1、機械設計基礎試題及答案緒論一、填空（每空1分）T-1-1-01-2-3 、構件是機器的 運動 單元體;零件是機器的制造單元體；部件是機器的裝配單元體。T-2-2-02-2-4 、平面運動副可分為低副和高副，低副又可分為轉動副 和 移動副 。T-2-2-03-2-2 、運動副是使兩構件接觸，同時又具有確定相對運動的一種聯接。平面運動副可分為低副和高副 。T-2-2-04-2-1 、平面運動副的最大約束數為2 qT-2-2-05-2-1 、機構具有確定相對運動的條件是機構的自由度數目等于主動件數目。T-2-2-06-2-1 、在機構中采用虛約束的目的是為了改善機構的工作情況和 受力情況。T-2-2

2、-07-2-1 、平面機構中，兩構件通過點、線接觸而構成的運動副稱 為 局副 。T-3-2-08-2-2 、機構處于壓力角a =90°時的位置，稱機構的死點位置。 曲柄搖桿機構，當曲柄為原動件時，機構 無 死點位置,而當搖桿為 原動件時，機構 有 死點位置。T-3-2-09-2-2 、較鏈四桿機構的死點位置發生在從動件與連桿共線位置。T-3-2-10-2-1 、在曲柄搖桿機構中，當曲柄等速轉動時，搖桿往復擺動 的平均速度不同的運動特性稱為：急回特性 。T-3-2-11-2-1 、擺動導桿機構的極位夾角與導桿擺角的關系為相等 。 T-4-2-12-2-3 、凸輪機構是由機架、凸輪、從動

3、件三個基本構件組成的。T-5-1-13-2-1 、螺旋機構的工作原理是將螺旋運動轉化為直線 運動。T-6-2-14-2-1 、為保證帶傳動的工作能力，一般規定小帶輪的包角a 三 120°。T-6-7-15-2-3 、鏈傳動是由主動鏈輪、從動鏈輪、繞鏈輪上鏈條所組成。T-6-7-16-2-3 、鏈傳動和帶傳動都屬于撓性件 傳動。T-7-2-17-3-6 、齒輪嚙合時，當主動齒輪的齒根_推動從動齒輪的頂，一對輪齒開始進入嚙合，所以開始嚙合點應為從動輪齒頂圓與嚙合線的交點；當主動齒輪的 齒頂推動從動齒輪的 齒根，兩 輪齒即將脫離嚙合，所以終止嚙合點為主動輪齒頂圓 與嚙合線的交點°

4、T-7-3-18-2-2 、漸開線標準直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件為模數 和壓力角分別相等。T-7-2-19-3-2 、齒面磨損 禾口 因磨損導致的輪齒折斷 是開式齒輪傳 動的主要失效形式。T-7-2-20-2-2 、漸開線齒形常用的加工方法有仿形法和范成法兩類。T-7-2-21-2-2 、在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應力值的關系是dH1 = (T H2oT-7-10-22-2-2 、斜齒圓柱齒輪的重合度大于直齒圓柱齒輪的重合度，所以斜齒輪傳動平穩，承載能力高，可用于高速重載的場合。T-8-2-23-2-3 、在蝸輪齒數不變的情況下，蝸桿的頭數越少 ，則傳動比就越大。T-8-2-24-2-3

5、 、蝸桿傳動的中間平面是指：通過 蝸桿 軸線并垂直于蝸輪 軸線的平面。T-8-2-25-2-3 、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是mhi=m、a a1= a t2、入=0 oT-10-2-26-2-3 、若鍵的標記為鍵 C20X 70GB1096-79，則該鍵為 C型平 鍵,b=20, L=70oT-10-1-27-2-2 、輪系運動時，所有齒輪幾何軸線都固定不動的，稱 定 崢系輪系，至少有一個齒輪幾何軸線不固定的，稱周轉星輪系。T-11-2-28-2-3 、軸的作用是支承軸上的旋轉零件，傳遞運動和轉矩， 按軸的承載情況不同，可以分為 轉軸、心軸、傳動軸 。T-10-1-29-2-3 、

6、機械靜聯接又可以分為可拆 聯接和 不可拆 聯接，其中鍵聯接、螺紋聯接、銷聯接屬于可拆 連接。T-10-2-30-2-3 、.螺紋聯接防松的目的是防止螺紋副的相對運動，按工作原理的不同有三種防松方式：摩擦力防松、機械防松、其它方法防松。T-10-2-31-2-1 、平鍵的工作面是鍵的兩側面。T-10-2-32-2-1 、楔鍵的工作面是鍵的上下兩面。T-12-4-33-2-1 、滑動軸承中所選用的潤滑油，其粘度越大，則其承載 能力越 大 。T-10-2-34-2-1 、普通平鍵的剖面尺寸（b X h）, 一般應根據軸的直徑按標準選擇。T-12-2-35-2-2 、滾動軸承內圈與軸頸的配合采用基孔

7、制,外圈與軸承孔的配合采用基軸制。二、判斷題（正確的打，錯誤的打X ）（每題2分）P-1-1-01-2-2 、所有構件一定都是由兩個以上零件組成的。（X）P-3-2-02-2-2 、較鏈四桿機構中，傳動角丫越大，機構傳力性能越高。 （，）P-3-2-03-2-2 、極位夾角是曲柄搖桿機構中，搖桿兩極限位置的夾角。（X）P-3-2-04-2-2 、機構處于死點位置時，其傳動角等于 90°。（X）(X)P-4-2-05-2-2 、凸輪輪廓的形狀取決于從動件的運動規律。P-4-2-06-2-2 、凸輪機構中，從動件按等速運動規律運動時引起剛性沖擊。（V）P-6-3-07-2-2 、帶傳動的

8、彈性滑動是不可避免的，打滑是可以避免的。（，）P-6-3-08-2-2 、V帶型號中，截面尺寸最小的是Z型。（X）P-7-1-09-2-2 、基圓以內無漸開線。（，）P-7-9-20-2-2 、在直齒圓柱齒輪傳動中，忽略齒面的摩擦力，則輪齒間受有圓周力、徑向力和軸向力三個力作用。（X）P-8-2-21-2-2 、蝸桿傳動一般用于大速比的場合。（，）P-8-2-22-2-2 、蝸桿傳動一般用于傳動大功率、大速比的場合。（X ）P-9-1-23-2-2 、定軸輪系的傳動比等于始末兩端齒輪齒數之反比。（X ）P-10-1-24-2-2、楔鍵的頂底面是工作面。（，）P-10-1-25-2-2、設計鍵聯

9、接時，鍵的截面尺寸通常根據傳遞轉矩的大小來選擇。 （x ）P-10-2-26-2-2 、在螺紋聯接的結構設計中，通常要采用凸臺或凹坑作為螺栓頭和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受彎曲和減小加工面。（，）P-10-2-27-2-2、螺紋聯接是可拆聯接。（V）P-12-3-28-2-2、滾動軸承的基本額定動載荷C值越大，則軸承的承載能力越高。（，）P-12-3-29-2-2 、在相同工作條件的同類型滾動軸承，通常尺寸越大， 其壽命越長。（，）三、選擇題（將正確答案的序號填在括號中）（每題2分）A-1-1-01-3-2 、在如圖所示的齒輪一凸輪軸系1"西基 之一健3一已輪4一珀 ytun *

10、TUisqis%中，軸4稱為（A）A.零件B.機構C.構件D.部件A-2-2-02-3-2 、 平面運動副所提供的約束為(C)A.1B.2C.1 或 2D.3A-2-2-03-3-2 、若兩構件組成低副，則其接觸形式為(A)A.面接觸B.點或線接觸C.點或面接觸D.線或面接觸A-2-4-04-3-2 、機構具有確定相對運動的條件是(A)A.機構的自由度數目等于主動件數目B.機構的自由度數目大于主動件數目C.機構的自由度數目小于主動件數目D.機構的自由度數目大于等于主動件數目A-3-2-05-3-2 、 鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則為了獲得曲柄搖桿機構，其機架

11、應取(B)A. 最短桿B. 最短桿的相鄰桿C. 最短桿的相對桿D. 任何一桿A-4-2-06-3-2 、 在凸輪機構的從動件選用等速運動規律時，其從動件的運動 (A)A.將產生剛性沖擊.將產生柔性沖擊C.沒有沖擊D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊A-6-5-07-3-2 、帶傳動的主要失效形式是帶的(A)A. 疲勞拉斷和打滑B. 磨損和膠合C. 膠合和打滑D. 磨損和疲勞點蝕A-6-3-08-3-2 、 帶傳動中彈性滑動現象的產生是由于(C)A.帶的初拉力達不到規定值B.帶與帶輪的摩擦系數過/£.帶的彈性變形D.帶型選擇不當A-6-3-09-3-2 、 (A ) 是帶傳動中所固有的物理現象

12、，是不可避免的。A. 彈性滑動B. 打滑 C. 松馳 D. 疲勞破壞A-7-2-10-3-2 、漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于(D)A. 分度圓B. 齒頂圓C. 齒根圓D. 基圓A-7-7-11-3-2 、閉式硬齒面齒輪傳動的主要失效形式是(B)A. 齒面膠合B. 輪齒疲勞折斷C. 齒面磨粒磨損D. 輪齒過載折斷A-7-7-12-3-2 、 齒面接觸疲勞強度設計準則針對的齒輪失效形式是( A)A. 齒面點蝕B. 齒面膠合C. 齒面磨損D. 輪齒折斷A-7-11-13-3-2 、為了實現兩根相交軸之間的傳動，可以采用（C）A.蝸桿傳動 B.斜齒圓柱齒輪傳動 C.直齒錐齒輪傳動D.直齒圓柱齒輪傳動

13、A-7-7-14-3-2 、齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點蝕經常發生在（B）A.齒根部分 B.靠近節線處的齒根部分C.齒頂部分 D.靠近節線處的齒頂部分A-7-10-15-3-2 、一對正確嚙合的斜齒圓柱齒輪傳動的（A）均為標準值A.法面模數、分度圓上的法面壓力角.端面模數、分度圓上的端面壓力角C端面模數、分度圓上的端面壓力角、分度圓上的螺旋侏面模數、分度圓上的法面壓力角、分度圓上的螺旋角A-8-2-16-3-2 、普通圓柱蝸桿和蝸輪傳動的正確嚙合條件是（B）A.mi =ma2,a ti = a a2,入=BB.mai=m2,a ai=a t2,入=BC.mti =ma2, a ti = a a

14、2,入=-§ D.mai=m2, a ai= a t2,入=-§（注：下標t表不端面，a表本軸向，i表小蝸桿、2表小蝸輪）A.” diniD.A-8-2-i7-3-2 、蝸桿傳動的傳動比i等于（D）B. n2 n1A-i0-i-i8-3-2、普通平鍵的長度應（B）A.稍長于輪轂的長度.略短于輪轂的長工.是輪轂長度的三倍是輪轂長度的二倍A-i0-i-i9-3-2、鍵的截面尺寸 bx h主要是根據（D ）來選擇。A.傳遞扭矩的大小B.傳遞功率的大小C.輪轂的長度D.軸的直徑A-i0-2-20-3-2、當兩個被聯接件之一太厚不宜制成通孔，且聯接不需要經常拆裝時，宜采用（C）A.螺

15、栓聯接B.螺釘聯接 C.雙頭螺柱聯接D.緊定螺釘聯接A-i2-2-2i-3-2、滾動軸承在一般轉速下的主要失效形式是（C）A.過大的塑性變形B.過度磨損C.疲勞點蝕D.膠合A-i3-i-22-3-2、聯軸器和離合器均具有的主要作用是（B）A. 補償兩軸的綜合位移B. 聯接兩軸，使其旋轉并傳遞轉矩C. 防止機 器過載 D. 緩和沖擊和振動A-13-1-23-3-2 、下列聯軸器中，能補償兩軸的相對位移并可緩沖、吸振的是 （D ）A. 凸緣聯軸器B. 齒式聯軸器C. 萬向聯軸器D. 彈性柱銷聯軸器四、問答題（ 每題 5 分 ）W-4-2-0 、說出凸輪機構從動件常用運動規律，沖擊特性及應用場合。答

16、： 等速運動規律、等加速等減速運動規律、簡諧運動規律（余弦加速度運動規律）；等速運動規律有剛性沖擊，用于低速輕載的場合；等加速等減速運動規律有柔性沖擊，用于中低速的場合；簡諧運動規律（余弦加速度運動規律）當有停歇區間時有柔性沖擊，用于中低速場合、當無停歇區間時無柔性沖擊，用于高速場合。W-6-3-01-2-5 、說明帶的彈性滑動與打滑的區別。彈性滑動是由于帶傳動時的拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就存在著拉力差， 所以彈性滑動是不可避免的；而打滑是由于過載引起的，只要不過載，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。W-7-1-01-2-5 、簡述齒廓嚙合基本定律。不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點

17、所做的公法線一定通過連心線上一定點，才能保證傳動比恒定不變。W-8-6-01-2-5 、為什么閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算？蝸桿傳動存在著相對滑動，摩擦力大，又因為閉式蝸桿傳動散熱性差，容易產生膠合，所以要進行熱平衡計算。W-10-2-01-2-5 、說明螺紋連接的基本類型及應用。螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接、緊定螺釘連接。螺栓連接用于被連接件不厚、通孔且經常拆卸的場合；雙頭螺柱連接用于被連接件之一較厚、 盲孔且經常拆卸的場合；螺釘連接用于被連接件之一較厚、盲孔且不經常拆卸的場合。W-12-3-01-2-5、軸上零件的周向固定各有哪些方法？（指出四種以上方法）周向固定：鍵連接、花鍵連接、

18、過盈配合連接W-12-3-01-2-5、軸上零件的軸向固定方法主要有哪些種類？各有什么特點？（指出四種以上）軸向固定：軸肩、軸環、軸套、軸端擋板、彈性檔圈軸肩、軸環、軸套固定可靠，可以承受較大的軸向力；彈性檔圈固定可以承受較小的軸向力；軸端擋板用于軸端零件的固定。五、計算題J-2-5-01-4-10 、說明機構具有確定相對運動的條件，并判斷機構運動是否確定？ （ 10分）解：機構具有確定相對運動的條件是：機構的自由度數等于機構中（接受外界給定運動規律的）原動件的個數。n=3, Pl=3, Ph= 2機構自由度F=3n 2PlPh= 1 ,因為W= 1 = F,所以機構的運動確定。J-2-5-0

19、2-4-15 、說明機構具有確定相對運動的條件，并判斷機構運動是否確定？ （ 15分）解答：機構具有確定相對運動的條件是：機構的自由度數等于機構中（接受外界給定運動規律的）原動件的個機構中，n=7, Pl=9, FH=1 F =3n 2PlPh=2= W>0所以機構運動確定。/C、G處復合較鏈，E處虛約束，F處局部自由度面 一J-2-5-03-4-15 、計算圖示機構的自由度，若含有復合較鏈、局部自由度和虛約束請明確指出（15 分）解答：C處為復合較鏈，則n=5, P l=7, P h=0F=3n-2 Pl- Ph=3*5-2*7=1J-2-5-04-4-15 、計算圖示機構的自由度，若

20、含有復合較鏈，局部自由度和虛約束請明確指出。（15分）解答：F處為復合較鏈，H（或I ）處為虛約束，則n=6, P l=8, P h=1F=3n-2R-PH=3*6-2*8-1=1j-3-2-05-3-10 、圖示四桿機構中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102m m 不同構件為機架，可得到什么類型的較鏈四桿機構？（15分）解：因為最短構件與最長構件長度之和小于等于另外兩構件的長度之和，滿足構件的長度和條件，所以取AB為機架，得雙曲柄機構；取BC或AD為機架，得曲柄搖桿機構； 取CD為機架，得雙搖桿機構;J-3-2-06-3-10 、已知圖示機構中，LAB=82mim

21、LBC=50mim LcD=96mim LAD=120mm問：（1）此機構中，當取構件AD為機架時，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一構件？（必須根據計算結果說明理由）(2)當分別取構件 AR BG CD為機架時，各將得到什么機構？ ( 10分)解答：因為 Lbc+ Lad=50+120=170 mmLbc+Lcd=82+96=178 mm所以Lbc+ Lad< Lbc+ Lc盾合曲柄存在的桿長之和條件1)當取AD為機架時，不存在曲柄，得到雙搖桿機構;2)當分別取AB或CM機架時，均得到曲柄搖桿機構;當取BC為機架時，得到雙曲柄桿機構.j-3-2-07-3-10 、如圖所示較鏈四桿機構，

22、已知各構件的長度LAB=50mm,LBC=110mm, LcD=80mm, LAD=100mm(1)該機構是否有曲柄？如有，請指出是哪個構件(必須根據計算結果說明理由)；(2)當分別取構件 AR BG CD為機架時，各將得到什么機構？ ( 10分)解答：因為 LAB+LBC=50+110=160mmLAB+LBC=80+100=180mm所以Lab+Lbc< L ab+Lbc符合曲柄存在的桿長之和條件.1)當取AD為機架時，得到曲柄搖桿機構；2)當取AB為機架時，得到雙曲柄桿機構；當取BC為機架時；得到曲柄搖桿機構； 當取CD為機架時；得到雙搖桿機構.J-7-3-08-3-10 、已知一

23、對外嚙合漸開線標準直齒圓柱齒輪的標準中心 距a=200mim齒數乙=20,乙=80,齒頂高系數 ha* =1 ,壓力角=20° 。ZlZ2試求這對齒輪的模數 mi傳動比i 3節圓直徑及嚙合角2a 2*200m4(z1 z2)20 80i 12Z2Zl204節圓直徑二分度圓直徑d i=mz=4 x 20=80mm d 2=mz=4x 80=320mm mm嚙合角壓力角 20J-7-3-09-4-15 、某標準直齒圓柱齒輪，已知齒距p=12.56mm,齒數z=20, 正常齒制。求該齒輪的分度圓直徑d、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df、基圓直徑db、齒高h及齒厚So (cos20 o=0.9

24、4) 解答：p= 12.56 mm m=4 mm;分度圓直徑 d=m- z=4x 20=80 mm;基圓直徑 db=d cos20 o =75.2 mm; 齒頂圓直徑da=m,(Z+2ha*)=88 mm;齒根圓直徑 df= m (Z 2ha* 2c*)=70mm;齒高 h= m (2ha*+c*)=9 mm;齒厚 s=6.28mmJ-7-3-10-3-10 、已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動的標準中心距a=108mm傳動比i 12=3，小齒輪齒數 乙二18。試確定大齒輪的齒數乙、齒輪的模數m和兩輪的分度圓直徑。解：由 i 12=Z2=3 ,得 Z2=3*18=54, Zi又由m2a乙Z2即

25、08 3 mm,18 54分度圓直徑：d1 mz,3*1854 mm,d2 mz1 3*54162 mmJ-9-1-11-3-10 、如下圖所示輪系中，已知Zi=16,乙=36, Z3=25,乙二50, Z5=2,乙=20,若n1=600r/min ,求蝸輪的轉速 生及各輪的轉向。（10 分）解:i16Z2.Z4.Z6n160001I ri n1Z1.Z3.Z5n6i1636*50*20600工OTn618*25*2O46600 1540J-9-1-12-4-20 、在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數為：Z1=20, Z2=40,Z3=20, Z4=30,4=80,運動從 I 軸輸入，n 軸輸出，

26、m=1000r/min,轉動方向如圖所示。試求輸出軸n的轉速 n口及轉動方向。（20分）H1/I17771解：由Z3、乙、乙、H系桿組成星行輪輪系，可得:.Hi35n3 nH% nHZ4* Z5Z3* Z4Z5Z38020其中：源=0,所以:n3nH0 nH即:% nHnH4或:2nH5;17771又：i 12n1nHZ2Zl4020又因為:n/nH%/nH251000所以：解得:nn=n3=- 2500r/min負號表示n口與ni方向相反,如圖所示。外圈窄邊相對安裝,J-12-2-13-4-20 、某軸用一對圓錐滾子軸承支承,已知兩軸承所承受的徑向載荷分別為Fri=9000N,Frn=5000N,其內部軸向力分別為Fs 1 =2430N,Fs n =1350N,傳動件作用于軸上的軸向力Fa=1000N,判斷系數 e=0.32,當 Fa/FWe 時，X=1,Y=0,當 Fa/Fr>e 時,解:X=0.4, Y=1.88。試分別計算出軸承的當量動載荷。軸向力：Fsi +Fa=2430+1000=3430N>S軸承I被放