专升本机械设计基础专升本习题及答案.docx
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专升本机械设计基础专升本习题及答案
机械设计基础专升本复习题
（一）
一、判断题：
正确的打符号√，错误的打符号×
．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。
（）
.机构具有确定的运动的条件是：
原动件的个数等于机构的自由度数。
（）
．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。
（）
．平面连杆机构中，连杆及从动件之间所夹锐角称为压力角。
（）
．带传动中，打滑现象是不可避免的。
（）
．在平面连杆机构中，连杆及曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。
（）
．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。
（）
．平键的工作面是两个侧面。
（）
．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。
（）
．螺纹中径是螺纹的公称直径。
（）
．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。
（）
．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。
（）
．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。
（）
．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。
（）
．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是。
（）
．周转轮系的自由度一定为。
（）
．将通过蜗杆轴线并及蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。
（）
．代号为的滚动轴承，其内径为25mm。
（）
．在带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。
（）
．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。
（）
二、填空题
．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是模数相等，压力角相等。
．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为
导程。
．在带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的最小直径加以限制。
．硬齿面齿轮常用低碳合金钢渗碳淬火来得到，热处理后需要磨齿加工。
．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用槽轮机构。
．轴上零件的轴向固定方法有轴肩、轴环、套筒、圆螺母、弹性挡圈、轴端挡圈、紧定螺钉、圆锥面等。
．常用的滑动轴承材料分为金属材料、多孔质金属材料、非金属材料三类。
．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为仿形法和范成法两类。
．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和摆动从动件凸轮机构。
．带传动的主要失效形式是打滑、疲劳破坏及带及带轮的磨损。
．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小相等和旋向相同。
闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算以控制油温。
．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经正火处理，而小齿轮采用调质处理。
．若要将主动件的往复摆动转换为从动件的间歇转动，可用棘轮机构。
．只传递扭矩而不受弯矩的轴称为传动轴，同时承受扭矩和弯矩的轴称为转轴。
．滑动轴承及轴颈表面直接接触的部分称为轴瓦。
、棘轮
、传动轴转轴
三、单项选择题
．作用在刚体上的二力平衡条件是（）。
．大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上
．大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上
．大小相等、方向相同、作用钱相同、作用在同一刚体上
．大小相等、方向相反、作用点相同
．下列机构中，不属于间歇机构的是（）。
．棘轮机构．槽轮机构
．齿轮机构．不完全齿轮机构
．，、点分别作用、，的力，方向如图所示，则截面和截面的轴力为（）。
．，．，
．，．，
图
．在铰链四杆机构中，若最短杆及最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，为了获得双曲柄机构，其机架应取（）。
．最短杆．最短杆的相邻杆
．最短杆的相对杆．任何一杆
．在轮系中加入惰轮可改变轮系的（）。
．传动比．转向
．转向和传动比
．两轴在空间交错º的传动，如已知传动比较大，则宜选用（）。
．直齿圆柱齿轮传动．斜齿圆柱齿轮传动
．圆锥齿轮传动．蜗轮蜗杆传动
．同一轴段上若采用两个平键时，一般设在（）的位置。
．同一母线．相隔º
．相隔º．相隔º
．带传动设计时，若传动中心距取值过大，则使（）。
．传动结构不紧凑．带传动的传递功率降低
．带传动易发生打滑．带传动的疲劳强度降低
．力使物体绕点转动的效果，取决于下列因素（）。
．力的大小和力使物体绕点转动的方向
．力臂的长短和力使物体绕点转动的方向
．力及力臂的乘积的大小和力使物体绕点转动的方向
．仅取决于力及力臂的乘积的大小，及转动方向无关
．机器及机构的区别在于（）。
．是否由各种零件经装配而成的组合体
．它们各部分之间是否有确定的相对运动
．在工作时是否能完成有效的机械功或能量转换
．平面四杆机构无急回特性时，行程速比系数（）。
．大于．小于
．等于
．一对齿轮啮合时，两轮的（）始终相切。
．节圆．分度圆
．基圆．齿根圆
．带传动的弹性滑动现象是由于（）而引起的。
．带的弹性变形．带及带轮的摩擦系数过小
．初拉力达不到规定值．带型选择不当
．键的截面尺寸×主要是根据（）来选择。
．传递转矩的大小．传递功率的大小
．轮毂的长度．轴的直径
．采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，在需要经常装拆的情况下宜采用（）。
．螺栓联接．紧定螺钉联接
．螺钉联接．双头螺柱联接
．当两轴距离较远时，且要求传动比准确，宜采用（）。
．带传动．一对齿轮传动
．轮系传动．槽轮传动
四、指出图中轴结构不合理之处，并作简要说明
图
五、计算题
．计算图所示机构的自由度
图
．计算图所示机构的自由度，并判断机构是否具有确定的运动
图
．一渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知齿数，模数4mm，压力角αº，*，*。
试求该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径和分度圆齿厚
．如图所示轮系中各齿轮齿数：
，，3’4’，试求传动比和，并判断相对的转向
图
．圆截面简支梁如图所示，已知，试求：
（）梁、端的约束反力
（）计算弯矩，并画出弯矩图
（）若梁直径40mm，求梁的最大应力
图
．求图所示梁支座的约束反力。
已知
图
机械设计基础专升本复习题（）答案
一、判断题：
、√、√、√、×、×、×
、√、√、√、×
、√、×、×、√、×、×
、√、√、√、√
二、选择题：
、、、、、、
、、
、、、、、、
、、
三、填空题
、模数压力角
、导程
、最小直径
、低碳合金钢磨齿
、槽轮
、轴肩轴环套筒圆螺母弹性挡圈轴端挡圈紧定螺钉圆锥面（答中其中个即可）
、金属材料多孔质金属材料非金属材料
、仿形法范成法
、摆动从动件
、打滑疲劳破坏
、相等相同热平衡计算
、正火调质
、棘轮
、传动轴转轴
、轴瓦
四、指出图中轴结构不合理之处，并作简要说明
解答：
图中有个错误。
1、左侧轴承拆卸困难，轴颈靠轴肩处应有砂轮越程槽
2、轴头太长，轮毂无法轴向固定
3、套筒左端面应及轮毂右端面接触，套筒右端面太高，右侧轴承拆卸困难
4、应有退刀槽
5、螺纹无法加工
6、两键槽应布置在同一母线上
五、计算题
、解
活动构件数
低副数
高副数
机构自由度数××
、解
活动构件数
低副数
高副数
机构自由度数××
机构自由度数及原动件数目相同，故机构有确定的运动。
、解
分度圆直径100mm
齿顶圆直径（a*）（）108mm
齿根圆直径（a*-*）（）90mm
基圆直径αº93.97mm
分度圆齿厚6.28mm
、
轮系传动比计算：
解：
3’
3’4’
转向及的相反。
、解
弯矩图
（1）约束力计算
（）计算弯矩
（）最大应力
、
解：
（）画出约束反力
（）求
（）求
（）求
机械设计基础专升本复习题（）
一、填空题
.两构件通过或接触组成的运动副称为高副。
.满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取及最短杆相邻的杆为机架时，为机构，取最短杆为机架时，为机构。
.在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为运动时，将出现冲击。
.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取处的接触应力为计算依据，其载荷由对齿轮承担。
.为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的和必须分别相等。
.两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力等。
.带传动的主要失效形式是和。
.在设计带传动时，带的型号是根据和选取的。
.链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸，链传动的运动不均匀性。
.工作时只受不承受的轴称为心轴。
二、选择题
.渐开线标准齿轮的根切现象发生在（）。
.模数较大时.模数较小时
.齿数较少时.齿数较多时
.在下列四种型号的滚动轴承中，（）必须成对使用。
.深沟球轴承.圆锥滚子轴承
.推力球轴承.圆柱滚子轴承
.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是（）。
.凸缘联轴器.齿式联轴器
.万向联轴器.弹性套柱销联轴器
.在铰链四杆机构中，机构的传动角
和压力角
的关系是（）。
.
.
.
.
.对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（）。
.拉力.扭矩.压力.拉力和扭矩
三、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）
.在铰链四杆机构中，当最短杆及最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。
（）
.在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。
（）
.在平键联接中，平键的两侧面是工作面。
（）
.斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。
（）
.带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。
（）
.转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。
（）
.向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。
（）
.圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。
（）
四、问答题
.试述齿廓啮合基本定律。
.试述螺纹联接防松的方法。
.试分析影响带传动承载能力的因素。
五、分析判断题
.在铰链四杆机构中，已知
，
，
，
，试判断该机构的类型，并给出判断依据。
题五、图
.如图所示为二级斜齿圆柱齿轮传动，Ⅰ轴为输入轴，已知小齿轮的转向
和齿轮、的轮齿旋向如图所示。
为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮的轮齿旋向，并在图中标出齿轮、所受的圆周力
、
和轴向力
、
的方向。
题五、图
六、计算题
.计算下列机构的自由度，并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度
题六、图
.已知轮系如图所示中，
、
、
、
，
，
，且顺时针转动。
求杆系的转速和回转方向。
题六、图
.如图所示的压力容器，容器盖及缸体用个普通螺栓联接，缸内压强
，缸径
，根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力″1.6F为单个螺栓的工作拉力。
若选用螺栓材料的屈服极限
，试按安全系数时计算所需螺栓的小径
。
题六、图
七、结构题
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。
齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。
（注：
不必改正）
题七图
机械设计基础专升本复习题（）答案
一、填空题
.点线.曲柄摇杆，双曲柄.匀速刚性.节线一对.模数压力角.相等不相等.打滑疲劳断裂.计算功率小轮转速.越大?
增大.弯矩转矩
二、选择题
三、判断题
××√××××√
四、问答题
.所谓齿廓啮合基本定律是指：
作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的及齿轮的角速成反比。
.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。
摩擦防松有：
弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母
机械防松有：
开口销及槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝
破坏螺纹副防松有：
冲点法、端焊法、黏结法。
.初拉力、包角、摩擦系数、带的单位长度质量、速度。
五、分析判断题
.解：
此四杆机构的四杆满足杆长和条件
＋≤＋
且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构
.解：
）齿轮为右旋
）受力方向如图
六、计算题
.）解：
＝－－＝×－×－＝
此题中存在复合铰链，个构件组成复合铰链，共有个低副
）解：
＝－－＝×－×－＝
此题中滚子为局部自由度
.解：
由题意的得，5-3-6组成行星轮系
＝－＝－××
因为－－组成定轴轮系
＝＝＝
所以＝
把＝及＝代入上式
＝
这表明系杆的旋转方向和齿轮的一致
.解：
单个螺栓的＝、＋＝
＝
×＝××
得＝
[σ]
所以由公式得，＝
取螺栓的直径为
七．结构题
.无垫片，无法调整轴承的游系
.轴肩过高，无法拆卸轴承
.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘
.轴套长度应小于轮毂的长度
.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。
.套筒顶不住齿轮（过定位）
.套筒应低于轴承外圈
.轴承端盖及相应轴段处应有密封件，且及轴间不应接触，应有间隙。
.连轴器无轴向固点，且及端盖间隙太小，易接触
.键顶部及轮毂糟间应有间隙。
机械设计基础专升本复习题（）及答案
一、填空
、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。
、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：
盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。
、带传动的张紧可采用的方式主要有：
调整中心距和张紧轮装置。
、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为范成法和仿形法。
、平面四杆机构中，若各杆长度分别为，，，，当以为机架，则该四杆机构为双曲柄机构。
、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。
、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为拉断。
二、单项选择题
、一对齿轮啮合时,两齿轮的始终相切。
分度圆基圆节圆齿根圆
、一般来说，更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。
滚子轴承球轴承向心轴承推力轴承
、四杆机构处于死点时，其传动角γ为。
°°γ>°°<γ<°
、一个齿轮上的圆有。
齿顶圆和齿根圆齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆
齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆分度圆，基圆
、如图所示低碳钢的
曲线，，根据变形发生的特点，在塑性变形阶段的强化阶段（材料恢复抵抗能力）为图上段。
、力是具有大小和方向的物理量，所以力是。
刚体数量变形体矢量
、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用。
带传动一对齿轮传动轮系传动螺纹传动
、在齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，则轮系称为。
行星齿轮系定轴齿轮系定轴线轮系太阳齿轮系
、螺纹的被称为公称直径。
大径小径中径半径
、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为。
齿轮线齿廓线渐开线共轭齿廓
、在摩擦带传动中是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避免的。
带的打滑带的弹性滑动带的老化带的磨损
、金属抵抗变形的能力，称为。
硬度塑性强度刚度
、凸轮轮廓及从动件之间的可动连接是。
转动副高副移动副可能是高副也可能是低副
、最常用的传动螺纹类型是。
普通螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹
、及作用点无关的矢量是。
作用力力矩力偶力偶矩
、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不同，则两杆的不同。
轴向正应力
轴向线应变
轴向伸长△横向线应变
、作用于某一物体同一点上的两个力，，。
当两个力的夹角为时，它们的合力大小为。
、为使移动后的作用力及原作用力等效，应附加一。
作用力力矩力偶平衡力系
、阶梯轴应用最广的主要原因是。
便于零件装拆和固定制造工艺性好传递载荷大疲劳强度高
、使渐开线齿廓得以广泛应用的主要原因之一是。
中心距可分性齿轮啮合重合度大于
啮合角为一定值啮合线过两齿轮基圆公切线
、带传动属于。
电传动摩擦传动液压传动啮合传动
、由力的可传性原理可知，力对刚体的作用效果不取决于力的。
作用线方向作用点大小
、普通带按截面尺寸由小到大分为七种。
、闭式传动软齿面齿轮的主要失效形式是。
齿面胶合齿面点蚀齿根折断齿面磨损
、一对啮合传动齿轮的材料应。
小齿轮材料力学性能略好相同
大、小齿轮材料不同大齿轮材料力学性能略好
、载荷中等冲击，频繁启动和正反转、两轴对中不准确的情况下，联结两轴宜选用联轴器。
刚性固定式刚性补偿式弹性安全
、凸轮机构的从动件作等加速等减速运动规律，对机构造成。
刚性冲击柔性冲击无冲击内冲击
、材料相同、横截面面积相等的两拉杆，一为圆形截面，另一为方形截面，在相同拉力作用下，两拉杆横截面上的应力。
相等圆杆大于方杆方杆大于圆杆长杆大于短杆
、齿轮正变位可以。
提高齿轮传动的重合度提高从动齿轮转速
改变齿廓形状提高其承载能力
、一对齿轮连续传动的条件是。
模数相等重合度大于压力角相等传动比恒定
、在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将。
转动变为往复移动连续转动变为往复摆动
往复移动变为转动往复摆动变为连续转动
、组成凸轮机构的基本构件有。
个个个个
、如图所示该机构是。
．平底移动从动件盘形凸轮机构
．曲柄滑块机构
．滚子直动从动件盘形凸轮机构
．偏心轮机构
、如图所示凸轮机构的推程运动角是。
．°
．°
．°
．°
、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是。
＝＝＝＝
、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为。
只可用（－）确定只可用画箭头方法确定
既可用（－）确定也可用画箭头方法确定用画箭头方法确定
、凸轮机构中从动件的推程采用等速运动规律时，在会发生刚性冲击。
推程的全过程推程开始瞬时远休止时推程的中点
、一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够，则对于提高其强度较为有效。
改用合金钢材料改用铸铁
增加圆轴直径，且改用空心圆截面减小轴的长度
、如图所示凸轮机构中，从动件的摩擦损失小且传力性能好。
图
图
图
、带传动采用张紧轮的目的是。
调整带的张紧力提高带的寿命
减轻带的弹性滑动提高带的承载能力
三、判断题（每题分，共分）
（√）、齿轮传动的标准安装是指：
分度圆及节圆重合。
（√）、滚动轴承代号“”的含义是深沟球轴承，直径系列，内径75mm。
（×）、键联接的主要用途是：
轴向固定。
（×）、渐开线齿廓形状取决于分度圆直径大小。
（√）、标准滚动轴承的组成：
内圈、外圈、滚动体、保持架。
（×）、采用合金钢能提高轴的刚度。
（√）、工程中常以最大单位长度扭转角不得超过许可的单位长度扭转角作为圆轴扭转时的刚度条件。
（×）、按轴的受载情况可分为：
传动轴、心轴、正轴。
（√）、带在工作时产生弹性滑动，是由于带的紧边及松边拉力不等。
（×）、传动轴是既传递扭矩又承受弯矩的轴。
（×）、按照有关标准就能选用的零部件，称为标准件，如螺栓、螺母、轴承、齿轮、内燃机的曲轴等。
（√）、力偶对刚体的转动效应及它在作用面内的位置无关。
（×）、运动副是联接，联接也是运动副。
（×）、物体的平衡就是指物体静止不动。
（×）、铰链四杆机构根据各杆的长度，即可判断其类型。
（√）、柔性约束只能承受拉力，而不能承受压力。
（×）、点在某瞬时的速度为零，那么该瞬时点的加速度也为零。
（×）、由于移动副是构成面接触的运动副，故移动副是平面高副。
（×）、齿轮啮合传动时留有顶隙是为了防止齿轮根切。
（×）、一对标准齿轮啮合，其啮合角必然等于压力角。
四、综合题
1、图示轮系，已知、、'、、'（右），当轴旋转圈时，轴转圈，求
（××）（××）
2、截面杆受力如图，。
400mm，300mm，200mm。
材料的。
试求：
（）绘出杆的轴力图；（）计算杆内各段横截面上的正应力；（）计算杆最右端的位移。
解：
（）杆的轴力图如图所示，各段的轴力
，
，
（）各段横截面上的正应力为
（）端的位移为
、梁一端固定、一端自由，如图所示。
梁上作用有均布载荷，载荷集度为／。
在梁的自由端还受有集中力和力偶矩为·作用，梁的长度为，试求固定端Ａ处的约束反力。
（）取梁为研究对象并画出受力图，如图所示。
（）列平衡方程并求解。
注意均布载荷集度是单位长度上受的力，均布载荷简化结果为一合力，其大小等于及均布载荷作用段长度的乘积，合力作用点在均布载荷作用段的中点。
∑＝，＝
∑＝，－－＝
∑（）＝，－×／－－＝
解得
Ａ＝
Ａ＝＋
＝２／＋＋·
图悬臂粱受力分析
、已知：
一对标准直齿圆柱齿轮，2mm，α，，。
（分）
求（）如果，？
（）中心距？
（）齿距？
答：
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