機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試題庫及答案

1、一、填空（每空1分）1、構(gòu)件是機(jī)器的運(yùn)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。2、平面運(yùn)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(yùn)動副是使兩構(gòu)件接觸，同時又具有確定相對運(yùn)動的一種聯(lián)接。平面運(yùn)動副可分為低副和高副。4、平面運(yùn)動副的最大約束數(shù)為2q5、機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件是機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目。6、在機(jī)構(gòu)中采用虛約束的目的是為了改善機(jī)構(gòu)的工作情況和受力情況。7、平面機(jī)構(gòu)中，兩構(gòu)件通過點(diǎn)、線接觸而構(gòu)成的運(yùn)動副稱為高副。8、機(jī)構(gòu)處于壓力角a=90°時的位置，稱機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)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(diǎn)位置，而當(dāng)搖桿為原動件時，機(jī)

2、構(gòu)有死點(diǎn)位置。9、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置發(fā)生在從動件與連桿共線位置。10、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(yùn)動特性稱為：急回特性。11、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。12、凸輪機(jī)構(gòu)是由機(jī)架、凸輪、從動件三個基本構(gòu)件組成的。13、螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理是將螺旋運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動。14為保證帶傳動的工作能力，一般規(guī)定小帶輪的包角a>120°o15、鏈傳動是由主動鏈輪、從動鏈輪、繞鏈輪上鏈條所組成。16、鏈傳動和帶傳動都屬于撓性件傳動。17、齒輪嚙合時，當(dāng)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(diǎn)應(yīng)為從動輪齒頂圓

3、與嚙合線的交點(diǎn);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(diǎn)為主動輪齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)。18、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。19、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。20、漸開線齒形常用的加工方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)力值的關(guān)系是bH1=H2。22、斜齒圓柱齒輪的重合度大于一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。23、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。24、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

4、。25、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是m=m拉、ar=at2'人=B_。26、若鍵的標(biāo)記為鍵C20X70GB1096-79，則該鍵為C型平鍵，b=20,L=70o27、輪系運(yùn)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。28、軸的作用是支承軸上的旋轉(zhuǎn)零件，傳遞運(yùn)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。29、機(jī)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)接防松的目的是防止螺紋副的相對運(yùn)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。31

5、、平鍵的工作面是鍵的兩側(cè)面。32、楔鍵的工作面是鍵的上下兩面。33、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。34、普通平鍵的剖面尺寸（bXh）,一般應(yīng)根據(jù)軸的直徑按標(biāo)準(zhǔn)詵擇。35、滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基淺制、外圈與軸承孔的配合采用基鈾制。二、判斷題（正確的打，錯誤的打X）（每題2分）1、所有構(gòu)件一定都是由兩個以上零件組成的。（X）2、較鏈四桿機(jī)構(gòu)中，傳動角丫越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越高。（，）3、極位夾角是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，搖桿兩極限位置的夾角。（X）4、機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置時，其傳動角等于90°。（X）5、凸輪輪廓的形狀取決于從動件的運(yùn)動規(guī)律。（X）6、凸輪機(jī)構(gòu)中，從動

6、件按等速運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動時引起剛性沖擊。（，）7、帶傳動的彈性滑動是不可避免的，打滑是可以避免的。（，）8、V帶型號中，截面尺寸最小的是Z型。（X）9、基圓以內(nèi)無漸開線。（，）10、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。（X）11、蝸桿傳動一般用于大速比的場合。（，）12、蝸桿傳動一般用于傳動大功率、大速比的場合。（X）13、定軸輪系的傳動比等于始末兩端齒輪齒數(shù)之反比。（X）14、楔鍵的頂?shù)酌媸枪ぷ髅?。（，?5、設(shè)計(jì)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。（X）16、在螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常要采用凸臺或凹坑作為螺栓頭和螺母的支承面，

7、其目的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、滾動軸承的基本額定動載荷C值越大，則軸承的承載能力越高。（，）19、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）1、在如圖所示的齒輪一凸輪軸系中，軸4稱為（A）A.零件B.機(jī)構(gòu)C.構(gòu)件D.部件Istt2Tt34一舶6SI耦皚庵2、平面運(yùn)動副所提供的約束為（C）A.1B.2C.1或2D.33、若兩構(gòu)件組成低副，則其接觸形式為（A）A.面接觸B.點(diǎn)或線接觸C.點(diǎn)或面接觸D.線或面接觸4、機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件是（A）A.機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目等于主動

8、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5、較鏈四桿機(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)架應(yīng)?。˙）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6、在凸輪機(jī)構(gòu)的從動件選用等速運(yùn)動規(guī)律時，其從動件的運(yùn)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(diǎn)蝕8、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

9、系數(shù)過小C.帶的彈性變形9、（A）是帶傳動中所固有的物理現(xiàn)象，是不可避免的。A.彈性滑動B.打滑C.松馳D.疲勞破壞10、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11、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12、齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則針對的齒輪失效形式是（A）A.齒面點(diǎn)蝕B.齒面膠合C.齒面磨損D.輪齒折斷13、為了實(shí)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14、齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在（B）A.齒根部分B.靠近節(jié)

10、線處的齒根部分C.齒頂部分D.靠近節(jié)線處的齒頂部分15、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16、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是（B）A.mt1=ma2,at1=aa2,入=0B.ma1=mt2,aa1=at2d=0C.mt1=ma2,at1=aa2入=-BD.ma1=ma2,aa1=at2,入=-0（注：下標(biāo)t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪）17、蝸桿傳動的傳動比i等于（D）d21d1A

11、.-B.C.D.帶型選擇不當(dāng)n1D.n218、普通平鍵的長度應(yīng)（A.稍長于輪轂的長度B）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d1n1d219、鍵的截面尺寸bXh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20、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21、滾動軸承在一般轉(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(diǎn)蝕D.膠合22、聯(lián)軸器和離合器均具有的主要作用是（B）A.補(bǔ)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

12、.防止機(jī)器過載D.緩和沖擊和振動23、下列聯(lián)軸器中，能補(bǔ)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）1、說出凸輪機(jī)構(gòu)從動件常用運(yùn)動規(guī)律，沖擊特性及應(yīng)用場合。;等速運(yùn)動規(guī)律有剛性答：等速運(yùn)動規(guī)律、等加速等減速運(yùn)動規(guī)律、簡諧運(yùn)動規(guī)律（余弦加速度運(yùn)動規(guī)律）沖擊，用于低速輕載的場合；等加速等減速運(yùn)動規(guī)律有柔性沖擊，用于中低速的場合；簡諧運(yùn)動規(guī)律（余弦加速度運(yùn)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、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

13、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。3、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(diǎn)所做的公法線一定通過連心線上一定點(diǎn)，才能保證傳動比恒定不變。4、為什么閉式蝸桿傳動必須進(jìn)行熱平衡計(jì)算？蝸桿傳動存在著相對滑動，摩擦力大，又因?yàn)殚]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(jì)算。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、

14、盲孔且不經(jīng)常拆卸的場合。6、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7、軸上零件的軸向固定方法主要有哪些種類？各有什么特點(diǎn)？（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(jì)算題1、說明機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件，并判斷機(jī)構(gòu)運(yùn)動是否確定？（10分）解：機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)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(yùn)動規(guī)律的）原動件的個數(shù)。n=3,Pl=3,Ph=2機(jī)構(gòu)自由度F=3n2PlPh=1,因?yàn)閃=1=F

15、,所以機(jī)構(gòu)的運(yùn)動確定。2、說明機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件，并判斷機(jī)構(gòu)運(yùn)動是否確定？（15分）解答:機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)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(yùn)動規(guī)律的）原動件的個數(shù)機(jī)構(gòu)中，n=7,Pl=9,Ph=1F=3n2PlPh=2=W>0所以機(jī)構(gòu)運(yùn)動確定。GG處復(fù)合較鏈，E處虛約束，F(xiàn)處局部自由度3、計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合較鏈、局部自由度和虛約束請明確指出。（15分）解答：C處為復(fù)合較鏈，則n=5,Pl=7,Ph=0F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=14、計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若含有復(fù)合較鏈，局部自由度和虛約束請明確指出。（15分）解答：F處為復(fù)合較鏈，H

16、（或I）處為虛約束，則n=6,Pl=8,Ph=1F=3d-2Pl-Ph=3*6-2*8-1=15、圖示四桿機(jī)構(gòu)中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102m原不同構(gòu)件為機(jī)架，可得到什么類型的較鏈四桿機(jī)構(gòu)？（15分）（必須根據(jù)計(jì)算結(jié)解：因?yàn)樽疃虡?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)；B6、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

17、一構(gòu)件?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?yàn)長bc+Lad=50+120=170mmLbc+Lcd=82+96=178mm所以lbc+lad<lbc+l8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).7、如圖所小校鏈四桿機(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（必須根據(jù)計(jì)算結(jié)果說明理由）；10分)（2）當(dāng)分別取構(gòu)件A

18、B、BC、CD為機(jī)架時，各將得到什么機(jī)構(gòu)?解答：因?yàn)長ab+LBC=50+110=160mmLAB+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)8、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)Zi=20,Z2=80,齒頂高系數(shù)ha*=1,壓力角=20°。試求這對齒輪的模數(shù)m,傳動比ii2,節(jié)圓直徑及嚙合角。解:"mz1z22a(ZlZ2)3=4208

19、0i12Z2Zl嘰420節(jié)圓直徑=分度圓直徑d1=mz1=4x20=80mmd2=mz2=4x80=320mmmm嚙合角=壓力角=20：9、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、齒頂圓直彳空da、齒根圓直徑斗、基圓直徑db、齒高h(yuǎn)及齒厚s。(cos20o-0.94)解答：p=12.56mm,m=4mm;分度圓直徑d=m-z=4x20=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(Z2ha*2c*)=70mm;齒高h(yuǎn)=m(2ha*+c*)=9mm;齒厚s=6.28

20、mm10、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)Zi=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。一.Z2一又由m2aZiZ2解：由i12=3，得Z2=3*18=54,Zi2*108=3mm,1854分度圓直徑：d1=mz1=3*18=54mm,d2=mz|=3*54=162mm。11、如下圖所示輪系中，已知Zi=16,Z2=36,Z3=25,Z4=50,Z5=2,Z6=20,若m=600r/min,求蝸輪的轉(zhuǎn)速門6及各輪的轉(zhuǎn)向。(10分)解:z2.z4.z6n1600116:馬4冬%36*50*20600116：n6600

21、40二1518*25*2n612、在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數(shù)為：乙=20,Z2=40,Z3=20,Z4=30,Z5=80,運(yùn)動從I軸輸入，口軸輸出，n尸1000r/min,轉(zhuǎn)動方向如圖所示。試求輸出軸口的轉(zhuǎn)速nn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:i35n3-nHn5-nHZ4*Z5Z580-=-=-4Z3*Z4Z320其中：n5=0,所以：”_=_40-nH-n3-nH即：=4或:nHnH又：山二上二.二.亙n2nHZi4020又因?yàn)?nini/nH-2Iin=n3n3/nH5所以:1000工n35解得：nn=n3=2500r/min,負(fù)號表示nn與

22、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，已知兩軸承所承受的徑向載荷分別為Fr：=9000N,Frn=5000N,其內(nèi)部軸向力分別為Fs：=2430N,Fsh=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/Fr<e時，X=1,Y=0,當(dāng)Fa/Fr>e時，X=0.4,丫=1.88。試分別計(jì)算出軸承的當(dāng)量動載荷。解:軸向力：FSI+FA=2430+1000=3430N>Sn軸承I被放松Fa：=Fs：=2430N軸承口被壓緊Fan=Fsn=3430N當(dāng)量動載荷Fa"Fr尸2430/9000=0.27<eXi=