机械设计基础考试题库及答案(选择填空题)

机械设计基础考试题库及答案(选择填空题)一、选择题（一）平面机构的结构分析1.两构件通过（）接触组成的运动副称为低副。A.点B.线C.面D.点或线答案：C解析：低副是指两构件通过面接触组成的运动副，高副是通过点或线接触组成的运动副。2.机构具有确定运动的条件是（）。A.自由度大于零B.自由度大于零且自由度数等于原动件数C.自由度大于零且自由度数大于原动件数D.自由度大于零且自由度数小于原动件数答案：B解析：机构具有确定运动的条件是其自由度大于零，并且自由度数等于原动件数。如果自由度数大于原动件数，机构运动不确定；如果自由度数小于原动件数，机构将遭到破坏。3.计算平面机构自由度时，若计入虚约束，则机构的自由度就会（）。A.增大B.减小C.不变D.不定答案：B解析：虚约束在某些特定的几何条件下存在，它实际上并不影响机构的运动，但在计算自由度时若计入虚约束，会使计算出的自由度数值减小。4.平面运动副所提供的约束数目最多为（）。A.1B.2C.3D.4答案：B解析：平面运动副分为低副和高副，低副提供2个约束，高副提供1个约束，所以平面运动副所提供的约束数目最多为2。（二）平面连杆机构1.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，为了获得双摇杆机构，其机架应取（）。A.最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆D.最长杆答案：C解析：根据铰链四杆机构的类型判断准则，当最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和时，取最短杆为机架得到双曲柄机构；取最短杆的相邻杆为机架得到曲柄摇杆机构；取最短杆的相对杆为机架得到双摇杆机构。2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（）死点位置。A.不存在B.曲柄与连杆共线时为C.摇杆与连杆共线时为D.曲柄与机架共线时为答案：C解析：在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，在摇杆与连杆共线的两个位置，机构会出现死点位置。此时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，不能使从动件转动。3.四杆机构处于死点位置时，其传动角γ为（）。A.0°B.90°C.180°D.任意角答案：A解析：传动角γ是衡量机构传力性能的一个重要指标，当四杆机构处于死点位置时，传动角γ为0°，此时机构的传力性能最差。4.摆动导杆机构的极位夹角θ与导杆摆角ψ的关系为（）。A.θ=ψB.θ=2ψC.ψ=2θD.没有关系答案：A解析：在摆动导杆机构中，极位夹角θ等于导杆摆角ψ，这是摆动导杆机构的一个重要特性。（三）凸轮机构1.与连杆机构相比，凸轮机构最大的优点是（）。A.可实现各种预期的运动规律B.便于润滑C.制造方便D.从动件的行程大答案：A解析：凸轮机构的突出优点是只要适当地设计凸轮的轮廓曲线，就可以使从动件实现各种预期的运动规律，这是连杆机构难以做到的。2.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮轮廓曲线的（）。A.最小向径B.最大向径C.平均向径D.理论轮廓曲线的最小向径答案：A解析：基圆半径是凸轮机构的一个重要参数，它是指凸轮轮廓曲线的最小向径，基圆半径的大小会影响凸轮机构的尺寸和运动性能。3.滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应（）凸轮理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。A.大于B.小于C.等于D.大于等于答案：B解析：为了避免滚子从动件在运动过程中出现运动失真现象，滚子半径应小于凸轮理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。4.等加速等减速运动规律的凸轮机构，从动件在运动过程中（）。A.有刚性冲击B.有柔性冲击C.无冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击答案：B解析：等加速等减速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和结束时，加速度有有限值的突变，会产生柔性冲击。（四）齿轮机构1.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）。A.分度圆直径B.基圆直径C.齿顶圆直径D.齿根圆直径答案：B解析：渐开线的形成取决于基圆的大小，所以渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于基圆直径。2.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）。A.模数相等B.压力角相等C.模数和压力角分别相等D.模数、压力角和齿宽分别相等答案：C解析：一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是模数和压力角分别相等，这样才能保证两轮的齿廓曲线能够正确地啮合传动。3.渐开线齿轮传动的重合度ε＞1，说明（）。A.同时有两对齿参与啮合B.一轮齿刚进入啮合，另一轮齿同时退出啮合C.有一段时间是两对齿同时啮合，其余时间是一对齿啮合D.重合度越大，重合度系数越小答案：C解析：重合度ε＞1表示在齿轮传动过程中，有一段时间是两对齿同时啮合，其余时间是一对齿啮合，重合度越大，表明同时参与啮合的轮齿对数越多，传动越平稳。4.斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在（）上。A.端面B.法面C.轴面D.任意截面答案：B解析：斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角规定在法面上，在设计和制造斜齿圆柱齿轮时，通常以法面参数为标准。（五）轮系1.定轴轮系的总传动比等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的（）。A.代数和B.连乘积C.算术和D.平均值答案：B解析：定轴轮系的总传动比等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积，通过分析各对齿轮的传动比，可以计算出整个轮系的总传动比。2.周转轮系中，轴线位置变动的齿轮，即既作自转又作公转的齿轮，称为（）。A.中心轮B.行星轮C.系杆D.太阳轮答案：B解析：在周转轮系中，轴线位置变动的齿轮，既绕自身轴线自转又绕其他轴线公转，这种齿轮称为行星轮。3.差动轮系是指自由度（）的周转轮系。A.为1B.为2C.大于2D.为0答案：B解析：周转轮系按自由度的不同可分为差动轮系和行星轮系，差动轮系的自由度为2，行星轮系的自由度为1。4.复合轮系中一定包含（）。A.定轴轮系B.周转轮系C.定轴轮系和周转轮系D.以上都不对答案：C解析：复合轮系是由定轴轮系和周转轮系组成的，在计算复合轮系的传动比时，需要分别分析定轴轮系和周转轮系的传动比，然后再综合计算。（六）带传动和链传动1.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（）。A.带的材料不符合虎克定律B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的弹性滑动答案：D解析：带传动在工作时，由于带的弹性变形而产生的弹性滑动是不可避免的，这使得带传动不能保证准确的传动比。2.带传动中，带每转一周，拉应力是（）。A.有规律变化的B.不变的C.无规律变化的D.始终为零答案：A解析：带在传动过程中，每转一周，其拉应力会经历紧边拉应力、松边拉应力等变化，是有规律变化的。3.链传动中，链节数最好取（）。A.奇数B.偶数C.质数D.任意数答案：B解析：链节数最好取偶数，这样可以避免采用过渡链节。过渡链节的强度较低，会影响链传动的可靠性。4.与带传动相比，链传动的优点是（）。A.工作平稳，无噪声B.寿命长C.制造费用低D.能保持准确的瞬时传动比答案：B解析：链传动与带传动相比，具有寿命长、能在恶劣环境下工作等优点。链传动工作时有噪声，不能保持准确的瞬时传动比，制造费用相对较高。（七）联接1.普通平键联接的主要失效形式是（）。A.键的剪切破坏B.键的挤压破坏C.轴的剪切破坏D.轮毂的挤压破坏答案：B解析：普通平键联接工作时，主要承受挤压和剪切作用，其主要失效形式是键的挤压破坏，一般按挤压强度进行计算。2.螺纹联接防松的根本问题在于（）。A.增加螺纹联接的轴向力B.增加螺纹联接的横向力C.防止螺纹副的相对转动D.增加螺纹联接的刚度答案：C解析：螺纹联接防松的根本目的是防止螺纹副在工作过程中发生相对转动，以保证联接的可靠性。3.紧螺栓联接在按拉伸强度计算时，应将拉伸载荷增加到原来的1.3倍，这是考虑（）的影响。A.螺纹的应力集中B.扭转切应力作用C.安全因素D.载荷变化与冲击答案：B解析：紧螺栓联接在拧紧时，不仅受到拉伸力的作用，还受到扭转切应力的作用。在按拉伸强度计算时，将拉伸载荷增加到原来的1.3倍，就是考虑了扭转切应力的影响。4.采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支承面，是为了（）。A.减少预紧力B.减少挤压力C.避免螺栓受弯曲应力D.便于安装答案：C解析：采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支承面，可以使螺栓的轴线与被连接件的表面垂直，避免螺栓受弯曲应力，提高螺栓的承载能力。（八）轴1.转轴的主要失效形式是（）。A.疲劳断裂B.过量弯曲变形C.过量扭转变形D.磨损答案：A解析：转轴在工作时同时承受弯矩和转矩的作用，其主要失效形式是疲劳断裂，所以在设计转轴时，通常要进行疲劳强度计算。2.对于载荷较大，且两轴具有较大的相对位移的两轴间的联接，宜选用（）。A.凸缘联轴器B.滑块联轴器C.弹性套柱销联轴器D.万向联轴器答案：B解析：滑块联轴器具有较大的补偿两轴相对位移的能力，适用于载荷较大且两轴具有较大相对位移的场合。凸缘联轴器适用于两轴对中较好、载荷平稳的场合；弹性套柱销联轴器具有一定的缓冲和补偿两轴相对位移的能力；万向联轴器适用于两轴夹角较大的场合。3.轴环的用途是（）。A.作为轴加工时的定位面B.提高轴的强度C.提高轴的刚度D.使轴上零件获得轴向定位答案：D解析：轴环的主要作用是使轴上的零件获得轴向定位，保证零件在轴上的位置固定。4.按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，要引入系数α，这是考虑（）。A.轴上键槽削弱轴的强度B.合成正应力与切应力时的折算系数C.正应力与切应力的循环特性不同D.载荷沿轴长分布的不均匀性答案：C解析：在按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，引入系数α是考虑正应力与切应力的循环特性不同。因为轴在工作时，正应力和切应力的循环特性可能不一样，需要进行适当的折算。二、填空题（一）平面机构的结构分析1.运动副是使两构件（直接接触）并能产生相对运动的活动联接。2.平面机构中，每个低副引入（2）个约束，每个高副引入（1）个约束。3.机构具有确定运动的条件是机构的自由度（大于零）且（自由度数等于原动件数）。4.计算平面机构自由度时，若有局部自由度应（将其除去不计），若有虚约束应（将其除去不计）。（二）平面连杆机构1.铰链四杆机构按两连架杆的运动形式可分为（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）和（双摇杆机构）三种基本形式。2.曲柄摇杆机构中，当（曲柄）为主动件时，机构有急回特性；当（摇杆）为主动件时，机构有死点位置。3.四杆机构的传动角γ是指（连杆与从动件之间所夹的锐角），传动角越大，机构的传力性能越（好）。4.摆动导杆机构的极位夹角θ与导杆摆角ψ的关系是（θ=ψ）。（三）凸轮机构1.凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。2.凸轮机构按从动件的形状可分为（尖顶从动件）、（滚子从动件）和（平底从动件）三种类型。3.等速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和结束时会产生（刚性）冲击；等加速等减速运动规律的凸轮机构，从动件在运动开始和结束时会产生（柔性）冲击。4.滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应（小于）凸轮理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。（四）齿轮机构1.渐开线的形状取决于（基圆）的大小，基圆半径越大，渐开线越（平直）。2.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（模数相等）和（压力角相等）。3.渐开线齿轮传动的重合度ε表示（同时参与啮合的轮齿对数的平均值），重合度越大，传动越（平稳）。4.斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在（法面）上，其当量齿数zv=（z/cos³β）（其中z为实际齿数，β为螺旋角）。（五）轮系1.轮系可分为（定轴轮系）和（周转轮系）两大类，周转轮系又可分为（差动轮系）和（行星轮系）。2.定轴轮系的总传动比等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的（连乘积）。3.周转轮系中，自由度为2的称为（差动轮系），自由度为1的称为（行星轮系）。4.计算复合轮系传动比时，应先将其划分为（定轴轮系）和（周转轮系），分别计算它们的传动比，然后再综合计算整个轮系的传动比。（六）带传动和链传动1.带传动的主要失效形式是（打滑）和（疲劳破坏）。2.带传动工作时，带上的应力由（拉应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）三部分组成。3.链传动的主要失效形式有（链条的疲劳破坏）、（链条的磨损）、（链节的胶合）和（链条的静力破坏）等。4.与带传动相比，链传动的平均传动比（准确），但瞬时传动比（不准确）。（七）联接1.普通平键按其结构可分为（圆头平键）、（方头平键）和（单圆头平键）三种类型。2