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机械设计基础考试练习题

机械设计基础自考试练习题

第一章机械设计基础概论

1．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（　C　　）

2．如图所示，卷扬机传动简图序号3中支承低速级大齿轮的轴称为（D）

A．零件

B．机构

C．机器

D．构件

3．如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（　B　　）

A.机构

B.零件

C.部件

D.构件

4．机器中各运动单元称为（　D　　）

A．零件 B．部件

C．机件 D．构件

第二章平面机构运动简图及自由度

1．若两构件组成低副，则其接触形式为（　A　　）

A．面接触B．点或线接触C．点或面接触D．线或面接触

2．平面运动副的最大约束数为（　2　　）

A．1B．2C．3D．5

3．图示为一机构模型，其对应的机构运动简图为（A）

A．图aB．图b

C．图cD．图d

4．当机构中主动件数目（　B　　）机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。

A.小于B.等于

C.大于D.大于或等于

5．若两构件组成高副，则其接触形式为（　D　　）

A.线或面接触B.面接触

C.点或面接触D.点或线接触

6．在平面机构中，每增加一个低副将引入（　　　）

A.1个约束B.2个约束

C.3个约束D.0个约束

7．两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为___运动副__________。

8．两个以上的构件通过转动副并联在一处所构成的铰链称为复合铰链。

（对）

9．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

10．平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为__高副______。

试计算如图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度、虚约束时应明确指出。

计算图示机构的自由度。

若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。

（注：

图示机构中的几何条件为

）

计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度、虚约束必须明确指出。

计算题图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。

第三章平面连杆机构

1．在下列平面四杆机构中，无急回性质的机构是（　C　　）。

A.曲柄摇杆机构B.摆动导杆机构

C.对心曲柄滑块机构D.偏心曲柄滑块机构

2．在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其它两杆长度之和，取最短杆为机架时，则得到双曲柄机构。

3．在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得（A）

A．曲柄转动导杆机构B．曲柄摆动导杆机构

C．摆动导杆滑块机构D．移动导杆机构

4．在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为急回特性。

5．在平面四杆机构中，从动件的行程速比系数的表达式为

。

6．四杆机构的传动角是指从动揺杆的受力方向与受力点的速度方向之间所夹的锐角。

（　对　　）

7．盘形凸轮的基圆半径越____大_____________，则该凸轮机构的传动角越大，机械效率越_____高____________。

8．在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和_____小于或等于____________其它两杆长度之和，则最短杆相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。

9．无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角（　A　　）

A.θ=0°B.θ≥0°

C.θ>0°D.θ<0°

10．在曲柄滑块机构中，若取连杆为机架，则可获得（　C　　）

A.曲柄转动导杆机构B.曲柄摆动导杆机构

C.摆动导杆滑块机构（摇块机构）D.移动导杆机构

11．当摇杆为主动件时，曲柄摇杆机构的死点发生在曲柄与_____连杆________共线的位置。

12．下图所示的铰链四杆机构中，（D）是双曲柄机构。

A．图（a）B．图（b）C．图（c）D．图（d）

13．四杆机构中是否存在死点位置，决定于从动件是否与连杆___共线_______。

14．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

15．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，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（　B　　）

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

16．曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为____急回特性____。

已知一铰链四杆机构的行程速比系数K＝1.25，其摇杆长度为400mm，最大摆角为90°，当摇杆在两个极限位置时与机架上的两固定铰链中心连线所成的夹角分别为60°和30°（如图所示，μl=0.01m/mm）。

试求其曲柄、连杆及机架的长度。

（注：

可不写作图过程，但要保留作图线）

已知图示机构中，LAB=72mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm问：

（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？

如果存在，指出是哪一构件？

（必须根据计算结果说明理由）

（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？

第四章凸轮机构

1．平底直动从动件盘形凸轮机构的压力角是一个变值。

（　错　　）

2．在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以（　C　　）

A．增大滚子半径B．减少基圆半径

C．增大基圆半径D．增加从动件长度

3．在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是（　D　　）

A．直动滚子从动件盘形凸轮机构B．摆动滚子从动件盘形凸轮机构

C．直动平底从动件盘形凸轮机构D．摆动从动件圆柱凸轮机构

4．理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是　　　相同　　　　　　的。

5．在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（B）

A．减小凸轮基圆半径B．增大凸轮基圆半径

C．减小平底宽度D．增加平底宽度

6．当从动件在推程按照简谐运动规律运动时，在一般情况下，从动件在行程的（　D　　）

A.起始位置有柔性冲击，终止位置有刚性冲击

B.起始和终止位置都有刚性冲击

C.起始位置有刚性冲击，终止位置有柔性冲击

D.起始和终止位置都有柔性冲击

7．当压力角α大到某一数值时，不论推力为多大，都不能使从动件运动，凸轮机构将发生___自锁_______。

8．凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（A　　　）

A．将产生刚性冲击 B．将产生柔性冲击

C．没有冲击 D．既有刚性冲击又有柔性冲击

设计一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。

已知从动件的运动规律S=S（

）如图（a）所示，凸轮的基圆、回转方向及从动件的初始位置如图（b）所示，在图中的基圆圆周上已给出了12个等分点。

[说明]：

①图中的比例尺

；

②作图过程不必作文字说明，但必须保留作图线。

已知一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的初始位置如图所示。

试用图解法求出：

（1）当凸轮从图示初始位置转过270°时，滚子与凸轮轮廓的接触点D1；

（2）当滚子中心位于B2点时，凸轮机构的压力角α2.

[说明]：

①作图过程可不作文字说明，但必须保留作图线；

②在图中标出α2.

如题37图所示为一偏置滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮的实际廓线为一个圆，圆心为O1，凸轮的转动中心为O。

（1）画出基圆rb、偏距圆e、理论廓线；

（2）画出从动件在图示位置时的压力角α和位移s。

（不必作文字说明，但必须保留作图线）。

第五章间歇运动机构

1．在槽轮机构中，为避免圆销与轮槽发生突然撞击，槽轮在开始和终止转动的瞬时角速度应（　A　　）

A．等于零B．大于等于零C．小于零D．小于等于零

2．为了使棘轮转角能作无级调节，可采用　　　摩擦式　　　　　　式棘轮机构。

3．能满足超越要求的机构是（B）

A．外啮合棘轮机构B．内啮合棘轮机构

C．外啮合槽轮机构D．内啮合槽轮机构

4．在棘轮机构中，当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮便得到单方向______间歇_______转动。

5．槽轮机构所实现的运动变换是（　C　　）

A．变等速连续转动为不等速连续转动 B．变等速连续转动为移动

C．变等速连续转动为间歇转动 D．变等速连续转动为摆动

6．在棘轮机构中，当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮便得到单方向___间歇_____转动。

第六章联接

1．螺纹联接防松的实质是（　C　　）。

A.增加螺纹联接的轴向力B.增加螺纹联接的横向力

C.防止螺纹副发生相对转动D.增加螺纹联接的刚度

2．键的截面尺寸通常是根据（　D　　）按标准选择。

A.传递转矩的大小B.传递功率的大小

C.轮毂长度D.轴径

3．标准平键联接的承载能力，通常取决于轮毂的挤压强度。

（　对　　）

4．承受预紧力F′的紧螺栓联接在受工作拉力F时，剩余预紧力为F″，其螺栓所受的总拉力F0＝F+F″。

5．普通紧螺栓联接在承受横向外载荷F∑作用时，其螺杆（　A　　）

A．仅受到预紧力F′的作用

B．仅受到一个横向外载荷F∑的作用

C．仅受到摩擦力Ff的作用

D．既受到预紧力F′又受到横向外载荷F∑的作用

6．普通平键的长度应（　B　　）

A．稍长于轮毂的长度B．略短于轮毂的长度

C．是轮毂长度的三倍D．是轮毂长度的二倍

7．拧紧螺母时，螺纹副的效率计算式为　　

　　　　　　　。

8．在被联接件之一的厚度较大，且需要经常装拆的场合，易采用（B）

A．普通螺栓联接B．双头螺栓联接

C．螺钉联接D．紧定螺钉联接

9．标准普通平键联接的承载能力，通常取决于（A）

A．键、轮毂和轴中较弱者的挤压强度

B．轴、轮毂中较弱者的挤压强度

C．键、轴中较弱者的挤压强度

D．键、轮毂中较弱者的挤压强度

10．楔键的工作面是上、下表面。

11．螺纹的公称直径为：

与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。

（　错　　）

12．普通螺栓联接在工作时主要承受拉力，它的主要失效形式是螺纹部分的____磨损___________或______螺栓杆拉断___________。

13．只受预紧力的普通螺栓联接，其强度计算式

中的“1.3”主要是考虑（　A　　）

A.螺栓受到扭切应力的影响B.可靠性的影响

C.摩擦系数不稳定的影响D.受载后补充拧紧的影响

14．下列螺纹联接的防松措施中，属于摩擦防松原理的是（　B　　）

A.止动垫片B.对顶螺母

C.串联钢丝D.开口销

15．松螺栓联接在工作时，螺杆受到_____拉________应力的作用。

16．键的截面尺寸b×h主要是根据（D）来选择。

A．传递扭矩的大小B．传递功率的大小

C．轮毂的长度D．轴的直径

17．普通平键联接的主要失效形式是较弱零件的工作面被____压溃______。

18．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用（B　　　）

A．螺栓联接 B．螺钉联接

C．双头螺柱联接 D．紧定螺钉联接

19．普通平键的工作面是（　C　　）

A．顶面 B．底面

C．侧面 D．端面

20．普通螺栓联接所受的预紧力为F′，在受工作拉力F时，剩余预紧力为F″，则螺栓受的总拉力F0为__

F+F″______。

如图所示，用z个铰制孔螺栓联接的铸铁制凸缘联轴器。

已知联轴器传递的扭矩T，许用挤压应力［σp2］；钢制螺栓的中心圆直径D0，许用切应力［τ］，许用挤压应力［σp1］,挤压高度分别为h1和h2。

试写出螺栓光杆部分直径ds的计算式。

某气缸用普通螺栓联接，已知单个螺栓所受预紧力为

，工作载荷为F，剩余预紧力为

。

试画出单个螺栓联接的受力变形图，同时示意标出各力的相关尺寸，并写出螺栓所受的总轴向载荷F0的表达式。

图示单个铰制孔螺栓联接，两被联接件的材料及厚度相同，已知该联接承受横向载荷为Ft=5000N，光杆部分直径为d0=9mm，h1=8mm

图示为承受横向载荷FΣ作用的普通紧螺栓联接。

试分析该联接中单个螺栓受到什么力的作用？

请写出该螺栓的强度计算式，并说明式中各符号的意义。

图示单个普通螺栓联接，该联接承受横向载荷FΣ=5000N,可靠性系数K=1.2，接合面间的摩擦系数μ=0.12，试求：

螺栓所需的最小预紧力F′。

题32图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径为D，其传递的扭矩为T，若使用M16的普通螺栓（其螺纹小径为d1），联轴器接合面的摩擦系数为μ，可靠性系数为K，螺栓材料的许用应力为[σ]，试分析需要螺栓的个数z的表达式。

第七章挠性件传动

1．带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（　A　　）。

A.带的弹性滑动B.带容易变形和磨损

C.带在带轮上打滑D.带的材料不符合虎克定律

2．带传动打滑总是在大带轮上先开始。

（　错　　）

3．V带传动设计中，选取小带轮最小基准直径的依据是带的截型。

4．在多级减速传动中，带传动在传动系统中的设计位置（　C　　）

A．宜在低速级B．宜在中间级C．宜在高速级D．不受限制

5．链传动是由主动链轮、从动链轮和　　传动链　　　　　　　所组成。

6．带传动的主要失效形式是带的（A）

A．疲劳断裂和打滑B．磨损和打滑

C．胶合和打滑D．磨损和疲劳断裂

7．在载荷较大的带传动中，若希望价格便宜些，则应优先选用（V）

A．圆带B．多楔带

C．V带D．平带

8．带传动中，带轮直径越大，带的弯曲应力就越小。

9．带传动中，在带即将打滑时，其紧边拉力F1与松边拉力F2之间的关系为

。

10．带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则即将打滑时F1和F2的关系为（D　）。

A.F1/F2=eμαB.F2/F1>eμα

C.F2/F1=eμαD.F2/F1

11．带传动的最大应力点发生在紧边绕上小带轮处，其值近似地表示为：

σmax=σ1+σb2+σc。

（　错　　）

12．带传动中，小带轮直径越____小________，弯曲应力越大，弯曲应力是引起带____疲劳破坏_________的主要因素。

13．在带传动工作时，产生打滑的条件是（　A　　）

A.有效拉力F>摩擦力总和的极限值

B.紧边拉力F1>摩擦力总和的极限值

C.紧边拉力F1<摩擦力总和的极限值

D.有效拉力F<摩擦力总和的极限值

14．带传动在工作时，带所受的应力种类包括（　D　　）

A.拉应力σ1、σ2和弯曲应力σb1、σb2

B.拉应力σ1、离心应力σc和弯曲应力σb1

C.拉应力σ2、离心应力σc和弯曲应力σb2

D.拉应力σ1、σ2、离心应力σc和弯曲应力σb1、σb2

15．带传动工作时，由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动称为____弹性_________滑动。

16．（A）是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。

A．弹性滑动B．打滑

C．松驰D．疲劳破坏

17．带传动的设计准则是在保证带传动不产生弹性滑动的前提下，具有足够的疲劳强度。

（错）

18．平带、V带传动传递运动和动力主要是依靠（　C　　）

A．带的紧边拉力 B．带的预紧力

C．带和带轮接触面间的摩擦力 D．带的松边拉力

19．滚子链传动中，链节距越___大_____，传递的功率越大。

第八章齿轮传动

1．渐开线齿廓上任一点的法线必与基圆相切。

（　对　　）

2．一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面磨粒磨损。

（　错　　）

3．设计一般闭式齿轮传动时，接触疲劳强度计算是为了避免齿面点蚀失效。

4．单个渐开线齿轮（　D　　）

A．分度圆等于节圆B．分度圆小于节圆

C．分度圆大于节圆D．没有节圆

5．闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（　B　　）

A．齿面胶合B．轮齿疲劳折断C．齿面磨粒磨损D．轮齿过载折断

6．在开式齿轮传动的设计中，通常将计算出的模数加大5～10％，这主要考虑（C　　　）

A．轮齿疲劳点蚀的影响B．轮齿胶合的影响

C．轮齿磨粒磨损的影响D．轮齿受冲击载荷的影响

7．齿轮传动中的接触应力变化特征可简化为　　　　脉动　　　　　循环的变应力。

8．渐开线齿轮的齿根圆（D）

A．总是小于基圆B．总是等于基圆

C．总是大于基圆D．有时小于基圆，有时大于基圆

9．一对受稳定载荷作用并单向运转的齿轮传动，工作时在轮齿根部所受的弯曲应力变化特征可简化为（B）

A．对称循环变应力B．脉动循环变应力

C．不变化的静应力D．无规律变应力

10．开式蜗杆传动的主要失效形式是（B）

A．轮齿折断和齿面胶合B．齿面磨损和轮齿折断

C．齿面点蚀和齿面磨损D．齿面胶合和齿面点蚀

11．一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角（　B　　）其分度圆压力角。

A.大于B.等于

C.小于D.可能等于也可能大于

12．用齿条刀具加工渐开线齿轮时，判断被加工齿轮产生根切的依据是（　B　　）。

A.刀具的齿顶线通过啮合极限点N1B.刀具的齿顶线超过啮合极限点N1

C.刀具的中线超过啮合极限点N1D.刀具的中线不超过啮合极限点N1

13．一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和热处理硬度不相同，齿数Z1

（　对　　）

14．直齿锥齿轮强度计算时，通常把直齿锥齿轮传动转化为齿宽中点处的一对当量直齿圆柱齿轮来处理。

（　对　　）

15．磨粒磨损和弯曲疲劳折断是_____开式____________齿轮传动的主要失效形式。

16．在设计计算单个渐开线齿轮的几何尺寸时的基准圆是（　C　　）

A.基圆B.齿根圆

C.分度圆D.齿顶圆

17．为了使一对齿轮在工作中不产生疲劳折断，进行校核计算的方法之一是保证（　B　　）

A.σF1≤[σF]2，σF2≤[σF]1B.σF1≤[σF]1，σF2≤[σF]2

C.σF1≤[σF]2，σF2≤[σF]2D.σF1≤[σF]1，σF2≤[σF]1

18．齿轮传动中的应力修正系数Ysa主要考虑（　D　　）

A.轮齿的大小对轮齿弯曲强度的影响

B.轮齿的形状对轮齿弯曲强度的影响

C.齿根危险截面处产生的切应力和压应力对轮齿弯曲强度的影响

D.齿根危险截面处过渡圆角引起的应力集中，以及齿根处切应力和压应力对轮齿弯曲强度的影响

19．闭式蜗杆传动的主要失效形式是（　A　　）

A.齿面胶合或齿面疲劳点蚀B.齿面疲劳点蚀或轮齿折断

C.齿面磨损或齿面胶合D.齿面磨损或轮齿折断

20．齿数比u≠1的一对齿轮传动，在工作时大小齿轮的弯曲应力值_____不________等。

21．一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的（C）均为标准值。

A．法面模数、分度圆上的法面压力角

B．端面模数、分度圆上的端面压力角

C．端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角

D．法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角

22．标准直齿圆柱齿轮的模数为4mm，齿数为28，则分度圆齿距等于____

______mm。

23．开式齿轮传动的主要失效形式是____磨粒磨损______和___轮齿折断_______，目前只进行齿根弯曲疲劳强度计算，用适当加大模数的方法考虑磨损的影响。

24．一对渐开线圆柱齿轮要正确啮合，一定相等的是（　D　　）

A．直径 B．宽度

C．齿数 D．模数

25．对闭式软齿面齿轮传动，主要失效形式是（　B　　）

A．轮齿疲劳折断 B．齿面疲劳点蚀

C．齿面磨损 D．齿面胶合

26．齿轮传动中，齿面接触应力的变化特征可简化为（　B　　）

A．对称循环变应力 B．脉动循环变应力

C．不变化的静应力 D．无规律变应力

27．斜齿轮的螺旋角β过大会使斜齿轮的___轴向力_____过大，过小又显示不出斜齿轮的优点。

28．开式蜗杆传动的主要失效形式是___磨粒磨损_____和轮齿折断。

已知一正常齿渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动，其模数m=5mm，压力角α=20°，中心距a=350mm，传动比i12=9/5，试求两轮的齿数z1、z2、分度圆直径d1、d2、齿顶圆直径da1、da2。

（10分）

已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，2轮为从动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft2方向如图所示。

试确定主动轮1的螺旋线方向、轴向力Fa1的方向，并在图上标出。

（10分）

已知在某二级斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。

为了使Ⅱ轴轴承上所承受的轴向力抵消一部分，试确定2轮的螺旋线方向，并将各轮的轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4方向和轮1、2、4的螺旋线方向标在图中。

已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，其模数m=3mm，齿数z1=18，z2=54，齿顶高系数

，顶隙系数c*=0.25，压力角α=20°.试求这对齿轮传动的标准中心距a、传动比i12及小齿轮的分度圆直径d1、齿顶圆直径da1.

已知在某二级直齿锥齿轮一斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如图所示。

为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试确定1轮的转动方向。

并将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。

设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图，试问：

（1）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相同?

（2）画出中间轴上两齿轮的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3方向。

已知在某二级斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为主动轮，3轮的螺旋线方向和转动方向如题31图所示。

为了使Ⅱ轴轴承上所承受的轴向力抵消一部分，试确定各轮的螺旋线方向及各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向，并将其标在图中。

已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a＝150mm，传动比i12=4,小齿轮齿数z1=20。

试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数z2、分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2。

已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=150mm，齿数z1=20，z2=80，齿顶高系数

=1，压力角

。

试求这对齿轮的模数m，传动比i12，节圆直径

、

及啮合角

.

已知一对外啮合渐开线标准斜齿圆柱