《机械设计基础》专升本习题及答案解析1223074243.docx
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《机械设计基础》专升本习题及答案解析1223074243
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X
1.在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。
（）
2.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。
3.若力的作用线通过矩心，则力矩为零。
（）
4.平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。
5.带传动中，打滑现象是不可避免的。
（）
6.在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，
（）
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，
（）
7.
8.
9.
10.螺纹中径是螺纹的公称直径。
即只要有连杆就一定有曲柄。
以控制工作温度。
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
11.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。
12.在运动副中，咼副是点接触，低副是线接触。
（）
13.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。
14.加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。
（）
15.
15。
（
渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是
16.周转轮系的自由度一定为1。
（）
17.将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。
18.代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。
（）
19.在V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。
20.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相等，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
0
在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的
加以限制。
硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。
要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。
轴上零件的轴向固定方法有、、、等。
常用的滑动轴承材料分为、、三类。
齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。
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凸轮机构。
10.带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。
11.蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋
向。
闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。
12.软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理,
而小齿轮采用处理。
13.若要将主动件的往复摆动转换为从动件的间歇转动，可用机构。
14.只传递扭矩而不受弯矩的轴称为，同时承受扭矩和弯矩的轴称
为。
15.滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分称为
三、单项选择题
1.作用在刚体上的二力平衡条件是（
）。
A.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
B.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上
C.大小相等、方向相同、作用钱相同、作用在同一刚体上
D.大小相等、方向相反、作用点相同
2.下列机构中，不属于间歇机构的是（）。
A.棘轮机构B.槽轮机构
C.齿轮机构D.不完全齿轮机构
3.A，B、C点分别作用10kN、40kN,30kN的力，方向如图1所示，则1-1截面和2-2截面的轴力为（）。
A.10KN，-30KNB.-10KN，30KN
C.-10KN，40KND.10KN，-40KN
图1
4.在铰链四杆机构中，若最短杆与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（）。
A.最短杆B.最短杆的相邻杆
C.最短杆的相对杆D.任何一杆
5.在轮系中加入惰轮可改变轮系的（
A.传动比B.转向
C.转向和传动比
6.两轴在空间交错900的传动，如已知传动比较大，贝U宜选用（）。
A.直齿圆柱齿轮传动B.斜齿圆柱齿轮传动
C.圆锥齿轮传动D.蜗轮蜗杆传动
7.同一轴段上若采用两个平键时，一般设在（）的位置。
A.同一母线B.相隔900
C.相隔1200D.相隔1800
8.
）。
带传动设计时，若传动中心距取值过大，则使（
A.传动结构不紧凑B.带传动的传递功率降低
C.带传动易发生打滑D.带传动的疲劳强度降低
9.力F使物体绕点0转动的效果，取决于下列因素（）。
A.力F的大小和力F使物体绕0点转动的方向B.力臂d的长短和力F使物体绕0点转动的方向
C力与力臂的乘积Fd的大小和力F使物体绕0点转动的方向D.仅取决于力与力臂的乘积Fd的大小，与转动方向无关
10.机器与机构的区别在于（）。
A.是否由各种零件经装配而成的组合体B.它们各部分之间是否有确定的相对运动C.在工作时是否能完成有效的机械功或能量转换
11.平面四杆机构无急回特性时，行程速比系数（）。
A.大于1B.小于1
C.等于1
12.一对齿轮啮合时，两轮的（）始终相切。
A.节圆B.分度圆
C.基圆D.齿根圆
13.带传动的弹性滑动现象是由于（）而引起的。
A•带的弹性变形B.带与带轮的摩擦系数过小
C初拉力达不到规定值D•带型选择不当
14•键的截面尺寸bXh主要是根据（）来选择。
A.传递转矩的大小B.传递功率的大小
C.轮毂的长度D•轴的直径
15.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（）。
A•螺栓联接B.紧定螺钉联接
C螺钉联接D.双头螺柱联接
）。
16•当两轴距离较远时，且要求传动比准确，宜采用（
A.带传动B.一对齿轮传动
C.轮系传动
D.槽轮传动
四、指出图2中轴结构不合理之处，并作简要说明
a
/
图2
五、计算题
1.计算图3所示机构的自由度
3C
图3
2.计算图4所示机构的自由度，并判断机构是否具有确定的运动
图4
3.*—渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知齿数Z=25,模数m=4mm,压力角a=20o,ha*=1,c=0.25。
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
4.如图5所示轮系中各齿轮齿数：
Zi=Z2=20,Z3=60,Z3=Z4=20,Z4=Z5=40试求传动比ii4和ii5，并判断n5相对ni的转向
jam
图5
5.圆截面简支梁如图6所示，已知F=1KN，试求:
（1）梁A、B端的约束反力
（2）计算弯矩，并画出弯矩图
（3）若梁直径d=40mm,求梁的最大应力
2m
图6
6.求图7所示梁支座的约束反力。
已知F=2KN
2m
F
2m
F
2m
30°
机械设计基础专升本复习题
（1）答案
判断题:
1」
2」
3、2
4、X
5、X
6、x
7」
82
9、2
10、x
11」
12、X
13、x
14、2
15、X
16、x
17」
182
19、2
20、2
二、选择题:
1、
B
2、C
3、A
4、A
5、B
6、D
7、
D
8A
9、
C
10、C
11、C
12、A
13、A
14、D
15、
D
16、C
三、填空题
1、模数压力角
2
3
4
5
6
、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
4个即可）
7、
金属材料
多孔质金属材料
8
仿形法
范成法
9、
摆动从动件
10
、打滑
疲劳破坏
11
、相等
相同热平衡计算
12
、正火
调质
13
、棘轮
14
、传动轴
转轴
15
、轴瓦
非金属材料
四、指出图中轴结构不合理之处，并作简要说明解答：
图中有6个错误。
I
{
I
■/
/
/
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、套筒左端面应与轮毂右端面接触，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
&两键槽应布置在同一母线上
五、计算题
1、解
活动构件数
n=5
低副数
PL=6
高副数
PH=2
机构自由度数
F=3n-2PL-PH=3X5-2X6-2=1
2、解
活动构件数
n=7
低副数
PL=10
高副数
PH=0
机构自由度数
F=3n-2PL-PH=3X7-2X10-0=1
机构自由度数与原动件数目相同，故机构有确定的运动。
3、解
分度圆直径
d=mz=4x25=100mm
齿顶圆直径
da=m（z+2ha*）=4x（25+2x1）=108mm
齿根圆直径
df=m（z-2ha*-2c*）=4x（25-2xi-2x0.25）=90mm
基圆直径db=dcosa=100xcos20o=93.97mm
分度圆齿厚s=3.14xm/2=6.28mm
4、
轮系传动比计算：
解：
ii4=Z3Z4/ZiZ3=60X40/20X20=6
i15=Z3Z4Z5/Z1Z3'Z4'=i14i15=6X40/20=12
n5转向与ni的相反。
5、解
PAos?
KN*inIpB
弯矩图
（1）
约束力计算
3Fa-2F=0
X；Fv-=OF,4-Fh-F=0
Fr=F—=）333kN
（2）计算弯矩
恢=你•1=0*667kN*m
（3）最大应力
X4（P
106-iMPa
Mc_0.567X10*亦W托
一32
3、
解:
（1）画出约束反力
-2n
2n
（2）求Fb
由2MNF）=O
2F+4F^Fbcos30"X6=0
珂=2.31kN
（3）求Fax
Fa*mF*iii30©=0
Fax=L155kN
（4）求Fay
Fay~2F+F®£?
x30°=0
FAY=2kN
机械设计基础专升本复习题
（2）
一、填空题
1.两构件通过或接触组成的运动副称为高副。
2.满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与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。
3.在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为击。
4.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取—
载荷由对齿轮承担。
5.为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的
运动时，将出现
.处的接触应力为计算依据，其
必须分
别相等。
6.两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力_
许用弯曲应力等。
7.V带传动的主要失效形式是和
8.在设计V带传动时，V带的型号是根据_
9.链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸_
性。
10.工作时只受
等；两轮硬度不等，其
0
和选取的。
_，链传动的运动不均匀
不承受
的轴称为心轴。
二、选择题
1.渐开线标准齿轮的根切现象发生在（）。
A.模数较大时B.模数较小时
C.齿数较少时D.齿数较多时
2.在下列四种型号的滚动轴承中，（）必须成对使用。
A.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承
C.推力球轴承D.圆柱滚子轴承
3.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（）
A.
C.
B.齿式联轴器
D.弹性套柱销联轴器
凸缘联轴器
万向联轴器
4.
在铰链四杆机构中,
机构的传动角Y和压力角O的关系是（）。
A.
5.
A.
V=aB.Y=90°-aC.Y=900+aD.丫=180°-«
对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（）。
拉力B.扭矩C.压力D.拉力和扭矩
三、判断题（正确的打“/,错误的打“X”）
1.在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，
为双曲柄机构。
（）
2.
（
（
（
（
（
（
）
）
）
）
）
）
在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。
3.在平键联接中，平键的两侧面是工作面。
4.斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。
5.带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。
6.转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。
7.向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。
8.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
1.试述齿廓啮合基本定律。
2.试述螺纹联接防松的方法。
3.试分析影响带传动承载能力的因素。
五、分析判断题
1.在铰链四杆机构中，已知Iab=150mm,Ibc=350mm,IcD=320mm,Iad=400
2.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1的转向m和
齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。
为使中间轴n所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴
向力Fa2、Fa3的方向。
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题五、2图
六、计算题
1.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、1图
2.已知轮系如2图所示中，Zi
=25、Z2=50、Z5=Z6=20、Z3=40，Z4=80，
m=900r/min，且顺时针转动。
求杆系H的转速和回转方向。
题六、2图
3.如图所示的压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强
P=2N/mm2，缸径D=150mm，根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧
力F〃=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。
若选用螺栓材料的屈服极限bs=300N/mm2，试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径d1。
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
（2）答案
、填空题
1.点线2.曲柄摇杆，双曲柄角越大？
增大
6.相等
不相等
10.弯矩
7打滑
转矩
3匀速刚性4.节线一对5模数m压力
疲劳断裂8.计算功率Pc小轮转速ni9.
二、选择题
二、判断题
XXX
四、问答题
1.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C,该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。
2.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：
开口销与槽形螺母、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。
3.初拉力F0、包角a、摩擦系数f、带的单位长度质量q、速度v。
五、分析判断题
1.解：
此四杆机构的四杆满足杆长和条件
Lab+LadWLbc+Led
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
2.解：
1）3齿轮为右旋
2）受力方向如图
六、计算题
1.a）解：
F=3n—2Pl—Ph=3X5-2X7-0=1此题中存在复合铰链，5个构件组成复合铰链，共有4个低副
b）解：
F=3n—2Pl—Ph=3X4—2X5—1=1此题中滚子为局部自由度
2.解：
由题意的得，5-3-6-4组成行星轮系i54H=n5-nH/n4—nH=—Z3XZ4/Z5XZ6因为1—2—5组成定轴轮系
i12=n1/n2=n1/n5=Z2/Z1
所以n5=450r/min
把n4=0及n5=450r/min代入上式
nH=5.55r/min
这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致
3.解：
单个螺栓的Q=Q、+F=2.6F
QZ=SPA
2.6F—2X3.14E2/4
得F=2264.4N
[q]=300/2=150N/mm
所以di由公式得，di=15.81mm
取螺栓的直径为16mm
七.结构题
1.无垫片，无法调整轴承的游系
2.轴肩过高，无法拆卸轴承
3.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘
4.轴套长度应小于轮毂的长度
5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。
6.套筒顶不住齿轮（过定位）
7.套筒应低于轴承外圈
8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙。
9.连轴器无轴向固点，且与端盖间隙太小，易接触
10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。
机械设计基础专升本复习题（3）及答案
、填空
1、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。
2、
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。
3、
V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。
4、
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。
5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30,b=50,c=80,d=90,当以a为机架，则该四杆机构为双曲柄机构。
6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。
7、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
1、一对齿轮啮合时
两齿轮的
始终相切。
A分度圆B
基圆
C节圆
齿根圆
2、一般来说,
A更能承受冲击,
但不太适合于较高的转速下工作。
A滚子轴承B球轴承C向心轴承
3、四杆机构处于死点时，其传动角丫为—
A0°B90°Cp90°D0°<仟90°
D推力轴承
A。
4、一个齿轮上的圆有
A齿顶圆和齿根圆
B齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆
C齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆D分度圆，基圆
5、如图所示低碳钢的a-s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。
oab
bc
cd
de
6力是具有大小和方向的物理量，所以力是
A刚体B数量C变形体
0
矢量
7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用
A带传动B一对齿轮传动
C轮系传动
D螺纹传动
8、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
A行星齿轮系B定轴齿轮系C定轴线轮系D太阳齿轮系
9、螺纹的
被称为公称直径。
A大径B小径C中径D半径
10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为
A齿轮线B
齿廓线C渐开线D共轭齿廓
11、在摩擦带传动中
B—是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不
可避免的。
B带的弹性滑动
D_
C强度D
A带的打滑
12、金属抵抗变形的能力，称为
A硬度B塑性
C带的老化D带的磨损
刚度
13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是
D可能是高副也可能是低副
A转动副B高副C移动副
14、最常用的传动螺纹类型是
梯形螺纹D锯齿形螺纹
A普通螺纹B矩形螺纹C
15、与作用点无关的矢量是C。
D力偶矩
A作用力B力矩C力偶
16、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C不同。
A轴向正应力bB轴向线应变EC轴向伸长^ID横向线应变
17、作用于某一物体同一点上的两个力，F1=5N，F2=12N。
当两个力的夹角为—D
—时，它们的合力大小为7N。
A30°B60°C90°D180°
18、为使移动后的作用力与原作用力等效，应附加一_C
平衡力系
A作用力B力矩C力偶D
19、阶梯轴应用最广的主要原因是A。
C传递载荷大D疲劳
A便于零件装拆和固定B制造工艺性好强度咼
20、使渐开线齿廓得以广泛应用的主要原因之一是
A中心距可分性B齿轮啮合重合度大于1
C啮合角为一定值D啮合线过两齿轮基圆公切线
21、V带传动属于B。
A电传动B摩擦传动C液压传动D啮合传动
22、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_C
A作用线B方向C作用点D大小
23、普通V带按截面尺寸由小到大分为D七种。
AGFCDEBABEBCBAZY
CABCDEFGDYZABCDE
24、闭式传动软齿面齿轮的主要失效形式是—B
A齿面胶合B齿面点蚀C齿根折断D齿面磨损
25、一对啮合传动齿轮的材料应A。
A小齿轮材料力学性能略好B相同
C大、小齿轮材料不同D大齿轮材料力学性能略好
26、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C联轴器。
A刚性固定式B刚性补偿式C弹性D安全
27、凸轮机构的从动件作等加速等减速运动规律，对机构造成
A刚性冲击B柔性冲击C无冲击D内冲击
28、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A。
A相等B圆杆大于方杆C方杆大于圆杆D长杆大于短杆
29、齿轮正变位可以D
B提高从动齿轮转速
D提高其承载能力
B。
A提高齿轮传动的重合度
C改变齿廓形状
30、一对齿轮连续传动的条件是
A模数相等B重合度大于1C压力角相等D传动比恒定
31、在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将B。
A转动变为往复移动B连续转动变为往复摆动
C往复移动变为转动D往复摆动变为连续转动
32、组成凸轮机构的基本构件有A。
A3个B2个C5个D
33、如图所示该机构是A。
A.平底移动从动件盘形凸轮机构
B.曲柄滑块机构
C.滚子直动从动件盘形凸轮机构
©
fl
D.偏心轮机构
34、如图所示凸轮机构的推程运动角是
A.
120°
B.
110°
C.
70°
D.
40°
35、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是
AZmin=14BZmin=24CZmin=17DZmin=21
36、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为C。
A只可
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