机械设计基础试题试题库及答案

机械设计基础试题库及答案

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。 ………………………（ √） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。 ……………………………（× ） 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 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

4、 下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ）

A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键 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。

2、 机械中不可拆卸的基本单元称为（零件 ），它是（ 制造 ）的单元体 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）。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。

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。 二、选择题(每空一分)

1.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。 A. 0 B. 1 C. 2

2.在机构中原动件数目 B 机构自由度时，该机构具有确定的运动。 A. 小于 B. 等于 C. 大于。

3.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会 B 。 A. 增多 B. 减少 C. 不变。 4.构件运动确定的条件是 C 。

A. 自由度大于1 B. 自由度大于零 C. 自由度等于原动件数。

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=1 F=3×7-2×9-1=2

F=3×5-2×7=1 F=3×9-2×12-1×2=1

F=3×3-2×4=1 F=3×3-2×4=1

F=3×3-2×4=1

四.如图所示为一缝纫机下针机构， 试绘制其机构运动简图。(5分)

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。

4.在图示导杆机构中，AB为主动件时，该机构传动角的值为 90 。

5.在摆动导杆机构中，导杆摆角ψ=3 0°，其行程速度变化系数K的值为 1.4 。

6.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值 ＞0 ，对心曲柄滑块

机构的θ值 ＝0 ， 所以它 无 急回特性，摆动导杆机构 有 急回特性。

7.当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于 0 ，该机构处于 死点 位置。

8.一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成 定块 机构。 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 2．绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆的长度之和时，机

构 B

A.有曲柄存在 B.不存在曲柄 C. 有时有曲柄，有时没曲柄 D. 以上答案均不对

3．当急回特性系数为 C 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。

A. K＜1 B. K＝1 C. K＞1 D. K＝0 4．当曲柄的极位夹角为 D 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。 A.θ＜0 B.θ=0 C. θ≦0 D. θ﹥0 5．当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对，曲柄在“死点”位置 的瞬时运动方向

是。 （ C ）

A.按原运动方向 B.反方向

C.不确定的 D. 以上答案均不对 6．曲柄滑决机构是由 A 演化而来的。

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 7．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于

其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做 B 。 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 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A B.角B D.0° E.90°。

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 。 A.K=1 B.K>1 C.K<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,机构的传力性能越

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

第四章 凸轮机构

一、填空题(每空一分)

1.凸轮机构主要是由_凸轮__、_从动件___和固定机架三个基本构件所组成。 2.按凸轮的外形，凸轮机构主要分为_盘形__、_移动__凸轮等基本类型。 3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_尖顶__、_滚子__和平底、球面底四种。 4.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的__基圆__。 5.凸轮理论轮廓曲线上的点的某点的法线方向(即从动杆的受力方向）与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_压力角___。

6.随着凸轮压力角α增大，有害分力F2将会_增大__而使从动杆自锁“卡死”，通常对移动式从动杆，推程时限制压力角α。 7.等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生__刚性_冲击，引起机构强烈的振动。

二、选择题：(每空一分)

1. A 对于较复杂的凸轮轮廓曲线，也能准确地获得所需要的运动规律。

A.尖顶式从动杆 B.滚子式从动杆

C.平底式从动杆 D. 以上均不对

2． A 可使从动杆得到较大的行

程。

A.盘形凸轮机构 B.移动凸轮机构

C.圆柱凸轮机构 D. 以上均不对

3.理论廓线相同而实际廓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 A 。 A.相同 B.不相同。

4.对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用 C 运动规律。

A.等速 B.等加速等减速 C.正弦加速度。

5.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 B 冲击。它适用于 E 场合。

A.刚性 B.柔性 C.无刚性也无柔性 D.低速 E.中速 F.高速 6.滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应 B 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。

A.大于 B.小于 C.等于

7.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 A 。

A.永远等于 B.等于常数 C.随凸轮转角而变化 四、 已知凸轮机构如图，在图上标注出： （5分）

点的压力角αA，并量出其值

凸轮从图示位置转过90°后的压力角α

第五章 其他常用机构

一、判断题：

1．单向间歇运动的棘轮机构，必须要有止回棘

爪。 √ 2．棘轮机构和槽轮机构的主动件，都是作往复摆动运动的。 × 3．槽轮机构必须有锁止圆

弧。 √

4．止回棘爪和锁止圆弧的作用是相同

的。 √ 5．摩擦式棘轮机构是“无级”传动

的。 √

6．槽轮机构运动系数τ恒小于

0.5. ×

7．棘轮机构运动平稳性差，而槽轮机构运动平稳性好。 √ 二、选择题：

1． B 当主动件作连续运动时，从动件能够产生周期性的时停、时动的运动。

A.只有间歇运动机构，才能实现 B.除间歇运动机构外，其他机构也能实现

C. 只有齿轮机构，才能实现 D. 只有凸轮机构，才能实现

2．棘轮机构的主动件

是 B 。

A.棘轮 B.棘爪 C.止回棘爪 D. 以上均不是

3．若使槽轮机构τ增大，需要_ A

_.

A.增加销数 B.减少径向槽数 C.加快拔盘转速 D.以上均不是

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___??arccos(rb/r)_____；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=22.5，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

m的压力角相等时，这对齿轮的中心距为 a?(z1?z2) 。

211.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≥1.3

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 。 A.100 mm B.200 mm C.50mm D.25 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=15.7mm,齿顶圆直径D０＝400mm,则该齿轮的齿数为___C___。

A. 82 B. 80 C. 78 D.76

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da?m(z?2)得88=4（z+2）；z=20

(2)d=mz=4×20=80 (3)h=2.25m=2.25×4=9

（4）db=mzcosα=4×20cos20=75.2

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）

第八章 蜗杆传动

一、选择题：

1.蜗杆头数 A 则传动效率高。

A.多 B.少 C. 与头数无关

2．在蜗杆传动中，蜗杆的 A 模数和蜗轮的端面模数应相等，并为标准值。

A.轴面 B.法面 C.端面 D. 以上均不对 3．当蜗杆头数Z 确定后，直径系数q越小，则螺旋升角 A ，效率越大。 A.越大 B.越小 C.越高 D. 越低

4．对普通蜗杆传动，主要应当计算 A 内的各几何尺寸。

A. 中间平面 B.法向面 C.端面 D. 以上均不是

5．当传动的功率较大，为提高效率，蜗杆的头数可以取 C 。

A. Z =1 B. Z =2 ～ 3 C. Z =4 6．蜗杆传动 A 自锁作

用。 A.具有 B.不具有 C. 有时有 D. 以上均不是

7．蜗杆传动与齿轮传动相比, 效

率 B 。

A.高 B.低 C. 相等 D. 以上均不是 二、判断题

1．蜗杆传动一般用于传递大功率、大传动

比。 （ × ）

2．蜗杆传动通常用于减速装

置。 （ √ ） 3．蜗杆的传动效率与其头数无

关。 （ × ）

4．蜗杆的导程角γ越大，传动效率越

高。 （ √ ） 三、分析题

1、如图所示蜗杆传动，已知蜗杆的螺旋线旋向和旋转方向，试求蜗轮的转向。（5分）

2．如图所示，已知输出轴上的锥齿轮Z4的转向n4，为了使中间轴Ⅱ上的轴向力能抵消一部分，试求：再图上标出各轮的转向。判断蜗杆传动的螺旋角方向（蜗杆、蜗轮）蜗杆、蜗轮所受各力方向以及锥齿轮Z3所受轴向力方向。（要求标在图上或另画图表示） （5分）

蜗杆右旋

1处应加垫圈

2处轴环高度高于轴承内圈高度 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 ??250 。

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=0.7Rs，e=0.7，A/R>e时，x=0.41，y=0.85，A/R≤e 时，x=1，y=0

S1 S2

解：

1、计算轴承的轴向力

派生力

S1=0.7R1=0.7×200=140N S2=0.7R2=0.7×100=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=0.7=e x1=1，y1=0

A2/ R2=140/100=1.4 x2=0.41，y2=0.85 取fp=1.0

则P1=fp（x1 R1+ y1 A1）

=200N

P2=fp（x2 R2+ y2 A2）

=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 角接触球轴承 圆锥滚子轴承 70000C（α=150） 70000AC（α=250） 70000B（α=400） FS=Fr/（2Y） FS=e Fr FS=0.68 Fr FS=1.14 Fr 轴承类型 角接触秋轴承 α=250 α=400 Fa/Co — — e 0.68 1.14 Fa/Fr＞e X 0.41 0.35 Fa/Fr≤e X 1 1 Y 0.87 0.57 Y 0 0 载荷性质 fp 载荷系数fp 无冲击或轻微冲中等冲击 击 1.0～1.2 1.2～1.8 强烈冲击 1.8～3.0

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=0.68Fr ，故有： Fs1=0.68 Fr1=0.68×3300N=2244N Fs2=0.68 Fr2=0.68×1000N=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=0.68，而

Fa1?2244?0.68?e

Fr13300 Fa2?1344?1.344＜e

Fr21000查表可得X1=1，Y1=0；X2=0.41，Y2=0.87。由表取fp=1.4，则轴承的当量动载荷为：

P1=fp（X1 Fr1+ Y1 Fa1）=1.4×(1×3300+0×2244)N=4620N

P2=fp（X2 Fr2+ Y2 Fa2）=1.4×(0.41×1000+0.87×1344)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

106?fTC?106?1?50500?=15010h＞12000 h Lh=??????60n?P?60?1450?4620?

?3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

错误！未找到引用源。A．小端 错误！未找到引用源。B.平均直径处 错误！未找到引用源。C.大端 错误！未找到引用源。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。

错误！未找到引用源。A．主动件 错误！未找到引用源。B.连杆 错误！未找到引用源。C.从动件 错误！未找到引用源。D.连架杆

3. 压力角α的定义是 。

错误！未找到引用源。A．从动件所受的力F与其法向分力Fn之间的夹角

错误！未找到引用源。B．从动件所受的力F与受力点速度方向之间所夹的钝角

错误！未找到引用源。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。

错误！未找到引用源。A．大于 错误！未找到引用源。B. 小于 错误！未找到引用源。C. 等于 错误！未找到引用源。D. 都可以

1 5. 在下列机构中，有急回特性的机构是 。

错误！未找到引用源。A．对心曲柄滑块机构 错误！未找到引用源。B．转动导杆机构 错误！未找到引用源。C．双曲柄机构 错误！未找到引用源。D．偏置曲柄滑块机构

6. 直齿圆柱齿轮无齿侧间隙啮合条件为 。

错误！未找到引用源。A．m1?m2?m,?1??2?? 错误！未找到引用源。B．s1?e2

错误！未找到引用源。C．???1 错误！未找到引用源。D. 都不对

7. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。

错误！未找到引用源。A. 模数较大时 错误！未找到引用源。B. 模数较小时

错误！未找到引用源。C. 齿数较少时 错误！未找到引用源。D. 齿数较多时

8. 在下列四种型号的滚动轴承中， 必须成对使用。

错误！未找到引用源。A. 深沟球轴承 错误！未找到引用源。B. 圆锥滚子轴承

错误！未找到引用源。C. 推力球轴承 错误！未找到引用源。D. 圆柱滚子轴承

9. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 。

错误！未找到引用源。A. 拉力 错误！未找到引用源。B. 扭矩 错误！未找到引用源。C. 压力 错误！未找到引用源。D. 拉力和扭矩 10. 轴环的用途是

错误！未找到引用源。A作为轴加工时的定位面 错误！未找到引用源。B. 提高轴的强度

错误！未找到引用源。C. 提高轴的刚度 错误！未找到引用源。D. 是轴上零件获得轴向定位

二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。 （ × ） 2. 在平键联接中，平键的两侧面是工作面。 （ √ ） 3. 带传动在工作时，产生弹性滑动是由于传动过载。 （ × ） 4. 向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。 （ √ ） 5. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 （ √ ） 6. 选用滑动轴承的润滑油时，转速越高，选用油的粘度越高。 （ × ） 7. 蜗杆传动，蜗杆头数越少，传动效率越低。 8. 链节距越大，链速也越不均匀。 （ √ ） 9. 曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性系数Ｋ也越大，机构的急回特性也越显著。 （ √ ） 10. 槽轮机构的主动件是槽轮。 （ × ） 三、填空题（每题2分，共20分）

1. 花键联接按其齿形不同，可分为 矩形 、 渐开线 联接。

2. 当带传动的传动时，打滑首先发生在带轮的 小 轮上。若正常工作时，在 大 轮上带的速度大于带轮的速度。 3. 蜗杆传动的失效经常发生在（ 涡轮 ）上。

4. 对于具有两个整转副的铰链四杆机构，若取机构的 最短杆 为机架，则可获得双曲柄机构。

5. 在滚子从动件盘形凸轮机构中，若实际廓线变尖且压力角超过许用值，应采取的措施是 增大及圆半径 。

6. 两构件通过 点 或 线 接触组成的运动副称为高副。

7. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现 刚性 冲

击。

8. V带传动的主要失效形式是 打滑 和 疲劳断裂 。 9. 工作时只受 弯矩 不承受 扭矩 的轴称为心轴。

10. 弹性套柱销 联轴器能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动。

四、简答题（每小题5分，共20分） 1．试述螺纹联接防松的方法。

答：螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。

摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母 机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝

破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。 2．试分析影响带传动承载能力的因素？

答：初拉力F0、包角a、摩擦系数f、带的单位长度质量q、速度v。 3．链传动与带传动相比较有哪些优点？（写三点即可）

答：1）无弹性打滑和打滑现象，因而能保证平均传动比不变； 2）无需初拉力，对轴的作用力较小；

3）可在环境恶劣下工作；

4. 涡轮与蜗杆啮合时的正确啮合条件是什么？

解：

mx1?mx2?m???x1??x2???

?????五、计算题（每小题10，共30分）

1．图示斜齿圆柱齿轮传动。

1）按Ⅱ轴轴向力平衡原则，确定齿轮3、4的旋向； 2）判断齿轮1、4的受力方向（标在图上）。

2．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：轴承定位高度超过内圈厚度；

2处：轴段长应比轮毂稍短，且定位高度超过轴承内圈厚度；

3处：圆螺母固定应有退刀槽。 3．计算下列机构的自由度。

1. a）解：F＝3n－2PL－Ph＝3*5－2*7－0＝1

此题中存在复合铰链

备注：此题中5个构件组成复合铰链，共有4个低副

2. b）解：F＝3n－2PL－Ph＝3*4－2*5－1＝1

此题中滚子为局部自由度

一、填空（每空1分）

T-1-1-01-2-3、构件是机器的 运动 单元体；零件是机器的 制造 单元体；部件是机器的 装配 单元体。

T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为 低副 和 高副 ，低副又可分为 转动副 和 移动副 。

T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为 低副和 高副 。

T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为 2 。

T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于 主动件数目。

T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的 工作情况和 受力情况 。 T-2-2-07-2-1、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为 高副 。 T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构 无 死点位置，而当摇杆为原动件时，机构 有 死点位置。

T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆 共线 位置。 T-3-2-10-2-1、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： 急回特性 。

T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为 相等 。

T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由 机架、凸轮、从动件 三个基本构件组成的。 T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为 直线 运动。

T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。 T-6-7-15-2-3、链传动是由 主动链轮 、从动链轮 、绕链轮上链条 所组成。 T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于 挠性件 传动。

T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时，当主动齿轮的 齿根_推动从动齿轮的 齿顶 ，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮 齿顶圆 与啮合线的交点；当主动齿轮的 齿顶 推动从动齿轮的 齿根 ，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮 齿顶圆 与啮合线的交点。

T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为 模数 和 压力角 分别相等。

T-7-2-19-3-2、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。

T-7-2-20-2-2、渐开线齿形常用的加工方法有 仿形法 和 范成法 两类。

T-7-2-21-2-2、在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1 = σH2。

T-7-10-22-2-2、斜齿圆柱齿轮的重合度 大于 直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力 高 ，可用于高速重载的场合。

T-8-2-23-2-3、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数 越少 ，则传动比就越大。

T-8-2-24-2-3、蜗杆传动的中间平面是指：通过_蜗杆_轴线并垂直于__蜗轮__轴线的平面。

T-8-2-25-2-3、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ ma1=mt2、αa1=αt2、λ=β_。

T-10-2-26-2-3、若键的标记为键C20×70GB1096-79,则该键为C型平键，b=20，L=70。

T-10-1-27-2-2、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称定轴轮系轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称 周转星轮 系。

T-11-2-28-2-3、轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递运动和转矩，按轴的承载情况不同，可以分为 转轴、心轴、传动轴 。

T-10-1-29-2-3、机械静联接又可以分为 可拆 联接和 不可拆 联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于 可拆 连接。

T-10-2-30-2-3、.螺纹联接防松的目的是防止螺纹副的相对运动，按工作原理的不同有三种防松方式： 摩擦力 防松、 机械 防松、 其它方法 防松。 T-10-2-31-2-1、平键的工作面是键的 两侧面 。 T-10-2-32-2-1、楔键的工作面是键的 上下两面 。

T-12-4-33-2-1、滑动轴承中所选用的润滑油，其粘度越大，则其承载能力越 大 。

T-10-2-34-2-1、普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据 轴的直径 按标准选择。

T-12-2-35-2-2、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用 基孔 制，外圈与轴承孔的配合采用 基轴 制。

二、判断题(正确的打√，错误的打×)（每题2分）

P-1-1-01-2-2、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（×）

P-3-2-02-2-2、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。（√ ） P-3-2-03-2-2、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。 (×) P-3-2-04-2-2、机构处于死点位置时，其传动角等于90°。 (×) P-4-2-05-2-2、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。(×)

P-4-2-06-2-2、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（√） P-6-3-07-2-2、带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。 (√ ) P-6-3-08-2-2、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。（×） P-7-1-09-2-2、基圆以内无渐开线。(√)

P-7-9-20-2-2、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。（×）

P-8-2-21-2-2、蜗杆传动一般用于大速比的场合。(√)

P-8-2-22-2-2、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。（×） P-9-1-23-2-2、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（×） P-10-1-24-2-2、楔键的顶底面是工作面。(√)

P-10-1-25-2-2、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。 （×）

P-10-2-26-2-2、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。（√）

P-10-2-27-2-2、螺纹联接是可拆联接。 (√)

P-12-3-28-2-2、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大，则轴承的承载能力越高。(√ )

P-12-3-29-2-2、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。（√ ）

三、选择题 (将正确答案的序号填在括号中)（每题2分） A-1-1-01-3-2、在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为(A)

A.零件 B.机构 C.构件 D.部件

A-2-2-02-3-2、平面运动副所提供的约束为（C） A.1 B.2 C.1或2 D.3 A-2-2-03-3-2、若两构件组成低副，则其接触形式为（A）

A.面接触 B.点或线接触 C.点或面接触 D.线或面接触 A-2-4-04-3-2、机构具有确定相对运动的条件是(A)

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 A-3-2-05-3-2、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(B)

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

A-4-2-06-3-2、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) 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 A-6-5-07-3-2、带传动的主要失效形式是带的(A)

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 A-6-3-08-3-2、带传动中弹性滑动现象的产生是由于（C） A.带的初拉力达不到规定值 B.带与带轮的摩擦系数过小 C.带的弹性变形 D.带型选择不当 A-6-3-09-3-2、 (A )是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。 A.弹性滑动 B.打滑 C.松驰 D.疲劳破坏

A-7-2-10-3-2、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于(D)

A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆 A-7-7-11-3-2、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（B） A.齿面胶合 B.轮齿疲劳折断 C.齿面磨粒磨损 D.轮齿过载折断 A-7-7-12-3-2、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是（A） A.齿面点蚀 B.齿面胶合 C.齿面磨损 D.轮齿折断

A-7-11-13-3-2、为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（C）

A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.直齿锥齿轮传动 D.直齿圆柱齿轮传动

A-7-7-14-3-2、齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在(B)

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

4.图示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2（右），当a轴旋转100圈时，b轴转4.5圈，求Z4=？ i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5 z4=40

试题三

一.填空

1.机器或机构 构件 之间，具有确定的相对运动。 2.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。

3.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。 4.凸轮机构能使从动杆按照 凸轮轮廓曲线，实现各种复杂的运动。

5.双圆销外啮合槽轮机构，槽轮有6条槽，要使槽轮转两圈，曲柄盘应转12圈。 6.三角带表面上印有B2240，它表示该三角带是 B，基准长度（公称）长度为2240mm。

7.模数是齿轮的 主要 参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的 依据 ，齿形的大小和强度与它成 正比。

8.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的 法面 模数和 螺旋角都相等，齿轮的角相等而旋向 相反。

9.规定蜗杆 头数 与螺旋升角的之比，称为蜗杆特性系数 正切。

10.在工作中同时承受 弯矩 和 扭矩 两种作用，本身又转动的轴，叫转轴。 二.判断

1，运动副是联接，联接也是运动副。 （错）

2，曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。 （对 ）

3，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。（错）

4，分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。 （ 对） 5，速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。 （错） 三.简答

1. 什么叫标准齿轮？

压力角200模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮 2. 为什么要限制齿轮的最少齿数？ 范成法加工齿轮齿数低于17发生根切

3. 两轴相互平行的情况下采用什么类型的齿轮传动，并叙述其优点。 直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮（传动平稳、承载大） 5. 举例说明急回特性在生产中有什么意义？ 例 牛头刨床空程速度快提高生产率 四.计算

1. 有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200，Z=25，Z2=50，求（1）如果n1=960r/min，n2=？ （2）中心距a=？ （3）齿距p=？ 答：n2=480 a=75 p=6.28

2. Z1=15，Z2=25，Z3=20，Z4=60。n1 =200r/min（顺时针）n4=50r/min（顺时针）试求H的转速。

答：(200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20 nH=75

3. 计算此机构的自由度。 答：3*5-2*7=1

4. 齿轮轴由一对7206轴承支承，Fr1=5200N，Fr2=3800N，Fx=2200N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷。

答：S1=Fr1/2Y=5200/2*0.4ctg140=1620 S2=Fr2/2Y=3800/2*0.4ctg140=1184 S1+Fx>S2 1620+2200>1184 Fa2=S2=1184 Fa1= S1+Fx=3820

Fa1/Fr1=3800/5200=0.73>e=0.37 Fa2/Fr2=1184/3800=0.31

一、填空

1.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____。 2.图示机构要有确定运动需要有_________1________个原动件。

3.平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为______双曲柄机构__________。

4. 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_________不存在______________死点位置。

（A） 曲柄与连杆共线时，（B）摇杆与连杆共线时，（C）不存在， 5. 凸轮机构基圆半径越__大_，压力角越__小_，机构传动性能越好。

6.键联接的主要用途是：_________周向固定_________，键“12X50”的含义是________传递运动和转矩__________。

7. 普通平键联接所能传递的最大转矩为T，现要传递的转矩为1.5T，则应__________安装一对平键______________。

（A）把键长增大到1.5倍，（B）把键高增大到1.5倍 （C）把键宽增大到1.5倍 （D）安装一对平键

8. 螺纹的公称直径是指它的______外径_____，螺纹“M12X1.5左”的含义是_______左旋细牙螺纹公称直径12 _____________。

9. 普通螺栓联接中的松螺纹联接与紧螺纹联接之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺纹部分不存在________扭转________作用。 （A） 拉伸 （B）扭转 （C）剪切 （D）弯曲

10. 一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米，则螺杆应转____1/3 _____圈，

11.国标规定，三角带有__________ Y Z A B C D E _________共七种类型，代号“B2240”表示的含义是：______基准长度2240mm _____________。

12. 带传动主要是依靠____带和两轮接触面之间的摩擦力_________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 （B） 带和两轮接触面之间的摩擦力 （D）带松边拉力

13.三角带横截面为等腰梯形，夹角为40度，在设计三角带轮时，轮槽夹角一般确定为 _________小于40度_____________ （A） 大于40度 （B）等于40度 （C）小于40度

14.带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角_______变小________，

15.渐开线齿廓形状取决于_____________基圆________直径大小，

16.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是__模数相等，压力角相等_______，

17.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目______多_______，齿轮传动越______平稳_________，

18.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为15.7毫米，齿根圆直径为367.5mm，则该齿轮的齿数为______76________，

19.闭式软齿面齿轮传动的强度设计，首先按_____齿面接触疲劳_____强度条件计算，校核_____齿根弯曲疲劳强度____________。

20.轮系通常分为___________定轴轮系_________________和______________行星轮系_____________两种。 二、简要回答

1.作出下列机构图示位置压力角。

2.图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构

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