机械设计基础考试题库及答案

机械设计基础考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）在平面机构中，引入一个低副将引入的约束数为（）。A.1个B.2个C.3个D.0个答案：B解析：低副（转动副、移动副）保留1个自由度，引入2个约束；高副保留2个自由度，引入1个约束。铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，该机构（）。A.存在曲柄B.只能为双摇杆机构C.只能为双曲柄机构D.只能为曲柄摇杆机构答案：B解析：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余两杆长度之和，且最短杆为连架杆或机架。若满足不了该长度条件，则无论取哪个构件为机架，都只能构成双摇杆机构。标准直齿圆柱齿轮的模数m=4 A.120mmB.100mmC.128mmD.136mm答案：A解析：分度圆直径d=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、压力角相等B.模数相等、齿数相等C.压力角相等、齿数相等D.模数相等、齿厚相等答案：A解析：正确啮合条件为两轮的模数和压力角分别相等，即m1=m普通V带传动中，带根数过多会导致（）。A.各带受力不均匀B.带的寿命缩短C.传动比增大D.小带轮包角减小答案：A解析：V带传动中带根数过多，各根带的长短、弹性差异会使载荷分配不均，不能充分发挥每根带的承载能力。通常V带根数不超过10根。普通螺纹的公称直径是指螺纹的（）。A.小径B.中径C.大径D.底径答案：C解析：普通螺纹的公称直径是指螺纹大径的基本尺寸，即外螺纹牙顶或内螺纹牙底所在的假想圆柱直径。滚动轴承代号6208中，"深沟球轴承"对应的类型代号为（）。A.1B.3C.5D.6答案：D解析：滚动轴承类型代号中，6代表深沟球轴承，3代表圆锥滚子轴承，5代表推力球轴承，1代表调心球轴承。键连接中，平键的工作面是（）。A.键的顶面B.键的底面C.键的两侧面D.键的端面答案：C解析：普通平键连接依靠键的两侧面传递转矩，键的上表面与轮毂键槽底面之间留有间隙。因此，平键的工作面为两侧面。渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为（）。A.14B.17C.20D.25答案：B解析：对于标准直齿圆柱齿轮，当压力角α=20°在机械传动中，传动比大且传动准确的传动方式是（）。A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.摩擦轮传动答案：C解析：齿轮传动为啮合传动，无弹性滑动，传动比恒定、准确；带传动和摩擦轮传动存在弹性滑动，传动比不准确；链传动瞬时传动比有波动。二、填空题（每空1分，共20分）机构具有确定运动的条件是原动件数目应等于机构的________数目。答案：自由度平面低副分为______和______两种。答案：转动副（回转副）；移动副凸轮机构由______、______和机架三个基本构件组成。答案：凸轮；从动件渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数有齿数、模数、压力角、______和______。答案：齿顶高系数；顶隙系数齿轮传动中，小齿轮齿面硬度较高时，通常将小齿轮的齿面硬度做得比大齿轮________（高/低），目的是使两轮寿命接近。答案：高解析：小齿轮啮合次数多，为使其与大齿轮寿命接近，小齿轮齿面硬度应比大齿轮高一些，一般高30~50HBS。普通V带传动中，带的最大应力发生在________处。答案：紧边绕上小带轮（即小带轮入口处）解析：该处应力由紧边拉应力、离心拉应力和弯曲应力叠加而成，弯曲应力最大处为小带轮，故最大应力出现在紧边绕上小带轮的接触点。螺纹连接的基本类型有普通螺栓连接、双头螺柱连接、________和紧定螺钉连接四种。答案：螺钉连接普通平键的截面尺寸b×答案：轴的直径d滚动轴承的失效形式主要有______、______和磨损等。答案：疲劳点蚀；塑性变形联轴器用于连接两轴使之一起回转，工作时两轴______分离；离合器在机器运转过程中可______两轴接合或分离。答案：不能；随时（任意时刻）在铰链四杆机构中，能绕固定铰链中心做整周回转的构件称为________。答案：曲柄凸轮机构从动件的常用运动规律中，________运动规律存在刚性冲击。答案：等速（匀速）齿轮轮齿的失效形式主要有轮齿折断、________、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形。答案：齿面点蚀轴按承载情况分类，既承受弯矩又承受转矩的轴称为________。答案：转轴三、判断题（每题1分，共10分）机构是由构件和运动副组成的，各构件之间具有确定的相对运动。答案：正确铰链四杆机构中的最短杆一定是曲柄。答案：错误解析：最短杆需满足长度条件且为连架杆或机架时才是曲柄；若最短杆为连杆，则机构为双摇杆机构。分度圆是渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。答案：正确齿轮传动的瞬时传动比恒定，因此传动平稳。答案：正确解析：渐开线齿轮传动满足定传动比传动，瞬时传动比恒定，传动平稳。V带传动中，带与带轮之间的摩擦力越大越好，因此张紧力越大越好。答案：错误解析：张紧力过大会导致带的寿命降低、轴和轴承受力增大，因此张紧力应适当，并非越大越好。普通螺栓连接中，螺栓杆与孔壁之间留有间隙。答案：正确解析：普通螺栓连接依靠螺杆受拉来传递载荷，螺杆与孔壁之间有间隙；铰制孔用螺栓则靠螺杆受剪和挤压传力，两者不同。双头螺柱连接适用于被连接件之一太厚且需经常拆卸的场合。答案：正确滚动轴承的寿命与所受载荷成反比，载荷越大寿命越短。答案：错误解析：滚动轴承的寿命与当量动载荷的三次方（球轴承）或103凸轮机构中，从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓曲线形状。答案：正确轴的结构设计中，采用阶梯轴主要是为了轴上零件定位、固定和装拆方便。答案：正确四、简答题（每题5分，共30分）简述机构与机器的区别与联系。答案：机构是由构件通过运动副连接而成的、具有确定相对运动的构件系统，主要用来传递和变换运动；机器是由机构组成的，能完成有用的机械功或实现能量转换的装置。二者的共同点是都是由构件和运动副组成，具有确定的相对运动；区别在于机器能做功或实现能量转换，而机构只能传递和变换运动。简述渐开线标准直齿圆柱齿轮的五个基本参数，并说明模数的大小对齿轮尺寸的影响。答案：五个基本参数为齿数z、模数m、压力角α（标准值为20°）、齿顶高系数ha*模数是齿轮尺寸计算的基础，模数越大，轮齿的尺寸越大，抗弯能力越强，分度圆直径d=普通V带传动中，影响带传动能力的因素有哪些？答案：(1)小带轮包角α1，包角越大传动能力越强，要求α螺纹连接为什么要防松？常用的防松措施有哪些？答案：螺纹连接在静载荷下一般能满足自锁条件，但在冲击、振动或变载荷作用下，螺纹副间的摩擦力可能瞬时消失，导致连接松动甚至脱落，因此需要防松。常用防松措施有：(1)摩擦防松，如弹簧垫圈、双螺母、自锁螺母等；(2)机械防松，如开口销与槽形螺母、止动垫圈、串联钢丝等；(3)永久防松（铆冲防松），如端面铆接、点焊、涂粘接剂等。简述滚动轴承的组成及各部分的作用。答案：滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。内圈与轴颈配合，随轴一起旋转；外圈与轴承座孔配合，起支承作用；滚动体在内、外圈滚道之间滚动，是滚动轴承的核心元件，承受并传递载荷；保持架将滚动体均匀隔开，避免滚动体之间直接接触和摩擦。什么叫转轴、心轴和传动轴？各举一例。答案：(1)转轴：既承受弯矩又承受转矩的轴，如减速器中的齿轮轴；(2)心轴：只承受弯矩不承受转矩的轴，如铁路车辆的车轮轴（固定心轴）或汽车前桥轴（转动心轴）；(3)传动轴：主要承受转矩、不承受或承受很小弯矩的轴，如汽车变速箱与驱动桥之间的传动轴。五、计算与分析题（每题10分，共20分）某标准直齿圆柱齿轮传动，已知主动轮齿数z1=24，从动轮齿数z2=72，模数求：(1)传动比i12；(2)两轮的分度圆直径d1、d2；(3)两轮的中心距a答案：(1)传动比i(2)分度圆直径dd(3)中心距a(4)从动轮转速n解析：本题直接应用齿轮传动基本公