机械设计基础考试题库及答案.doc
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《机械设计基础》考试题库
一、填空题
1.机械是（机器）和（机构）的总称。
2.机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。
3.平面机构的自由度计算公式为：
（F=3n-2PL-PH）。
4.已知一对啮合齿轮的转速分别为n1、n2，直径为D1、D2，齿数为z1、z2，则其传动比i=（n1/n2）=（D2/D1）=（z2/z1）。
5.铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=200mm，c=100mm，d=90mm。
若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。
6.在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。
7.在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。
8.平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。
9.平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。
10.平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：
1.25）。
11.凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。
12.凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。
13.带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。
14.带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：
σmax=σ1＋σb1＋σc。
15.普通Ｖ带的断面型号分为（Y、Z、A、B、C、D、E）七种，其中断面尺寸最小的是（Y）型。
16.为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。
17.渐开线的形状取决于（基）圆。
18.一对齿轮的正确啮合条件为：
（m1=m2）与（1=2）。
19.一对齿轮连续传动的条件为：
（重合度）。
20.齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑性变形）和（轮齿折断）。
21.一对斜齿轮的正确啮合条件为：
（m1=m2）、（1=2）与（β1=-β2）。
22.蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。
23.通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。
24.常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。
25.轴承6308，其代号表示的意义为（6：
深沟球轴承、3：
直径代号，08：
内径为Φ40）。
26.润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。
27.列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴器）。
28.轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。
29.普通三角螺纹的牙形角为（60）度。
30.常用联接螺纹的旋向为（右）旋。
31.普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。
32.在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角）形螺纹自锁性最好。
33.减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速或增大转距。
34.两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。
35.轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。
36.轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。
37.轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。
38.平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。
39.凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮）与（移动凸轮）三种。
40.凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。
41.变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。
42.按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副）。
43.轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。
44.螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹）两类。
45.轮系可分为（定轴轮系）与（周转轮系）两类。
46.常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步进、从动连续）两种。
47.构件是机械的（运动）单元；零件是机械的（制造）单元。
48.V带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。
二、判断题
1.一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。
×
2.一个高副可约束构件的两个自由度。
×
3.在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。
×
4.销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。
√
5.两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。
√
6.局部自由度是与机构运动无关的自由度。
√
7.虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。
√
8.在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。
×
9.压力角越大对传动越有利。
×
10.在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。
×
11.偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。
√
12.曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。
√
13.减速传动的传动比i＜1。
×
14.Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。
×
15.在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。
×
16.带传动一般用于传动的高速级。
×
17.带传动的小轮包角越大，承载能力越大。
√
18.选择带轮直径时，直径越小越好。
×
19.渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。
×
20.基圆直径越大渐开线越平直。
√
21.设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。
√
22.在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。
×
23.只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。
√
24.螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。
√
25.挤压就是压缩。
×
26.受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。
×
27.仅传递扭矩的轴是转轴。
√
28.低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。
√
29.代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。
×
30.对载荷小，而工作平稳的轴可选用球轴承。
√
31.用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。
×
32.用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。
√
33.凸缘联轴器属于固定式刚性联轴器。
√
34.花键联接只能传递较小的扭矩。
×
三、简答题：
1.机器与机构的主要区别是什么？
2.构件与零件的主要区别是什么？
3.何谓标准件？
它最重要的特点是什么？
试列举出五种标准件。
4.蜗杆传动的正确啮合条件是什么？
5.铰链四杆机构的基本形式有哪几种？
各有何特点？
6.什么是机架、连架杆、连杆？
最短的连架杆是否一定是曲柄？
7.连杆机构的压力角是确定值还是变化值？
它对机构的传力性能有何影响？
8.如何判断四杆机构是否有急回性质？
极位夹角θ与急回性质有何关系？
9.槽轮机构有何特点？
10.为了避免带的打滑，将带轮上与带接触的表面加工的粗糙些以增大摩擦力，这样处理是否正确，为什么？
11.何谓带传动的弹性滑动和打滑？
能否避免？
12.在设计带传动时为什么要限制带速v、小带轮直径d1和带轮包角α？
13.一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么？
14.一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么？
15.斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮比较，啮合和传动特点是什么？
16.为什么斜齿轮以法面参数为标准值？
17.齿轮为什么会发生根切现象？
18.怎样避免根切现象的发生？
19.试列举出三种实现间歇运动的机构。
20.试列举出三种将转动变成直动的机构。
21.蜗杆与蜗轮的正确啮合条件是什么？
22.螺杆螺纹的牙型有哪几种？
各有什么特点？
23.有何区别？
各用于何种工作场合？
24.标准直齿圆柱齿轮的主要参数有哪些？
25.能实现将转动变为直动的有哪几种机构？
26.何谓定轴轮系，何谓周转轮系？
27.齿轮系分为哪两种基本类型？
它们的主要区别是什么？
28.齿轮系的功用有哪些？
29.花键联接与平键联接相比有哪些优缺点？
30.销的基本类型及其功用如何？
31.为什么大多数螺纹联接必须防松？
防松措施有哪些？
32.联轴器与离合器的主要功能是什么？
两者功能的主要区别是什么？
33.自行车的中轴和后轴是什么类型的轴，为什么？
34.在多级齿轮减速器中，高速轴的直径总比低速轴的直径小，为什么？
35.轴上传动零件常见的轴系支承方式有哪些？
36.选择轴承类型时要考虑哪些因素？
37.齿轮传动设计准则是什么？
（试述齿轮传动的计算程序）
38.蜗杆传动有哪些特点？
39.选择轴承时应考虑哪些因素？
40.齿轮传动有何特点？
41.（摩擦）带传动有何特点？
42.机器有哪些类型?
43.机器有哪些特征?
机构与机器的区别何在?
44.轴有哪几种类型（按载荷情况分）？
举例说明各有何特点？
五、单项选择题：
1.（B）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。
Ａ.机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。
2.两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（B）。
Ａ.低副；Ｂ.高副；Ｃ.移动副；Ｄ.转动副。
3.一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（B）。
Ａ.双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ.悬臂梁。
4.一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（C）。
Ａ.双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ.悬臂梁。
5.一般飞轮应布置在转速（B）的轴上。
Ａ.较低；Ｂ.较高；Ｃ.适中。
6.在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（C）。
Ａ.双曲柄机构；Ｂ.对心曲柄滑块机构；Ｃ.摆动导杆机构；Ｄ.转动导杆机构。
7.在下列平面四杆机构中，（C）存在死点位置。
Ａ.双曲柄机构；Ｂ.对心曲柄滑块机构；Ｃ.曲柄摇杆机构；Ｄ.转动导杆机构。
8.曲柄摇杆机构的压力角是（A）。
Ａ.连杆推力与运动方向之间所夹的锐角；Ｂ.连杆与从动摇杆之间所夹锐角；
Ｃ.机构极位夹角的余角；Ｄ.曲柄与机架共线时，连杆与从动摇杆之间所夹锐角。
9.带传动是借助带和带轮间的（B）来传递动力和运动的。
Ａ.啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ.粘接。
10.图示铰链四杆机构是（B）。
Ａ.曲柄摇杆机构；Ｂ.双曲柄机构；Ｃ.双摇杆机构。
11.能实现间歇运动的机构是（C）。
Ａ.曲柄摇杆机构；Ｂ.双摇杆机构；Ｃ.槽轮机构；Ｄ.齿轮机构。
12.曲柄摇杆机构的死点发生在（C）位置。
Ａ.主动杆与摇杆共线；Ｂ.主动杆与机架共线；Ｃ.从动杆与连杆共线；Ｄ.从动杆与机架共线。
13.在带传动中（减速传动），带的应力最大值发生在带（C）。
Ａ.进入大带轮处；Ｂ.离开大带轮处；Ｃ.进入小带轮处；Ｄ.离开小带轮处。
14.为了使带与轮槽更好的接触，轮槽楔角应（A）Ｖ带截面的楔角。
Ａ.小于；Ｂ.大于；Ｃ.等于。
15.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（D）。
Ａ.两齿轮的模数和齿距分别相等；Ｂ.两齿轮的齿侧间隙为零；
Ｃ.两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ.两齿轮的模数和压力角分别相等。
16.在普通圆柱蜗杆传动中，若其他条件不变而增加蜗杆头数，将使（A）。
Ａ.传动效率提高；Ｂ.蜗杆强度提高；Ｃ.传动中心距增大；Ｄ.蜗杆圆周速度提高。
17.自行车车轮的前轴属于（C）轴。
Ａ.传动轴；Ｂ.转轴；Ｃ.固定心轴；Ｄ.转动心轴。
18.自行车的中轴属于（A）轴。
Ａ.传动轴；Ｂ.转轴；Ｃ.固定心轴；Ｄ.转动心轴。
19.自行车的后轴属于（A）轴。
Ａ.传动轴；Ｂ.转轴；Ｃ.固定心轴；Ｄ.转动心轴。
20.渐开线的形状取决于（B）直径。
Ａ.节圆；Ｂ.基圆；Ｃ.分度圆；Ｄ.齿顶圆。
21.（A）是齿轮最主要的参数。
Ａ.模数；Ｂ.压力角；Ｃ.分度圆；Ｄ.齿数。
22.国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=（D）。
Ａ.35°；Ｂ.30°；Ｃ.25°；Ｄ.20°。
23.圆锥齿轮传动适用于（A）传动。
Ａ.相交轴；Ｂ.平行轴；Ｃ.交错轴。
24.蜗杆传动适用于（C）传动。
Ａ.相交轴；Ｂ.平行轴；Ｃ.交错轴。
25.传动比大而且准确的传动是（D）。
Ａ.带传动；Ｂ.链传动；Ｃ.齿轮传动；Ｄ.蜗杆传动。
26.不能用于传动的螺纹为（A）螺纹。
Ａ.三角形；Ｂ.矩形；Ｃ.梯形；Ｄ.锯齿形。
27.定轴轮系的总传动比等于各级传动比（B）。
Ａ.之和；Ｂ.连乘积；Ｃ.之差；Ｄ.平方和。
32.（D）的周转轮系，称为行星轮系。
Ａ.单自由度；Ｂ.无自由度；Ｃ.双自由度；Ｄ.三自由度。
28.减速器的传动比ｉ=（A）。
Ａ.＞1；Ｂ.＜1；Ｃ.＝1。
29.普通螺纹的公称直径是（C）。
Ａ.螺纹的中径；Ｂ.螺纹的小径；Ｃ.螺纹的大径。
30.30000型轴承是代表（D）。
Ａ.调心球轴承；Ｂ.深沟球轴承；Ｃ.圆柱滚子轴承；Ｄ.圆锥滚子轴承。
31.推力球轴承的类型代号为（C）。
Ａ.10000；Ｂ.30000；Ｃ.50000；Ｄ.60000。
32.在各种类型轴承中，（D）不能承受轴向载荷。
Ａ.调心球轴承；Ｂ.深沟球轴承；Ｃ.圆锥滚子轴承；Ｄ.圆柱滚子轴承。
33.凸缘联轴器是一种（A）联轴器。
Ａ.固定式刚性联轴器；Ｂ.可移式刚性联轴器；Ｃ.弹性联轴器；Ｄ.金属弹簧式弹性联轴器。
34.自行车飞轮的内部结构是属于（B）。
Ａ.链传动；Ｂ.超越离合器；Ｃ.安全离合器；Ｄ.弹性联轴器。
35.转轴承受（A）。
Ａ.扭矩；Ｂ.弯矩；Ｃ.扭矩和弯矩。
36.对于高负荷、重要的转轴，应选用（D）材料。
Ａ.Q235；Ｂ.45钢；Ｃ.20钢；Ｄ.40Cr。
37.在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座，其目的是（B）。
Ａ.易拧紧；Ｂ.避免偏心载荷；Ｃ.增大接触面；Ｄ.外观好。
38.圆锥销的锥度是（B）。
Ａ.1：
60；Ｂ.1：
50；Ｃ.1：
40；Ｄ.60：
1。
五、计算题
1、计算下图机构的自由度，并判断机构的运动是否确定。
（1）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×4-2×4-2
=2
（运动确定）
（2）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×6-2×8-1
=1
（运动确定）
（3）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×5-2×7-0
=1
（运动确定）
（4）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×6-2×8-1
=1
（运动确定）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×7-2×10-0
=1
（运动确定）
（5）
（6）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×9-2×12-2
=1
（运动确定）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×10-2×14-0
=2
（运动确定）
（7）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×3-2×3-2
=1
（运动确定）
（8）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×5-2×7-0
=1
（运动确定）
（9）
（10）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×7-2×9-1
=1
（运动确定）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×3-2×3-2
=1
（运动确定）
（11）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×4-2×5-1
=1
（运动确定）
（12）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×3-2×3-2
=1
（运动确定）
（13）
（14）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×7-2×10-0
=1
（运动确定）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×3-2×4-0
=1
（运动确定）
（15）
（16）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×4-2×4-2
=2
（运动确定）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×7-2×10-0
=1
（运动确定）
（17）
（18）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×5-2×7-0
=1
（运动确定）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×9-2×12-0
=3
（运动确定）
液压缸为动力源
（19）
（20）
解：
F=3n-2PL-PH
=3×9-2×12-2
=1
（运动确定）
2.齿轮几何尺寸计算
（1）已知一对传动标准正常直齿圆柱齿轮（=20º,ha*=1）的中心距为240mm,传动比为3,模数为2mm,求两齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高与齿根高。
参考试题：
已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，中心距a=200mm，传动比i=3，压力角=20°，h=1，c*=0.25，m=5mm。
试求两轮的齿数、分度圆、齿顶圆和基圆的直径，齿厚和齿槽宽。
（已知cos≈0.94）（14分）
解:
1由i=Z2/Z1 可知Z2=iZ1 （1分）
由中心距 a=m（Z1+Z2）/2=2mZ1（1分）
则
齿轮1齿数 Z1=20（1分）
齿轮2齿数 Z2=60（1分）
2齿轮1分度圆直径 d1=mz1=100（1分）
齿轮2分度圆直径d2=mz2=300（1分）
3齿轮1齿顶圆直径da1=m（z1+2h）=110（2分）
齿轮2齿顶圆直径da2=m（z1+2h）=310（2分）
4齿轮1基圆直径db1=d1cos20°=94.0（1分）
齿轮2基圆直径db2=d2cos20°=281.9（1分）
5齿厚和齿槽s=e=πm/2=7.9（2分）
（2）一对啮合的标准直齿圆柱齿轮（=20º,ha*=1）。
已知Z1=30,Z2=90,m=5mm.试求这对齿轮的分度圆直径,齿顶圆直径,齿根圆直径,传动比和中心距。
解:
1齿轮1分度圆直径 d1=mz1=5×30=150（1分）
齿轮2分度圆直径d2=mz2=5×90=450（1分）
2齿轮1齿顶圆直径da1=m（z1+2h）
=5×（30+2×1）=160（2分）
齿轮2齿顶圆直径da2=m（z1+2h）
=5×（90+2×1）=460（2分）3齿轮1齿根圆直径df=m（z1-2h-2c*）
=5×（30-2×1-2×0.25）
=137.5（2分）
齿轮2齿根圆直径df=m（z2-2h-2c*）
=5×（90-2×1-2×0.25）
=437.5（2分）
4传动比i=Z2/Z1=90/30=3（1分）
5中心距a=m（Z1+Z2）/2=5×（30+90/2）=300（1分）
3、轮系传动比计算
（1）如图所示轮系中，已知z1=20、,z2=36、z2’=18、z3=68、z3’=17、z5=40。
试求传动比i15，并标示各齿轮运转方向。
（10分）
解：
（方向标在图上）（4分）
（2）如图所示轮系,已知Z1=34、Z2=17、Z2’=30、Z3=Z4=15、Z3’=45,试求i14,并确定各轮的回转方向。
解:
（方向标在图上）（2分）
（3）下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。
其中Z1=18，Z2=36，Z3=20，Z4=40，，Z5=2，Z6=50，若n1=1000r/min，鼓轮直径D=200mm，试求蜗轮的转速及重物G的移动速度。
重物提起时，试确定n1的旋转方向。
参考试题：
下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。
其中Z1=30，Z2=50，Z3=20，Z4=60，Z5=1，Z6=100，若n1=3000r/min，鼓轮直径D=100mm，试求蜗轮的转速及重物G的移动速度。
重物提起时，试确定n1的旋转方向。
（15分）
解：
=500
n6=6r/min（方向标在图
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