机械设计基础试题库及答案.docx
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机械设计基础试题库及答案
机械设计基础试题库
一、判断（每题一分）
1、 一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。
……（√）
2、 机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。
（× ）
4、 机构是具有确定相对运动的构件组合。
………………………………（√ ）
5、 构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。
………………（√ ）
6、 整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。
……（×）
7、 连杆是一个构件，也是一个零件。
………………………（ √）
二、选择（每题一分）
1、 组成机器的运动单元体是什么（ B ）
A．机构 B．构件 C．部件 D．零件
2、 机器与机构的本质区别是什么（ A）
A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成
C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别
3、 下列哪一点是构件概念的正确表述（ D ）
A．构件是机器零件组合而成的。
B．构件是机器的装配单元
C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元
5、 以下不属于机器的工作部分的是（ D ）
A．数控机床的刀架 B．工业机器人的手臂
C．汽车的轮子 D．空气压缩机
三、填空（每空一分）
1、 根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。
车床上的主轴属于（执行）部分。
3、 机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。
4、 从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。
2平面机构
一、填空题（每空一分）
2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为 高 副，它产生 1 个约束，而保留2个自由度。
3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数 等于 机构的自由度。
4.在平面机构中若引入一个高副将引入___1__个约束，而引入一个低副将引入_2___个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是 F=3n-2Pl-Ph。
5.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为 2，至少为 1。
6.在平面机构中，具有两个约束的运动副是 低 副，具有一个约束的运动副是 高副。
7.计算平面机构自由度的公式为F= F=3n-2Pl-Ph ，应用此公式时应注意判断：
A. 复合 铰链，B. 局部 自由度，C. 虚 约束。
三、计算图示平面机构的自由度。
（机构中如有复合铰链，局部自由度,虚约束,予以指出。
）（每题5分）
F=3×5-2×7=1F=3×7-2×9-1=2
F=3×5-2×7=1F=3×9-2×12-1×2=1
三、平面连杆机构
一、填空：
（每空一分）
1.平面连杆机构由一些刚性构件用_转动___副和_移动___副相互联接而组成。
2.在铰链四杆机构中，能作整周连续旋转的构件称为__曲柄_____，只能来回摇摆某一角度的构件称为__摇杆_____，直接与连架杆相联接，借以传动和动力的构件称为_连杆______。
3.图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。
试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：
（1）___a+b≤c+d_____。
（2）以__b或d__为机架，则__a__为曲柄。
二、选择题：
（每空一分）
1．在曲柄摇杆机构中，只有当 C 为主动件时，才会出现“死点”位置。
A.连杆 B.机架 C.摇杆 D．曲柄
8．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和，最短杆为连杆，这个机构叫做 A 。
A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构
C.双摇杆机构 D.以上答案均不对
9． B 能把转动运动转变成往复摆动运动。
A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构
C.双摇杆机构 D．摆动导杆机构
10. C能把转动运动转换成往复直线运动，也可以把往复直线运动转换成转动运动。
A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构
C.双摇杆机构 D．曲柄滑决机构
11.设计连杆机构时，为了具有良好的传动条件，应使 A 。
A.传动角大一些，压力角小一些B.传动角和压力角都小一些C.传动角和压力角都大一些。
12.在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且D 处于共线位置时，机构处于死点位置。
A.曲柄与机架B.曲柄与连杆C.连杆与摇杆
13.在摆动导杆机构中，当曲柄为主动件时，其传动角 A 变化的。
A.是由小到大B.是由大到小C.是不。
14.下图所示的摆动导杆机构中，机构的传动角是 B 。
A.角AB.角B°°。
15.压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的 C 方向所夹的锐角。
A.法线B.速度C.加速度D.切线。
16.为使机构具有急回运动，要求行程速比系数 E 。
=1>1<1
17.铰链四杆机构中存在曲柄时，曲柄 B 是最短构件。
A.一定B.不一定C.一定不
三、判断题（每空一分）
1、铰链四杆机构根据各杆的长度，即可判断其类型。
（× ）
2、铰链四杆机构中,传动角越小,机构的传力性能好。
（× ）
3、四杆机构的死点位置即为该机构的最小传动角位置。
（√ ）
4、极位角越大，机构的急回特性越显著。
（√ ）
5、极位角就是从动件在两个极限位置的夹角。
（× ）
四、计算题（5分）
图示为一铰链四杆机构，已知各杆长度：
LAB=10cm，LBC=25cm,LCD=20cm,LAD=30cm。
当分别固定构件1、2、3、4机架时，它们各属于哪一类机构
该机构满足杆长之和条件
AB为机架时，双曲柄机构
AD或BC为机架时，曲柄摇杆机构
CD为机架时，双摇杆机构
第六章 齿轮传动
圆锥齿轮传动
一、填空：
1．渐开线上各点压力角等于___
_____；越远离基圆，压力角越_大___；基圆压力角等于_____0______。
2．把齿轮某一圆周上的比值Pk/л规定为标准值并使该圆上的压力角也为标准值，这个圆称为 分度圆 。
3．如果分度圆上的压力角等于20，模数取的是标准值，齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，齿厚和齿间宽度相等的齿轮，就称为标准齿轮。
4．已知一标准直齿圆柱齿轮Z=30，h=，m=____10______，da=_____320______。
5．标准斜齿轮的正确啮合条件是：
__mn1=mn2,_αn1=_αn2_,β1=-β2__。
6．直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是：
_m1=m2,α1=_α2_。
7．直齿圆柱齿轮在传动中，齿形上所受的正压力可分解成__圆周___力，_径向___力。
8.渐开线标准直齿圆柱齿轮连续传动的条件是：
重合度大于等于1 。
9.在一对互相啮合传动的齿轮中，小齿轮工作次数多，考虑两轮的使用寿命大致接近，往往使小齿轮的齿面硬度比大齿轮 大 。
10.当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相等时，这对齿轮的中心距为
。
11.按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮，节圆与 分度圆 重合，啮合角在数值上等于 分度圆 上的压力角。
12.相啮合的一对直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓，其接触点的轨迹是一条 直 线。
13.标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 17 。
二、判断题：
1．模数没有单位，只有大小。
（ × ）
2．齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。
（ √ ）
3．单个齿轮既有分度圆，又有节圆。
（ × ）
4．斜齿轮具有两种模数，其中以端面模数作为标准模数。
（ × ）
5．标准直齿圆锥齿轮，规定以小端的几何参数为标准值。
（ × ）
6.标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距。
（×）
7.所谓直齿圆柱标准齿轮就是分度圆上的压力角和模数均为标准值的齿轮。
（×）
8.变位系数的渐开线直齿圆柱齿轮一定是标准齿轮。
（√）
三、选择题：
1．渐开线上任意一点的法线必_____B____-基圆。
A.交于 B.切于 C.没关系
2．标准渐开线齿轮，影响齿轮齿廓形状的是______A_______。
A.齿轮的基圆半径 B.齿轮的分度圆半径 C.齿轮的节圆半径 D.齿轮的任意圆半径
3．一对渐开线齿轮连续传动的条件为：
A
A.ε≥1 B.ε≥2 C.ε≤1 D.ε≥
4．渐开线上各点的压力角 B ，基圆上压力角 D 。
A.相等 B.不相等
C.不等于零 D．等于零
5．对于齿数相同的齿轮，模数越大，齿轮的几何尺寸和齿轮的承载能力 A 。
A.越大 B.越小 C.不变化
6．斜齿轮有规定以 A 为标准值。
A.法面模数 B.端面模数 C.法面模数或端面模数 D.以上均不是
7．斜齿轮规定以 A 为标准值。
A.法面压力角 B.端面压力角 C.齿顶压力角 D.齿根压力角
8．标准斜齿圆柱齿轮内啮合的正确啮合条件是 A 。
A. m=m=mn,α=α=αn,β=β
B. m=m=m, α=α=α, h=h
C. m=m=m, α=α=α, β=β
D. m=m=m, αn1=αn2=α, -β=β
9．标准直齿圆锥齿轮规定它 B 的几何参数为标准值。
A.小端 B.大端 C.小端或大端
10.正常标准直齿圆柱齿轮的齿根高 B 。
A.与齿顶高相等 B.比齿顶高大 C.比齿顶高小 D.与齿顶高相比，可能大也可能小
11.一对标准直齿园柱齿轮传动，模数为2mm，齿数分别为20、30，则两齿轮传动的中心距为 C 。
mm mm mm
12.一对齿轮要正确啮合，它们的___D___必须相等。
A.直径 B.宽度 C.齿数 D.摸数
13.一标准直齿圆柱齿轮的周节Pt=,齿顶圆直径D０＝400mm,则该齿轮的齿数为___C___。
A.82 B. 80 C.78
14．对齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，主要的失效形式是___B____。
A.轮齿疲劳折断B.齿面点蚀C.齿面磨损D.齿面胶合E.齿面塑性变形
15．开式齿轮传动的主要失效形式是___C____。
A.轮齿疲劳折断B.齿面点蚀C.齿面磨损D.齿面胶合E.齿面塑性变形
16.对于齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，设计时一般__A___。
A.先按接触强度条件计算B.先按弯曲强度条件计算C.先按磨损条件计算D.先按胶合条件计算
17.对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般___D___。
A.按接触强度计算齿轮尺寸，再验算弯曲强度
B.按弯曲强度计算齿轮尺寸，再验算接触强度
C.只需按接触强度计算
D.只需按弯曲强度计算
18.在计算齿轮的弯曲强度时，把齿轮看作一悬臂梁，并假定全部载荷作用于轮齿的__A____，以这时的齿根弯曲应力作为计算强度的依据。
A.齿根处B.节圆处C齿顶处
19.选择齿轮的结构形式（实心式、辐板式、轮辐式）和毛坯获得的方法（棒料车削，锻造、模压和铸造等），与___B____有关。
A.齿圈宽度B.齿轮的直径C.齿轮在轴上的位置D.齿轮的精度
四、计算题（5分）
1．有一标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知：
m=4，齿顶圆直径da=88，
试求：
（1）齿数Z=
（2）分度圆直径d=（3）齿全高h=（4）基圆直径db=
解：
（1）由
得88=4（z+2）；z=20
（2）d=mz=4×20=80
（3）h==×4=9
（4）db=mzcosα=4×20cos20=
五、分析题
图示斜齿圆柱齿轮传动，按Ⅱ轴轴向力平衡原则，确定齿轮3、4的旋向。
判断齿轮1、4的受力方向（各用三个分力标在图上）（5分）
第十章 带传动
一、填空题：
1.由于带的弹性引起和带轮之间的相对滑动称为__弹性__滑动。
2.按传动原理带传动分为__摩擦带传动__和__啮合带传动___。
3.摩擦带传动的失效形式有___打滑____和__疲劳失效___。
二、判断题：
1．带传动中紧边与小轮相切处，带中应力最大。
（√）
2．带速越高,带的离心力越大,不利于传动。
（√）
3．在多级传动中,常将带传动放在低速级。
（√）
4．中心距一定，带轮直径越小，包角越大。
（×）
5．带传动的从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度的原因是带的弹性打滑。
（√）
三．选择题
1．带传动中传动比较准确的是____D_____.
A.平带 带 C.圆带 D.同步带
2．平带传动，是依靠 C 来传递运动的。
A.主轴的动力 B.主动轮的转矩 C.带与轮之间的摩擦力 D.以上均不是
3．三角带的型号和 A ，都压印在胶带的外表面，
A.计算长度 B.标准长度 C.假想长度 D.实际长度
4.如图所示是三角带在轮槽正确安装位置是 A 。
5.为使三角带的两侧工作面与轮槽的工作面能紧密贴合，轮槽的夹
角θ必须比40°略 B
A.大一些 B.小一点 C.一样大 D.可以随便
6.带传动采用张紧轮的目的是＿D。
A.减轻带的弹性滑动B.提高带的寿命
C.改变带的运动方向D.调节带的初拉力
7.与齿轮传动和链传动相比，带传动的主要优点是A＿。
A.工作平稳，无噪音B.传动的重量轻
C.摩擦损失小，效率高D.寿命较长
第十二章第十三章轴及轴毂联接
一、填空题；
1.轴根据其受载情况可分为：
__心轴__、_转轴___、_传动轴___。
3.主要承受弯矩，应选__心_轴；主要承受转矩，应选__传动__轴；既承受弯矩，又承受转矩应选___转_轴。
4.平键联结可分为__普通平键连接__、___导向键连接__、_滑键连接___等。
5.键连接可分为__平键连接__、_半圆键连接__、__楔键连接__、__切向键连接_。
二、选择题：
1.平键工作以__B__为工作面。
A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是
2.半圆键工作以___B_为工作面。
A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是
3.楔键工作以____AC________为工作面。
A.顶面 B.侧面 C.底面 D.都不是
4．机器的零、部件在装拆时，不得损坏任何部分。
而且经几次装拆仍能保持该机器性能的联接叫 A
A.可拆联接 B.不可拆联接 C.焊接 D.以上均不是
5．机械静联接多数属于 A 。
A.可拆联接 B.不可拆联接 C.焊接 D.以上均不是
6．键联接、销联接和螺纹联接都属于 A 。
A.可拆联接 B.不可拆联接 C.焊接 D.以上均不是
7．楔键联接对轴上零件能作周向固定，且 B 。
A.不能承受轴向力 B.只能承受单向轴向力 C.不能承受径向力 D.以上均不是
8．A联接的轴与轴上零件的对中性好用于高速精密的传动。
A.紧键 B.松键 C.高速精密 D.以上均不是
9．根据平键的 C不同，分为型。
A.截面形状 B.尺寸大小 C.头部形状 D.以上均不是
四、（10分）
1、图示轴的结构1、2、3处有哪些不合理的地方用文字说明。
解：
1处轴环高度超过了轴承内圈的高度
2处轴头长度大于轮毂的宽度，且套筒高度要小于轴承内圈高度
3处没留退刀槽
2、下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。
齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。
（注：
不必改正）（找出5处错误）
1处应加垫圈
2处轴环高度高于轴承内圈高度
3
5
6
4
7
3处轴头长度大于轮毂宽度
4处套筒高度高于轴承内圈
5处键槽位置应和前一键槽在同一母线上
6处联轴器太短。
7处应开梯形槽
十四章轴承
一、填空
1、滚动轴承代号6208中，6指 深沟球轴承 ，2指 直径系列为2 ，08指 内径为40mm 。
2、载荷小而平稳、转速高的传动，采用 秋轴承较合适。
3、向心轴承主要承受 径向 载荷。
4、推力轴承主要承受 轴向载荷。
5、轴瓦有 整体式 、 剖分 式两种。
6、轴承代号7208AC中的AC表示
。
7、液体润滑轴承分为 静压滑动轴承 和 动压滑动轴承 两钟。
8．滑动轴承的摩擦状态有干摩擦、边界摩擦、完全液体摩擦。
五、计算题（每题10分）
1．如图所示，已知轴承载荷平稳，再室温下工作，转速n=1000r/min，试计算此对轴承的当量载荷P1、P2。
7208AC轴承，S=，e=，A/R>e时，x=，y=，A/R≤e
时，x=1，y=0
解：
1、计算轴承的轴向力
派生力
S1==×200=140N
S1
S2
S2==×100=70N
Fa=0
∵S1>S2
∴轴左移，轴承2被压紧A2=S1=140N
轴承1被放松A1=S1=140N
2、计算当量动载荷
A1/R1=140/200==e
x1=1，y1=0
A2/R2=140/100=
x2=，y2=
取fp=
则P1=fp（x1R1+y1A1）
=200N
P2=fp（x2R2+y2A2）
=160N
2、如图所示为某机械中的主动轴，拟用一对角接触球轴承支承。
初选轴承型号为7211AC。
已知轴的转速n=1450r/min，两轴承所受的径向载荷分别为Fr1=3300N，Fr2=1000N，轴向载荷FA=900N，轴承在常温下工作，运转时有中等冲击，Cr=50500N
圆锥滚子轴承
角接触球轴承
70000C（α=150）
70000AC（α=250）
70000B（α=400）
FS=Fr/（2Y）
FS=eFr
FS=Fr
FS=Fr
轴承类型
Fa/Co
e
Fa/Fr＞e
Fa/Fr≤e
X
Y
X
Y
角接触秋轴承
α=250
—
1
0
α=400
—
1
0
载荷系数fp
载荷性质
无冲击或轻微冲击
中等冲击
强烈冲击
fp
～
～
～
解
1．计算轴承的轴向力Fa1、Fa2
由表查得7211AC轴承内部轴向力的计算公式为Fs=，故有：
Fs1=Fr1=×3300N=2244N
Fs2=Fr2=×1000N=680N
因为Fs2+FA=（680＋900）N=1580N＜Fs1=2244N
故可判断轴承2被压紧,轴承1被放松，两轴承的轴向力分别为：
Fa1=Fs1=2244N
Fa2=Fs1－FA=（2244－900）N=1344N
2．计算当量动载荷P1、P2
由表查得e=，而
＜e
查表可得X1=1，Y1=0；X2=，Y2=。
由表取fp=，则轴承的当量动载荷为：
P1=fp（X1Fr1+Y1Fa1）=×（1×3300+0×2244）N=4620N
P2=fp（X2Fr2+Y2Fa2）=××1000+×1344）N=2211N
3．计算轴承寿命Lh
因P1＞P2，且两个轴承的型号相同，所以只需计算轴承1的寿命，取P=P1。
7211AC轴承的Cr=50500N。
又球轴承ε=3，取fT=1，则得
Lh=
=15010h＞12000h
由此可见轴承的寿命大于预期寿命，所以该对轴承合适。
一、选择题（每题2分，共20分）
1.．圆锥齿轮机构中，模数是标准值
A．小端B.平均直径处C.大端D.背锥截面
2．机械工程中，通常利用的惯性储蓄能量，以越过平面连杆机构的死点位置。
A．主动件B.连杆C.从动件D.连架杆
3.压力角α的定义是。
A．从动件所受的力F与其法向分力Fn之间的夹角
B．从动件所受的力F与受力点速度方向之间所夹的钝角
C．从动件所受的力F的方向与受力点速度方向之间所夹的锐角
4.对于外凸的凸轮轮廓曲线，从动杆滚子半径必须理论轮廓曲线的最小曲率半径。
1
A．大于B.小于C.等于D.都可以
5.在下列机构中，有急回特性的机构是。
A．对心曲柄滑块机构B．转动导杆机构
C．双曲柄机构D．偏置
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