機械設(shè)計基礎(chǔ)試題與答案

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)一填空題 ：1 . 凸輪主要由（凸輪），（ 從動件）和 (機架2 . 凸輪機構(gòu)從動件的形式有由（ 尖頂）從動件， ()三個基本構(gòu)件組成。滾子 ）從動件和（平底）從動件。3 . 按凸輪的形狀可分為（盤型）凸輪、（ 移動）凸輪、（ 圓柱）凸輪、（ 曲面）4. 常用的間歇運動機構(gòu)有 （ 棘輪 ）機構(gòu)，（ 槽輪）機構(gòu)，（凸輪間歇） 機構(gòu)和 ( 不完全齒 ) 機構(gòu)等幾種。5螺紋的旋向有（左旋）和（右旋）;牙形有 (三角形 ). (梯形 ).( 矩形 ).(鋸齒形 )6.標準外嚙合斜齒輪傳動的正確嚙合條件是：兩齒輪的（法面模數(shù)）和（法面壓力角 ）都相等，齒輪的（螺旋 ） 相等 （ 旋向 ）_相

2、反7已知一平面鉸鏈四桿機構(gòu)的各桿長度分別為a=150, b=500, c=300, d=400，當取c桿為機架時，它為（曲柄搖桿 ）機構(gòu)；當取d 桿為機架時，則為（雙搖桿）機構(gòu)。8平面連桿機構(gòu)當行程速比K（ 1）時，機構(gòu)就具有急回特性。9 曲柄搖桿機構(gòu)產(chǎn)生 “死點” 位置的條件是： 當為（ 曲柄 ）主動件（ 曲柄與機架 ）共線時。13螺紋聯(lián)接的基本類型有（ 螺栓聯(lián)接）、（雙頭螺柱聯(lián)接 ）、（螺釘聯(lián)接 ）、（緊定螺釘聯(lián)接）四種。14輪系按其軸相對機架是固定還是運動的可分為（定軸）輪系和（周轉(zhuǎn)）輪系。15滾動軸承代號為 62305/P5 ；各部分的含義是： “6”表示（溝球軸承）；“23”表示（

3、寬度系數(shù)）； “05”表示（內(nèi)徑代號）；P5 表示（ 精度公差等級）。16. 螺紋的公稱直徑是指它的（大徑），螺紋“ M12X1.5 左”的含義是（ 左旋細牙螺紋公稱直徑12 ）。17. 螺紋的公稱直徑是指它的 ( 大徑 ) 。M16*2 的含義是 ( 細牙螺紋外徑 16 螺距 2 ) 。18.滾動軸承代號“ 6215 ”的含義是 _ （ "6"_ 表示是普通深溝球軸承， 2_是寬度系列5 是內(nèi)徑代號 ).20.一調(diào)整螺旋，采用雙線粗牙螺紋，螺距為3 毫米，為使螺母相對螺桿沿軸線移動2毫米，則螺桿應(yīng)轉(zhuǎn) _1/3_ 圈。21.凸輪機構(gòu)中的壓力角是指_ 輪上接觸點的切線與從動件

4、的運動速度方向_間的夾角。22.在曲柄搖桿機構(gòu)中，當曲柄等速轉(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 _。23. 為保證四桿機構(gòu)良好的機械性能，_傳動角 _不應(yīng)小于最小許值25. 采用螺紋聯(lián)接時， 若被聯(lián)接件總厚度較大， 切材料較軟， 在需要經(jīng)常裝卸的情況下，宜采用 _雙頭螺栓聯(lián)接 _ 。用于薄壁零件聯(lián)接的螺紋，宜采用_三角形細牙螺紋 _ 。26. 帶傳動的主動輪直徑d1=180mm,轉(zhuǎn)速n1=940rpm,從動輪直徑d2=710mm，轉(zhuǎn)速n2=233rpm, , 則彈性滑動系數(shù)為=-0.022_。27. 以凸輪的理論輪廓曲線的最小半徑所做的圓稱為凸輪的28. 仿形法加工齒

5、輪，根據(jù)被加工齒輪的_模數(shù)，齒輪_基圓 _。_ 選擇刀號。29. 圖示機構(gòu)要有確定運動需要有_1_ 個原動件。30. 國標規(guī)定：三角帶有_YZABCDE_七種類型傳遞能力最大的為_Y_型。最小的為 _E_型。代號A1000 表示 _A 型帶基準長度1000mm_。31.A 、B、C 三種類型的普通平鍵b、h、h 相同，則工作中受擠壓面積最大的應(yīng)屬_B_型。32. 機構(gòu)的最小運動單元稱為_構(gòu)件 _ ，機器的最小制造單元稱為_零件 _ 。33. 螺紋聯(lián)接的基本類型主要有_螺栓聯(lián)接 _ ， _螺釘聯(lián)接 _ ，_雙頭螺柱聯(lián)接 _ ， _ 緊定螺釘聯(lián)接 _ 。34. 鏈“ B18X80”的含義是 _B_

6、型鍵寬度 _ b=18mm,長度 L=80mm_ 。二判斷題：（每題 1 分，共 20 分）1運動副是聯(lián)接，聯(lián)接也是運動副。錯2四桿機構(gòu)中，曲柄的極位夾角越大，機構(gòu)的急回特性也越顯著。對3在實際生產(chǎn)中，機構(gòu)的“死點”位置對工作都是不利的，處處都要考慮克服。錯4分度圓上壓力角的變化，對齒廓的形狀有影響。對5局部自由度是不影響其它構(gòu)件運動的個別構(gòu)件的獨立運動，因此對機構(gòu)的自由度也沒有影響。錯6機構(gòu)運動簡圖只表示構(gòu)件和運動副，所以作圖的時候不考慮構(gòu)件的尺寸和形狀。錯7鉸鏈四桿機構(gòu)中最短的構(gòu)件一定是曲柄。錯8通過離合器聯(lián)接的兩軸可在工作中隨時分離。錯9凸輪轉(zhuǎn)速的高低，影響從動桿的運動規(guī)律。錯10槽輪機

7、構(gòu)的主動件一定是拔盤。錯11漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動，由于安裝不準確，產(chǎn)生了中心距誤差，但其傳動比的大小仍保持不變。對12螺釘聯(lián)接用需要經(jīng)常拆卸的場合。錯13漸開線園柱齒輪齒廓曲線上各點的壓力角都相等，且等于20°。錯14同一模數(shù)和同一壓力角，但不同齒數(shù)的兩個齒輪，可以使用一把齒輪刀具進行加工。對15齒輪傳動時，重合度越大，傳動時就會平穩(wěn)。錯16閉式軟齒面齒輪傳動，應(yīng)先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，再按彎曲疲勞強度校核齒根的彎曲強度。對17蝸桿的旋向不會影響蝸輪的傳動方向。錯18當軸上有多處鍵槽時，應(yīng)使各鍵槽位于軸的同一母線上。對19滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。對2

8、0工作中轉(zhuǎn)動的軸稱為轉(zhuǎn)軸。錯三選擇題：（每題 1.5 分，共 35 分）1 .對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當滿足桿長之和的條件時，若取( C )為機架，將得到雙曲柄機構(gòu)。A最長桿 B 與最短桿相鄰的構(gòu)件C最短桿 D 與最短桿相對的構(gòu)件 .2凸輪機構(gòu)從動桿的運動規(guī)律，是由凸輪的（D ）所決定的。A壓力角 B 滾子C形狀 D輪廓曲線3 對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當滿足桿長之和的條件時，若取（ B ）為機架，一定會得到曲柄搖桿機構(gòu)。A. 最長桿 B. 與最短桿相鄰的構(gòu)件C最短桿 D. 與最短桿相對的構(gòu)件4 為保證平面四桿機構(gòu)良好的傳力性能，（ B ）不應(yīng)小于最小許用值。壓力角 B 傳動角 C極位夾角 D嚙合角5 .平

9、面四桿機構(gòu)無急回特性時，行程速比系數(shù)(C ) 。A大于 1 B小于 1 C等于 16 .機器與機構(gòu)的區(qū)別在于 (C ) 。A. 是否由各種零件經(jīng)裝配而成的組合體 B. 它們各部分之間是否有確定的相對運動 C. 在工作時是否能完成有效的機械功或能量轉(zhuǎn)化7.曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄為主動件，則傳動角是（D）。A 搖桿兩個極限位置之間的夾角B連桿與搖桿之間所夾銳角C 連桿與曲柄之間所夾銳角D搖桿與機架之間所夾銳角8. 圖示機構(gòu)中有（A）虛約束。A1個B 2個C 3個D沒有9在雙曲柄機構(gòu)中， 已知三桿長度為 a=80，b=150 c=120， 則 d 桿長度為（ C ）。，Ad<110Bd<1

10、90C110 d 19010下列凸輪機構(gòu)中，圖_B_所畫的壓力角是正確的。11凸輪機構(gòu)從動桿的運動規(guī)律，是由凸輪（B） 所決定的。A轉(zhuǎn)速B輪廓曲線C形狀12圖示機構(gòu)要有確定運動，需要有（A）原動件。A1個B2個C3個D沒有13. 采用螺紋聯(lián)接時，若被聯(lián)接件總厚度較大，且材料較軟，在需要經(jīng)常裝卸的情況下，宜采用（B）。A螺栓聯(lián)接B雙頭螺栓聯(lián)接C螺釘聯(lián)接1. 帶傳動中 V 帶是以 _C_作為公稱長度的。 A. 外周長度 B. 內(nèi)周長度 C. 基準長度 D.14.常用螺紋的線數(shù)有單線雙線三線三種，其中用于聯(lián)接和用于傳動的各有_A_。A. 一種和兩種 B. 一種和三種 C. 兩種和兩種 D. 兩種和三

11、種15.對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當滿足桿長之和的條件時，若取_C_為機架，將得到雙曲柄機構(gòu)。A. 最長桿 B. 與最短桿相鄰的構(gòu)件 C. 最短桿 D. 與最短桿相對的構(gòu)件16.標準三角帶型號的選定，取決于 _A_。A. 傳遞的功率 B. 帶的線速度 C. 帶的圓周力 D. 高速軸上的扭矩17. 滾動軸承的主要失效形式是( A )A. 疲勞點蝕和磨損B. 磨損和塑性變形C. 疲勞點蝕和塑性變形D.18.螺栓的強度計算是以螺紋的_A_來計算的。A. 小徑 B. 中徑 C. 大徑 D.19.V 帶傳動工作時，與帶輪輪槽接觸是_C_。A. 帶的底面 B. 帶的頂面 C. 帶的兩側(cè)面 D.20.在不完全液體潤

12、滑徑向滑動軸承的設(shè)計中，限制 pv 值的主要目的是防止軸承_A_A. 過度磨損 B. 塑性變形 C. 疲勞破壞 D. 溫升過高22.鍵的長度尺寸確定的方法是_C_確定。A. 按輪轂長度 B. 按輪轂長度和標準系列C. 經(jīng)強度校核后再按標準系列D.23.對正常齒制標準漸開線直齒圓柱齒輪，當用齒條刀具加工時，不發(fā)生根切的最小齒數(shù)， Zmin=_B_。A.14 B.17 C.21 D.2324. 平鍵、花鍵、導(dǎo)向鍵和半圓鍵的聯(lián)接都屬于_B_。A. 緊鍵聯(lián)接 B. 松鍵聯(lián)接 C. 不可拆聯(lián)接 D.25. 載荷不大，多支點支承的軸系，宜選用_A_A. 深溝球軸承 B. 調(diào)心球軸承 C. 角接觸球軸承 D

13、. 圓柱滾子軸承26. 汽車下部，由發(fā)動機、變速器、通過萬向聯(lián)軸器帶動后輪差速器的軸，是_C_。A. 心軸 B. 轉(zhuǎn)軸 C. 傳動軸 D.27. 普通平鍵聯(lián)接傳遞動力是靠_B_。A. 兩側(cè)面的摩擦力B. 兩側(cè)面的擠壓力C. 上下面的擠壓力D. 上下面的摩擦力28. 在下列四種型號的滾動軸承中，只能承受徑向載荷的是_B_。 A.6208 B.N208 C.30208 D.5120829. 下列四種螺紋中，傳動性能最好的是( D ).A. 粗牙普通螺紋B. 細牙普通螺紋C. 梯形螺紋D. 鋸齒形螺紋30. 普通平鍵有三種型式 , 其中 _C_平鍵多用在軸的端部。A. 圓頭 B. 平頭 C. 單圓頭

14、 D.31. 能滿足超越要求的機構(gòu)是 _B_A. 外嚙合棘輪機構(gòu)B. 內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu)C. 外嚙合槽輪機構(gòu)D. 內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)32. 下列四種螺紋中，自鎖性能最好的是_A_。A. 粗牙普通螺紋B. 細牙普通螺紋C. 梯形螺紋D. 鋸齒形螺紋33. 在 V 帶傳動設(shè)計中，若V 帶帶速過大，則帶的_B_將過大，而導(dǎo)致帶的壽命降低。A. 拉應(yīng)力 B. 離心拉應(yīng)力 C. 彎曲應(yīng)力 D.三. 判斷1.輪系按結(jié)構(gòu)形式可分為定軸輪系、行星輪系和復(fù)合輪系三大類。( 錯 )2.普通平鍵聯(lián)接是依靠鍵的上下兩平面間的摩擦力來傳遞扭矩的。( 錯 )3. 凸輪轉(zhuǎn)速的高低，影響從動件的運動規(guī)律。( 錯 )4.V 帶型號共有

15、七種，其中Y 型的截面面積最大，F(xiàn) 型的截面面積最小。( 錯 )5.普通平鍵聯(lián)接是依靠鍵的上下兩面的摩擦力來傳遞扭距的。( 錯 )6.機構(gòu)中的主動件和被動件都是構(gòu)件。( 對 )7.錐齒輪傳動中，齒面的軸向分力是指向小端。( 錯 )8.至少有一個齒輪和它的幾何軸線繞另一個齒輪旋轉(zhuǎn)的輪系被稱為復(fù)合輪系。(錯 )三. 判斷1. 平底式從動件對于較復(fù)雜輪廓曲線的凸輪，也能準確地獲得所需的運動規(guī)律。( 錯 )2. 一端固定、一端游動支承結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但工作穩(wěn)定性好，適用于工作溫度變化較大的長軸。 ( 錯 )3. 軸系的兩端固定支承使結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，易于調(diào)整，故適用于工作溫度變化不大的短軸。 ( 對

16、)4.非液體摩擦滑動軸承，驗算壓強p p 的目的在于避免軸承產(chǎn)生點蝕。( 錯 )5.運動副的作用，是用來限制或約束構(gòu)件的自由運動的。( 對 )6.外嚙合槽輪機構(gòu)，槽輪是從動件，而內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)，槽輪是主動件。( 錯 )7.平鍵的三個尺寸都是按軸的直徑在標準中選定的。( 對 )8. 斜齒輪傳動的平穩(wěn)性和同時參與嚙合的齒數(shù)都比直齒輪高，所有斜齒輪多用于高速傳動。 (對)9一對齒輪嚙合時 , 兩齒輪的（A）始終相切。A分度圓B基圓C節(jié)圓D齒根圓10一般來說， （A）更能承受沖擊， （ B）更適合于較高的轉(zhuǎn)速下工作。A滾子軸承B球軸承11高速重載齒輪傳動中，當散熱條件不良時，齒輪的主要失效形式是（D）

17、。A輪齒疲勞折斷B齒面點蝕C齒面磨損D齒面膠合E齒面塑性變形12斜齒制圓柱齒輪法面模數(shù)與端面模數(shù)的關(guān)系是（B）。AmnmtsinBmnmt cosCmnmtcos13漸開線齒輪實現(xiàn)連續(xù)傳動的條件是重合度為（C）。A <1B =0C 114下列傳動中，當其精度相當?shù)那闆r下，傳動最平穩(wěn)的是（A）。A齒輪傳動B凸輪傳動C帶傳動15帶傳動時，最大應(yīng)力發(fā)生在（C）。A小帶輪的松邊B大帶輪的松邊C小帶輪的緊邊D大帶輪的緊邊16鍵聯(lián)接的主要用途是使輪與輪轂之間_C_A沿軸向固定并傳遞軸向力B沿軸向可作相對滑動并具有導(dǎo)向性C沿周向固定并傳遞扭矩D安裝拆卸方便17決定漸開線齒廓形狀的基本參數(shù)是（C）。A模

18、數(shù)B模數(shù)和齒數(shù)C模數(shù)、齒數(shù)和壓力角18下面四個標準圓柱齒輪中，漸開線形狀相同是（A.B）；能用同一把滾刀加工的是（ A.D）。Am 1=4mm, z1=25Bm2=4mm, z2=50Cm 3=3mm, z3=60Dm4=2.5mmz 4=4019斜齒圓柱齒輪，螺旋角取的越大，則傳動的平穩(wěn)性（A）。A越高B越低C沒有影響20帶傳動主要是依靠（BA帶和兩輪之間的正壓力C帶的緊邊拉力）來傳遞運動和功率的，B帶和兩輪接觸面之間的摩擦力D帶的初拉力22帶在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于（A帶不是絕對撓性件BC帶的緊邊與松邊拉力不等DC）。帶與帶輪間的摩擦系數(shù)偏低帶繞過帶輪產(chǎn)生離心力四簡答題：（每題 5 分

19、，共 10 分）1、機構(gòu)的“死點”位置在什么情況下需要克服？在什么情況下應(yīng)當利用？答：運動時克服，固定夾緊時利用2、簡述“二力平衡公理”和“作用力與反作用力公理”的區(qū)別。答： 一對平衡力是作用于同一物體的兩個力，大小相同，方向相反，作用在同一直線上。一對作用力與反作用力的受力物體必定是兩個，大小相同，方向相反，作用在同一直線上。3、為什么要限制齒輪的最少齒數(shù)？答： 防止加工過程中切根（范成法加工齒輪齒數(shù)低于17 發(fā)生根切）.4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮的因素有哪些？答：軸的毛坯種類、軸上的載荷大小和分布情況、軸上零件的布置及固定方式、軸承種類及位置、軸的加工和裝配工藝性等方面。（軸上零件的軸向、周

20、向定位，裝拆，加工工藝）5、常用螺紋的種類有哪些？各用于什么場合答：常用螺紋的種類有普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋，前兩種主要用于聯(lián)接，后三種主要用于傳動。6、四桿機構(gòu)曲柄存在的條件是什么？答： 1. 連架桿與機架中必有一桿為四桿機構(gòu)中的最短桿；2. 最短桿與最長桿桿長之和應(yīng)小于或等于其余兩桿之和（通常稱此為桿長和條件）。7、齒輪的失效形式有哪些？采取什么措施可減緩失效發(fā)生？齒輪強度設(shè)計準則是如何確定的？答：齒輪的失效形式有五種1 ：輪齒折斷。減緩措施：增大齒根的圓角半徑、提高齒面加工精度增大軸及支承的剛度。2 ：齒面點蝕。改進措施：提高齒面硬度、降低表面粗糙度增大潤滑油粘度

21、。3 ：齒面磨損。改進措施：采用閉式傳動、降低齒面粗糙度保持良好的潤滑。4 ：齒面膠合。改善措施：提高齒面硬度、降抵齒面粗糙度、選用抗膠合性能較好的齒輪副材料、采用抗膠合潤滑油、減少模數(shù)、降低齒高。5 ：塑性變形。改善措施：提高齒面硬度、采用粘度高的潤滑油。齒輪強度設(shè)計準則的確定是根椐齒輪傳動的工作方式齒輪的材料、硬度、失效形式來定的。8. 一般來說，帶傳動的打滑多發(fā)生在大帶輪上還是小帶輪上？答：小帶輪，因為它接觸面積小9. 在什么情況下凸輪機構(gòu)的從動桿才能得到運動的停歇？答：向徑、高度無變化11. 螺紋聯(lián)接的自鎖條件是什么？在公稱直徑，螺旋升角，摩擦系數(shù)相同的情況下，三角形螺紋、梯形螺紋、矩

22、形螺紋的自鎖性（簡述理由）。答：螺旋升角小于當量摩擦角；由于當量摩擦角的關(guān)系，三角螺紋自鎖最好，矩形最差試比較5. 為什么常將軸設(shè)計為階梯軸？答： 考慮軸上零件軸向定位、裝拆五計算題：（每題 10 分，共 20 分）a150mm，i =4,1 已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動的標準中心距傳動比12小齒輪齒數(shù) Z1=20。試確定這對齒輪的模數(shù)m和大齒輪的齒數(shù)Z2、分度圓直徑d2、齒頂圓直徑 da2、齒根圓直徑 df2 。解答： Z2=iZ1=4 × 20=80ha=ha*mm=2a/(z1+z2)=2 × 150/100=3 mmhf= (ha*+c*)md2=mZ2=24

23、0mm齒距 p=m=3.14*3=9.42mmda2= d2+2ha*m=240+2 × 3=246 mmdf2= d2-2(ha*+c*)m=240-2× 1.25 × 3=232.5mm2. 圖示輪系中，已知z15， z25， z215， z330， z 315， z 4 2（右旋）， z30， z1260， z520（ m=4mm）。若 n500r/min ，轉(zhuǎn)向如圖中箭頭所示，451求齒條 6 線速度的大小和方向。解： i15=z2z3z4z5/z1z2 z3 z4=25x30x30x60/15x15x15x2=200mm 所以， n5=n1/200=50

24、0/200=2.5r/minn5 =n5=2.5r/mind5 =mz5 =4x20=80mmv6=v5 =n5 d5/60=25x3.14x80/60=10.5mm/s方向向右3、圖示輪系，已知Z1=30， Z2=20， Z2=30 ， Z 3 =74，且已知n1 =100 轉(zhuǎn) / 分。試求nH。n3=0,(n1-nh)/(n3-nh)=-z2z3 /z1z2 .N1/nh=2.64 ,nh=37.884. 一對外嚙合齒輪標準直齒圓柱掛齒輪傳動，測得其中心距為160mm.兩齒輪的齒數(shù)分別為Z1=20， Z2=44，求兩齒輪的主要幾何尺寸。解：m=5，d1=100，d2=220，da1=100

25、+10=110da2=220+10=230df1=100-12.5=87.5df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.855. Z 1 =15， Z2=25， Z3=20， Z4=60。 n1 =200r/min （順時針） n4=50r/min （順時針）試求H的轉(zhuǎn)速。解： i14H=n1-nH/n4-nH=- (z2z4/z1z3)(200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20=-5nH=75r/min3. 有一對使用日久磨損嚴重的標準齒輪需要修復(fù)。按磨損情況，擬將小齒輪報廢，修復(fù)大齒輪， 修復(fù)后的大齒輪的齒頂圓要減小8mm。已知 z1=24，z2=96，m=4mm， =20°，ha*=1， c*=0.25