機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)考試題庫

1、運(yùn)動副：兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相

對運(yùn)動的連接稱為運(yùn)動副。1、凸輪機(jī)構(gòu)按從動件的型式可以分類為

2、構(gòu)件：組成機(jī)構(gòu)的各個相對運(yùn)動部分稱為滾子從動件、壬底從動件和尖頂從動件。

構(gòu)件,構(gòu)件是運(yùn)動的單元。2、當(dāng)主動件做等速連續(xù)轉(zhuǎn)動，需要從動

3、自由度：構(gòu)件或機(jī)構(gòu)相對于參考系具有的件做單向間歇轉(zhuǎn)動時，可采用棘輪機(jī)

獨(dú)立運(yùn)動數(shù)目稱為自由度。機(jī)構(gòu)的自由度構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)和

也即是機(jī)構(gòu)相對于機(jī)架具有的獨(dú)立運(yùn)動凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)。

數(shù)目。3用范成法加工齒輪時，如果齒輪的齒數(shù)

4、瞬心：一剛體相對于另一個剛體作平面運(yùn)太少，則切削刀具的齒頂就會切去輪齒根部

動時，在任一瞬時，其相對運(yùn)動可以看成的一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。設(shè)計(jì)齒輪時,

是繞某一重合點(diǎn)的轉(zhuǎn)動，該重合點(diǎn)稱為速常采用限制小齒輪的最少齒數(shù)的方法和采用

度瞬心或瞬時回轉(zhuǎn)中心，簡稱瞬心，因此,變位齒輪的方法避免上述現(xiàn)象

瞬心是該兩個剛體上絕對速度相同的重4、滑動軸承的軸瓦多采用青銅材料，主

合點(diǎn)。要是為了提高耐磨能力。

6、機(jī)盲：用來傳遞運(yùn)動和力的、有一個構(gòu)

5、工作時只承受彎矩不承受轉(zhuǎn)矩的軸稱

件為機(jī)架的、用構(gòu)件間能夠相對運(yùn)動的連為心軸。

接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)稱為機(jī)構(gòu)6、帶傳動時皮帶在皮帶輪上的滑動可分

8、平面連桿機(jī)構(gòu)：使用若干低副連接組成的為彈性滑動和打滑兩種，其中彈性滑動

平面機(jī)構(gòu)，又稱平面低副機(jī)構(gòu)。是帶傳動正常工作時所不可避免的。

9、虛約束：在運(yùn)動副引入的約束中，有些約7、對于重要的螺栓聯(lián)接，在螺栓裝配時

束對機(jī)構(gòu)自由度的影響是重復(fù)的，應(yīng)控制預(yù)緊力，還應(yīng)考慮聯(lián)接的防松。

對機(jī)構(gòu)運(yùn)動不起任何限制作用。這8、兩構(gòu)件組成運(yùn)動副，按照接觸特性，

種重復(fù)而對機(jī)構(gòu)不起限制作用的通常把運(yùn)動副分為低副和高副兩類。兩構(gòu)件

約束稱為虛約束或消極約束。虛約通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動副稱為高

束是構(gòu)件間幾何尺寸滿足某些特副。

殊條件的產(chǎn)物。9、滿足曲柄存在條件的較鏈四桿機(jī)構(gòu)，

10、接觸應(yīng)力：若兩個零件在受載前是點(diǎn)接取與最短桿相鄰的桿為機(jī)架時，為曲柄搖桿

觸或線接觸，受載后，由于變形其機(jī)構(gòu)，取最短桿為機(jī)架時，為雙曲柄機(jī)

接觸處為一小面積，通常此面積甚投。

小而表層產(chǎn)生局部應(yīng)力卻很大，這10、齒輪漸開線上任意點(diǎn)的法線必與

種應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力?；鶊A相切。

11、高副：兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)11、在凸輪機(jī)構(gòu)中，常見的從動件運(yùn)動

動副稱為高副。規(guī)律為勻速運(yùn)動時，將出現(xiàn)剛性沖擊。

13、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)：全部用轉(zhuǎn)動副相連的平12、通常，帶傳動適用于中小功率的傳

面四桿機(jī)構(gòu)稱為平面較鏈四桿機(jī)構(gòu)，簡稱較動，目前V帶傳動應(yīng)用最廣，V帶傳動的主要

鏈四桿機(jī)構(gòu)。失效形式是打滑和疲勞斷裂。

14周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個齒輪的幾何軸線繞13在齒輪的加工中，輪齒的切削加工方

另一齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪法按其成形原理可分為范成法和成形法

系兩類

15間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)：主動件連續(xù)運(yùn)動時，從動14普通平鍵用于靜聯(lián)接，其失效形式是

件作周期性時動時停運(yùn)動的機(jī)構(gòu)稱為間歇運(yùn)壓潰，而滑鍵及導(dǎo)向平鍵為動聯(lián)接，其失效

動機(jī)構(gòu)形式是

15、靜應(yīng)力下，零件材料有兩種損壞形常根據(jù)由標(biāo)準(zhǔn)中選取。（C）

式：斷裂或塑性變形。對于塑性材料，應(yīng)取

材料的屈服極限作為極限應(yīng)力。A傳遞轉(zhuǎn)矩的大小B傳遞功率的大

16、按照凸輪的形狀可以把凸輪分類為小C軸的直徑D切向力

盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪。5、滾動軸承中，代號為7115軸承表示軸承

17、圓錐滾子軸承30209/P5公差等級為的內(nèi)徑為o（C）

匚級。A25mmB5mmC75mm

18、滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，為了便于互換D30mm

及適應(yīng)大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采6、用螺紋聯(lián)接的兩個被聯(lián)接件，若其中之一

用基孔制制，軸承外圈與軸承座孔的配較厚，且經(jīng)常裝拆，則應(yīng)選擇O（C）

合則采用基軸制制。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)接他們應(yīng)用

21、鏈傳動中，鏈條的節(jié)數(shù)通常取為偶的場合

7、9齒輪傳動相比較，鏈傳動的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)，鏈輪齒數(shù)通常取為奇數(shù)。

是。（D）

1、在機(jī)構(gòu)中原動件數(shù)目機(jī)構(gòu)自由度A傳動效率高B

承載能力大

（機(jī)構(gòu)自由度大于0）時，該機(jī)構(gòu)具有確定的C工作平穩(wěn)，無噪聲D

傳動中心距大

遨。（B）

8、零件受對稱循環(huán)應(yīng)力時，對于塑性材料應(yīng)

A小于B等于C大于取作為材料的極限。（C）

A材料的抗拉強(qiáng)度B

D大于或等于材料的屈服極限

C材料的疲勞極限D(zhuǎn)

2、平面連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)傳動角較大時，屈服極限除以安全系數(shù)

9、閉式軟齒面齒輪傳動的設(shè)計(jì)方法

則。（A）

為。（B）

A機(jī)構(gòu)的傳動性能較好B機(jī)構(gòu)A按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核

齒面接觸疲勞強(qiáng)度

的傳動性能較差B按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核

齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

C可以滿足機(jī)構(gòu)的自鎖要求D機(jī)構(gòu)

C按齒面磨損進(jìn)行設(shè)計(jì)

的效率較低D按齒面膠合進(jìn)行設(shè)計(jì)

10、四個桿長分別為a=60mm,b=80mm,

3、在機(jī)械系統(tǒng)中安裝飛輪后可使其周期性速

c=100nnn,d=90mm,順次組成一個錢鏈四桿

度波動。（B）

機(jī)構(gòu)，若以桿c為機(jī)架，則此四桿機(jī)構(gòu)

A增強(qiáng)B減小C不變

_________o（B）

D消除

A無整轉(zhuǎn)副，無曲柄存在；

4、設(shè)計(jì)普通平鍵聯(lián)接時,鍵的截面尺寸匕x〃通

B有整轉(zhuǎn)副；

C有整轉(zhuǎn)副且有一個曲柄存在；確定從何處首先發(fā)生的。

D有整轉(zhuǎn)副且有兩個曲柄存在。15、為了提高齒輪傳動的抗點(diǎn)蝕能力，可考

11、在當(dāng)從動件運(yùn)動規(guī)律為,會產(chǎn)慮o(C)

生剛性沖擊，其沖擊發(fā)生運(yùn)動部A采用閉式傳動；B提高齒輪

位。(D)傳動精度。

A勻加速或勻減速開始或轉(zhuǎn)折處;C適當(dāng)增大傳動中心距；D保持傳動

B簡諧運(yùn)動開始或終止；中心距而適當(dāng)增大齒輪模數(shù)。

C勻速運(yùn)動全部推程段；16、一對圓柱齒輪傳動，通常把小齒輪的齒

D勻速運(yùn)動開始或終止。寬取值略大于大齒輪的齒寬，其主要目的

12、一對漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條是O(C)

件是o(D)A使小齒輪的強(qiáng)度比大齒輪高一些；

A必須使兩齒輪齒厚和齒寬分別相等；B修正齒寬計(jì)算中的誤差；

B兩齒輪的齒側(cè)間隙為零；C為了便于安裝，保證接觸線長度；D

C必須使兩齒輪齒距分別相等；避免沿齒向載荷分布不均。

D兩齒輪基圓齒距分別相等。17、從所受載荷可知，自行車后軸的類型是

13、在普通圓柱蝸桿傳動中，若其他條件不o(D)

變而增加蝸桿頭數(shù)，將使o(A)A傳動軸；B轉(zhuǎn)軸；C轉(zhuǎn)動心軸;

A傳動效率提高；B蝸桿D固定心軸。

強(qiáng)度提高；18、滾動軸承的基本代號有三段構(gòu)成，其中

C傳動中心距提高；D蝸桿最左邊的代號表示軸承的o(A)

周圍速度提高。A基本類型；B游隙組別；

14、帶傳動若開始打滑，是_______o(A)C結(jié)構(gòu)形式；D材料、工藝

A首先沿著小帶輪發(fā)生的；B首先的特殊要求。

沿著大帶輪發(fā)生的；19、設(shè)計(jì)滾子從動件盤狀凸輪輪廓線時，若

C沿著兩個帶輪同時發(fā)生的；D難以將滾子半徑加大，那么凸輪凸形輪廓線上各

點(diǎn)曲率半徑o(B)是相同的，但應(yīng)力的循環(huán)特性「不同，分別如

A一定變大B一下—，其中，最易疲勞損壞的零件是

定變小O(C)

C不變D可Ar&—+1B/b=0Crc=—1

能變大也可能變小Drc=0.5

20、尖頂從動件凸輪機(jī)構(gòu)中，基圓的大小會25、帶傳動采用張緊輪的目的是o

影響。(D)(D)

A從動件的位移B從動件的速度A減輕帶的彈性滑動B提高帶的壽命

C從動件的加速度D凸輪機(jī)構(gòu)的壓力C改變帶的運(yùn)動方向D調(diào)節(jié)帶的初拉

角力

21、棘輪機(jī)構(gòu)中采用了止動棘爪的目的是26、帶傳動在工作中產(chǎn)生彈性滑動的原因是

o(A)o(D)

A防止棘輪的反轉(zhuǎn)BA帶在帶輪上出現(xiàn)打滑

對棘輪進(jìn)行雙向定位B外載荷過大

C保證棘輪每次轉(zhuǎn)過相同的角度DC初拉力過小

對棘輪進(jìn)行單向定位D帶的彈性和緊邊與松邊有拉力差

22、在機(jī)械系統(tǒng)中安裝飛輪后可使其周期性27、帶傳動是依靠來傳遞運(yùn)動和動

速度波動o(B)淵。(B)

A增強(qiáng)B減小C消除A帶和帶輪接觸面之間的正壓力

D無影響B(tài)帶和帶輪之間的摩擦力

23、齒輪的漸開線形狀取決于它的C帶的緊邊拉力

直徑。(C)D帶的松邊拉力

A齒頂圓B分度圓C基圓D1.試述較鏈四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件。

齒根圓答：銳鏈四桿機(jī)構(gòu)存在整轉(zhuǎn)副的條件是最短

24、當(dāng)4個相同的零件a、b、c、d承受的Oax桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長

度之和；帶輪的局部接觸弧上產(chǎn)生相對滑動，稱彈性

整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成的；而曲柄滑動。

是與機(jī)架組成整轉(zhuǎn)副的連架桿，整轉(zhuǎn)副處于由于彈性滑動是帶傳動的一種固有特

機(jī)架上才能形成曲柄。因此，要使錢鏈四桿性，會造成帶傳動的瞬時傳動比不能恒定不

機(jī)構(gòu)中存在曲柄，最短桿必須是機(jī)架或連架變。

桿。5.試述螺紋連接防松的方法。

2.試述漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的正確嚙合條件。答：螺紋連接防松的根本問題在于防止螺紋

答：漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的正確嚙合條件是副的轉(zhuǎn)動。放松的方法如下：

cosa,=zn2cosa2;由于模數(shù)和壓力角已經(jīng)標(biāo)(1)利用附加摩擦力防松。如加彈簧墊圈、

準(zhǔn)化了，實(shí)際上為滿足上述關(guān)系，必須使采用對頂螺母、采用尼龍圈鎖緊螺母等。

町=叫并且q=a2,因此，漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的(2)采用專業(yè)防松元件防松。如采用槽形螺

正確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角分別相母和開口銷結(jié)構(gòu)、采用圓螺母結(jié)構(gòu)加止動墊

等。片等。

3.試述斜齒輪分度圓螺旋角B的取值范(3)其他防松方法。如沖擊點(diǎn)防松、粘合劑

圍，并說明其不能取太大值的原因。防松等。

答：斜齒輪分度圓螺旋角。的一般取值6.試述齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動的條件。

范圍為：8°~20°。答：對于相互嚙合的兩個齒輪，其相對速度

斜齒輪分度圓螺旋角B取得大，則重合瞬心在兩個齒輪的連心線上，相對速度瞬心

度增大，使傳動平穩(wěn)。但取得太大，其軸向是某瞬時兩個齒輪上絕對速度相同的重合

力會較大，因而增加軸承的負(fù)載，故B不能點(diǎn)，因此該瞬時齒輪的回轉(zhuǎn)中心到相對速度

取得太大。瞬心之間的距離與該齒輪的瞬時角速度成反

4、何謂帶傳動的彈性滑動？它對傳動比有何比。由此可知，兩相互嚙合的齒廓與實(shí)現(xiàn)定

影響？角速比傳動，必須是相對速度瞬心為固定點(diǎn),

答：由于帶傳動兩邊的拉力差，會引起也就是說任意瞬時兩相互嚙合齒廓的公法線

帶的彈性變形量的改變，從而導(dǎo)致局部帶在必須與兩齒輪的連心線交于一個定點(diǎn)。

1、計(jì)算下圖所示機(jī)構(gòu)的自由度。拒。這樣的工作情況與受橫向載荷螺栓聯(lián)接

的情況相同，可根據(jù)預(yù)加鎖緊力Fs計(jì)算螺栓

直徑進(jìn)行校核。

作用在螺栓中心圓Do上的圓周力

2T2x4.8x105

=5333N

瓦―180

設(shè)Fs為一個螺栓的預(yù)加鎖緊力，因該聯(lián)軸器

解：

用4個螺栓聯(lián)接，故得

該機(jī)構(gòu)中兩個移動副存在虛約束，應(yīng)只計(jì)算

一個；4兄=1.27

1.2x5333

活動構(gòu)件數(shù)n=4；低副數(shù)pi=5；高副數(shù)ph=8000N

4x0.2

=1;

F=3n-2p-ph=3X4-2X5-lXl=l；

2、下圖為一凸緣聯(lián)軸器，它是利用凸臺

對中的，用4個螺栓聯(lián)接，已知螺栓中心圓[4x1.3x8000

直徑D0=180mm,聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩T=4.8V-77.6萬

X105N?mm,取摩擦系數(shù)f=0.2o現(xiàn)欲采用

M16螺栓，材料采用Q235鋼，其。

s=235MPa,當(dāng)d=16mm時，[o]=0.33os,

d=16/w〃時，4=13.835〃?"z,與計(jì)算結(jié)果接近,

dl=13.835mm,試對此聯(lián)軸器螺栓聯(lián)接進(jìn)行

械o（10分）符合強(qiáng)度條件，可以采用M16的螺栓。

~~h\h

3、下圖中至少存在5個錯誤，請用數(shù)字和引

線標(biāo)出錯誤之處，并對每一個錯誤說明錯誤

的原因。（注：不必改正）

解：

由于螺栓聯(lián)接種螺栓桿與釘孔之間有間隙，

必須在工作前把螺栓擰緊，使兩個半聯(lián)軸器

凸緣接觸面上產(chǎn)生足夠的摩擦力來傳遞力

輪數(shù)乙=18,Z2=27,Z2'=45,Z3=36,已知

齒輪1的轉(zhuǎn)速々=240r/min,試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)

速〃H(大小與方向)。

1、左軸承外圈缺少固定

2、右軸承無法安裝(1)判斷轉(zhuǎn)化輪系齒輪的轉(zhuǎn)動方向

3、右軸承外圈缺少固定由畫箭頭法可知，齒輪1與齒輪3的轉(zhuǎn)動

4、錐齒輪軸向定位不可靠方向相反。

5、錐齒輪與軸缺少鍵聯(lián)結(jié)(2)轉(zhuǎn)化輪系傳動比關(guān)系式

、缺少墊片，不能調(diào)整軸承間隙：H_"1,Z3

6(13==

n

%~HZ]Z2

7、軸承蓋上缺少密封裝置

(3)計(jì)算轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速〃“

代入々=240,〃3=0及各輪齒數(shù)

24027x36

-

0-nH18x45

4.嗎1」

〃H5

nH=109.1r/min

轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)動方向與齒輪1相同。

2、一汽缸蓋螺栓聯(lián)接，汽缸內(nèi)徑D=220mm,

采用12個M18的普通螺栓(&=15.294〃浙),

按工作要求剩余頂緊力=1.6°,為單

個螺栓的工作載荷。若螺栓材料的許用應(yīng)力

[<T]=140N/mm2,試求汽缸中氣體的允許壓

強(qiáng)。

1處聯(lián)軸器左端未軸向定位

解:

2處聯(lián)軸器右端未軸向定位

(1)計(jì)算單個螺栓所能承受的總載荷

3處聯(lián)軸器沒有周向定位

Q,由

4處端蓋軸孔處未涉及密封裝置，且端蓋孔

4介與軸之間沒有間隙

「i"X15?294?一八srcc5與10處軸承端蓋與箱體結(jié)合面間未涉及密

[a]=------------------x140=19784N

。仔4xl?3

封及調(diào)整裝置

(2)計(jì)算單個螺栓所能承受的工作載荷0，

6與9處軸承內(nèi)圈沒有軸向定位

Q=Qe+Qr=Qe+i-6Qe=2-6Qe

7處齒輪沒有周向定位

2=0/2-6=19784/2-6=7609N

8與13處齒輪左右端面沒有軸向定位

(3)計(jì)算汽缸蓋允許的最大載荷”

11箱體應(yīng)剖分

F()=ZQ=12*7609=91308N

12處軸承端蓋應(yīng)減小加工面積

(4)計(jì)算缸內(nèi)氣體允許的最大壓強(qiáng)由

13處箱體與軸承端蓋聯(lián)接結(jié)合面應(yīng)設(shè)置凸

FQ=(??Pmax

臺，以減小加工面積

4FQ4X91308△……2

Pmax—7=-------------1-=2-402N/mm~

71D1%X22()2

3、下圖中至少存在5個錯誤，請用數(shù)字和引

線標(biāo)出錯誤之處，并對每一個錯誤說明錯誤

的原因。(注：不必改正)

徑尺寸。

1、