机械设计基础习题库要点.docx
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机械设计基础习题库要点
机械设计基础习题库
一、单项选择题（每小题2分）
1.机器中运动的最小单元称为（）
A．零件B．部件
C．机件D．构件
2.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为（
A.零件B.机构C.构件D.部件
3.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为（
A.转动副B.移动副C.球面副D.螺旋副
4.机构具有确定相对运动的条件是（
A.机构的自由度数目等于主动件数目
B.机构的自由度数目大于主动件数目
C.机构的自由度数目小于主动件数目
D.机构的自由度数目大于等于主动件数目
5.在平面机构中，每增加一个低副将引入（）
A．0个约束
C．2个约束B．1个约束D．3个约束
6.若两构件组成低副，则其接触形式为（）
A．面接触B．点或线接触C．点或面接触D．线或面接触
7.平面运动副的最大约束数为（）
A．1B．2C．3D．5
8.铰链四杆机构的死点位置发生在（
A.从动件与连杆共线位置B.从动件与机架共线位置
C.主动件与连杆共线位置D.主动件与机架共线位置
9.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，则为了获得曲
柄摇杆机构，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.任何一杆
10.连杆机构处在死点位置时，传动角γ是（）
A等于90ºB等于0ºC0º<γ<90ºD大于90º
11.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，则为了获得双
曲柄机构，其机架应取（）
A．最短杆
B．最短杆的相邻杆D．任何一杆C．最短杆的相对杆
12.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D摆角
13.连杆机构处在死点位置时，压力角α是______。
A等于90ºB等于0ºC0º<α<90ºD大于90º
14.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（
A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击
C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击
15.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的线速度方向
C凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向
D凸轮上接触点的切线与该点的线速度方向
16.凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动（）
A．将产生刚性冲击B．将产生柔性冲击
C．没有冲击D．既有刚性冲击又有柔性冲击
17.下列凸轮机构中，图_______所画的压力角是正确的。
BBCDD
ABC
18.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以（）
A．增大滚子半径
C．增大基圆半径B．减少基圆半径D．增加从动件长度
19.在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是（）
A．直动滚子从动件盘形凸轮机构
C．直动平底从动件盘形凸轮机构
20.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（
A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆
21.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（
A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分
C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分
22.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是（
A.mt1=ma2,αt1=α
C.mt1=ma2,αt1=αa2,γa2,γB．摆动滚子从动件盘形凸轮机构D．摆动从动件圆柱凸轮机构=βB.ma1=mt2,α=-βD.ma1=ma2,αa1=αt2,γa1=αt2,γ=β=-β
（注：
下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）
23.一个齿轮上的圆有（）
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
D节圆，分度圆
24.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度仍保持不变的原因
是（）
A压力角不变B啮合角不变C节圆半径不变D基圆半径不变
25.一对渐开线圆柱齿轮要正确啮合，一定相等的是（）
A．直径
B．宽度
C．齿数D．模数
26.对闭式软齿面齿轮传动，主要失效形式是（）
A．轮齿疲劳折断B．齿面疲劳点蚀
C．齿面磨损D．齿面胶合
27.在蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆头数，则传动效率（）
A．增加C．保持不变B．减小D．或者增加，或者减小
28.一对齿轮啮合时，两齿轮的________始终相切。
A分度圆B基圆C节圆D齿根圆
29.单个渐开线齿轮（）
A．分度圆等于节圆
C．分度圆大于节圆B．分度圆小于节圆D．没有节圆
30.闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（）
A．齿面胶合B．轮齿疲劳折断
D．轮齿过载折断C．齿面磨粒磨损
31.在开式齿轮传动的设计中，通常将计算出的模数加大10～15％，这主要考虑（）
A．轮齿疲劳点蚀的影响
C．轮齿磨粒磨损的影响B．轮齿胶合的影响D．轮齿受冲击载荷的影响
32.蜗轮的螺旋角β与蜗杆（）
A.分度圆处的导程角γ大小相等，方向相反
B．分度圆处的导程角γ大小相等，方向相同
C．齿顶圆处的导程角γ1大小相等，方向相反
D.齿顶圆处的导程角γ1大小相等，方向相同
33.蜗杆传动的传动比i等于（）
A．d2
d1B．n2n1C．d1d2D．n1n2
34.开式齿轮传动最容易出现的失效形式是（）。
A.齿面点蚀B.塑性流动C.胶合D.磨损
35.选择齿轮的结构形式和毛坯获得的方法与（）有关。
A.齿圈宽度
B.齿轮直径C.齿轮在轴上的位置D.齿轮的精度
36.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用（
A.圆型带传动B.同步带传动
C.V型带传动D.平型带传动
37.带传动的主要失效形式是带的（
A.疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合
C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀
38.带传动正常工作时，不能保证准确传动比是因为（）
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
39.摩擦型带传动主要是依靠（）来传递与动和动力，
A带和两轮接触面之间的正压力B带的紧边拉力
C带和两轮接触面之间的摩擦力D带松边拉力
40.在多级减速传动中，带传动在传动系统中的设计位置（）
A．宜在低速级B．宜在中间级C．宜在高速级D．不受限制
41.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用（
A.螺栓联接B.双头螺柱联接
C.螺钉联接D.紧定螺钉联接
42.当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用（
A．螺栓联接B．螺钉联接
C．双头螺柱联接D．紧定螺钉联接
43.普通平键的工作面是（）
A．顶面B．底面
C．侧面D．端面
44.半圆键的工作面是（）
A．顶面B．底面
C．侧面D．端面
45.楔键的工作面是（）
A．顶面B．底面
C．侧面D．端面
46.普通平键的长度应（）
）
A．稍长于轮毂的长度C．是轮毂长度的三倍
B．略短于轮毂的长度D．是轮毂长度的二倍
47.下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是（
A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器
48.对于工作中载荷平稳，不发生相对位移，转速稳定且对中性好的两轴宜选用（）
A．刚性凸缘联轴器
B．万向联轴器C．弹性套柱销联轴器
D．齿式联轴器
49.按承受载荷的性质分类，减速器中的齿轮轴属于（）
A．传动轴B．固定心轴C．转轴
D．转动心轴
50.在下列联轴器中，通常所说的刚性联轴器是（）
A．齿式联轴器
B．弹性套柱销联轴器C．弹性柱销联轴器
D．凸缘联轴器
51.一般转速的滚动轴承计算准则为（
A.进行静强度计算B.进行极限转速计算C.进行疲劳寿命计算D.进行热平衡计算
52.柴油机曲轴中部的轴承应采用（
A.整体式滑动轴承B.剖分式滑动轴承C.深沟球轴承D.圆锥滚子轴承
53.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用（
A.深沟球轴承B.推力球轴承C.圆柱滚子轴承D.圆锥滚子轴承
54.适合于做轴承衬的材料是（）
A．合金钢B．铸铁C．巴氏合金
D．非金属材料
55.角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能力随接触角α的增大而（A．增大B．减小
C．不变
D．增大或减小随轴承型号而定
56.滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（）
）
A．过量的塑性变形C．疲劳点蚀
B．过度磨损
D．胶合
57.滚动轴承工作时，固定套圈的应力变化特征为（）
A．对称循环C．恒定不变
B．脉动循环D．随机变化
58.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数，其表达式为
（
A.C.
σ=ωmax-ωminσ=
ωmax-ωmin
ωm
B.D.
σ=
ω
max
+ω2
min
σ=
ωmax-ωminωmax+ωmin
59.回转件静平衡条件是分布在回转件上的各个偏心质量的（）
A．离心惯性力合力为零
B．离心惯性力的合力矩为零C．离心惯性力合力及合力矩均为零D．离心惯性力的合力及合力矩均不为零
60.在机械中安装飞轮，可以（）
A．减小周期性速度波动
B．消除周期性速度波动D．消除非周期性速度波动
C．减小非周期性速度波动
二、填空题（每空1分）
1．运动副是指能使两构件之间既能保持________接触，而又能产生一定的形式相对运动的_______。
2．常见的内燃机主要是由_________机构、_________机构和_________机构组成。
3．两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为_____________。
4．在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为________。
5．铰链四杆机构的基本型式有、、
6．一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700；（1当取c杆为机架时，它为___________机构；
（2）当取d杆为机架时，则为___________机构。
7．平面连杆机构当行程速比K________时，机构就具有急回特性。
8．摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为________。
9．在平面四杆机构中，从动件的行程速比系数的表达式为
10．当摇杆为主动件时，曲柄摇杆机构的死点发生在曲柄与_____________共线的位置。
11．凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___________，压力角愈___________，机构传力性
能愈好。
12．按凸轮的形状，凸轮机构可分为_________、_________和_________三类。
13．理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，
其从动件的运动规律是的。
14．渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是_________________、
__________________。
15．由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角________，我国规定标准压
力角为________。
16．在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σ
H1_____σH2。
17．普通圆柱蜗杆传动的标准模数是指
18．传动比i≠1的一对齿轮传动，在工作时大小齿轮的弯曲应力值_____________等。
19．带传动中，带轮直径越大，带的弯曲应力就越
20．带传动工作时，由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动称为
_____________滑动。
21．轮系通常分为________________________和_______________________两种。
22．普通螺栓联接所受的预紧力为F′，在受工作拉力F时，剩余预紧力为F″，则螺
栓受的总拉力F0为________。
23．普通平键有_______、_______和_______三种结构形式。
24．螺纹联接防松，按其防松原理可分为_________防松和_________防松。
25．普通平键的剖面尺寸（b×h，一般应根据________按标准选择。
26．楔键的工作面是
27．松螺栓联接在工作时，螺杆受到_____________应力的作用。
28．轴按照承载情况，可分为________、_______、_______三类。
29．轴上安装零件有确定的位置，所以要对轴上的零件进行________固定和________固
定。
30．用
31．联轴器用来联接不同部件之间的两根轴，使其一同旋转并传递______________。
32．对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为________。
33．若机械主轴的最大角速度为ωmax，最小角速度为ωmin，则其速度不均匀系数δ
＝。
34．回转件动平衡的条件是分布在回转件不同平面内的各个质量所产生的离心惯性力
系的为零。
35．机械运转的不均匀系数δ越小，说明机械的速度波动程度_____________。
36．若机械主轴的最大角速度为ωmax=25.5rad/s、最小角速度为ωmin=24.5rad/s，则其
速度不均匀系数δ=________。
三、分析计算题（每小题10分）
1．计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。
2．计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。
3．计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。
4．计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。
5．在铰链四杆机构中，已知lAB=30mm，lBC=110mm，lCD=80mm，lAD=120mm，
构件1为原动件。
（1）判断构件1能否成为曲柄；
（2）用作图法求出构件3的最大摆角ψmax；（3）用作图法求出最小传动角γmin；
（4）当分别固定构件1、2、3、4时，各获得何种机构？
6．在图示偏置曲柄滑块机构中，已知滑块行程为100mm，当滑块处于两个极限位置时，
机构压力角分别为30°和60°。
试计算：
（1）杆长lAB、lBC和偏心距e；
（2）机构的行程速度变化系数K；（3）机构的最大压力角αmax。
7．图示为一用于雷达天线俯仰传动的曲柄摇杆机构。
已知天线俯仰的范围为30°，
lCD=525mm，lAD=800mm。
试求：
（1）曲柄和连杆的长度lAB和lBC；
（2）校验传动角是否满足条件γmin≥40。
8．现有一曲柄摇杆机构，已知行程速比系数K=1.4，曲柄长a=30mm，连杆长
b=80mm
，摇杆的摆角ψ=40。
试计算摇杆长度c和机架长度d。
9．如图所示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度ω逆时针方向转动。
试
求：
（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；
（2）标出凸轮图示位置压力角αs2。
1
和位移s1以及转过150°时的压力角α2和位移
10．
已知图示偏置式滚子从动件盘形凸轮机构。
试求：
（1）标出基圆半径r0？
（2）标出图示位置从动件位移s和机构的压力角α？
（3）求出r0、s和α之间的关系式？
11．
如图所示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度ω逆时针方向转动。
试求：
（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；
（2）标出凸轮从图示位置转过90°时的压力角α和从动件的位移s。
12．
如图所示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心圆盘，其直径D=42mm，滚子半径rT=5mm，偏距e=6mm。
试求：
（1）画出基圆，并计算基圆半径；
（2）画出凸轮的理论廓线；（3）确定从动件的行程h；
（4）确定从动件的推程运动角Φ及回程运动角Φ'；（5）说明该机构在运动中有无失真现象，为什么？
13．
已知一对正确安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，中
心距O1O2=100mm，模数m=4mm，压力角α=20︒，小齿轮主动，传动比i=ω1/ω2=1.5，试：
（1计算齿轮1和2的齿数，分度圆，基圆，齿顶圆和齿根圆半径，并在图中画出；
（2在图中标出开始啮合点B2、终了啮合点B1、节点P、啮合角和理论啮合线与实际啮合线。
14．
已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i12=3,小齿
轮的齿数z1=18。
试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径、齿顶圆直径。
15．
在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动中，主动轮1作逆时针
转动。
已知标准中心距a=126mm，z1=17，z2=25，α=20︒，ha*=1.试：
（1）确定模数m；
（2）两个齿轮的分度圆半径r1、r2；（3）两个齿轮的齿顶圆半径ra1、ra2；（4）两个齿轮的基圆半径rb1、rb2；（5）分度圆齿距P。
16．
已知一对外啮合直齿圆柱标准齿轮传动，m
=4
mm，α=20︒，
ha*=1，标准中心距a=90mm，传动比i=1.5。
12
（1）试求两轮的齿数z1、z2；
（2）试求两轮的分度圆半径r1、r，齿顶圆半径ra1、ra2；
2
（3）试求两轮的基圆齿距pb，齿厚s。
17．在图示传动装置中，已知各轮齿数为：
z1=20,z2=40,z3=20,z4=30,z5=80，运动从
Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。
试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ及转动方向。
18．
在图示轮系中，单头右旋蜗杆1的回转方向如图所示，现已知各轮齿数分别为：
'
'
z2=37,z2=15,z3=25，z3=20，z4=60，蜗杆1的转速n1=1450r/min，方向如
图。
试求轴B的转速nB的大小及方向。
19．
如图所示为含有空间齿轮机构的定轴轮系，已知z1=15,z2=25,z2'=15，
，z5=60,z5'=20（m=4mm，n1=500r/min。
试
z3=30,z3'=15,z4=30,z4'=（右旋）2
求：
齿条6的线速度v的大小和方向。
20．
在图示轮系中，已知齿轮1的转速n1=120r/min，转向如图所示，而且z1=20，
z2=40，z3=100。
试求：
（1）n3＝0，齿轮2的转速n2＝？
（大小和转向）
（2）n2＝0，齿轮3的转速n3＝？
（大小和转向）
21．
如图所示轮系中，已知z1=24,z2=33,z3=21,z4=36,z5=18,z6=30,z7=78。
试
求传动比i17。
16
22．
在图示轮系中，已知各轮齿数为z1=20，z3=20，z2=25，z2'=30，
z4=70。
轴Ⅰ的转速nI=750r/min，方向如图示，试求轴Ⅱ转速nII
的大小及方向。
23．
有一斜齿圆柱齿轮---蜗杆传动如图,试确定:
（在图上画出或写出）
（1）确定蜗轮旋转方向和旋向。
（2）为使II轴所受的轴向力最小，确定两斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向。
（3）画出II轴上斜齿圆柱齿轮受力的三个分力的方向。
25．
II
轴上两个齿轮所受的轴向力方向相反，试在图上画出：
1）各轴的转向；
III
2）分别画出蜗轮2、蜗杆3在啮合点处所受各分力方向。
3）分析II轴上两轮所受轴向力的方向是相同还是相反，这与两轮的螺旋线方向有什么关系？
19
20
33．图示轴上装有一对圆锥滚子轴承，面对面安装。
轴的转速n=1500r/min，轴上作用的轴向力为FA=161N，两轴承的径向力分别为Fr1=2232N，Fr2=1588N，要求轴承基本额定寿命为20000小时，试校核该轴承的寿命是否合格？
（已知：
C=25.8KNe=0.29，S=Fr/2Y）Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0，Fa/Fr∃e时，X=0.4，Y，=2,计算中取fd=1.3，fT=1.0）FF34．F轴系由一对70206轴承支承，轴承正装，如图所示。
已知：
n=980r/min,Fra=1200N,Frb=1800N，FA=180N，a=270mm，b=230mm，c=230mm，求S=0.7Fr,X=0.4,Y=0.85危险轴承寿命？
（C=33400N,e=0.7,21
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