机械设计基础考试题库与答案

1、一、名词解释1. 机械：2.机器：3.机构：4.构件：5.零件：6.标准件：7.自由构件的自由度数：8约束：9运动副：10. 低副：11.高副：23.机构具有确定运动的条件 ：24.死点 位置：25.急回性质：26.间歇运动机构：27.节点： 28.节圆：29.分度圆：30.正确啮合条件：31 .连续传动的条件：32. 根切现象：33.变位齿轮：34.蜗杆传动的主平面：35.轮系：36.定轴轮系：37.周转轮系：38.螺纹公称直径：螺 纹大径。39.心轴：40.传动轴：41.转轴：二、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）

2、。3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P l-Ph）。4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为 m、n2，直径为D1、D2，齿 数为 Z1、Z2，则其传动比 i= （nn2） = （ 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C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

3、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K =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。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岀现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：bmax= 0-1 + bb1 +

4、 胆。15. 普通V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 =19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度； 1 ） o20. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（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 ）、（二1 =： 1 ； B . V 1 ； C . = 1 o29. 普通螺纹的公称直径是(C)。A .螺纹的中径；

5、 B .螺纹的小径；C .螺纹的大径。30. 30000型轴承是代表 (D )。A .调心球轴承；B .深沟球轴承；C .圆柱滚子轴承；D . 圆锥滚子轴承。31. 推力球轴承的类型代号为 (C )。A . 10000 ； B . 30000 ； C . 50000 ； D .60000。参考材料解：F=3n-2PL-PH=3 X 5-2 X 7-0=1(运动确定)32. 在各种类型轴承中,(D)不能承受轴向载荷。A .调心球轴承；E .深沟球轴承；C .圆锥滚子轴承；D . 圆柱滚子轴承。33. 凸缘联轴器是一种(A)联轴器。A .固定式刚性联轴器；E .可移式刚性联轴器；C .弹性 联轴器

6、；D .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)oA .链传动；E .超越离合器；C .安全 离合器；D .弹性联 轴器。35. 转轴承受(A)oA .扭矩； B .弯矩；C .扭矩和弯矩。36. 对于高负荷、重要的转轴,应选用(D)材料。A . Q235 ； B .45 钢；C . 20 钢；D .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)oA.易拧紧；B .避免偏心载荷；C .增大接触面；D .外观 好。38. 圆锥销的锥度是(B)oA .1 : 60 ； B .1 : 50 ； C . 1 : 40 ； D .60: 1。五、计

7、算题并判断机构的运动是否确定1、计算下图机构的自由度解：F=3 n-2Pl-Ph=3 X 4-2 X 4-2=2(运动确定)(5)(6)(2)解：F=3n-2PL-PH=3X 6-2X 8-1=1(运动确定)解：F=3n-2PL-PH=3X 9-2X 12-2=1(运动确定)解:(8)F=3n-2PL-PH=3 X 10-2 X 14-0 =2(运动确定)厶:777(13)解：F=3n-2PL-PH=3X 3-2X 3-2=1(运动确定)解：F=3n-2PL-PH=3 X 3-2 X 3-2=1(运动确定)(9)解:/ /(14)解：F=3n-2PL-PH=3 X 7-2 X 10-0=1(运

8、动确定)(10)CDAAB=BC=BD解:F=3n-2PL-PH=3 X 3-2 X 4-0=1（运动确定）(16)解：F=3n-2PL-PH=3 X 4-2 X 4-2=2(运动确定)(12)（运动确定）F=3n-2PL-PH=3X4-2X 5-1=1(17)(18)解：F=3n-2PL-PH=3 X 7-2 X 10-0=1（运动确定）解:F=3n-2PL-PH=3X 5-2X 7-0=1（运动确定）参考试题：已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，中心距F=3n-2PL-PH=3X 9-2 X 12-0=3（运动确定） 液压缸为动力源解：F=3n-2PL-PH=3X 9-2X 12-2=1（

9、运动确定）1由 i=Z 2/Z1由中心距可知Z2=iZ1 a=m（ Z1 + Z2）/2=2m Z1（1分）（1分）则齿轮1齿数乙=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 +2 h :a ）=110（2分）齿轮2齿顶圆直径da2= m （Z1+2 ha ）=310（2分）4齿轮1基圆直径db1= d 1 cos20=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）a=200mm，传动比

10、i=3，压力角 G =20 , h ； =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， 齿厚和齿槽宽。（已知cos -0.94） （14分）解：（2） 一对啮合的标准直齿圆柱齿轮 （=20o,ha*=1）。已知乙 =30, Z 2=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。a=m（ Z1 + Z2）/2=5 x（30+90/2）=300（1 分）1齿轮1分度圆直径d1 = mz1=5 X30=150（1（1 ）已知一对传动标准正常直齿圆柱齿轮（-：=20 o,ha* =1）的中分）心距为240mm,传动比为3,模数

11、为2mm,求两齿轮的齿数、分度分）齿轮2分度圆直径d2= mz2=5 X90=450（1圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高与齿根高。2齿轮1齿顶圆直径*da1= m（Z1+2 h a ）=5 X（30+2 X1）=160（2分）齿轮2齿顶圆直径*da2= m（Z1+2 h a ）=5 X（90+2 X1）=460（2分）3齿轮1齿根圆直径*df= m -2h a -2c*）=5 X（30-2 X1-2 X0.25）=137.5（2分）齿轮2齿根圆直径*df= m （z2-2 h a -2c*）=5 X（90-2 X1-2 X0.25）=437.5（2分）4传动比i=Z2/Z1=90/30

12、=3（1解:2.齿轮几何尺寸计算分）5 中心距3、轮系传动比计算（1 ）如图所示轮系中，已知z1=20、,z2=36、z2 =18z3=68、z3 =17z5=40。试求传动比i15 ,并标示各齿轮运转 中乙=30 , Z2=50 , Z3=20 ,乙=60 , Z5=1 , Z6=100 ,若方向。（10分）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：i16二匕n6_ Z2Z4Z63000 50 60 100 =500Z1Z3Z5n630 20 1n6=6 r/min （方向标在图上）解:niIl5

13、 =n5Z2Z3Z4Z5ZiZzZZ36 68 4020 18 17-16v -二Dn/60 1000 =314 100 6/60 1000 =0.0314（m/s）（方向标在图上）（4分）（2）如图所示轮系,已知 Z1 =34、Z2 =17、Z2 =30、Z3 =Z4（4）如图所示轮系，已知 Z1 =240. Z2 =20 .Z 3 =25 .Z 4 =40. Z5=15、Z3 =45,试求i14,并确定各轮的回转方向n4= Z2Z3Z4-Z1Z2，Z3_ 17 15 15 一匕4 30 45解：=/16=75 .Z 6 =20. Z 7=40 .确定各轮的回转方向Z8 =2 .Z 9 =8

14、0 .n 1=800r/min.试求 ng,并（方向标在图上）（2分）下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。其中移动速度。重物提起时，试确定n1的旋转方向参考试题：下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。其n9=10r/min（方向标在图上）乙=18 ，Z2=36 ，Z3=20 ，乙=40 ，Z5=2 ， Z6=50，若n 1=1000r/min，鼓轮直径D=200mm ，试求 蜗轮的转速及重物G的 参考试题：如图所示轮系，已知Z1 =300. Z 2 =30 .Z 3 =25 .Z 4 =40.Z5 =75 .Z 6 =20. Z 7=60 .Z8 =2 .Z 9 =100 .n 1=

15、450r/min.试求ng,并确定各轮的回转方向。（15分）解：._ n1 _Z2Z4Z5Z7Z9 _ 30 40 75 60 100 =45丨19 n9乙z3z4z6 z8300 25 40 20 2(5)如图所示轮系，已知 乙=120 Z 2 =20 Z 3 =25 Z 4 =40 Z 5 =75 Z 6 =Z 7= Z8=20 Z9 =1 Z 10 =96 n i=960r/min.试求 nio，并确定各轮 的回转方向.iii0 :拆卸（i分），在此设计阶梯轴套 （i分）4处不合理（i分）：轴承内圈配合处不能有螺纹，易损坏 轴承（i分），在此设计退刀槽（i分）5处不合理（i分）：没有倒角

16、，不利于螺母装配（i分） 与螺母装配处要有倒角.（i分）2、下图轴的结构设计是否合理（用图表达）？为什么？应如何改进？niZ2Z4Z5Z7Z8ZI0960ni0ZiZ3Z4Z6Z7Z9ni0ni020 40 75 20 20 96 皿i20 25 40 20 20 i二 960-48=20解：可以用以下图方向如图10表达或rn后续文字3卜描述A六、改错题i、下图中的i、2、3、4、5处是否合理？为什么？应如 何改进？（用图表达）Jh1匚A- 、L4 -1厂i2345解：可以用以下图表达或后续文字描述JJAH.廿口0*加大于轴承于拆卸在此设:齿轮无法装配（i分），设计成阶梯(i 分)径，不利（i 分），计阶梯（i分）J aI1 亍i处不合理（i 分）：轴肩直径 内圈外2处不合理（i 分）；3处不合理（i分）：轴套外径大于轴承内圈外径不利于i处不合理（i分）：轴肩直径大于轴承内圈外径，不利于 拆卸（i分），在此设计阶梯（i分）2处不合理（i分）：与齿轮配合处轴头宽度超过轮毂宽 度，不利于定位（i分），缩短（i分）；3处不合理（i分）：轴套外径大于轴承内圈外径，不利于拆卸（i分），在此设计阶梯轴套 （i分）4处不合理（i分）：联轴器没有轴向定位 （i分） 轴肩定位（i