桿機構(gòu)；

6、已知圖示機構(gòu)中，LAB=82mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm問：（1）此機構(gòu)中，當(dāng)取構(gòu)件AD為機架時，與否存在曲柄？如果存在，指出是哪一構(gòu)件？（必要依照計算成果闡明理由）（2）當(dāng)分別取構(gòu)件AB、BC、CD為機架時，各將得到什么機構(gòu)？（10分）解答：由于LBC+LAD=50+120=170mmLBC+LCD=82+96=178mm因此LBC+LAD<LBC+LCD符合曲柄存在桿長之和條件.當(dāng)取AD為機架時，不存在曲柄，得到雙搖桿機構(gòu);當(dāng)分別取AB或CD為機架時,均得到曲柄搖桿機構(gòu);當(dāng)取BC為機架時，得到雙曲柄桿機構(gòu).7、如圖所示鉸鏈四桿機構(gòu)，已知各構(gòu)件長度LAB=50mm，LBC=110mm，LCD=80mm，LAD=100mm。（1）該機構(gòu)與否有曲柄？如有，請指出是哪個構(gòu)件（必要依照計算成果闡明理由）；（2）當(dāng)分別取構(gòu)件AB、BC、CD為機架時，各將得到什么機構(gòu)？（10分）解答：由于LAB+LBC=50+110=160mmLAB+LBC=80+100=180mm因此LAB+LBC<LAB+LBC符合曲柄存在桿長之和條件.1)當(dāng)取AD為機架時，得到曲柄搖桿機構(gòu);2)當(dāng)取AB為機架時,得到雙曲柄桿機構(gòu);當(dāng)取BC為機架時;得到曲柄搖桿機構(gòu);當(dāng)取CD為機架時;得到雙搖桿機構(gòu).8、已知一對外嚙合漸開線原則直齒圓柱齒輪原則中心距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d1=mz1=4×20=80mmd2=mz2=4×80=320mmmm9、某原則直齒圓柱齒輪，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及齒厚s。(cos20o≈0.94)解答：p＝12.56mm，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*)=88mm;齒根圓直徑df=m·(Z－2ha*－2c*)=70mm；齒高h=m·(2ha*+c*)=9mm;齒厚s=6.28mm10、已知一對外嚙合原則直齒圓柱齒輪傳動原則中心距a=108mm,傳動比i12=3,小齒輪齒數(shù)Z1=18。試擬定大齒輪齒數(shù)Z2、齒輪模數(shù)m和兩輪分度圓直徑。解:由i12==3,得Z2=3*18=54,又由mm,分度圓直徑：mm,mm。11、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，求蝸輪轉(zhuǎn)速n6及各輪轉(zhuǎn)向。（10分）解:12、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Ⅰ軸輸入，Ⅱ軸輸出，nⅠ=1000r/min,轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試求輸出軸Ⅱ轉(zhuǎn)速nⅡ及轉(zhuǎn)動方向。（20分）解:由Z3、Z4、Z5、H系桿構(gòu)成星行輪輪系，可得：其中：n5=0，因此：即：或：；又：i12又由于：iⅠⅡ因此：，解得:nⅡ=n3=－2500r/min，負號表達nⅡ與nⅠ方向相反，如圖所示。13、某軸用一對圓錐滾子軸承支承，外圈窄邊相對安裝，已知兩軸承所承受徑向載荷分別為FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其內(nèi)部軸向力分別為FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,傳動件作用于軸上軸向力FA=1000N,判斷系數(shù)e=0.32,當(dāng)Fa/Fr≤e時，X=1,Y=0,當(dāng)Fa/Fr>e時，X=0.4，Y=1.88。試分別計算出軸承當(dāng)量動載荷。解：軸向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ軸承Ⅰ被放松FaⅠ=FSⅠ=2430N軸承Ⅱ被壓緊FaⅡ=FSⅡ=3430N當(dāng)量動載荷FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27<eXⅠ=1YⅠ=0PⅠ=XⅠFrⅠ=900