机械原理与机械设计复习题库教材.docx

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《机械原理与机械设计基础》复习资料

一、单选题

1.复合铰链的转动副数等于（B）。

A．主动件数B．构件数－1C．构件数D．活动构件数－1

2.在平面机构中，每增加一个低副将引入（C）。

A．0个约束B．1个约束C．2个约束D．3个约束

3.机构具有确定相对运动的条件是（A）。

A．机构自由度数等于主动件数B．机构自由度数大于主动件数

C．机构自由度数小于主动件数D．机构自由度数大于等于主动件数

4.某平面机构有5个低副，1个高副，机构自由度为1，则该机构具有（B）个活动构件。

A．3B．4C．5D．6

5.在机械系统速度波动的一个周期中，（D）

A．当系统出现盈功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将储存能量

B．当系统出现盈功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将释放能量

C．当系统出现亏功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将储存能量

D．当系统出现亏功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将释放能量

6.速度不均匀系数是描述机械运转速度不均匀程度的重要参数，其表达式为（C）。

A．δ=ωmax－ωminB．

C．

D．

7.在双曲柄机构中，已知杆长a＝80，b＝150，c＝120，则d杆长度为（B）。

A．d＜110B．110≤d≤190C．d＜190D．0＜d

8.四杆机构处于死点时，其传动角γ为（A）。

A．0°B．90°C．γ＞90°D．0°＜γ＜90°

9.在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件，摇杆为从动件时，可将（B）。

A．连续转动变为往复移动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

10.对于平面连杆机构，通常可利用（C）的惯性储蓄能量，以越过机构的死点位置。

A．主动件B．连杆C．从动件D．连架杆

11.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（B）死点位置。

A．不存在B．曲柄与连杆共线时为

C．摇杆与连杆共线时为D．曲柄与机架共线时为

12.曲柄摇杆机构处于死点位置时，角度等于零度的是（B）。

A．压力角B．传动角C．极位夹角D．摆角

13.“最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和”的铰链四杆机构为（D）。

A．曲柄摇杆机构B．曲柄滑块机构

C．双曲柄机构D．双摇杆机构

14.平面连杆机构的急回特性可用以缩短（A），提高生产效率。

A．非生产时间B．生产时间C．工作时间D．非工作时间

15.对于外凸的凸轮轮廓，从动杆滚子半径必须（B）理论轮廓曲线的最小曲率半径。

A．大于B．小于C．等于D．都可以

16.与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是（B）。

A．惯性力难以平衡B．点、线接触，易磨损

C．设计较为复杂D．不能实现间歇运动

17.凸轮从动件作等加速等减速运动时，其运动始末（D）。

A．有刚性冲击B．没有冲击

C．既有刚性冲击又有柔性冲击D．有柔性冲击

18.两轴距离较大且要求传动比准确，宜采用（C）。

A．带传动B．一对齿轮传动C．轮系传动D．螺纹传动

19.拧紧螺母的效率，主要与螺母的（D）有关。

A．导程角B．线数C．螺距和牙型角D．导程角和牙型角

20.普通螺栓联接中的松螺纹和紧螺纹之间的主要区别是：

松螺纹联接中的螺纹部分不存在（B）作用。

A．拉伸B．扭转C．剪切D．弯曲

21.采用螺纹联接时，若其中一个被联接件厚度很大，且材料较软，在需要经常装拆的情况下宜采用（B）。

A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接D．紧定螺钉联接

22.对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（D）。

A．拉力B．扭矩C．压力D．拉力和扭拒

23.一调节用双头螺纹，螺距为3mm，为使螺母沿轴向移动9mm，螺杆应转（D）转。

A．3B．4C．5D．1.5

24.用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用（B）。

A．梯形螺纹B．细牙三角螺纹C．粗牙三角螺纹D．矩形螺纹

25.用铰制孔用螺栓联接两块钢板，当其他条件不变时，螺栓的直径增加一倍，挤压应力将减少为原来的（A）。

A．1/2B．1/4单头蜗杆C．3/4D．3/8

26.在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了（C）。

A．不致损伤螺栓头和螺母B．增大接触面积，不易松脱

C．防止产生附加弯曲应力D．便于装配

27.键联接的主要用途是使轮与轮毂之间（C）。

A．沿轴向固定并传递轴向力B．沿轴向可作相对滑动并具由导向性

C．沿周向固定并传递扭距D．安装拆卸方便

28.通常，确定键的横截面尺寸B×h的依据是（D）。

A．扭矩B．单向轴向力C．键的材料D．轴的直径

29.紧键与松键联接的主要区别在于前者安装后键与键槽之间就存在有（A）。

A．压紧力B．轴向力C．摩擦力D．剪切力

30.在不能开通孔或拆卸困难的场合宜采用（C）。

A．圆柱销B．圆锥销C．内螺纹圆锥销D．槽销

31.正常齿渐开线标准圆柱直齿轮的齿顶高系数和顶隙系数分别为（D）。

A．1和0.1B．1和0.2C．1.2和0.2D．1和0.25

32.一对齿轮啮合时，两齿轮的（C）始终相切。

A．分度圆B．基圆C．节圆D．齿根圆

33.使渐开线齿廓得以广泛应用的主要原因之一是（A）。

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

34.将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是（A）。

A．滚齿、表面淬火、磨齿B．滚齿、磨齿、表面淬火；

C．表面淬火、滚齿、磨齿D．滚齿、调质、磨齿

35.在圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽b1略大于大齿轮齿宽b2，其目的是（D）。

A．提高小齿轮齿面接触疲劳强度B．提高小齿轮齿根弯曲疲劳强度

C．减少小齿轮载荷分布不均D．补偿安装误差以保证全齿宽的接触

36.齿数z1＝20，z2＝80的圆柱齿轮传动时，齿面接触应力是（B）。

A．σH1＝0.5σH2B．σH1＝σH2C．σH1＝2σH2D．σH1＝4σH2

37.一对标准直齿圆柱齿轮，若z1＝18，z2＝72，则这对齿轮的弯曲应力（A）。

A．σF1＞σF2B．σF1＜σF2C．σF1＝σF2D．σF1≤σF2

38.当两渐开线齿轮的中心距略有改变时，该对齿轮的（C）。

A．传动比和啮合角都不变B．传动比有变化，但啮合角不变

C．传动比不变，但啮合角有变化D．传动比和啮合角都有变化

39.圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变而适当减少模数时，可以（D）。

A．提高轮齿的弯曲强度B．提高轮齿的接触强度

C．提高轮齿的静强度D．改善运转平稳性

40.对需要较大传动比的中小功率传动，最好选用（C）。

A．齿轮传动B．链传动C．蜗杆传动D．带传动

41.选择蜗轮材料通常根据蜗杆传动的（B）

A．传递功率B．滑动速度C．传动比D．效率

42.在蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆头数z1，则传动效率（B）。

A．降低B．提高C．不变D．或提高也可能降低

43.在带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带开始（D）。

A．进入从动轮处B．退出主动轮处

C．退出从动轮处D．进入主动轮处

44.普通V带的公称长度为（C）长度。

A．外周B．内周C．基准D．公称

45.工作条件与型号一定的V带，其寿命随小带轮直径的增大而（A）。

A．增大B．减小C．无影响

46.带传动作减速传动时，带的最大应力等于（A）。

A．σ1+σb1+σcB．σ1+σb2+σc

C．σ2+σb1+σcD．σ2+σb2+σc

47.有一减速装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（A）为好。

A．带传动→齿轮传动→链传动B．链传动→齿轮传动→带传动

C．带传动→链传动→齿轮传动D．链传动→带传动→齿轮传动

48.链传动中，链节数取偶数，链轮齿数最好与链节数互质，其原因是（A）。

A．链条与链轮轮齿磨损均匀B．工作平稳

C．避免采用过渡链节D．具有抗冲击力

49.滚动轴承的公差等级代号中，（B）级代号可省略不写。

A．2B．0C．6D．5

50.滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是（C）转。

A．106B．5×106C．107D．25×107

51.只能承受径向载荷，而不能承受轴向载荷的滚动轴承是（A）。

A．深沟球轴承（60000）B．角接触球轴承（70000）

C．圆柱滚子轴承（N型）D．推力球轴承（51000）

52.6312轴承内圈的直径是（D）。

A．12mmB．312mmC．6312mmD．60mm

53.下列四种轴承中，（B）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

54.适合于做轴承衬的材料是（D）。

A．合金钢B．铸铁C．巴氏合金D．非金属材料

55.不完全液体润滑径向滑动轴承的主要失效形式为（A）。

A．工作表面磨损与胶合B．轴承材料塑性变形

C．工作表面点蚀D．轴承衬合金开裂

56.（C）主要用于速度低、载荷大、不需要经常加油或灰尘较多的情况。

A．润滑油B．固体润滑剂C．润滑脂D．气体润滑剂

57.联轴器与离合器的主要作用是（B）。

A．缓冲、减震B．传递运动和扭矩

C．防止机器发生过载D．补偿两轴的不同心或热膨胀

58.阶梯轴应用最广的主要原因是（A）。

A．便于零件装拆和固定B．制造工艺性好

C．传递载荷大D．疲劳强度高

59.一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够，则提高其强度较好的方法是（A）。

A．改用合金钢材料B．改用铸铁

C．减小轴的长度D．增加圆轴直径，且改用空心圆截面

60.直齿圆柱齿轮减速器中的从动轴，传递功率P=6KW，转速n=60r/min，轴材料为40Cr钢，调质处理，C=100，轴上开有一个键槽。

则按初步估计，轴的最小直径是（D）mm。

A．40.7B．48.73C．44.1D．46.42

二、多项选择题

61.在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件，摇杆为从动件时，不可能（ACD）。

A．将连续转动变为往复移动B．将连续转动变为往复摆动

C．将往复移动变为转动D．将往复摆动变为连续转动

62.下述几条叙述中，可以说是连杆机构的缺点的叙述是（BD）。

A．制造和安装精度要求较高B．难于实现复杂的运动规律

C．接触应力大，容易磨损D．惯性力平衡困难

63.在满足整转副存在条件下，不能使铰链四杆机构成为双摇杆机构的选项是（ABC）。

A．固定最短杆B．固定最短杆的邻边

C．固定最长杆D．固定最短杆的对边

64.下列方法中，消除机构“死点”的正确方法有（ABC）。

A．利用飞轮装置B．利用杆自身质量

C．采用多组机构错列D．改换机构的主动件

65.凸轮机构从动件的推程采用等速运动规律时，会发生刚性冲击的是（.BC）。

A．推程的全过程B．推程始点

C．远休止始点D．推程中点

66.凸轮转速的大小将不会影响（ACD）。

A．从动杆的升程B．从动杆的速度

C．从动杆的位移规律D．从动杆处压力角

67.下述联接中，不常用于轴毂联接的是（.AC）。

A．螺纹联接B．键联接C．焊接D．过渡配合联接

68.受预紧力F’的紧螺栓，在轴向载荷F的作用下，螺栓的总拉力等于（BD）。

A．F'＋FB．F”＋FC．

D．

69.联接中不宜采用的螺纹是（BCD）。

A．三角形螺纹B．矩形螺纹C．梯形螺纹D．锯齿形螺纹

70.从原理上讲，螺纹联接放松的措施包括（BC）。

A．采用双螺母B．机械方法C．利用附加摩擦力d．采用带翅垫片

71.设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍采用相同的材料、直径和长度，这主要是为了（CD）。

A．受力均匀B．使联接牢固

C．便于降低制造成本D．便于加工和安装

72.设计键联接的几项内容和顺序是（ABCD）。

A．按轮毂宽度选择键长，B．按要求选择键的类型，

C．按轴的直径选择键的剖面尺寸，D．对联接进行必要的强度校核

73.齿轮传动的失效形式有（ABCD）。

A．齿面疲劳点蚀B．齿面磨损

C．齿面胶合D．齿面塑性变形

74.导致齿轮产生疲劳点蚀的主要因素有（ABC）。

A．变应力作用B．材料有缺陷

C．表面有加工刀痕D．采用低粘度油润滑

75.对蜗杆传动来讲，下列公式中正确的是（.AC）。

A．n1/n2B．d2/d1C．a＝m（z2＋q）/2D．a＝m（z2＋z1）/2

76.下述几条叙述中，齿轮机构优点是（BC）。

A．传动中心距较大B．传动效率较高

C．工作可靠性较高D．具有过载保护作用

77.下述几条叙述中，可说是带传动的优点的叙述是（AD）。

A．传动中心距较大B．传动效率较高

C．工作可靠性较高D．具有过载保护作用

78.相互啮合的一对齿轮，错误的计算应力关系是（BCD）。

A．σH1＝σH2，σF1≥σF2B．σH1≥σH2，σF1＝σF2

C．σH1＝σH2，σF1＝σF2D．σH1≥σH2，σF1≥σF2

79.下列计算公式中，不正确的带传动传动比公式是（ACD）。

A．

B．

C．

D．

80.在齿轮传动的设计中，下列参数和尺寸中应标准化的有（AD）。

A．斜齿圆柱齿轮的法面模数B．齿顶圆直径da

C．分度圆直径dD．分度圆压力角α

81.在齿轮传动的设计中，下列参数和尺寸中没有标准化也不应圆整的有（ACD）。

A．斜齿轮螺旋角βB．齿轮宽度b

C．分度圆直径dD．齿顶圆直径da

82.与齿轮传动相比较，蜗杆传动的特点是（ABC）。

A．传动平稳，噪声小B．传动比较大

C．在一定条件下能自锁D．制造成本较高

83.带传动的主要失效形式有（BC）。

A．带的弹性滑动B．打滑C．带的疲劳破坏D．带的磨损

84.与齿轮传动相比，链传动的优点是（BD）。

A．传动效率高B．可用于两轴中心距较大的传动

C．工作时没有冲击和振动D．安装精度要求不高

85.滚动轴承代号由三段构成，其中中段表示了轴承的（ACD）。

A．尺寸系列B．公差等级C．内径D．类型

86.下面四种情况中，不存在雷诺动压效应的是（.AD）。

ABCD

87.滑动轴承比滚动轴承更为常用的工况是（.AB）。

A．精度要求特高B．尺寸特大C．密封困难D．载荷平稳

88.向心滑动轴承实现液体摩擦的必要条件是（ABCD）。

A．充分供油B．变化的间隙

C．轴颈转起来D．油从大口进、小口出

89.在作轴的结构设计时，一般应遵循的原则包括（ABCD）。

A．定位准确B．受力合理C．便于装拆D．固定可靠

90.一圆轴材料为低碳钢，若抗扭强度不够，则提高其强度较为有效的措施是（AC）。

A．改用合金钢材料B．改用铸铁

C．增加圆轴直径D．减小轴的长度

三、计算题

91.计算图示构件组合的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。

解：

1）F处为复合铰链，H（或I处）为虚约束，应除去。

2）计算自由度

n＝6，PL＝8，PH＝1，F＝3n－2PL－PH＝3×6－2×8－1＝1。

92.计算图示构件组合的自由度。

要求指出复铰、虚约束和局部约束。

解：

1）E处为复合铰链，L处为局部自由度，H（或I处）为虚约束，应除去。

2）计算自由度

n＝9，PL＝12，PH＝1，F＝3n－2PL－PH＝3×9－2×12－1＝2。

93.

计算图示构件组合的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。

解：

1）F处为复合铰链，GD为虚约束，应除去。

2）计算自由度

n＝6，PL＝8，PH＝1，F＝3n－2PL－PH＝3×6－2×8－1＝1。

94.

计算图示构件组合的自由度。

要求指出复铰、虚约束和局部约束。

解：

1）C处为复合铰链，G处为局部自由度。

2）计算自由度

n＝7，PL＝9，PH＝1，F＝3×7－2×9－1＝2。

95.

图示轮系中，各轮齿数为：

z1＝20，z2＝38，z3＝18，z4＝42，z4’＝24，z5＝36，又A轴和B轴的转速分别为nA＝350r/min，nB＝-400r/min，转向如图所示。

试求C轴的转速nC的大小和转向。

解：

由图知n1＝nA，n2＝nH，n3＝nB。

而

，∴nH＝

＝-184.211r/min

又

n3―nH＝3.5（n5―nH）→nC＝n5＝

＝-245.865r/min

96.

轮系如图。

已知：

z1＝z2＝20，

＝30，z3＝80。

求：

iH1＝？

解：

＝

＝-

＝-

，因n3＝0，故有n1＝

nH＋nH，iH1＝

＝

。

97.如图所示为一曲柄摇杆机构的机构运动简图。

AB为曲柄，CD是摇杆，摇杆为主动件。

在图中作出：

1）图示位置机构的压力角α和传动角γ；2）机构处于死点位置的机构运动简图。

（不必作文字说明，但必须保留作图线。

）

解：

98.对心直动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示。

①画出凸轮基圆；②标出K点压力角。

解：

99.试分析：

图示曲柄滑块机构当曲柄主动时是否存在急回特性？

该机构的最小传动角出现在什么位置？

解：

该曲柄滑块机构存在急回特性，因为当滑块处于左右两极限位置时，连杆不共线（极位夹角不为０）。

最小传动角出现的位置如图所示。

100.图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。

已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。

试用作图法在图上标出：

1）当凸轮从初始位置转过δ1＝90°时，从动件走过的位移S1；

2）当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度δ2。

说明：

（1）不必作文字说明，但必须保留作图线；

（2）S1和δ2只需标出，不必度量出数值。

解：

如图所示，正确作出偏距圆，按-ω方向转90°，在图上正确标出S1；过B2点作偏距圆切线，正确标出δ2角。

101.

多杆机构如图所示。

试分析：

该机构由几个四杆机构组成（构件用1、2、……等数字标出）？

各个四杆机构的名称？

解：

该机构由两个四杆机构串联而成。

其中前置机构1、2、3、6为摆动导杆机构，后置机构3、4、5、6为摆杆滑块机构，前置机构的运动输出件3同时是后置机构的运动输入件。

102.夹紧机构如图所示，试说明其工作原理。

解：

当工件被夹紧时，铰链中心B、C、D共线，卸掉外力F后，工件加在杆1上的反作用力无论多大，杆3也不存在驱动力矩，因而杆3不会转动，工件的夹紧状态也就不会改变。

当需要取出工件时，只需向上扳动手柄2，即能松开夹具。

103.在螺栓联接中，有时采用图示的细光杆螺栓或空心螺栓。

试分析这样做的目的何在（用文字、公式或图说明均可）。

解：

设螺栓的预紧力、总拉力、工作载荷分别为F’、F0、F，螺栓和被联接件的刚度为c1、c2，螺栓危险截面的截面积为A，则存在关系

和

不难看出，减小螺栓刚度c1可减小螺栓的最大载荷和应力幅，提高螺栓的疲劳强度。

采用图示的细光杆螺栓或空心螺栓的目的正是减小螺栓刚度，从而提高螺栓联接的疲劳强度。

104.

指出图a）、b）中的结构错误（作出正确的图或用文字说明均可）。

解：

图a）的错误是轴承的定位台阶过高，轴承没法拆卸；图b）的错误是螺母支撑面不平，应铸出加工的凸台或铣出鱼眼坑。

正确的结构图如下：

105.

两板搭接承受横向载荷。

试分别完成采用受拉螺栓、受剪螺栓联接的联接结构图。

解：

受拉螺栓联接的特点是孔的直径比螺栓杆的直径略大。

受剪螺栓联接的特点是孔直径与螺栓杆的直径相等。

正确的结构如图所示。

受拉螺栓结构受剪螺栓结构

106.

接长扳手如图。

已知联接采用两个受剪螺栓。

试分析：

从强度的观点来看，该联接结构有什么问题？

应怎样改进？

解：

将力F向螺栓组中心简化，两螺栓的受力如右图a，显然两螺栓受力不等，这对于强度是不利的；若螺栓采用图b的方式布置，则两螺栓等强度。

107.图示为往复工作的液压油缸，油缸体和油缸盖采用受拉螺栓联接。

联接有两种方式：

图a）采用短螺栓联接，图b）采用长螺栓联接，两种方案的螺栓直径相同。

试分析：

上述两个方案中，哪一个好些？

解：

方案b）为好。

因为当两油腔交替充压力油时，长螺栓理论上承受静应力作用，无寿命问题，而短螺栓承受变应力作用。

考虑到实际油压有变化，长螺栓也承受变应力作用，但因方案b）中螺栓长度较大，螺栓刚度较小，也能降低螺栓的应力幅，提高螺栓的疲劳强度。

108.

接长扳手如图示。

联接采用受拉螺栓，试根据强度条件导出螺栓危险截面直径的计算式（已知常数必须化简）。

解：

分别对A、B两点取矩，得：

FB＝F×l1/l2＝8F，FA＝F×（l1＋l2）/l2＝9F，F‘f＝KfFA，F‘＝9KfF/f，于是

d1≥

109.

图示为青铜齿圈、铸铁轮芯的装配式蜗轮。

试分析该联接有何缺点。

解：

青铜的强度和硬度都比一般碳钢和铸铁小，图示结构螺栓光杆和青铜的接触面积小，于挤压强度不利。

将螺栓调头安装，可增大螺栓光杆和青铜的接触面积。

110.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a＝108mm，传动比i12＝3，小齿轮的齿数z1＝18。

试确定大齿轮的齿数