机械设计基础考试题库及答案

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与（双摇杆机构）三种。

39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮）

一、 填空题 与（移动凸轮）三种。

1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平

2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自底）三种。

由度）。 41. 变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等

3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2PL-PH）。 移距变位）与（不等移距变位）两种。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n1、n2，直径为D1、D2，齿数42. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副） 。 为z1、z2，则其传动比i= （n1/n2）= （D2/D1）= （z2/ z1）。 43. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=200mm，c=100mm，d=90mm。称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。

若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 44. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 45. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系）两类。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作46. 常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不进、从动连续）两种。 与机架相连的杆称为（连杆）。 47. 构件是机械的（运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单

8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 元。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和48. V带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。 小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是五、单项选择题： 最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回1. （B）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。

程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 Ａ. 机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 2. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（B）。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本 Ａ. 低副；Ｂ.高副；Ｃ. 移动副；Ｄ. 转动副。

构件组成。 3. 一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（B）。

13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心 Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。

拉应力）和（弯曲应力）。 4. 一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（C）。

14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮） Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。

处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc。 5. 一般飞轮应布置在转速（B）的轴上。

15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y、Z、A、B、C、D、E）七种， Ａ. 较低；Ｂ. 较高；Ｃ. 适中。

其中断面尺寸最小的是（Y）型。 6. 在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（C）。

16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触 Ａ. 双曲柄机构；Ｂ. 对心曲柄滑块机构；Ｃ. 摆动导杆机

公法连心线交于一定点）。 构；Ｄ. 转动导杆机构。 17. 渐开线的形状取决于（基）圆。 7. 在下列平面四杆机构中，（C）存在死点位置。

18. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m1 = m2）与（?1 = ?2）。 Ａ. 双曲柄机构；Ｂ. 对心曲柄滑块机构；Ｃ. 曲柄摇杆机构；

Ｄ. 转动导杆机构。 19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度??1）。 8. 曲柄摇杆机构的压力角是（A）。 20. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑 Ａ.连杆推力与运动方向之间所夹的锐角；Ｂ.连杆与从动摇性变形）和（轮齿折断）。 杆之间所夹锐角； 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m1 = m2）、（?1 = ?2）与 Ｃ.机构极位夹角的余角；Ｄ.曲柄与机架共线时，连杆与从（β1=-β2）。 动摇杆之间所夹锐角。 22. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 9. 带传动是借助带和带轮间的（B）来传递动力和运动的。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。 Ａ. 啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ. 粘接。 24. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 10. 图示铰链四杆机构是（B）。 25. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直 Ａ. 曲柄摇杆机构；Ｂ.双曲柄机构；Ｃ. 双摇杆机构。 径代号，08：内径为Φ40）。 26. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴器）。 28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。

29. 普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30. 常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。

32. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角）

形螺纹自锁性最好。

11. 能实现间歇运动的机构是（C）。 33. 减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速

Ａ. 曲柄摇杆机构；Ｂ. 双摇杆机构；Ｃ. 槽轮机构；Ｄ. 齿或增大转距。

轮机构。 34. 两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）

12. 曲柄摇杆机构的死点发生在（C）位置。 三种配置齿轮的形式。

Ａ. 主动杆与摇杆共线；Ｂ. 主动杆与机架共线；Ｃ.从动35. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。

杆与连杆共线；Ｄ. 从动杆与机架共线。 36. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固

13. 在带传动中(减速传动) ，带的应力最大值发生在带（C）。 游式）三种。

Ａ. 进入大带轮处；Ｂ. 离开大带轮处；Ｃ. 进入小带轮37. 轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。

处；Ｄ. 离开小带轮处。 38. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）

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14. 为了使带与轮槽更好的接触，轮槽楔角应（A）Ｖ带截面的

楔角。

Ａ. 小于；Ｂ. 大于；Ｃ. 等于。

15. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（D）。 Ａ. 两齿轮的模数和齿距分别相等； Ｂ. 两齿轮的齿侧间隙

为零；

Ｃ. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ. 两齿轮的模数和压

力角分别相等。

16. 在普通圆柱蜗杆传动中，若其他条件不变而增加蜗杆头数，

将使（A）。

Ａ. 传动效率提高；Ｂ. 蜗杆强度提高；Ｃ. 传动中心距增大；

Ｄ. 蜗杆圆周速度提高。

17. 自行车车轮的前轴属于（C）轴。 Ａ. 传动轴；Ｂ. 转轴；Ｃ. 固定心轴；Ｄ. 转动心轴。 18. 自行车的中轴属于（A）轴。 Ａ. 传动轴；Ｂ. 转轴；Ｃ. 固定心轴；Ｄ. 转动心轴。 19. 自行车的后轴属于（A）轴。 Ａ. 传动轴；Ｂ. 转轴；Ｃ. 固定心轴；Ｄ. 转动心轴。 20. 渐开线的形状取决于（B）直径。 Ａ. 节圆；Ｂ. 基圆；Ｃ. 分度圆；Ｄ. 齿顶圆。 21. （A）是齿轮最主要的参数 。 Ａ. 模数； Ｂ. 压力角；Ｃ. 分度圆；Ｄ. 齿数。 22. 国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=（D）。 Ａ. 35°； Ｂ. 30°；Ｃ. 25°；Ｄ. 20°。 23. 圆锥齿轮传动适用于（A）传动。 Ａ. 相交轴； Ｂ. 平行轴；Ｃ. 交错轴。 24. 蜗杆传动适用于（C）传动。 Ａ. 相交轴； Ｂ. 平行轴；Ｃ. 交错轴。 25. 传动比大而且准确的传动是（D）。 Ａ. 带传动； Ｂ. 链传动；Ｃ. 齿轮传动； Ｄ. 蜗杆传动。 26. 不能用于传动的螺纹为（A）螺纹。 Ａ. 三角形； Ｂ. 矩形 ；Ｃ. 梯形；Ｄ. 锯齿形。 27. 定轴轮系的总传动比等于各级传动比（B）。 Ａ. 之和； Ｂ. 连乘积 ；Ｃ. 之差；Ｄ. 平方和。 32. （D）的周转轮系，称为行星轮系。 Ａ. 单自由度； Ｂ. 无自由度 ；Ｃ. 双自由度；Ｄ. 三自由度。 28. 减速器的传动比ｉ=（A）。 Ａ. ＞1； Ｂ. ＜1；Ｃ. ＝1。 29. 普通螺纹的公称直径是（C）。 Ａ. 螺纹的中径； Ｂ. 螺纹的小径；Ｃ. 螺纹的大径。 30. 30000型轴承是代表（D）。 Ａ. 调心球轴承；Ｂ. 深沟球轴承；Ｃ. 圆柱滚子轴承；Ｄ. 圆锥滚子轴承。 31. 推力球轴承的类型代号为（C）。 Ａ. 10000；Ｂ. 30000；Ｃ. 50000；Ｄ. 60000。 32. 在各种类型轴承中，（D）不能承受轴向载荷。 Ａ. 调心球轴承；Ｂ. 深沟球轴承；Ｃ. 圆锥滚子轴承；Ｄ.

圆柱滚子轴承。

33. 凸缘联轴器是一种（A）联轴器。

Ａ. 固定式刚性联轴器；Ｂ. 可移式刚性联轴器；Ｃ. 弹性

联轴器；Ｄ. 金属弹簧式弹性联轴器。 34. 自行车飞轮的内部结构是属于（B）。

Ａ. 链传动；Ｂ. 超越离合器；Ｃ. 安全 离合器；Ｄ.弹性

联轴器。 35. 转轴承受（A）。

Ａ. 扭矩； Ｂ. 弯矩；Ｃ. 扭矩和弯矩。 36. 对于高负荷、重要的转轴，应选用（D）材料。 Ａ. Q235；Ｂ.45钢；Ｃ. 20钢；Ｄ.40Cr。 37. 在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座，其

目的是（B）。

Ａ.易拧紧；Ｂ.避免偏心载荷；Ｃ. 增大接触面；Ｄ.外观

好。

38. 圆锥销的锥度是（B）。

Ａ.1：60；Ｂ.1：50；Ｃ. 1：40；Ｄ.60：1。

五、计算题

1、计算下图机构的自由度，并判断机构的运动是否确

定。

(1) 解： F=3n-2PL-PH = 3×4-2×4-2 =2 (运动确定) ( 2) 解： F=3n-2PL-PH = 3×6-2×8-1 =1 (运动确定) (3) 解： F=3n-2PL-PH = 3×5-2×7-0 =1 (运动确定) (4)

解：

F=3n-2PL-PH = 3×6-2×8-1 =1

(运动确定)

(5)

解：

F=3n-2PL-PH = 3×7-2×10-0 =1

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解： F=3n-2PL-PH = 3×3-2×3-2 =1 (运动确定)

(6) 解： 解： F=3n-2PL-PH = 3×9-2×12-2 =1 (运动确定) (7) 解： F=3n-2PL-PH = 3×10-2×14-0 =2 (运动确定) (11) F=3n-2PL-PH = 3×7-2×9-1 =1 (运动确定) (12) 解： F=3n-2PL-PH = 3×4-2×5-1 =1 (运动确定) (8) 解： F=3n-2PL-PH = 3×3-2×3-2 =1 (运动确定) (13) 解： (14) F=3n-2PL-PH = 3解： ×3-2×3-2 =1 F=3n-2PL-PH = 3×7-2×10-0 (运动确定) =1 (运动确定) (9) 解： F=3n-2PL-PH = 3×5-2×7-0 =1 (运动确定) 解： C(15) F=3n-2PL-PH = 3×3-2×4-0 AB=BC=BD =1 B (运动确定) D (10) A(16)

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解： F=3n-2PL-PH = 3×4-2×4-2 =2 (运动确定)

(17) 参考试题：已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，中心距*解： F=3n-2PL-PH = 3×7-2×10-0 =1 (运动确定) a=200mm，传动比i=3，压力角?=20°，ha=1，c* =0.25，m =5mm。

试求两轮的齿数、分度圆、齿顶圆和基圆的直径，齿厚和齿槽宽。

(已知cos?≈0.94) (14分) 解:

1 由i=Z2/Z1 可知Z2=iZ1 (1分) 由中心距 a=m(Z1+Z2)/2=2mZ1 (1分) 则 齿轮1齿数 Z1=20 (1分) 齿轮2齿数 Z2=60 (1分) 2 齿轮1分度圆直径 d1=mz1=100 (1分) 齿轮2分度圆直径 d2=mz2=300 (1分)

3 齿轮1齿顶圆直径 da1=m(z1+2ha)=110 (2分) 齿轮2齿顶圆直径 da2= m(z1+2ha)=310 (2分) 4 齿轮1基圆直径 db1= d1 cos20=94.0 (1分)

° 齿轮2基圆直径 db2= d2 cos20=281.9 (1分) 5 齿厚和齿槽 s=e=πm/2=7.9 (2分)

* （2）一对啮合的标准直齿圆柱齿轮(?=20o,ha=1)。已知Z1 =30, Z2=90,m=5mm.试求这对齿轮的分度圆直径, 齿顶圆直径, 齿根圆直径, 传动比和中心距。 解: 1 齿轮1分度圆直径 d1=mz1=5×30=150 (1分) 齿轮2分度圆直径 d2=mz2=5×90=450 (1分) 2 齿轮1齿顶圆直径 da1=m(z1+2ha) =5×(30+2×1)=160 (2分) 齿轮2齿顶圆直径 da2= m(z1+2ha) =5×(90+2×1)=460 (2分) 3 齿轮1齿根圆直径 df= m(z1-2ha-2c*)

°(18) 解： F=3n-2PL-PH = 3×5-2×7-0 =1 (运动确定) (19) **解： F=3n-2PL-PH = 3×9-2×12-0 =3 (运动确定) 液压缸为动力源 (20) *解： F=3n-2PL-PH = 3×9-2×12-2 =1

**

(运动确定)

=5×(30-2×1-2×0.25)

=137.5 (2分) 齿轮2齿根圆直径 df= m(z2-2ha-2c*)

*

2.齿轮几何尺寸计算

（1）已知一对传动标准正常直齿圆柱齿轮(?=20o,ha=1)的中

*

=5×(90-2×1-2×0.25)

=437.5 (2分) 4 传动比 i=Z2/Z1=90/30 =3 (1分) 5 中心距 a=m(Z1+Z2)/2=5×(30+90/2)=300 (1分)

3、轮系传动比计算 （1）如图所示轮系中，已知z1=20、,z2=36、z2’=18、z3=68、z3’=17、z5=40。试求传动比i15，并标示各齿轮运转方向。（10

分）

心距为240mm,传动比为3,模数为2mm,求两齿轮的齿数、分度圆

直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高与齿根高。

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解：

i15???n1n5

(4)如图所示轮系,已知Z1 =240. Z2 =20 .Z3 =25 .Z4 =40. Z5 =75 .Z6 =20. Z7=40 . Z8 =2 .Z9 =80 .n1=800r/min.试求n9,并确定各轮

的回转方向。

z2z3z4z5z1z2'z3'z436?68?4020?18?17??16

（方向标在图上） （4分）

（2）如图所示轮系,已知Z1 =34、Z2 =17、Z2 ’=30、Z3 =Z4 =15、Z3 ’=45,试求i14,并确定各轮的回转方向。 i14??n1n4

z2z3z4z1z2'z3'参考试题：如图所示轮系,已知Z1 =300. Z2 =30 .Z3 =25 .Z4 =40. Z5 =75 .Z6 =20. Z7=60 . Z8 =2 .Z9 =100 .n1=450r/min.试求n9,并

确定各轮的回转方向。（15分） 解：i?n1?z2z4z5z7z9?30?40?75?60?100 =45 19n9z1z3z4z6z8300?25?40?20?2n9=10 r/min （方向标在图上） 17?15?1534?30?45解: ??1/16 ?? （方向标在图上） （2分） (3)下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。其中Z1=18，Z2=36，Z3=20，Z4=40，，Z5=2，Z6=50，若n1=1000r/min，鼓轮直径D=200mm，试求蜗轮的转速及重物G的移动速度。重物提起时，试确定n1的旋转方向。 参考试题：下图为一卷扬机的传动系统，末端是蜗杆传动。其中Z1=30，Z2=50，Z3=20，Z4=60，Z5=1，Z6=100，若n1=3000r/min，鼓轮直径D=100mm，试求蜗轮的转速及重物G的移动速度。重物提起时，试确定n1的旋转方向。（15分） 解：i16 (5)如图所示轮系,已知Z1 =120 Z2 =20 Z3 =25 Z4 =40 Z5 =75 Z6 = Z7=

Z8=20 Z9 =1 Z10 =96 n1=960r/min.试求n10,并确定各轮的回转方向.

解

20?40?75?20?20?96 ?48n6=6 r/min （方向标在图上） 120?25?40?20?20?1v??Dn/60?1000?3.14?100?6/60?1000?0.0314(m/s) 960?n10??2048? 方向如图

?zzzn1300050?60?100 =500 ?246??n6z1z3z5n630?20?1i110?n1z2z4z5z7z8z10960??n10z1z3z4z6z7z9n10

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拆卸（1分），在此设计阶梯（1分）

2处不合理（1分）：齿轮无法装配（1分），设计成阶梯（1

分）；

3处不合理（1分）：轴套外径大于轴承内圈外径，不利于

拆卸（1分），在此设计阶梯轴套（1分）

4处不合理（1分）：联轴器没有轴向定位（1分），设计轴

肩定位（1分）

5处不合理（1分）：联轴器没有轴向固定（1分）,设计轴

端档圈1分）

1. 分析下列平面机构的自由度。(a. F=1，b. F=2，c. F=1，

d. F=1，e. F=1，f. F=1。)

六、改错题

1、下图中的1、2、3、4、5处是否合理？为什么？应如何改进？（用图表达） 12345 解：可以用以下图表达或后续文字描述

1处不合理（1分）：轴肩直径大于轴承内圈外径，不利于拆卸（1分），在此设计阶梯（1分） 2处不合理（1分）：与齿轮配合处轴头宽度超过轮毂宽度，不利于定位（1分），缩短（1分）； 3处不合理（1分）：轴套外径大于轴承内圈外径，不利于拆卸（1分），在此设计阶梯轴套（1分） 4处不合理（1分）：轴承内圈配合处不能有螺纹，易损坏轴承（1分），在此设计退刀槽（1分） 5处不合理（1分）：没有倒角，不利于螺母装配（1分）,与螺母装配处要有倒角. （1分） 2、下图轴的结构设计是否合理？为什么？应如何改进？（用图表达） 12345 解：可以用以下图表达或后续文字描述

1处不合理（1分）：轴肩直径大于轴承内圈外径，不利于

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拆卸（1分），在此设计阶梯（1分）

2处不合理（1分）：齿轮无法装配（1分），设计成阶梯（1

分）；

3处不合理（1分）：轴套外径大于轴承内圈外径，不利于

拆卸（1分），在此设计阶梯轴套（1分）

4处不合理（1分）：联轴器没有轴向定位（1分），设计轴

肩定位（1分）

5处不合理（1分）：联轴器没有轴向固定（1分）,设计轴

端档圈1分）

1. 分析下列平面机构的自由度。(a. F=1，b. F=2，c. F=1，

d. F=1，e. F=1，f. F=1。)

六、改错题

1、下图中的1、2、3、4、5处是否合理？为什么？应如何改进？（用图表达） 12345 解：可以用以下图表达或后续文字描述

1处不合理（1分）：轴肩直径大于轴承内圈外径，不利于拆卸（1分），在此设计阶梯（1分） 2处不合理（1分）：与齿轮配合处轴头宽度超过轮毂宽度，不利于定位（1分），缩短（1分）； 3处不合理（1分）：轴套外径大于轴承内圈外径，不利于拆卸（1分），在此设计阶梯轴套（1分） 4处不合理（1分）：轴承内圈配合处不能有螺纹，易损坏轴承（1分），在此设计退刀槽（1分） 5处不合理（1分）：没有倒角，不利于螺母装配（1分）,与螺母装配处要有倒角. （1分） 2、下图轴的结构设计是否合理？为什么？应如何改进？（用图表达） 12345 解：可以用以下图表达或后续文字描述

1处不合理（1分）：轴肩直径大于轴承内圈外径，不利于

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