機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程形成性考核作業(yè)（一）含答案

國家開放大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程形

成性考核作業(yè)（一）含答案

第1章靜力分析基礎(chǔ)

1.取分離體畫受力圖時(shí)，_CEF_力的指向可以假定，_ABDG_力的

指向不能假定。

A.光滑面約束力B.柔體約束力C.錢鏈約束力D.活動(dòng)錢鏈反力

E.固定端約束力F.固定端約束力偶矩G.正壓力

2.列平衡方程求解平面任意力系時(shí)，坐標(biāo)軸選在_B_的方向上，使投

影方程簡便；矩心應(yīng)選在_FG一點(diǎn)上，使力矩方程簡便。

A.與已知力垂直B.與未知力垂直C.與未知力平行D.任意

E.已知力作用點(diǎn)F.未知力作用點(diǎn)G.兩未知力交點(diǎn)H.任意點(diǎn)

3.畫出圖示各結(jié)構(gòu)中AB構(gòu)件的受力圖。

4.如圖所示吊桿中A、B、C均為錢鏈連接，已知主動(dòng)力F=40kN,AB

=BC=2m,a=30°.求兩吊桿的受力的大小。

解：受力分析如下圖

列力平衡方程：

又因?yàn)锳B=BC

第2章常用機(jī)構(gòu)概述

1?機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？

答：當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)等于自由度數(shù)時(shí)，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)

2.什么是運(yùn)動(dòng)副？什么是高副？什么是低副？

答：使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接，稱為運(yùn)動(dòng)副。以

點(diǎn)接觸或線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副，以面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。

3.計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度，并指出復(fù)合錢鏈、局部自由度和虛約束。

(1)n=7,PL=10,PH=O(2)n=5,PL=7,PH=O

C處為復(fù)合錢鏈

(3)n=7,PL=10,PH=O(4)n=7,PL=9,PH=1

E、E，有一處為虛約束F為局部自由度

C處為復(fù)合錢鏈

第3章平面連桿機(jī)構(gòu)

1.對(duì)于錢鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足桿長之和的條件時(shí)，若取_C_為機(jī)架，將

得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。

A.最長桿B.與最短桿相鄰的構(gòu)件

C.最短桿D.與爵豆桿相對(duì)的構(gòu)件

2.根據(jù)尺寸和機(jī)架判斷較鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型。

a)雙曲柄樹勾b)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)c)雙搖桿機(jī)構(gòu)d)雙搖桿機(jī)構(gòu)

3.在圖示錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知，IBC=150mmzICD=120mm,

IAD=100mm,AD為機(jī)架；若想得到雙曲柄機(jī)構(gòu)，求IAB的最小值。

解：要得到雙曲柄機(jī)構(gòu)，因此AD桿必須為最短桿；

若AB為最長桿，貝UAB2BC=150mm

若BC為最長桿，由桿長條件得：

因此

的最小值為130mm

4.畫出各機(jī)構(gòu)的壓力角傳動(dòng)角。箭頭標(biāo)注的構(gòu)件為原動(dòng)件。

,如下圖：

第4章凸輪機(jī)構(gòu)

1.凸輪主要由—凸輪______推桿—和一機(jī)架—三個(gè)基本構(gòu)件組成。

2.凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的形式有—尖頂.從動(dòng)件，一滾子.從動(dòng)件和一平底_

從動(dòng)件。

3.按凸輪的形狀可分為一盤形一凸輪、一圓柱一凸輪和一曲面—凸輪。

4.已知圖示凸輪機(jī)構(gòu)的偏心圓盤的半徑R=25mm,凸輪軸心到圓盤

中心的距離滾子半徑試求：

L=15mm,rT=5mmo

(1)凸輪的基圓半徑R0=?解：(1)

(2)

(4)

(2)畫出圖示機(jī)構(gòu)的壓力角a

(3)推桿的最大行程H=?

(3)

(4)圖示位置從動(dòng)件的位移S=?

第5章其他常用機(jī)構(gòu)

1.常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有一棘輪機(jī)構(gòu)_，一槽輪機(jī)構(gòu)_和_不完全齒機(jī)構(gòu)一

等幾種。

2.螺紋的旋向有_左旋_和_右旋_,牙形有一三角形_,_矩形一一梯形_,

和一鋸齒形,

3.螺紋的導(dǎo)程S與線數(shù)n及螺距P之間的關(guān)系是什么？

答：導(dǎo)程S:在同一螺紋線上相鄰兩螺紋牙之間距離。

線數(shù)n:在同一圓柱面上制造螺紋線的數(shù)目。

螺距p:相鄰兩螺紋牙平行側(cè)面間的軸向距離。

因此

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程形成性考核作業(yè)（二）

第六章構(gòu)件內(nèi)力分析

1.什么是構(gòu)件的強(qiáng)度?什么是構(gòu)件的剛度？

強(qiáng)度是構(gòu)件抵抗破壞的能力，滿足強(qiáng)度要求是指在外力作用下構(gòu)件不發(fā)

生破壞。

剛度是構(gòu)件抵抗變形的能力，滿足剛度要求是指在外力作用下構(gòu)件的彈

性變形量不超過允許的限度。

畫出圖示各桿的軸力圖，并計(jì)算最大軸力

2.Nmaxo

最大軸力

最大軸力

畫出圖示圓軸的扭矩圖,已知

3.MA=5kNm,MB=2kNm0

4.畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并計(jì)算最大

和

O

(a)

(1)解:求支反力

kN

kN

由

得知支反力計(jì)算無誤。

由幾何關(guān)系我們得知求出幾個(gè)重要點(diǎn)的剪力和彎矩值我們就可以畫處

圖像。下面我們開始求在下列幾處的剪力值：

在A點(diǎn)左截面，

在A點(diǎn)右截面,

kN

在C點(diǎn)左截面，

kN

在C點(diǎn)右截面，

kN

在B點(diǎn)左截面，

kN

在B點(diǎn)右截面，

畫出剪力圖，如下圖：

同理我們根據(jù)幾何關(guān)系求處幾處彎矩值：

在A點(diǎn)，

在D點(diǎn),

畫出彎矩圖，如下圖：

最大

（b）

第7章構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度

1.在作低碳鋼的拉伸試驗(yàn)時(shí)，整個(gè)拉伸過程大致可分為四個(gè)階段，依次

為一彈性階段——屈服階段___強(qiáng)化階段_____縮徑斷裂階段

2.通常塑性材料的極限應(yīng)力取_屈服極限一，脆性材料的極限應(yīng)力取一強(qiáng)

度極限一。

3如圖7-35所示變截面桿AC在A、B兩處分別受到50kN和140kN

的力的作用，材料試求：（）畫出軸力圖;（）求各

E=200GPao12

段正應(yīng)力；（3）求總變形量。

解：（1）

（2）AB段

BC段

（3）AB段：

（縮短）

BC段

（伸長）

（縮短）

4.一矩形截面梁，承受載荷F=10KN，材料的許用應(yīng)力[s]=160MPa,

試確定橫截面尺寸。

解：求支反力。

截面寬b=36mm高h(yuǎn)=2b=72mm

5.如圖所示的圓形橫截面的梁，承受載荷F=10kN,M=20kNm,

梁長a=2m,材料的許用應(yīng)力[Q]=160MPa,試求：

(1)梁慶、B端的約束力；

(2)畫出剪力圖和彎矩圖；

(3)若d=70mm,校核梁的強(qiáng)度。

解：(1)求約束力

(2)畫剪力圖，彎矩圖：

(3)

>

所以此梁不安全。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程形成性考核作業(yè)(三)

第8章齒輪傳動(dòng)

1,漸開線齒廓形狀取決于直徑大小。

A.節(jié)圓B.分度圓C.基圓D.齒頂圓

2.對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，決定齒廓形狀的基本參數(shù)是一齒數(shù)壓力

角一，一變位系數(shù)

3.標(biāo)準(zhǔn)外嚙合斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是：兩齒輪的一法面—模數(shù)和一

法面壓力角.都相等,齒輪的.螺旋一角相等、旋向—相反

4.采用展成法加工正常齒齒輪時(shí)，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)是」7_

5.一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，兩齒輪的一C_始終相切。

A.分度圓B.基圓C.節(jié)圓D.齒根圓

6.已知一標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪，其齒頂圓直徑dal=77.5mm,

齒數(shù)zl=29?，F(xiàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)大齒輪與其相嚙合，傳動(dòng)的安裝中心距a

=145mm,試計(jì)算這個(gè)大齒輪的主要尺寸。（分度圓直徑d2、齒頂圓

直徑da2、齒根圓直徑df2、基圓直徑db2）

解：

7.兩級(jí)平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)如圖所示，高速級(jí)mn=3mm,bl

=15°Z2=51;低速級(jí)mn=5mm,Z3=17試問：

(1)低速級(jí)斜齒輪旋向如何選擇才能使中間軸上兩齒輪軸向力的方向

相反？

低速級(jí)斜齒輪旋向?yàn)樽笮?才能使中間軸上兩齒輪軸向力相反

(2)低速級(jí)齒輪取多大螺旋角b2才能使中間軸的軸向力相互抵消？

8.27

O

8.單級(jí)閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理,

大齒輪材料為ZG45,正火處理，已知傳遞功率PI=4kW,nl=

720r/min,m=4mm,zl=25,z2=73,bl=84mm,b2=78mm,

雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪在軸上對(duì)稱布置，中等沖擊，電動(dòng)棚區(qū)動(dòng)。試校核此齒

輪傳動(dòng)的強(qiáng)度。

解：

小齒選用45號(hào)鋼，輪調(diào)質(zhì)處理，查表硬度220HBS大齒輪ZG45硬

度180HBC

查表得

查表得：

計(jì)算轉(zhuǎn)矩：

由于原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),中等沖擊，對(duì)稱布置,故得K=1.2

由于是閉式齒輪，我們先較核齒面接觸疲勞強(qiáng)度，我們按標(biāo)準(zhǔn)中心距

進(jìn)行較核：

（安全）

下面，我們再較核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。

查表得:

安全）

第9章蝸桿傳動(dòng)

1.為什么將蝸桿分度圓直徑dl規(guī)定為蝸桿傳動(dòng)中的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)？

為便于加工蝸輪刀具的標(biāo)準(zhǔn)化，一般將蝸桿的分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值。

2.為什么蝸桿的傳動(dòng)比i只能表達(dá)為i=z2/zl,卻不能以i=d2/dl來

表示？

因?yàn)槲佪單仐U傳動(dòng)的傳動(dòng)比與蝸桿的直徑無關(guān)。

3.圖示的各蝸桿傳動(dòng)均以蝸桿為主動(dòng)件。試標(biāo)出圖中未注明的蝸輪或

蝸桿的轉(zhuǎn)向及旋向，并畫出蝸桿和蝸輪受力的作用點(diǎn)和三個(gè)分力的方向。

(a)(b)

(a)

(b)

第10章作業(yè)題

1.圖示所示輪系,已知Zl=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2、

Z4=40,求該輪系的傳動(dòng)比，并判斷蝸輪4的轉(zhuǎn)向。

解：i=

轉(zhuǎn)向：逆時(shí)針

2.在圖示輪系中，已知zl、z2、z2\z3、z4、z4\z5、z5\z6o

求傳動(dòng)比il6o

解：

3.如圖所示的輪系，已知

（右旋）

若

,求齒條

線速度

的大小和方向。

解：

4.圖示行星輪系，已知Zl=Z2'=41,Z2=Z3=39,試計(jì)算傳

動(dòng)比

iHlo

解：

由于輪3為固定輪（即

）,

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程形成性考核平時(shí)作業(yè)（四）

第11章帶傳動(dòng)

1.帶傳動(dòng)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)和打滑的原因是什么?對(duì)傳動(dòng)各有什么影響？

由于帶是彈性體，帶緊邊與松邊拉力不同，由于帶的彈性變形量的變化

而引起的帶與帶輪間的相對(duì)滑動(dòng)。打滑是帶傳遞的圓周力大于帶能傳遞

的最大有效圓周力，引起的帶在帶輪上全面滑動(dòng)的。

彈性滑動(dòng)將引起：

(1)降低傳動(dòng)效率；

(2)從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪，造成傳動(dòng)比誤差；

(3)帶的磨損；

(4)發(fā)熱使帶溫度升高。

打滑造成帶的磨損加劇，無法傳遞動(dòng)力，致使傳動(dòng)失效。

2.試分析增速帶傳動(dòng)工作時(shí)，其最大應(yīng)力在哪里？

帶緊邊剛繞出小帶輪處

帶傳動(dòng)，包角預(yù)緊力

3Vnl=1450r/min,fv=0.51a=150°F0=360No

試問：

1）該傳動(dòng)所能傳遞的最大有效拉力是多少？

2）若a=10（^1!1,其傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為多少？

3）若傳動(dòng)的效率為0.95，彈性滑動(dòng)忽略不計(jì)，從動(dòng)輪輸出功率為多少?

解：（1）

（2）

（3）

第12章聯(lián)接

1.普通平鍵的截面尺寸bxh按一軸徑.選取,長度L按一輪轂的長度—

確定。

2.花鍵聯(lián)接的主要類型有一矩形.花鍵、J斬開線.花鍵和.三角形.花鍵。

3.為什么多數(shù)螺紋聯(lián)接工作前均要預(yù)緊？如何控制預(yù)緊力？螺紋聯(lián)接

的主要防松方法有哪些？

預(yù)緊的目的是為了增加聯(lián)接的剛性、緊密性和防松能力。

用測力矩扳手和定力矩扳手

機(jī)械防松摩擦防松其他防松

第13章軸

1.按軸的受力分類，軸可以分為一心軸_軸、一轉(zhuǎn)軸一和一傳動(dòng)軸一。

2.請判斷圖示四個(gè)軸中，哪一個(gè)軸的結(jié)構(gòu)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)的是什么錯(cuò)誤，

應(yīng)如何改正。

a)b)c)d)

C軸承無法拆卸，應(yīng)將軸肩高度低于軸承內(nèi)圈

第14章軸承

1,寫出下列軸承代號(hào)表示的內(nèi)容，說明該軸承適用的場合。

7208,32314,6310/P5,7210B,N2222

2.如圖所示，軸的兩端用兩個(gè)角接觸球軸承7207c正裝。常溫下工作。

工作中有中等沖擊。轉(zhuǎn)速n=1800r/min,兩軸承的徑向載荷分別是FrI

=3400N,FrII=1050N，軸的軸向載荷Fa=870N，方向指向軸承2,

試確定哪個(gè)軸承危險(xiǎn)，并計(jì)算出危險(xiǎn)軸承的壽命。

解：

>

左邊軸承被放松，右邊軸承被壓緊。

>e通過查表

大，我們用它計(jì)算查表得

=1060

(h)

第15章聯(lián)軸器與離合器

聯(lián)軸器與離合器的主要功用和區(qū)別是什么？

答：聯(lián)軸器和離合器主要都是用來聯(lián)接兩軸并傳遞扭矩，用聯(lián)軸器

聯(lián)接的兩根軸，只有機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，經(jīng)過拆卸才能分離，而用離合器

聯(lián)接的兩根軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能隨時(shí)根據(jù)需要結(jié)合或分離。

世界很大，風(fēng)景很美；人生苦短，不要讓自己在陰影里蜷縮和爬行。

應(yīng)該淡然鎮(zhèn)定，用心靈的陽光驅(qū)散迷霧，走出陰影，微笑而行，勇敢地

走出自己人生的風(fēng)景！

人們在成長與成功的路途中，往往由于心理的陰影，導(dǎo)致兩種不同

的結(jié)果：有些人可能會(huì)因生活的不順暢怨天尤人，煩惱重重，精神萎靡

不振，人生黯淡無光；有人可能會(huì)在逆境中頑強(qiáng)的拼搏和成長，歷練出

若谷的胸懷，搏取到驕人的成就。只有在磨難中成長和成功的人們，才

更懂得生活，才更能體味出世態(tài)的炎涼甘苦，才更能闖出精彩的人生。

陰影是人生的一部分。在人生的陽光背后，有陰影不一定都是壞事。

我們應(yīng)該感激傷害過自己的人，是他們讓你的人生與眾不同；感激為難

你的人，是他們磨煉了你的心志；感激絆倒你的人，是他們強(qiáng)化了你的

雙腿；感激欺騙你的人，是他們增強(qiáng)了你的智慧；感激蔑視你的人，是

他們警醒了你的自尊；感激遺棄你的人，是他們教會(huì)了你該獨(dú)立。

人生若要走向成功，有好多的陰影需要消除。

必須消除自卑的陰影：自卑，是人生的一大陰影。我們要以一種平

和的心態(tài)對(duì)待自己。不要總把注意力始終停留在自己的短處上，你停留

的時(shí)間越長，自卑心就越重，灰色的陰影就越多、越濃。

必須消除受挫的陰影:真正的強(qiáng)者，不但要學(xué)會(huì)在順境中穩(wěn)步前行,

更重要的是學(xué)會(huì)消除逆境中的陰影。真正的強(qiáng)者，不會(huì)因幸運(yùn)而沾沾自

喜，固步自封，也不會(huì)因厄運(yùn)而一蹶不振，昏昏庸庸，而應(yīng)該從逆境中

找到光亮，時(shí)時(shí)校準(zhǔn)自己前進(jìn)的目標(biāo)和方向，一往直前，從從容容。

必須消除貪婪的陰影：知足者常樂，不知足者能進(jìn)取，知足與不知

足都蘊(yùn)涵著辯證法的哲理。貪婪的人永不知足，寡欲的人一身輕松。

人世間，凡事都想求全，但凡事不可能求全；凡事都應(yīng)知足，因?yàn)橹挥?/p>

知足，才能開開心心，才能掙脫貪婪的韁繩。假如過于貪婪，只會(huì)加重

人們的心理負(fù)擔(dān)，使自己永遠(yuǎn)處于無盡的煩惱之中！

必須消除無事生非的陰影：本來已經(jīng)身家百萬，你卻奢求千萬；本

來已經(jīng)兒女雙全，你卻奢求千金一對(duì)，成雙兒男；本來已經(jīng)事業(yè)有成,

你還依然好高瞥遠(yuǎn)。你貪欲無盡，你奢求無限;本是眾人眼中的佼佼者，

你卻憂郁連連；本來圓圓滿滿，你卻無事生非，庸人自擾，畫牢自鉆圈。

你為何不能快快樂樂，陽光一點(diǎn)？！

四季更替，不可改變；花開花落，順其自然；月缺月圓，規(guī)律使然。

若遇人生之陰影，要勇敢面對(duì)，積極消除。擁抱陽光，微笑向暖，你一

定會(huì)快樂無限！

著名專欄作家哈理斯和朋友在報(bào)攤上買報(bào)紙，朋友禮貌地對(duì)報(bào)販說了聲

"謝謝"，但報(bào)販卻冷口冷臉，沒發(fā)一言。

"這家伙態(tài)度很差，是不是？"

他們繼續(xù)前行時(shí)，哈理斯問道。

“他每天都是這樣的。"朋友說。"那么你為什么還是對(duì)他那么客

氣？"哈理斯問。

朋友答："為什么我要讓他決定我的行為？"

每個(gè)人心中都有把"快樂的鑰匙"，但我們卻常在不知不覺中把它交

給別人掌管。

一位女士抱怨道："我活得很不快樂，因?yàn)橄壬３霾畈辉诩摇?

她把快樂的鑰匙放在先生手里。

T立媽媽說："我的孩子不聽話，讓我很生氣！”她把鑰匙交在孩

子手中。

男人可能說："上司不賞識(shí)我，所以我情緒低落。"這把快樂鑰匙

又被塞在老板手里。

婆婆說："我的媳婦不孝順，我真命苦！"

這些人都做了相同的決定，就是讓別人來控制自己的心情。

當(dāng)我們?nèi)菰S別人掌控我們的情緒時(shí)，我們便覺得自己是受害者，于

是，抱怨與憤怒成為我們唯一的選擇。我們開始怪罪他人，并且傳達(dá)一

個(gè)信息："我這樣痛苦，都是你造成的，你要為我的痛苦負(fù)責(zé)！"

這樣的人使別人不喜歡接近，甚至望而生畏。

一個(gè)成熟的人能握住自己快樂的鑰匙，他不期待別人使他快樂，反

而能將自己的快樂與幸福帶給周圍的人。

生活，就是一種苦苦撐下去的歷程，沒有誰的生活一帆風(fēng)順，也沒有

誰的紅塵一直歲月靜好，有的是一路坎坷，一路磨難，和一路的成長。

只是當(dāng)你撐不下去的時(shí)候，請保留內(nèi)心最真實(shí)的溫柔。

想起看過的一幅漫畫，一個(gè)人從十樓跳下，當(dāng)她經(jīng)過每一層鄰居的

窗口，她看見了每一家、每個(gè)人不為人知的那一面，也看見了別人的不

易和自己生活的幸福?？墒?，當(dāng)她墜地，她又成了所有不幸之人深思自

己幸福的模板。只是她的幸福已經(jīng)完結(jié)，別人照樣經(jīng)歷著各種生活的不

堪和不幸。