机械设计基础试卷及答案6套

《机械设计基础》期中试卷（A卷）一、填空题：（每空1分，共26分）1、力的三要素是指力的、和。2、力偶矩的、和称为力偶的三要素。3、根据约束情况的不同静定梁可分为：、、三种常见形式。4、机构具有确定运动的条件是：。5、机器或机构各部分之间应具有运动。6、运动副接触形式有:、、。7.平面四杆机构无急回特性时极位夹角θ，行程速比系数K。8.在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作运动，即得到双曲柄机构。9.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为件，曲柄为件。10、一般开式齿轮传动的主要失效形式是和；闭式齿轮传动的主要失效形式是和；闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是。二、选择题：（每题2分，共16分）1、力偶对物体产生的运动效应为(

).A．只能使物体转动；B.只能使物体移动;C.既能使物体转动,又能使物体移动;D.它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同。2、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面()A.分别是横截面、450斜截面；B.都是横截面;C.分别是450斜截面、横截面;D.都是450斜截面。3、等强度梁的截面尺寸()。A.与载荷和许用应力均无关；B.与载荷无关，而与许用应力有关；C.与载荷和许用应力均有关；D与载荷有关，而与许用应力无关。4、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。5、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为（）。A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。6、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在（）。A．靠近齿顶处；B．靠近齿根处；C．节线附近的齿顶一侧；D．节线附近的齿根一侧。7、为提高齿轮传动的接触疲劳强度，可采取的方法是：（）。A．采用闭式传动；B．增大传动的中心距；C．模数不变，减少齿数；D．中心距不变，增大模数。8、圆柱齿轮传动的中心距不变，减小模数、增加齿数，可以（）A．提高齿轮的弯曲强度；B．提高齿面的接触强度；C．改善齿轮传动的平稳性；D．减少齿轮的塑性变形。三、判断（每题1分，共10分）1、机构都是可动的。()2、机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。

（）3、按其接触形式，运动副分为点线接触的高副和面接触的低副。（）4、具有两个自由度和一个约束条件的移动副是平面低副。（）5、机构能具有相对运动的条件是其自由度F＞0。（）6、曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。（）7、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。（）8、根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（）10、曲柄滑块机构滑块为主动时，有死点位置。

（

）四、计算题：（每题24分，共48分）1、支架如图所示，由杆AB与AC组成，A、B、C处均为铰链，在圆柱销A上悬挂重量为G的重物，试求杆AB与杆AC所受的力。题1图2、绘制如图所示活塞泵的机构运动简图。题2图1-曲柄；2-连杆；3-齿扇；4-齿条活塞；5-机架

《机械设计基础》期中试卷（A卷参考答案）一、填空题：（每空1分，共26分）1、力的三要素是指力的大小、方向和作用点。2、力偶矩的大小、转向和作用平面称为力偶的三要素。3、根据约束情况的不同静定梁可分为：简支梁、外伸梁、悬臂梁三种常见形式。4、机构具有确定运动的条件是：原动件数等于机构的自由度数。5、机器或机构各部分之间应具有确定运动。6、运动副接触形式有:点、线、面。7.平面四杆机构无急回特性时极位夹角θ=0，行程速比系数K=1。8.在曲柄摇杆机构中，如果将最短杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作整周回转运动，即得到双曲柄机构。9.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为主动件，曲柄为从动件。10、一般开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断；闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀和轮齿折断；闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断。二、选择题：（每题2分，共16分）1、力偶对物体产生的运动效应为(

C).A．只能使物体转动；B.只能使物体移动;C.既能使物体转动,又能使物体移动;D.它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同。2、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面(A)A.分别是横截面、450斜截面；B.都是横截面;C.分别是450斜截面、横截面;D.都是450斜截面。3、等强度梁的截面尺寸(C)。A.与载荷和许用应力均无关；B.与载荷无关，而与许用应力有关；C.与载荷和许用应力均有关；D与载荷有关，而与许用应力无关。4、曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（B）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。5、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为（D）。A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。6、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在（D）。A．靠近齿顶处；B．靠近齿根处；C．节线附近的齿顶一侧；D．节线附近的齿根一侧。7、为提高齿轮传动的接触疲劳强度，可采取的方法是：（B）。A．采用闭式传动；B．增大传动的中心距；C．模数不变，减少齿数；D．中心距不变，增大模数。8、圆柱齿轮传动的中心距不变，减小模数、增加齿数，可以（C）A．提高齿轮的弯曲强度；B．提高齿面的接触强度；C．改善齿轮传动的平稳性；D．减少齿轮的塑性变形。三、判断（每题1分，共10分）1、机构都是可动的。(√)2、机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。

（×）3、按其接触形式，运动副分为点线接触的高副和面接触的低副。（√）4、具有两个自由度和一个约束条件的移动副是平面低副。（×）5、机构能具有相对运动的条件是其自由度F＞0。（√）6、曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。（√）7、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。（×）8、根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（×）10、曲柄滑块机构滑块为主动时，有死点位置。

（

√）四、计算题：（每题24分，共48分）1、支架如图所示，由杆AB与AC组成，A、B、C处均为铰链，在圆柱销A上悬挂重量为G的重物，试求杆AB与杆AC所受的力。题1-3-2图解:（1)取圆柱销为研究对象，画受力图;作用于圆柱销上有重力G，杆AB和AC的反力FAB和FAC;因杆AB和AC均为二力杆，指向暂假设如图示。圆柱销受力如图所示，显然这是一个平面汇交的平衡力系。（2）列平衡方程2、绘制如图所示活塞泵的机构运动简图。题3-3-2图题3-3-2答案1-曲柄；2-连杆；3-齿扇；4-齿条活塞；5-机架解(1)分析、确定构件类型。活塞泵由曲柄1、连杆2、齿扇3、齿条活塞4和机架5等五个构件组成。曲柄1是原动件，2、3、4是从动件。当原动件1回转时，活塞在气缸中往复运动。(2)确定运动副类型。各构件之间的连接如下：构件1和5，2和1，3和2，3和5之间为相对转动，分别构成A、B、C、D转动副。构件3的轮齿与构件4的齿构成平面高副E。构件4与5之间为相对移动，构成移动副F。(3)定视图方向。连杆运动平面为视图方向。(4)选择比例尺,绘制简图。选取适当比例，按题图示尺寸，定出A、B、C、D、E、F的相对位置，用构件和运动副的规定符号画出机构运动简图，在原动件上标注箭头，如图所示。

《机械设计基础》期中试卷（B卷参考答案）一、填空题：（每空1分，共28分）1、力的三要素是指力的、和。2、力偶矩的、和称为力偶的三要素。3、两构件相互作用时，它们之间的作用与反作用力必然、、，但分别作用于上。4、扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：右手四指指向扭矩的转向，。5、根据约束情况的不同静定梁可分为：、、三种常见形式。6.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为件，曲柄为件。7、铰链四杆机构有曲柄的条件为：(1)最短杆与最长杆的长度之和其他两杆的长度之和；(2)连架杆或机架中必有一杆是。8、一般开式齿轮传动的主要失效形式是和；闭式齿轮传动的主要失效形式是和；闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是。9、对于闭式软齿面齿轮传动，按弯曲疲劳强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是直径（或中心距）。10、对于开式齿轮传动，通常只按强度计算。这时影响齿轮强度的主要几何参数是。二、选择题：（每题2分，共20分）1、刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线(

)。A.必汇交于一点;B.必互相平行;C.必都为零;D.必位于同一平面内。2、等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时，这对外力所具备的特点一定是等值、()。A.反向、共线；B.反向，过截面形心；C.方向相对，作用线与杆轴线重合；D方向相对，沿同一直线作用。3、等强度梁的截面尺寸()。A.与载荷和许用应力均无关；B.与载荷无关，而与许用应力有关；C.与载荷和许用应力均有关；D与载荷有关，而与许用应力无关。4、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。5、为保证四杆机构良好的机械性能，（）不应小于最小许用值。A．压力角；B.传动角;C.极位夹角。6、对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为（）。A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。7、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为（）。A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。8、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在（）。A．靠近齿顶处；B．靠近齿根处；C．节线附近的齿顶一侧；D．节线附近的齿根一侧。9、设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使（）。A．大、小齿轮的硬度相等；B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度；C．大齿轮硬度高于小齿轮硬度；D．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面。10、在下面的各种方法中，（）不能增加齿轮轮齿的弯曲疲劳强度。A．直径不变增大模数；B．齿轮负变位；C．由调质改为淬火；D．适当增加齿宽。三、判断（每题1分，共10分）1、构件可以是一个零件，也可以是几个零件通过刚性连接组成的一个整体。（）2、按其接触形式，运动副分为点线接触的高副和面接触的低副。（）3、具有两个自由度和一个约束条件的移动副是平面低副。（）4、移动副的导路必须与相对移动方向一致。（）5、机构能具有相对运动的条件是其自由度F＞0。（）6、曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。（）7、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。（）8、根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（）9、曲柄滑块机构滑块为主动时，有死点位置。

（

）10、摆动导杆机构有急回特性。

（

）四、计算题：（每题21分，共42分）1、如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。题1图2、如图所示为加热炉的启闭机构，设已知炉门即连杆BC长lBC及其开启的两个位置B1C1和B2C2，试设计此机构。题2图

《机械设计基础》期中试卷（B卷参考答案）一、填空题：（每空1分，共28分）1、力的三要素是指力的大小、方向和作用点。2、力偶矩的大小、转向和作用平面称为力偶的三要素。3、两构件相互作用时，它们之间的作用与反作用力必然等值、反向、共线，但分别作用于两个构件上。4、扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：右手四指指向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正。5、根据约束情况的不同静定梁可分为：简支梁、外伸梁、悬臂梁三种常见形式。6.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为主动件，曲柄为从动件。7、铰链四杆机构有曲柄的条件（杆长之和条件）为：(1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和；(2)连架杆或机架中必有一杆是最短杆。8、一般开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断；闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀和轮齿折断；闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断。9、对于闭式软齿面齿轮传动，按弯曲疲劳强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是直径（或中心距）。10、对于开式齿轮传动，通常只按弯曲疲劳强度计算。这时影响齿轮强度的主要几何参数是模数。二、选择题：（每题2分，共20分）1、刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线(

D)。A.必汇交于一点;B.必互相平行;C.必都为零;D.必位于同一平面内。2、等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时，这对外力所具备的特点一定是等值、(C)。A.反向、共线；B.反向，过截面形心；C.方向相对，作用线与杆轴线重合；D方向相对，沿同一直线作用。3、等强度梁的截面尺寸(C)。A.与载荷和许用应力均无关；B.与载荷无关，而与许用应力有关；C.与载荷和许用应力均有关；D与载荷有关，而与许用应力无关。4、曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（B）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。5、为保证四杆机构良好的机械性能，（B）不应小于最小许用值。A．压力角；B.传动角;C.极位夹角。6、对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为（C）。A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。7、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为（D）。A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。8、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在（D）。A．靠近齿顶处；B．靠近齿根处；C．节线附近的齿顶一侧；D．节线附近的齿根一侧。9、设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使（B）。A．大、小齿轮的硬度相等；B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度；C．大齿轮硬度高于小齿轮硬度；D．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面。10、在下面的各种方法中，（B）不能增加齿轮轮齿的弯曲疲劳强度。A．直径不变增大模数；B．齿轮负变位；C．由调质改为淬火；D．适当增加齿宽。三、判断（每题1分，共10分）1、构件可以是一个零件，也可以是几个零件通过刚性连接组成的一个整体。（√）2、按其接触形式，运动副分为点线接触的高副和面接触的低副。（√）3、具有两个自由度和一个约束条件的移动副是平面低副。（×）4、移动副的导路必须与相对移动方向一致。（√）5、机构能具有相对运动的条件是其自由度F＞0。（√）6、曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。（√）7、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。（×）8、根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（×）9、曲柄滑块机构滑块为主动时，有死点位置。

（

√）10、摆动导杆机构有急回特性。

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√）四、计算题：（每题21分，共42分）1、如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。题1图解：（1）求支座反力。即FN+F1-F2+F3=0得FN=-F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN结果为负号，说明支座反力水平向左。（2）分段计算轴力。AB段，取左段为隔离体：即N1-FN=0N1=FN=80kN(内力为拉力)BC段，取左段为隔离体：即N2+F1-FN=0N2=FN-F1=-20kN(内力为拉力)CD段，取右段为隔离体：即-N3+F3=0N3=F3=60kN（3）做轴力图。2、如图所示为加热炉的启闭机构，设已知炉门即连杆BC长lBC及其开启的两个位置B1C1和B2C2，试设计此机构。解设计步骤如下：(1)取长度比例尺μl，按给定位置作B1C1和B2C2。(2)连接B1B2、C1C2并分别作它们的垂直平分线b12、c12。(3)铰链中心A位于B1B2线段的中垂线b12上；铰链中心D位于C1C2线段的中垂线c12上，即满足炉门开关要求的铰链四杆机构有无数个。因此，在设计时必须考虑其他附加条件，这里根据安装要求选在直线y-y上。(4)炉门启闭铰链四杆机构ABCD设计完毕。各构件具体尺寸可在图中量取。根据比例算出实际尺寸。题2图

《机械设计基础》试卷（A卷）一、填空题：（每空1分，共28分）1、力的三要素是指力的、和。2、拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：。3、根据约束情况的不同静定梁可分为：、、三种常见形式。4、运动副接触形式有:、、。5、平面四杆机构无急回特性时极位夹角θ，行程速比系数K。6、齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数，齿轮传动也越。7、渐开线齿廓形状取决于直径大小。8、凸轮机构中，凸轮基圆半径愈，压力角愈，机构传动性能愈好。9、常用的间歇运动机构有和。10、一般开式齿轮传动的主要失效形式是和。11、链传动和V带传动相比，在工况相同的条件下，作用在轴上的压轴力，其原因是链传动不需要。12、一个基本周转轮系中，行星轮可有多个，太阳轮的数量不多于个，行星架只能有个。13、汽车车轮的上方，用板簧制成弹性悬挂装置，其作用是。14、机械零件的磨损过程分三个阶段：阶段、阶段和剧烈磨损阶段。二、选择题：（每题1分，共12分）1、关于平面力系的主矢和主矩，以下表述中正确的是（）A．主矢的大小、方向与简化中心无关；B.主矩的大小、转向一定与简化中心的选择有关;C.当平面力系对某点的主矩为零时，该力系向任何一点简化结果为一合力;D.当平面力系对某点的主矩不为零时，该力系向任一点简化的结果均不可能为一合力。2、下列表述中正确的是（）A．任何平面力系都具有三个独立的平衡方程式；B.任何平面力系只能列出三个平衡方程式;C.在平面力系的平衡方程式的基本形式中，两个投影轴必须相互垂直;D.平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零3、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为σ，则450斜截面上的正应力和剪应力()。A．分别为σ/2和σ;B.均为σ；C.分别为σ和σ/2；D均为σ/2。4、一圆轴用碳钢制作，校核其扭转角时，发现单位长度扭转角超过了许用值。为保证此轴的扭转刚度，采用哪种措施最有效()。A．改用合金钢材料；B.增加表面光洁度；C.增加轴的直径；D.减小轴的长度。5.在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d杆长度为（）。A．＜110mm；B.110mm≤d≤190mm;C.≥190mm;D.任意长度。6、为保证四杆机构良好的机械性能，（）不应小于最小许用值。A．压力角；B.传动角;C.极位夹角。7、凸轮机构中的压力角是指（）间的夹角。A．凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向；B.凸轮上接触点的法线与该点线速度；C.轮上接触点的切线与从动件的运动方向。8、一对齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等，A．直径；B.宽度；C.模数；D.齿数。9、棘轮机构的主动件，是作（）的。A.往复摆动运动；B.直线往复运动；C.等速旋转运动。10、一对圆柱齿轮，常把小齿轮的宽度做得比大齿轮宽些，是为了（）。A．使传动平稳；B．提高传动效率；C．提高小轮的接触强度和弯曲强度；D．便于安装，保证接触线长。11、带传动在工作时产生弹性滑动，是因为（）。A．带的初拉力不够；B．带的紧边和松边拉力不等；C．带绕过带轮时有离心力；D．带和带轮间摩擦力不够。12、带传动发生打滑总是（）。A．在小轮上先开始；B．在大轮上先开始；C．在两轮上同时开始；D不定在哪轮先开始。三、判断（每题1分，共10分）1、机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。

（）2、按其接触形式，运动副分为点线接触的高副和面接触的低副。（）3、移动副的导路必须与相对移动方向一致。（）4、机构能具有相对运动的条件是其自由度F＞0。（）5、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。（）6、根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（）7、摩擦式棘轮机构可以做双向运动。（

）8、间歇运动机构的主动件和从动件，都是可以互相调换的。（

）9、间歇运动机构的主动件，在何时也不能变成从动件。（

）10、棘轮机构，必须具有止回棘爪。（

）四、计算题：（共50分）1、支架如图所示，由杆AB与AC组成，A、B、C处均为铰链，在圆柱销A上悬挂重量为G的重物，试求杆AB与杆AC所受的力。（10分）图12、梯子AB靠在墙上，重200N，如图所示。梯子长为l，并与水平面交角θ=60°。已知接触面间的摩擦系数均为0.25。今有一重650N的人沿梯子上爬，问人所能达到的最高点C到A点的距离s应为多少？（12分）图23、如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。图34、计算如图所示圆盘锯主体机构的自由度。（8分）图45、分析轴系结构的错误，简单说明错误原因，画出正确结构。（10分）图5

《机械设计基础》试卷（A卷）参考答案一、填空题：（每空1分，共28分）1、大小、方向、作用点。2、轴力指向截面外部为正。3、简支梁、外伸梁、悬臂梁。4、点、线、面。5、0、1。6、越多、平稳。7、基圆。8、大、小。9、棘轮、槽轮机构。10、齿面磨损、轮齿折断。11、较小、初拉力。12、2、1。13、减震。14、跑合、稳定磨损。二、选择题：（每题1分，共12分）1、A；2、D；3、D；4、C；5、B；6、B；7、A；8、C；9、A；10、C；11、B；12、A。三、判断（每题1分，共10分）1、×；2、√；3、√；4、√；5、×；6、×；7、

√

；8×；9、×；10、

×。四、计算题：（共50分）1、（10分）解:（1)取圆柱销为研究对象，画受力图;作用于圆柱销上有重力G，杆AB和AC的反力FAB和FAC;因杆AB和AC均为二力杆，指向暂假设如图示。圆柱销受力如图所示，显然这是一个平面汇交的平衡力系。（2）列平衡方程2、（12分）解当人沿梯子向上，达到最高点C时，梯子处于临界状态，梯子即将滑动，A点和B点同时达到最大静摩擦力，所以受力分析时以梯子AB为研究对象，加上A、B处的摩擦力，大小为Fmax，方向与A、B点运动趋势方向相反，再按平面任意力系的平衡方程求解。（1）以梯子为研究对象画受力图，如图所示（2）列平衡方程∑Fx=0,FNB-FsA=0①∑Fy=0,FNA+FsB-P-P1=0②∑MA(F)=0,-FNBlsinθ-FsBlcosθ+P·(l/2)cosθ+P1scosθ=0③其中：FsA=fsFNA④FsB=fsFNB⑤

把数据fs=0.25,P=200N,P1=650N代入，解得

s=0.456l3、解：（1）求支座反力。即FN+F1-F2+F3=0得FN=-F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN结果为负号，说明支座反力水平向左。（2）分段计算轴力。AB段，取左段为隔离体：即N1-FN=0N1=FN=80kN(内力为拉力)BC段，取左段为隔离体：即N2+F1-FN=0N2=FN-F1=-20kN(内力为拉力)CD段，取右段为隔离体：即-N3+F3=0N3=F3=60kN（3）做轴力图。4、（8分）解机构中有七个活动构件，n＝7,A、B、C、D四处都是三个构件汇交的复合铰链，各有两个转动副，E、F处各有一个转动副，故PL＝10，该机构没有高副。计算得F＝3×7-2×10=1F与机构原动件数相等。当原动件6转动时，圆盘中心E将确定地沿EE′移动。5、（10分）解：主要结构错误分析如下：1）轴左端的轮毂轴向定位不可靠，采用圆锥面轴向定位就不能再采用轴肩定位；2）左侧轴承端盖与轴之间没有间隙，严重磨损；3）左侧轴承端盖与轴之间应有密封措施；4）左侧轴承端盖处箱体没有凸台，加工面与非加工面没有分开；5）两个轴承反装不能将轴上的轴向力传到机座，且支承刚度低，应该为正装；6）左侧轴承装配路线过长，装配困难；7）左侧轴承处轴肩过高，拆卸困难；8）右侧轴承处套筒外径过大，轴承拆卸困难；9）右侧轴承端盖处也应加调整垫片，只一侧有调整垫片不能调整轴系的轴向位置。改正后的结构如图题11-65图解所示。

《机械设计基础》试卷（B卷）一、填空题：（每空1分，共30分）1、力偶矩的、和称为力偶的三要素。2、两构件相互作用时，它们之间的作用与反作用力必然、、，但分别作用于两个构件上。3、机器或机构各部分之间应具有运动。4、一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350mm,b=600mm,c=200mm,d=700mm；(1)当取c杆为机架时，它为机构；（2）当取d杆为机架时，则为。5、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是。6、分度圆上的压力角等于，摸数取的是值，齿厚和齿槽宽的齿轮，称为标准齿轮。7、槽轮机构能把主动轴的等速连续

，转换成从动轴的周期性的

运动。8、槽轮机构、，在进入和脱离啮合时。但在运动过程中的加速度变化较大，冲击较严重，因而不适用于。9、在材料、热处理及几何参数均相同的直齿圆柱、斜齿圆柱和直齿圆锥三种齿轮传动中，承载能力最高的是传动，承载能力最低的是传动。10、齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的选择。闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据确定。11、带传动的失效形式有和。12、传动带中的的工作应力包括、和。13、根据轮系中各个齿轮的几何轴线的位置是否变动，轮系可分为三类：、和混合轮系。二、选择题：（每题1分，共12分）1、如果力R是F1、F2二力的合力,用矢量方程表示为R=F1+F2,则三力大小之间的关系为()。A.必有R=F1+F2;B.不可能有R=F1+F2;C.必有R>F1,R>F2;D可能有R<F1,R<F2。2、刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线(

)。A.必汇交于一点;B.必互相平行;C.必都为零;D.必位于同一平面内。3、等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时，这对外力所具备的特点一定是等值、()。A.反向、共线；B.反向，过截面形心；C.方向相对，作用线与杆轴线重合；D方向相对，沿同一直线作用。4、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面()A.分别是横截面、450斜截面；B.都是横截面;C.分别是450斜截面、横截面;D.都是450斜截面。5、在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，（）死点位置。A有一个；B没有；C有两个；D有三个6、对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取（）为机架，将得到双曲柄机构。A最长杆；B与最短杆相邻的构件；C最短杆；D与最短杆相对的构件。7、一个齿轮上的圆有（）。A．齿顶圆和齿根圆；B.齿顶圆、分度圆、基圆和齿根圆；C．齿顶圆、分度圆、基圆、节圆、齿根圆。8、用齿条型刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮，当（）时，将发生根切现象。A.Z=17；B.Z<17;C.Z>17;D.Z=14。9、在单向间歇运动机构中，齿式棘轮机构常用于（）的场合。A.低速轻载；B.高速轻载；C.低速重载；D.高速重载。10、当要求从动件的转角须经常改变时，下面的间歇运动机构中哪种合适。（）A.间歇齿轮机构；B.槽轮机构；C.棘轮机构。三、判断（每题1分，共10分）1、机构能具有相对运动的条件是其自由度F＞0。（）2、速度瞬心法可以用于求解机构的加速度问题。（）3、曲柄滑块机构滑块为主动时，有死点位置。

（

）4、摆动导杆机构有急回特性。

（

）5、间歇运动机构的主动件，在何时也不能变成从动件。（

）6、棘轮机构，必须具有止回棘爪。（

）7、棘轮机构只能用在要求间歇运动的场合。（

）8、不完全齿轮机构，因为是齿轮传动，所以在工作中是不会出现冲击现象的。（

）9、槽轮的转向与主动件的转向相反。（

）10、螺旋机构需有反向机构才能反向传动。（）四、计算题：（共50分）1、图示为一夹紧机构，杆AB和BC的长度相等，各杆自重忽略不计，A、B、C处为铰链连接。已知BD杆受压力F＝3kN，h＝200mm，l＝1500mm。求压块C加于工件的压力。（10分）图12、如图所示钢制拉杆承受载荷F=32kN，若材料的许用应力［σ］=120MPa，杆件横截面积为圆形，求横截面的最小半径。（10分）图23、绘制如图所示活塞泵的机构运动简图。（10分）4、如图所示的轮系中，设已知z1=16，z2=32，z2'=20，z3=40，z3'=2，z4=40，均为标准齿轮传动。已知轮1的转速n1=1000r/min，试求轮4的转速及转动方向。（8分）5、分析题10-3-3图所示的螺纹联接结构，找出其中的错误，简单说明原因，并画图改正。（12分）图31-曲柄；2-连杆；3-齿扇；4-齿条活塞；5-机架图4（a）（b）（c）图5

《机械设计基础》试卷（B卷）参考答案一、填空题：（每空1分，共30分）1、大小、转向、作用平面。2、等值、反向、共线。3、确定。4、双曲柄、曲柄摇杆。5、模数相等，压力角相等。6、200、标准值、相等。7、运动、间歇。8、结构简单、工作可靠、运动比较平稳、高速场合。9、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮。10、圆周速度、传递功率。11、打滑、疲劳破坏。12、拉应力、离心应力、弯曲应力。13、定轴轮系、周转轮系。二、选择题：（每题1分，共12分）1、D；2、

D；3、C；4、A；5、C；6、C；7、B；8、B；9、A；10、A。三、判断（每题1分，共10分）1、√；2×；3、

√；4、√；5、×；6、×；7、×；8、×；9、√；10、√。四、计算题：（共50分）1、（10分）解:(1)取DB杆为研究对象，画受力图;列平衡方程；(2)取压块C杆为研究对象，画受力图;列平衡方程2、（10分）解：由截面法可知，轴力FN=F=32kN拉杆的横截面面积A==266.7mm2即r2266.7mm2，故r9.2mm横截面的最小半径为9.2mm3、（10分）解(1)分析、确定构件类型。活塞泵由曲柄1、连杆2、齿扇3、齿条活塞4和机架5等五个构件组成。曲柄1是原动件，2、3、4是从动件。当原动件1回转时，活塞在气缸中往复运动。(2)确定运动副类型。各构件之间的连接如下：构件1和5，2和1，3和2，3和5之间为相对转动，分别构成A、B、C、D转动副。构件3的轮齿与构件4的齿构成平面高副E。构件4与5之间为相对移动，构成移动副F。(3)定视图方向。连杆运动平面为视图方向。(4)选择比例尺,绘制简图。选取适当比例，按题图示尺寸，定出A、B、C、D、E、F的相对位置，用构件和运动副的规定符号画出机构运动简图，在原动件上标注箭头，如图所示。4、（8分）图4解：n4=n1/i=1000/80=12.5r/min轮4的转向如图所示应该逆时针转动。5、（12分）答：主要结构错误分析如下：（a）铰制孔螺栓联接（1）螺纹的大径应小于铰制孔配合直径（2）弹簧垫圈的切口倾斜方向错误（3）螺纹部分长度不够（4）螺栓无法由下向上装入(b)双头螺柱联接（1）螺纹孔的的深度应大于螺杆拧入深度（2）螺纹孔内没有光孔，深度应大于螺纹孔，否则螺纹不能加工（3）上端螺柱的螺纹部分长度不够（4）下端螺柱无螺纹部分不可能拧入被联接件2的螺纹孔（5）上边的被联接件应该有通孔，其孔径应大于螺杆直径(c)螺钉联接（1）螺钉头的周围空间尺寸太小，更没有扳手空间，圆柱螺钉头也不能拧紧（2）上面的被联接件必须为光孔，不能是螺纹孔（3）下面的被联接件应有螺纹，（4）光孔的直径应与螺纹小径近似相同，而不是等于螺纹大经（5）缺少防松措施改正图

《机械设计基础》期末考卷1一、单项选择题。(每小题2分，共10分)1.平面高副所受的约束数为()。A.1B.2C.3D.42.三角传动工作时，与带轮轮槽接触的是()。A.带的底面B.带的顶面C.带的两侧面D.带的单侧面3.铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若杆长lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=80mm，则机架最大杆长为()。A.80mmB.150mmC.120mmD.200mm4.凸轮机构从动件采用等速运动规律时()。A.无刚性冲击B.有刚性冲击C.有柔性冲击D.无冲击5.只承受弯矩的轴，称为()。A.转轴 B.心轴C.传动轴D.曲轴二、填空题。(每空1分，共10分)1.对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置相对于机架是否固定可分为()和()两大类。2.机构具有确定运动的条件为()的数目()机构的自由度。3.动力与从动件被推动点速度间的夹角称为凸轮机构的()，其值越小，则传动越()。4.渐开线上任意一点的()线必与其()圆相切。5.根据滚动轴承代号，写出相应的含义：6216表示轴承类型()，其内径尺寸为()mm。三、简答题。(每小题5分，共10分)1.一对渐开线标准直齿轮的正确啮合和连续传动的条件各是什么？2.转动副和移动副的运动特点有何区别和联系？四、分析与计算题。(每小题14分，共70分)1.计算图1和图2所示机构的自由度，如机构中有复合铰链，局部自由度，虚约束等应明确予以指出。图1图22.如图3所示轮系，已知各轮齿数z1=100，z2=101，试求iH1。1)当z3=99时；2)当z3=100时。图3轮系3.蜗轮蜗杆的相对转向关系如图4所示。试指出蜗杆及蜗轮的螺旋线旋向。若蜗杆的分度圆直径为36mm，而蜗轮的端面模数为3mm，试求蜗杆的直径系数q。图4蜗杆传动4.斜齿圆柱齿轮传动如图5所示，试完成：1)按Ⅱ轴轴向力平衡原则，确定齿轮3、4的旋向；2)已知，，，，写出、、的计算式；3)判断齿轮1、4的受力方向(各用三个分力标在图上)。图5斜齿轮传动5.如图6所示，已知轴承载荷平稳，在室温下工作，转速n=1000r/min，试计算此对轴承的当量载荷P1、P2。所使用轴承的参数为：FSi=0.7Fri，e=0.7，Fai/Fri>e时，x=0.41，y=0.85；Fai/Fri≤e时，x=1，y=0。图6对装轴承

《机械设计基础》期末考卷1参考答案一、单项选择题答案。(每小题2分，共10分)1.A；2.C；3.C；4.D；5.B。二、填空题。(每空1分，共10分)1.定轴轮系，周转轮系；2.原动件，等于；3.压力角，越好；4.法，基；5.深沟球轴承，80mm。三、简答题。(每小题5分，共10分)1.一对渐开线标准直齿轮的正确啮合和连续传动的条件各是什么？答：正确啮合条件是这两个齿轮的模数和压力角分别相等；连续传动的条件是重合度大于等于1.2.转动副和移动副的运动特点有何区别和联系？答：转动副是具有一个独立相对转动的运动副；移动副是沿一个方向独立相对移动的运动副。它们都是平面低副，限制二个自由度，保留一个自由度。四、分析与计算题。(每小题14分，共70分)1.计算图1和图2所示机构的自由度，如机构中有复合铰链，局部自由度，虚约束等应明确予以指出。图1图2解：图1中，B处为复合铰链，活动件数n=4，低副PL=5，高副PH=0，则：F=3n－2PL－PH=3×4－2×5－0=2。图2中，C处有局部自由度，E处有复合铰链，F或G之一为虚约束，活动件数n=4，低副PL=5，高副PH=1，则：F=3n－2PL－PH=3×4－2×5－1=1。2.如图3所示轮系，已知各轮齿数z1=100，z2=101，试求iH1。1)当z3=99时；2)当z3=100时。图3轮系解：；1)当z3=99时，iH1=10000；2)当z3=100时，iH1=－100。3.蜗轮蜗杆的相对转向关系如图4所示。试指出蜗杆及蜗轮的螺旋线旋向。若蜗杆的分度圆直径为36mm，而蜗轮的端面模数为3mm，试求蜗杆的直径系数q。图4蜗杆传动解：1)由右手螺旋法则，判定蜗杆为左旋，则蜗轮也左旋。2)由d=mq，得q=d/m=12。4.斜齿圆柱齿轮传动如图5所示，试完成：1)按Ⅱ轴轴向力平衡原则，确定齿轮3、4的旋向；2)已知，，，，写出、、的计算式；3)判断齿轮1、4的受力方向(各用三个分力标在图上)。图5斜齿轮传动解：1)斜齿轮3左旋，斜齿轮4右旋；2)3)齿轮1、4受力方向如图：5.如图6所示，已知轴承载荷平稳，在室温下工作，转速n=1000r/min，试计算此对轴承的当量载荷P1、P2。所使用轴承的参数为：FSi=0.7Fri，e=0.7，Fai/Fri>e时，x=0.41，y=0.85；Fai/Fri≤e时，x=1，y=0。图6对装轴承解：由题意有：内部轴向力：；由“放松，压紧”判定得：Fa1=Fs1=140N，Fa2=Fs1=140N；。

《机械设计基础》期末考卷2一、单项选择题。(每小题2分，共20分)1.机器中各运动单元称为()。A.零件B.构件C.机件D.机构2.用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副所绘制的机构简图称为()。A.机构运动简图B.机构示意图C.运动线图D.机构工程图3.平面铰链四杆机构ABCD中，AD为机架，lAB=40mm，lBC=60mm，lCD=120mm，lAD=120mm，那么()。A.AB为曲柄，CD为摇杆B.CD与AB均为曲柄C.AB与CD均为摇杆D.AB为摇杆，CD为曲柄4.凸轮机构从动件采用等加速等减速运动规律时，()。A.无冲击B.有刚性冲击C.有柔性冲击D.以上均不对5.设蜗杆的导程角为γ，模数为m，中圆直径为d，直径系数为q，则()。A.B.；C.D.以上均不对6.基本周转轮系中，若无固定中心轮，则此轮系称为()。A.定轴轮系B.差动轮系C.行星轮系D.复合轮系7.转轴工作时主要承受()。A.纯扭矩B.纯弯矩C.扭矩和弯矩D.摩擦力矩8.蜗杆传动的主要失效形式是()。A.齿面疲劳点蚀B.齿根的弯曲折断C.齿面的塑性变形D.齿面的胶合和磨损9.三角带的公称长度是指()。A.外圆周长B.节线周长C.内圆周长D.中间某一层的周长10.普通平键是靠键的()来传递扭矩。A.两侧面B.下表面C.上表面D.前后端头面二、填空题。(每空1分，共10分)1.螺纹的螺旋升角愈小，或当量摩擦角愈大，螺纹的自锁性能愈()，效率愈()。2.带传