机械设计基础考试题库及答案

1、机械设计基础考试题库一、填空题1. 机械是 （机器）和（机构） 的总称。2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为 （自 由度）。3. 平面机构的自由度计算公式为： （F=3n-2P L-P H）。4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为 n1、n2，直径为 D1、D2，齿数 为 z1、z2，则其传动比 i= （n1/n2）= （D2/D 1）= （z2/ z1）。5. 铰链四杆机构的杆长为 a=60mm ， b=200mm ， c=100mm ， d=90mm 。若以杆为机架，则此四杆机构为 （双摇杆机构） 。6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就 （越小）。7. 在铰链四

2、杆机构中，与机架相连的杆称为 （连架杆），其中作 整周转动的杆称为 （曲柄），作往复摆动的杆称为 （摇杆），而不 与机架相连的杆称为 （连杆）。8. 平面连杆机构的死点是指 （从动件与连杆共线的） 位置。9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是 （最短杆与最长杆长度之和 小于或等于其它两杆长度之和） （连架杆和机架中必有一杆是 最短杆）。10. 平面连杆机构的行程速比系数 =1.25 是指（工作） 与（回 程） 时间之比为 （1.25 ），平均速比为 （1 ：1.25 ）。11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。12. 凸轮机构主要由 （凸轮）、（从动件）和（机架） 三个基本 构件组成。

3、13. 带工作时截面上产生的应力有 （拉力产生的应力） 、（离心 拉应力）和（弯曲应力） 。14. 带传动工作时的最大应力出现在 （紧边开始进入小带轮） 处，其值为： max= 1 b1 c。15. 普通带的断面型号分为 （Y、Z、A、B、C、D 、E）七种，其中断面尺寸最小的是 （ Y）型。16.为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足 （接触公法连心线交于一定点） 。17.渐开线的形状取决于 （基） 圆。18.一对齿轮的正确啮合条件为： （m1= m2）与（ 1 =2）。19.一对齿轮连续传动的条件为： （重合度1 ）。20.齿轮轮齿的失效形式有 （齿面点蚀） 、（胶合）、（磨损）、（

4、塑性变形）和（轮齿折断）21.一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m1= m2）、（ 1 =2）与（1=- 2 ）。22.蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架） 组成。23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为 （中间平面） 。24. 常用的轴系支承方式有 （向心） 支承和（推力）支承。25. 轴承 6308 ，其代号表示的意义为 （6：深沟球轴承、 3：直 径代号， 08 ：内径为 40 ）。26. 润滑剂有 （润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂） 三类。27. 列举出两种固定式刚性联轴器 （套筒联轴器） 、（凸缘联轴 器）。28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是 （心轴）。29. 普通三角

5、螺纹的牙形角为 （ 60）度。30. 常用联接螺纹的旋向为 （右） 旋。31. 普通螺栓的公称直径为螺纹 （大） 径。32. 在常用的螺纹牙型中 （矩形） 形螺纹传动效率最高， （三角） 形螺纹自锁性最好。33. 减速器常用在 （原动机） 与 （工作机） 之间，以降低传速 或增大转距。34. 两级圆柱齿轮减速器有 （展开式）、（同轴式）与（分流式） 三种配置齿轮的形式。35. 轴承可分为 （滚动轴承）与（滑动轴承） 两大类。36. 轴承支承结构的基本形式有 （双固式） 、（双游式）与（固游式） 三种。37. 轮系可分为 （平面轮系）与（空间轮系） 两类。38. 平面连杆机构基本形式有 （曲柄摇

6、杆机构） 、（双曲柄机构） 与（双摇杆机构） 三种。39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为 （盘形凸轮） 、（圆柱凸轮） 与（移动凸轮） 三种。40. 凸轮机构按从动件的形式可分为 （尖顶）、（滚子）与（平 底） 三种。41. 变位齿轮有 （正变位）与（负变位） 两种；变位传动有 （等 移距变位）与（不等移距变位） 两种。42. 按接触情况，运动副可分为 （高副）与（低副） 。43. 轴上与轴承配合部分称为 （轴颈）；与零件轮毂配合部分 称为 （轴头）；轴肩与轴线的位置关系为 （垂直）。44. 螺纹的作用可分为 （连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。45. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系） 两类

7、。46. 常用步进运动机构有 （主动连续、从动步进）与（主动步 进、从动连续） 两种。47. 构件是机械的 （运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单 元。48. V 带的结构形式有 （单楔带）与（多楔带） 两种。二、判断题1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。2. 一个高副可约束构件的两个自由度。3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。9. 压力角

8、越大对传动越有利。10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。13. 减速传动的传动比 i 1 ； . 1； . 1 。29. 普通螺纹的公称直径是（ C）。 . 螺纹的中径； . 螺纹的小径； . 螺纹的大径。30. 30000 型轴承是代表（ D ）。. 调心球轴承； . 深沟球轴承； . 圆柱滚子轴承； . 圆 锥滚子轴承。31. 推力球轴承的类型代号为（ C）。. 10000 ； . 30000 ； . 50000 ；. 60000。32. 在各种类型轴承中， （ D）不能承受轴向

9、载荷。. 调心球轴承； . 深沟球轴承； . 圆锥滚子轴承； . 圆 柱滚子轴承。33. 凸缘联轴器是一种（ A）联轴器。 . 固定式刚性联轴器； . 可移式刚性联轴器； . 弹性 联 轴器； . 金属弹簧式弹性联轴器。34. 自行车飞轮的内部结构是属于（ B）。. 链传动； . 超越离合器； . 安全 离合器； .弹性联 轴器。35. 转轴承受（ A）。 . 扭矩； . 弯矩； . 扭矩和弯矩。36. 对于高负荷、重要的转轴，应选用（ D）材料。. Q235 ； .45 钢；. 20钢； .40Cr。37. 在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座，其 目的是（ B）。 .易拧紧； .

10、避免偏心载荷； . 增大接触面； .外观好。 38. 圆锥销的锥度是（ B）。.1：60；.1：50；. 1： 40； .60： 1。解：F=3n-2PL-PH = 3 6-28-1 =1（ 运动确定 ）(4)解：F=3n-2PL-PH = 3 6-2 8-1 =1(运动确定 )(5)（运动确定 ）F=3n= 3 -2P L-PH 7-210-0五、计算题1、计算下图机构的自由度，并判断机构的运动是否确定。解：F= 3n-2PL-PH = 3 4-2 4-2 =2( 运动确定 )解：F=3n-2PL-PH= 3 9-2 12-2 =1（运动确定 ）(7)解：F= 3n-2PL-PH = 310

11、-2 14-0=2( 运动确定 )(13)解：F= 3n-2P L-P H = 3 3-23-2 =1(9)（运动确定 ）解：F=3n-2PL-PH = 3 3-2 3-2 =1（运动确定 ）解：F=3n-2PL-PH = 35-2 7-0 =1运动确定 ）(10)(14)(12)(16)解：F=3n-2P L-P H = 3 4-2 4-2 =2(17)（运动确定 ）解：F=3n-2P L-P H = 3 4-2 5-1 =1（运动确定 ）解：F=3n-2P L-P H= 3 7-2 10-0 =1（运动确定 ）解：F=3n-2P L-PH = 35-2 7-0 =1（ 运动确定 ）（19）

12、解：F=3n-2PL-PH = 39-2 12-0 =3（ 运动确定 ） 液压缸为动力源和齿槽宽。（已知 cos 0.94） （14 分）解:1由 i=Z 2/Z1可知 Z2=i Z1（1分）由中心距a=m（Z1+Z2）/2=2m Z1（1分）则齿轮 1 齿数Z1=20（1 分）齿轮 2 齿数Z2=60（1 分）2齿轮 1 分度圆直径d1=mz1=100（1分）齿轮 2 分度圆直径d2= mz2 =300（1分）3齿轮 1 齿顶圆直径*da1=m（z1+2ha ）=110（2 分）齿轮 2 齿顶圆直径*da2= m（z1+2 h a ）=310（2分）4齿轮 1 基圆直径db1= d1 cos

13、20 =94.0（1分）齿轮 2 基圆直径db2= d2 cos20 =281.9（1分）5齿厚和齿槽s=e=m/2=7.9（2 分）参考试题： 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，中心距 a=200mm ，传动比 i=3 ，压力角 =20 ，h *a =1 ， c* =0.25 ， m =5mm 。试求两轮的齿数、分度圆、齿顶圆和基圆的直径，齿厚（2）一对啮合的标准直齿圆柱齿轮 （ =20o,ha* =1） 。已知 Z1 =30, Z2=90,m=5mm. 试求这对齿轮的分度圆直径 , 齿顶圆直径 , 齿根 圆直径 , 传动比和中心距。解:（20）解：F=3n-2P L-P H = 3 9-

14、2 12-2 =1（运动确定 ）2.齿轮几何尺寸计算（ 1 ）已知一对传动标准正常直齿圆柱齿轮 （ =20 o,ha =1） 的中心 距为 240mm, 传动比为 3,模数为 2mm, 求两齿轮的齿数、分度圆1齿轮 1 分度圆直径d1=mz1=5 30=150（1 分）齿轮 2 分度圆直径d2= mz2 =5 90=450（1分）2齿轮 1 齿顶圆直径*da1=m（z1+2h*a ）=5 （30+2 1）=160（2 分）齿轮 2 齿顶圆直径*da2= m（z1+2 h a ）=5 （90+2 1）=460（2分）3齿轮 1 齿根圆直径df= m（z1-2 h a -2c*）=5（30-2 1

15、-2 0.25）=137.5（2 分）齿轮 2 齿根圆直径df= m（z2-2 h*a -2c*）=5（90-2 1-2 0.25）=437.5（2 分）4传动比i=Z 2/Z 1=90/30 =3（1 分）5中心距a=m（ Z1+Z2）/2=5 （30+90/2）=300（1分）3、轮系传动比计算直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高与齿根高（1）如图所示轮系中，已知 z1=20 、 ,z2=36 、z2 =18 、 z3=68 、 z3=17 、 z5=40 。试求传动比 i15，并标示各齿轮运转方向。 （10 分）解：i15 nn1n5z2z3z4z5z1z2 z3 z436 68 402

16、0 18 17164 分）(4)如图所示轮系 ,已知 Z1 =240. Z2 =20 .Z 3 =25 .Z 4 =40. Z5 =75 .Z 6 =20. Z7=40 .Z8 =2 .Z9 =80 .n 1=800r/min.试求 n9,并确定各轮的回转方向。方向标在图上）（2）如图所示轮系Z3 =45, 试求 i14,并确定各轮的回转方向。,已知 Z1 =34 、 Z2 =17 、Z2 =30 、Z 3 =Z4 =15、解:2 分）方向标在图上）（3）下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。其中动速度。重物提起时，Z2=36 ，Z3=20 ，Z4=40 ，径 D=200mm ，试求蜗轮的

17、转速及重物 G 的移试确定 n1 的旋转方向。(5)如图所示轮系Z7= Z8= 20 Z9 =1n1=1000r/min ，鼓轮直Z5=2 ， Z6=50 ， 若参考试题： 下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。其中Z1=30，Z2=50，Z3=20，Z4=60，Z5=1，Z6=100，若 n1=3000r/min ，鼓轮直径 D=100mm ，试求蜗轮的转速及重物 G 的移动速度。重物提起时，试确定 n1的旋转方向。（ 15 分）解： i16z2 z4z6 3000 50 60 100 =50030 20 1n6n6=6z1z3z5n6r/min （方向标在图上）参考试题： 如图所示轮系

18、 ,已知 Z1 =300. Z 2 =30 .Z3 =25 .Z4 =40. Z5=75 .Z6 =20. Z7=60 . Z8 =2 .Z9 =100 .n 1=450r/min.试求 n9,并确 定各轮的回转方向。 ( 15 分)解： in1 z2 z4 z5 z7z9 30 40 75 60 100 =45i19n9 z1z3z4z6 z8 300 25 40 20 2n9=10 r/min (方向标在图上),已知 Z1 =120 Z2 =20 Z3 =25 Z4 =40 Z5 =75 Z6 = Z10 =96 n1=960r/min. 试求 n10, 并确定各轮的回转z2 z4 z5

19、z7 z8z10n10z1 z3 z4 z6 z7z9i110960n102040 75 20 2096 48120 25 40 20 20 19602048方向如图n10六、改错题1、下图中的 1、2、3、 4、5 处是否合理？为什么？应如 何改进？（用图表达）1 2 3 4 5解 ：可以用以下图表达或后续文字描述拆卸（ 1分），在此设计阶梯（ 1 分）2 处不合理（ 1 分）：齿轮无法装配（ 1 分），设计成阶梯（ 1 分）；3 处不合理（ 1 分）：轴套外径大于轴承内圈外径，不利于 拆卸（ 1分），在此设计阶梯轴套（ 1 分）4 处不合理（ 1 分）：联轴器没有轴向定位（ 1 分），设计轴 肩定位（ 1 分）