河北科技大学《机械设计基础》试题库

《机械设计基础》试题库 一、

填空题

（机械原理部分）

1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的 机构。 2．机构具有确定运动的条件是 数目与 数目相等。 3．平面四杆机构的压力角愈 ，传力性能愈好。 4．平面四杆机构的传动角愈 ，传力性能愈好。

5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是 机构、 机构。 6．在平面四杆机构中，用 系数表示急回运动的特性。

7．摆动导杆机构中，以曲柄为原动件时，最大压力角等于 度，最小传动角等于 度。 8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ = 30°，则其行程速比系数K的值为 。 9．四杆机构是否存在止点，取决于 是否与 共线。

10．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得 机构。

11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架， 这个机构叫__ 机构。

12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。 13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。

14．凸轮机构主要由 、 、和 三个基本构件组成。 15．盘形凸轮的基圆，是指以凸轮的 轮廓的 值为半径所作的圆。 16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由 来决定。 17．据凸轮的形状，凸轮可分为 凸轮、 凸轮和移动凸轮。

18．凸轮机构的压力角是指 的运动方向和 方向之间所夹的锐角。 19．在实际设计和制造中，一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是

相等、 相等、 且 相反。 20． 在实际设计和制造中，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 、

。

21．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是 。 22．在标准齿轮的分度圆上， 与 数值相等。

23．斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度 ，因而承载能力 。 24．.渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越 ， 圆上的压力角为零。 25．单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是 圆的切线。

26．渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、 、 、 系数和顶隙系数。 27．我国规定齿轮标准压力角为 度；模数的单位是 。

28．齿轮切削加工方法可分为仿形法和范成法，用成形铣刀加工齿形的方法属 法，用滚刀

加工齿形的方法属 法。

29．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为 圆。 30．在普通铣床上用铣刀加工斜齿圆柱齿轮时，刀号据 选取。 31．渐开线齿轮 的特性称为中心距可分性。 32．齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须 。

33．用齿条型刀具按范成法加工齿轮，如果切齿结束时，刀具的中线与轮坯分度圆相切，则加工

出来的齿轮是 齿轮，刀具的中线与轮坯分度圆不相切，则加工出来的齿轮称为 齿轮。

34．规定渐开线标准斜齿圆柱齿轮____ 面上的参数为标准值。 35．直齿圆锥齿轮的标准模数规定在____端的 圆上。

36．对于正确安装的一对渐开线圆柱齿轮，其啮合角等于 圆上的 角。 37．在课本上所介绍的间歇运动机构中，其中两种机构的名称是： 机构、 机构。

38．外槽轮机构由 、 和机架组成，其中拨盘作 转动。 （机械零件部分）

1.联轴器主要用于 以实现 之间运动与动力的传递。

2.弹性联轴器因装有 元件，不仅可以补偿两轴间的偏移，而且具有 的能力。 3.操纵式离合器主要有 和 两类。

4.在设计一对闭式传动钢制软齿面齿轮的计算中,先按 疲劳强度计算齿轮的主要 尺寸,再按 疲劳强度进行校核。

5.在圆柱齿轮减速器中,为了 一般将小齿轮做得比大齿轮宽一些,强度 计算时,按 齿轮的宽度进行计算。

6.对一般工作条件下的闭式齿轮传动，如果是硬齿面齿轮，应按 疲劳强度 进行设计计算，按 校核。

7．阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是：蜗杆的轴向模数应等于蜗轮的 ,

蜗杆 应等于蜗轮的端面压力角，蜗杆分度圆导程角应等于蜗轮分度圆 角，且两者 方向相同。

8．蜗杆传动的主要失效形式是 、 和磨损。

9．通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面称为 ，在此平面，渐开线蜗杆与蜗轮的 啮合可视为 与 的啮合。

10．一对蜗杆蜗轮传动,在其啮合处，蜗杆所受圆周力与蜗轮所受 力大小相等，方向 相反。

11．蜗轮材料常用 。蜗杆材料常用 。 12．对闭式蜗杆传动除了要进行强度计算外，还需进行 计算。 13．只承受 的轴称为传动轴。 14．既承受 又承受 的轴称为转轴。 15． 的轴称为心轴。 16．轴的常用材料是 和 。 17．当轴上需要切制螺纹时，应设有 。

18．足够的 、合理的 和良好的 是设计轴必须满足的基本要求。 19．按用途不同，平键可分为 平键、 平键、 和滑键 三种。其中 键用于静联接， 键用于动联接。

20．楔键的工作面是 ，而半圆键的工作面是 。平键的工作面是 。 21．标准平键静联接的主要失效形式是 。 22．花键联接由 和 组成。矩形花键的定心方式有 定心、 定心、 定心。

23．花键联接的主要失效形式是 。

24．花键联接的主要失效形式，对于静联接为 ，对于动联接为 。 25．花键联接按齿形的不同分为 花键、 花键和三角形花键三类。 26．花键联接的工作面是 ，工作时靠 传递转矩。

27．联接可分为动联接和静联接两类， 的联接称为静联接。 28．圆柱普通螺纹的牙型角是指在 截面内， 的夹角。

29．圆柱普通螺纹的导程是指同一螺纹线上的 在中径线上

的轴向距离。

30．圆柱普通螺纹的螺距是指相邻螺牙在中径线上 间的 距离。

导程L与螺距P的关系 式为 。

31．螺纹联接的防松，其根本问题在于防止螺纹副 。

32．根据采用的标准制度不同，螺纹分为 制和 制，我国除管螺纹外，一般都采

用 制螺纹。

33．圆柱普通螺纹的公称直径是指 径。 34．圆柱普通螺纹的牙型角为________度。

35．摩擦带传动的设计准则为 和 。 36．按带的截面形状，摩擦带可分为 带、 带、多楔带和 带等。 37．在相同张紧力条件下，V带传动的承载能力比平带传动的承载能力 。 38．摩擦带传动中的弹性滑动会导致从动轮的 产生 损失。

39．国家标准中，V带以 为基准长度，V带轮以 处的直径为基准直径。 40．根据工作原理不同，带传动可分为 带传动和 带传动两类。

41. 普通V带传动的主要失效形式有：带在 上打滑和带发生 破坏。 42．带传动常用的张紧方法有两种：张紧轮法和调整 法。

43．V带传动工作时，传动带受有 应力、离心应力和 应力、三种应力叠加后，最大应力发生在紧边绕入 处。

44．按照用途不同，链可分为 链、牵引链和 链三大类。 45．滚子链条上 的距离称为节距。

46．链传动常用的张紧方法有调整 法或设置 轮。. 47．按照用途不同，链可分为 链、牵引链和 链三大类。 48．按滚动体的形状，滚动轴承可分为 轴承和 轴承两大类。

49．国家标准规定滚动轴承内孔与轴的配合采用 制，轴承外径与座孔的配合采用

制。

50．轴的刚度分为 刚度和 刚度两种。 二、是非题

（ 机械原理部分）

1．构件是组成机构的各相对运动的单元。 （ ） 2．在设计平面四杆机构时，一定要避免死点位置。 （ ） 3．在铰链四杆机构中，曲柄一定是最短杆。 （ ） 4．对心曲柄滑块机构具有急回特性。 （ ）

5．平面四杆机构中的极位夹角就是从动件在两个极限位置的夹角。 （ ） 6．平面四杆机构中的死点位置，就是采用任何方法都不能使机构运动的位置。 （ ）

7．平面四杆机构中至少存在一个曲柄。 （ ）

8．在曲柄摇杆机构中，若改变主动件曲柄转速值，将会使表示急回运动特性的行程速度变 化系数值得到改变。 （ ）

9．在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子的半径可以任意选取。 （ ）

10．在设计平底直动从动件盘形凸轮机构时，从动件平底的长度可以任意选取。 （ ） 11．凸轮机构压力角的大小对机构运动无影响。 （ ） 12．凸轮机构常用于传力较大的场合。 （ ）

13．绘制滚子从动件盘形凸轮工作轮廓时，可由其理论轮廓上各点的向径减去滚子半径求得。（14．设计盘形凸轮时，取基圆越小越好。（ ） 15．同一条渐开线上各点的压力角不相等。 （ ） 16．变位齿轮的模数、压力角仍和标准齿轮一样。（ ） 17．正传动齿轮也就是正变位齿轮。（ ）

18．用仿形法加工标准直齿圆柱齿轮（正常齿）时，当齿数少于１７时产生根切。（ ） 19．一对外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮，轮齿的螺旋角相等，旋向相同。 （ ） 20．轮系的传动比，是指轮系中首末两齿轮的齿数比。（ ）

21．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆。（ ）

22．相啮合的一对齿数不相等的齿轮，因为两轮压力角相等，模数相等，所以齿形相同。（ ）23．仿形法加工的齿轮比范成法加工的齿轮精度高。 （ ） 24．负传动齿轮也就是负变位齿轮。 （ ）

25．刚性转子若达到了静平衡，也就是满足了动平衡。 （ ） （机械零件部分）

1．一般联接多用细牙螺纹。 （ ）

2．圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。 （ ） 3．管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。 （ ） 4．三角形螺纹主要用于传动。 （ ） 5．梯形螺纹主要用于联接。 （ ）

6．金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。 （ ） 7．双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。（ ） 8．圆柱销和圆锥销都是靠过盈配合固定在销孔中。 （ ） 9．销和圆锥销的销孔一般均需铰制。 （ ）

10．在曲柄摇杆机构中，若改变主动件曲柄转速值，将会使表示急回运动特性的行程速度变

）

2、如图示，已知两对标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a1= a2 =160 mm, 轮1与轮3的模数相同，

齿数Z2 = 20，Z3 = 30，Z4 = 50，求这四个齿轮的模数及轮1的齿数Z1。 （16分）

3、如图示，已知两对标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a1=a2, 轮1与轮3的模数m1= m3 = 4,

齿数Z1=60，Z3=30，Z4=50，求 (1) 轮2的模数m2 ； (1) 轮2的齿数Z2 ； （3）当轮2的转速n2=1440 r / min时，轮4的转速n4。 （16分）

4、图示为一标准直齿圆柱齿轮机构传动简图。已知轮1、轮2的中心距与轮3、轮4的中心距相

等，Z3的模数为5 mm , 轮1的转速n1=1440r / min , 轮2的转速n2 = 480 r/min , 求（1）Z2的 齿数；（2）Z1和Z2的模数；（3）Z4的转速。 （16分）

5、两个标准直齿圆柱齿轮，已测得齿数Z1 = 22，Z2 = 98，小齿轮齿顶圆直径d a1 = 240㎜，大

齿轮全齿高h = 22.5㎜ , 试判断这两个齿轮能否正确啮合传动 ？ （15分）

6、有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动如图示，请在图上作出：

（1）理论啮合线； （2）节圆；

(3) 啮合角。 (10分)

7、有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动如图示。

请在图上作出：

（1）理论啮合线；（2）节圆；

(3) 啮合角。 (10分)

8、如图所示凸轮机构，已知凸轮为一偏心圆盘，其半径 R = 30 mm , 凸轮回转中心O1到圆盘中心O2的距离

为O1O2 = 15 mm 。

（1）求基圆半径rb值 ； （4分） （2）求行程h 值； (4分) （3） 求图示位置压力角值；（2分） （4）在图上画出基圆 。 （2分）

9、如图所示凸轮机构，已知凸轮为一偏心圆盘，其半径R = 40 mm , 凸轮回转中心O1到圆盘中心

O2的距离为O1O2 = 20 mm ，滚子半径r =10mm ，（1）求基圆半径rb值 ；

（2）求行程h 值；（3） 求图示位置压力角值； （4）在图上画出基圆 。 （12分）

10、某机加工车间只能加工m=3、4、5mm三种模数的齿轮。现打算在齿轮机构中心距为

180mm不变的条件下，选配一对i=3 的标准直齿圆柱齿轮机构。试确定在此车间能加工的 齿轮模数和齿数。 （14分）

11、已知一对直齿圆锥齿轮传动，其主动轮所受三个分力的大小为圆周力Ｆt = 2220N , 径向力Ｆr = 640N , 轴向力Fa = 320 N , 求从动轮三个分力的大小。 （5分）

12、图(a)所示为直齿圆锥—斜齿圆柱齿轮两级减速器。

在图（ｂ）中 （1）分别标出这三个齿轮受力的作用点和三个分力（圆周力Ｆt、径向力Ｆr、

轴向力Fa）的方向。 （18分）

(若某力作用线垂直纸面，则说明垂直纸面箭头朝里或朝外)。

（2）用文字说明斜齿圆柱齿轮是左旋齿轮还是右旋齿轮。（2分）

（a） (b)

13、有一铰链四杆机构，尺寸如图示，AB为主动件且顺时针转动，CD为从动件； （1） 写出该机构具体名称及判断依据； （2）用图解法求机构极位夹角和从动件摆角；

（取作图比例为0.001 m/mm） （18分）

14、图示为一个大传动比的减速器，已知各轮的齿数为Z1=100，Z2=101，Z3=100，Z4=99，求原

动件H对从动件1的传动比 iH1，并说明两者的转向是相同还是相反。 （16分）

15、图示轮系，已知n1 = 50 r / min, n 3 = 200 r / min, 两者转向相反， Z1 = 80，Z2 = 25，

Z2 = 35，Z3 = 20，求行星架H的转速nH和转向。 （16分）

16、图示轮系，已知n1= 500 r / min, Z1=25，Z2 = 40，Z3 = 100，求行星架H的转速nH和转向。

（12分）

17、如图所示的铰链四杆机构ABCD, 已知杆长LAB = 100 mm，LBC = 250 mm, LAD = 300 mm，

试求此机构为双摇杆机构时，摇杆CD的长度变化范围。 （20分）

18、图示某圆锥齿轮减速器的主动轴，由一对圆锥滚子轴承支承，已知轴承承受的径向载荷 分别为Ｆr1 = 2500N , Ｆr2 =700N , 圆锥齿轮受轴向力Fx = 250N , 求轴承Ⅰ和Ⅱ所受轴 向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力的方向。

（轴承内部轴向力S=Ｆr/2Y, 轴承系数Y=1.6） （14分）.

19、图示某齿轮减速器的主动轴，其转速n = 3000 r / min , 由一对角接触球轴承支承，已知轴 承承受的径向载荷分别为Ｆr1 = 1000N , Ｆr2 = 2100N ,外加轴向载荷Fx = 900N , 求轴承1 和2所受轴向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力Fs的方向。 （14分） （轴承内部轴向力Fs= 0.68Ｆr）

20、根据给出的已知条件，（1）在图a）中标出蜗轮的转向并用文字说明旋向；

（2）在图b）中标出蜗杆的 转向；

（3）在图c）中标出斜齿轮2轮齿的螺旋线方向，

并用文字分别说明这两个齿轮是左旋齿轮还是右旋齿轮。

（16分）

21、两块钢板由4个M8螺栓以普通螺栓联接形式联接以传递横向载荷，螺栓材料为Q235 (相当

旧牌 号A3)，其抗拉强度为410~ 470MPa，屈服极限为240MPa，设联接安全系数S =1.3, 联

接支承面间 的摩擦系数f=0.15, 联接的可靠性系数C=1.3, 求该联接能传递的横向载荷R 。 （10分）

(M8的小径为6.647mm)。

22、两块钢板由4个螺栓以普通螺栓联接形式联接，传递的横向载荷R的最大值为2270N ，螺栓

材料为Q235(相当旧牌号A3)，其抗拉强度为410~470MPa，屈服极限为240MPa，设联接安全 系数 S =1.3, 联接支承面间的摩擦系数f=0.15, 联接的可靠性系数C=1.3, 求满足该螺栓联接的 螺栓小径值。 （10分）

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