《机械设计基础》试题与答案及解析

机械设计基础-.填空题.凸轮主要由（凸轮），（从动件）和（机架）三个基本构件组成.凸轮机构从动件的形式有由（尖顶）从动件，（滚子）从动件和（平底）从动件1技凸轮的形状可分为（盘型）凸轮、（移动）凸轮、（圆柱）凸轮、（曲面）常用的2间歇运动机构有（棘轮）机构，（槽轮）机构，（凸轮间歇）机构和（不完全齿）机构

34.等几种螺纹的旋向有（左旋）和（右旋）；牙形有（三角形）.（梯形）.（矩形）.（锯齿形）5标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是两齿轮的（法面模数）和（法面压力角）都相等，齿轮的（螺旋）相等（旋向）_相反

6.已知一平面较链四杆机构的各杆长度分别为当取杆为机架时，它为（曲柄摇杆）机构；当取杆为机架时，则为（双摇杆）机构7a=150,b=500,c=300,d=400,c平面连杆机构当行程速比（）时，机构就具有急回特性d曲柄摇杆机构产生死点”位置的条件是当为（曲柄）主动件（曲柄与机架）共线8K1时9螺纹联接的基本类型有（螺栓联接（双头螺柱联接（螺钉联接\13（紧定螺钉联接）四种11轮系按其轴相对机架是固定还是运动的可分为（定轴）轮系和（周转）轮系14；）滚动轴承代号为各部分的含义是表示（沟球轴承「15）；表示（宽度系数）；表示（内径代号表示（精度公差等级62305/P

562316.螺纹的公称直径是指它的（大径）,螺纹“M12X

1.5左”的含义是（左旋细牙螺纹05P5X公称直径）12o

17.螺纹的公称直径是指它的（大径）°M16*2的含义是（细牙螺纹外径16螺距2）.滚动轴承代号的含义是一（〃〃_表示是普通深沟球轴承，—是宽度系列18“6215”62是内径代号）.

5.一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动毫2032米，则螺杆应转—圈1/3凸轮机构中的压力角是指一轮上接触点的切线与从动件的运动速度方向间

21.的夹角.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22为急回特性痴保证四杆机而良好的机械性能，传动角不应小于最小许值

23.所以，n5=nl/200=500/200=

2.5r/minn5,=n5=

2.5r/mind5=mz5=4x20=80mm兀v6=v5=n5d5760=25x

3.14x80/60=

10.5mm/s方向向右、图示轮系,已知且已知由二转/分试求加3Zi=30,Z=20,Z=30,Z=74,1002n3=0,nl-nh/n3-nh=~z2z3/zlz

2.Nl/nh=

2.64,nh=

37.88一对外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得

4.其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Zi=20,求两齿轮的王要几何尺寸Z2=44,解m=5,dl=100,d2=220,dal=100+10=110da2=220+10=230dfl=100-

12.5=

87.5df2=220-

12.5=

207.5p=3・14*5=15・7s=e=

7.85尸产顺

5.Z15,Z=25,Z=20,Z60m=200r/min23时针顺时针试求n=50r/min H4的转速解il4AH=nl-nH/n4-nH=-z2z4/z1z3200-nH/50-nH=-25*60/15*20=-5nH=75r/min.有一对使用日久磨损严重的标准齿轮需要修复按磨损情况，拟将小齿轮报废，修复大3齿轮，修复后的大齿轮的齿顶圆要减小已知8mmo zl=24,z2=96,m=4mm,a=20°,ha*=l,试设计这对齿轮传动c*=

0.25解根据题意要求中心距不变，修复大齿轮，即大齿轮负变位，小齿轮正变位根据大齿轮的磨损情况，通过对大齿轮进行负变位，把磨损部分切掉原齿轮的齿顶圆直径为2mz2+2ha*m=4X96+2X1X4=392现齿轮的齿顶圆直径为2da2=392-8=384齿轮负变位后da2=mz2+2ha*+x2m即X2={da2-mz2/2m}-ha*={384-4x96/2x4}-1=-1为了保持中心距不变，可对新设计的小齿轮进行正变位，xl=x2=l几何尺寸计算如下分度圆直径dl=mz1=4X24=96mm d2=mz2=4X96=384mm齿顶圆直径dal=mz1+2ha*+x1m=4X24+2X1+1X4=112mmda2=mz2+2ha*+x2m=4X96+2X1-1X4=384mm齿根圆直径dfl=mz1-2ha*+c*-xlm=4X24-2X1+

0.25-1X4=94mmdf2=mz2-2ha*+c*-x2m=4X96-2X1+

0.25+1X4=366mm

4.在图示输送带的减速器中，已知zl=10,z2=32,z3=74,z4=72,z2・30及电动机的转速为求输出轴的转速1450r/min,n4解由题，为行星轮系..…1-2-3-H1，为差动轮系l-2-2-4-H.......2为行星轮系4-212-3-H由得1ilH=nl/n4=l-i13AH=42/5由2得i14H=n1-nH/n4-nH=-z2z4/z1z29=-192/25联立上式得方向与相同n4=

6.3r/min,nl采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下,宜

25.采用_______双头螺栓联接o用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用三角形细牙螺纹o.带传动的主动轮直径转速二叫从动轮直径转速26dl=180mni,nl940rp d2=710mm,则弹性滑动系数为£=-n2-233rpni,,

0.022__以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的—基圆

27.o.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的—模数，齿轮选择刀号28图示机构要有确定运动需要有个原动件

29.

1.国标规定三角带有_七种类型传递能力最大的为型最小30YZABCDE_Y__的为型代号表示__型带基准长度_E_A1000A1000mm_____、、三种类型的普通平键、、相同，则工作中受挤定面积最大的应属型3LA BC bh h_B_机构的最小运动单元称为—构件，机器的最小制造单元称为—零件

32.o螺纹联接的基本类型主要有—螺栓联接，螺钉联接，―双头螺柱联接，—紧定螺钉联

33.接o.链的含义是型键宽度长度34“B18X80”B__b=18mm,L=80mm二.判断题（每题分，共分）运动副是联接，联接也是运动副错

1.120四杆机构中，曲柄的极位夹角越大，机构的急回特性也越显著对

2.在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服错

3.分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响对

4.局部自由度是不影响其它构件运动的个别构件的独立运动，因此对机构的自由度也没

5.有影响错机构运动简图只表示构件和运动副，所以作图的时候不考虑构件的尺寸和形状错

6.较链四杆机构中最短的构件一定是曲柄错

7.通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离错

8.凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律错

9.槽轮机构的主动件一定是拔盘错

10.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比的

11.大小仍保持不变对螺钉联接用需要经常拆卸的场合错

12.渐开线园柱齿轮齿廓曲线上各点的压力角都相等，且等于错

13.20°同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工

14.对齿轮传动时，重合度越大，传动时就会平稳错

15.闭式软齿面齿轮传动，应先按齿面接触疲劳强度进行设计，再按弯曲疲劳强度校核齿

16.根的弯曲强度对蜗杆的旋向不会影响蜗轮的传动方向错

17.当轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上对

18.滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成对

19.工作中转动的轴称为转轴错

20..选择题（每题分，共分）

1.

535.对于钱链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取（）为机架,将1C得到双曲柄机构最长杆与最短杆相邻的构件A.B.最短杆与最短杆相对的构件.C.D.凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮的（）所决定的2D压力角滚子A.B.形状轮廓曲线C.D.（对于较链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取）为机架,一3B定会得到曲柄摇杆机构最长杆与最短杆相邻的构件最短杆与最短杆相对的构件A.B.C.D.为保证平面四杆机构良好的传力性能，（）不应小于最小许用值压4B力角传动角极位夹角啮合角B.C.D..平面四杆机构无急回特性时，行程速比系数（）5C大于小于等于A.1B.1C.

1.机器与机构的区别在于（）6C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A.B.相对运动在工作时是否能完成有效的机械功或能量转化C.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，则传动角是（）

7.D o连杆与曲柄之间所夹锐角摇杆与机架之间所夹锐角C D摇杆两个极限位置之间的夹角连杆与摇杆之间所夹锐角A B图示机构中有（）虚约束

8.A个个个没有A1B2C3D.在双曲柄机构中，已知三杆长度为，9a=80,b=150则杆长度为（）c=120,d C oA d110B d190C110d190下列凸轮机构中，图所画的压力角是正确的

10._Bb凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮（）所决定的

11.B转速轮廓曲线形状A BC图示机构要有确定运动，需要有（）原动件

12.A人个个个没有182C3D采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较

13.螺栓联接双头螺栓联接螺钉联接A BC软，在需要经常装卸的情况下，宜采用（B带传动中带是以作为公称长度的

1.V_C_外周长度内周长度基准长度A.B.C.D.常用螺纹的线数有单线双线三线三种，其中用于联接和用于传动的各有

14._A一种和两种一种和三种两种和两种两种和三种A.B.C.D..对于钱链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取为机架，将得到双15_C曲柄机构最长杆与最短杆相邻的构件最短杆与最短杆相对的构件A.B.C.D..标准三角带型号的选定，取决于_16A o传递的功率带的线速度带的圆周力高速轴上的扭矩A.B.C.D.17,滚动轴承的主要失效形式是（A）疲劳点蚀和磨损A.磨损和塑性变形B.疲劳点蚀和塑性变形C.D.螺栓的强度计算是以螺纹的来计算的

18._A小径中径大径A.B.C.D.带传动工作时、与带轮轮槽接触是

19.V1—o带的底面带的顶面带的两侧面A.B.C.D.在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中，限制值的主要目的是防止轴承

20.pv_A—A.过度磨损塑性变形疲劳破坏温升过高B.C.D.键的长度尺寸确定的方法是确定

22._C—按轮毂长度按轮毂长度和标准系列经强度校核后再按标准系列A.B.C.D..对正常齿制标准渐开线直齿圆柱齿轮，当用齿条刀具加工时，不发生根切的最小齿23数,Zmin=_B―A.14B.17C.21D.

23.平键、花键、导向键和半圆键的联接都属于24_B紧键联接松键联接不可拆联接A.B.C.D..载荷不大，多支点支承的轴系，宜选用25_A—深沟球轴承调心球轴承角接触球轴承圆柱滚子轴承A.B.C.D..汽车下部，由发动机、变速器、通过万向联轴器带动后轮差速器的轴，是26_C o心轴转轴传动轴A.B.C.D.普通平键联接传递动力是靠

27._B o两侧面的摩擦力A.两侧面的挤压力B.上下面的挤压力C.上下面的摩擦力D.在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是一

28.B—oA.6208B.N208C.30208D.

5120829.下列四种螺纹中，传动性能最好的是（D）.粗牙普通螺纹A.细牙普通螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D.普通平键有三种型式,其中/—平键多用在轴的端部

30.圆头平头单圆头A.B.C.D.能满足超越要求的机构是

31._B—外啮合棘轮机构A.内啮合棘轮机构B.外啮合槽轮机构C.内啮合槽轮机构D.,下列四种螺纹中，自锁性能最好的是32_A_粗牙普通螺纹A.细牙普通螺纹B.梯形螺纹C.锯齿形螺纹D..在带传动设计中，若带带速过大，则带的将过大，而导致带的寿命降低33V V_B_拉应力离心拉应力弯曲应力A.B.C.D.三.判断轮系按结构形式可分为定轴轮系、行星轮系和复合轮系三大类（错）

1..普通平键联接是依靠键的上下两平面间的摩擦力来传递扭矩的（错）2,凸轮转速的高低，影响从动件的运动规律（错）3带型号共有七种，其中型的截面面积最大，型的截面面积最小（错）

4.V YF普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的（错）

5..机构中的主动件和被动件都是构件（对）6,锥齿轮传动中，齿面的轴向分力是指向小端（错）7至少有一个齿轮和它的几何轴线绕另一个齿轮旋转的轮系被称为复合轮系（错）

8.三.判断平底式从动件对于较复杂轮廓曲线的凸轮，也能准确地获得所需的运动规律（错）.L2一端固定、一端游动支承结构比较复杂，但工作稳定性好，适用于工作温度变化较大的长轴（错）.轴系的两端固定支承使结构简单，便于安装，易于调整，故适用于工作温度变化不大3的短轴（对）.非液体摩擦滑动轴承，验算压强的目的在于避免轴承产生点蚀（错）4pW[p].运动副的作用，是用来限制或约束构件的自由运动的（对）

5.外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件（错）

6.平键的三个尺寸都是按轴的直径在标准中选定的（对）7斜齿轮传动的平稳性和同时参与啮合的齿数都比直齿轮高，所有斜齿轮多用于高速传

8.动（对）分度圆基圆节圆齿根圆A BC D一对齿轮啮合时，两齿轮的（）始终相切

9.A一般来说，（）更能承受冲击，（）更适合于较高的转速下工作

10.A BA滚子轴承球轴承高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时，齿轮的主要失效形式是（）

11.D轮齿疲劳折断齿面点蚀齿面磨损A BC齿面胶合齿面塑性变形D E斜齿制圆柱齿轮法面模数与端面模数的关系是（）

12.B oAm=m-sin/7B m=m cos/3C m=m-cos ant nt nf

13.渐开线齿轮实现连续传动的条件是重合度£为（C）0A e1B e=0C£21下列传动中，当其精度相当的情况下，传动最平稳的是（）

14.A齿轮传动凸轮传动带传动A BC带传动时，最大应力发生在（）

15.Co小带轮的松边大带轮的松边A B小带轮的紧边大带轮的紧边C D键联接的主要用途是使轮与轮毂之间

16._C沿轴向固定并传递轴向力沿轴向可作相对滑动并具有导向性A B沿周向固定并传递扭矩安装拆卸方便C D决定渐开线齿廓形状的基本参数是（）

17.C模数模数和齿数模数、齿数和压力角A BC下面四个标准圆柱齿轮中，渐开线形状相同是（）；能用同一把滚刀加工的是（）

18.A.B A.DoA mi=4mm,zi=25B m2=4mm,Z2=50C m3=3mm,Z3=60D m4=

2.5mm Z4=40斜齿圆柱齿轮，螺旋角取的越大，则传动的平稳性（

19.A越高越低没有影响A BC带传动主要是依靠（）来传递运动和功率的，

20.B带和两轮之间的正压力带和两轮接触面之间的摩擦力A B带的紧边拉力带的初拉力C D带在工作时产生弹性滑动，是由于（）

22.C带不是绝对挠性件带与带轮间的摩擦系数偏低A B带的紧边与松边拉力不等带绕过带轮产生离心力C D四.简答题（每题5分，共10分）、机构的“死点”位置在什么情况下需要克服？在什么情况下应当利用？1答运动时克服，固定夹紧时利用、简述“二力平衡公理”和“作用力与反作用力公理”的区别2答一对平衡力是作用于同一物体的两个力，大小相同，方向相反，作用在同一直线上一对作用力与反作用力的受力物体必定是两个，大小相同，方向相反，作用在同一直线上、为什么要限制齿轮的最少齿数？3答防止加工过程中切根（范成法加工齿轮齿数低于发生根切）.

17、轴的结构设计主要考虑的因素有哪些？4答轴的毛坯种类、轴上的载荷大小和分布情况、轴上零件的布置及固定方式、轴承种类及位置、轴的加工和装配工艺性等方面（轴上零件的轴向、周向定位，装拆，加工工艺）

5、常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合答常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹，前两种主要用于联接，后三种主要用于传动、四杆机构曲柄存在的条件是什么？6答.连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；I.最短杆与最长杆杆长之和应小于或等于其余两杆之和（通常称此为杆长和条件）

2、齿轮的失效形式有哪些？采取什么措施可减缓失效发生？齿轮强度设计准则是如何7确定的？答齿轮的失效形式有五种轮齿折断减缓措施增大齿根的圆角半径、提高齿面加工精度1慕增大轴及支承的刚度齿面点蚀改进措施提高齿面硬度、降低表面粗糙度晶增大润滑油粘度2齿面磨损改进措施采用闭式传动、降低齿面粗糙度星保持良好的润滑齿面胶合改善措34施提高齿面硬度、降抵齿面粗糙度、选用抗胶合性能较好的齿轮副材料、采用抗胶合润滑油、减少模数、降低齿高塑性变形改善措施提高齿面硬度、采用粘度高的润滑油5齿轮强度设计准则的确定是根据齿轮传动的工作方式拿齿轮的材料、硬度、失效形式来定的.一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上？8答小带轮，因为它接触面积小在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？

9.答向径、高度无变化.螺纹联接的自锁条件是什么？在公称直径，螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形螺11纹、梯形螺纹、矩形螺纹的自锁性简述理由答螺旋升角小于当量摩擦角；由于当量摩擦角的关系，三角螺纹自锁最好，矩形最差为什么常将轴设计为阶梯轴？

5.答考虑轴上零件轴向定位、装拆五.计算题每题分，共分1020已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距传动比

1.a=150min,2=4,小齿轮齿数试确定这对齿轮的模数和大齿轮的齿数、分度圆直径Z1=20m Z2d.O2齿顶圆直径、齿根圆直径da2df2o解答Z2=iZ1=4X20=80ha=ha*mm=2a/z1+z2=2X150/100=3mm hf=ha*+c*m齿总巨=兀d2=mZ2=240mm pm=

3.14*3=

9.42mmda2=d2+2ha*m=240+2X3=246mmdf2=d2-2ha*+c*m=240-2X

1.25X3=

232.5mm图示轮系中，已知右旋，

2.zi=15,Z2=25,2=15,Z3=30,3=15,4=2Z4=30,Z5=60,Z ZZ若转向如图中箭头所示，求齿条线速度的大小和方向5=20m=4mm m=500r/min,6Z。