機械設計基礎(chǔ)復習題及答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——機械設計基礎(chǔ)復習題及答案一、選擇題

1、平面四桿機構(gòu)中，是否存在死點，取決于B是否于連桿共線。

A、主動件B、從動件C、機架D、搖桿

2、當四桿機構(gòu)處于死點位置時，機構(gòu)的壓力角為AA、90°B、0°C、180°D、與構(gòu)件有關(guān)

3、鉸鏈四桿機構(gòu)的桿長為a=60，b=80，c=100，d=90。若以桿a為機架，

則此四桿機構(gòu)A。

A、為雙曲柄機構(gòu)B、為曲柄搖桿機構(gòu)C、為雙搖桿機構(gòu)4、具有急回作用的曲柄搖桿機構(gòu)的行程速比系數(shù)A、大于1B、小于

5、采用型銑法加工斜齒輪時，應根據(jù)A、軸面模數(shù)B、法面模數(shù)6、一對漸開線斜齒圓柱齒輪在嚙合傳動過程中，一對齒廓上的接觸線長度是CA、由小逐漸到大C、由小逐漸到大再到小7、漸開線的彎曲程度取決于A、分度圓B、基圓8、一對漸開線齒廓嚙合時，嚙合點處兩者的壓力角A、一定相等C、與齒輪傳動比有關(guān)9、一對相互嚙合的漸開線減速齒輪傳動，小齒輪齒面硬度大齒輪齒面硬度350HBS，，在傳遞動力時__B_____。

B。

B、兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等D、兩齒輪的齒厚和齒槽寬分別相等D）

___C__的齒輪。

1變化的。11D、分度圓上模數(shù)為標準值

13、標準齒條刀具加工標準漸開線直齒圓柱外齒輪時，刀具的中線與齒輪的分度圓____A______。

A、相切B、相割C、相離D、與齒數(shù)有關(guān)

14、一對漸開線斜齒圓柱齒輪在嚙合傳動過程中，一對齒廓上的接觸線長度是C變化的。

A、由小逐漸到大B、由大逐漸到小C、由小逐漸到大再到小D、始終保持定值

15、一對圓柱齒輪，在確定大小齒輪的寬度時，尋常把小齒輪的齒寬做得比大齒輪的寬一些，其目的是A、為了使小齒輪的彎曲強度比大齒輪的高一些B、為了使傳動平穩(wěn)，提高效率C、為了便于安裝，保證接觸線長度D、為了使小齒輪每個齒嚙合次數(shù)比大齒輪多

16、帶張緊的目的是A、減輕帶的彈性滑動C、改變帶的運動方向17、V帶傳動設計中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了A、使結(jié)構(gòu)緊湊C、保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力18、帶傳動工作時的彈性滑動是由于A、小帶輪包角過小B、帶與帶輪間的摩擦系數(shù)偏低C、帶的松、緊邊拉力不等D、帶的初拉力不足

20、帶傳動主要是依靠（A、帶與帶輪接觸面之間的正壓力C、帶與帶輪接觸面之間的摩擦力21、磨損均勻，鏈輪齒數(shù)最好是A、兩鏈輪齒數(shù)互質(zhì)B、鏈輪齒數(shù)與鏈節(jié)距成比例C、鏈輪齒數(shù)與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)D、兩鏈輪齒數(shù)成比例

22下述聯(lián)接中，A、螺紋聯(lián)接23、既傳遞扭矩又承受彎矩的軸，稱為（A、心軸B、轉(zhuǎn)軸24、計算軸彎矩A、強度理論的要求___C___。

D

B、提高帶的壽命

D、使帶具有一定的初拉力

B、限制彎曲應力D、限制小帶輪上的包角C。

C）來傳遞運動和功率的。B、帶的緊邊拉力D、帶的初拉力CC一般不用于軸轂聯(lián)接。

B、鍵聯(lián)接C、焊接D、過渡協(xié)同聯(lián)接B）C、傳動軸D、柔性軸

Mca公式中的系數(shù)α是考慮（C）

______

___B

。B、材料抗彎與抗扭性能的不同

C、彎曲應力σ和扭轉(zhuǎn)切應力τ的循環(huán)特性r不同D、同一軸徑d的抗彎、抗扭截面系數(shù)不同

25、軸在過渡剖面的圓角半徑，其優(yōu)點是（D）

A、使零件的軸向定位比較可靠B、使軸加工便利

C、使零件的軸向定位比較可靠D、降低應力集中，提高軸的疲乏強度26、螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于____C_______。

A、增加螺紋聯(lián)接的軸向力B、增加螺紋聯(lián)接的橫向力C、防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動D、增加螺紋聯(lián)接的剛度27、計算緊螺栓的拉伸強度時，考慮到拉伸和扭轉(zhuǎn)的復合作用，應將拉伸載荷增大到原來的（B）倍。A、1.1B、1.3C、1.51.7

28、當被聯(lián)接件一個較薄一個很厚且需經(jīng)常拆卸時，應采用A、螺栓B、螺釘C、緊定螺釘D、雙頭螺柱29、普通平鍵聯(lián)接的主要失效形式是(AA、剪切和壓潰B、磨損C、斷裂30、鍵的剖面尺寸尋常是根據(jù)__D____，按標準選擇。A、傳遞轉(zhuǎn)矩的大小B、傳遞功率的大小

31、以下四種表達中，__D____是正確的A、變應力只能由變載荷產(chǎn)生B、靜載荷不能產(chǎn)生變應力B、變應力是由靜載荷產(chǎn)生

D、變應力由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生32、滾動軸承的額定壽命是指同一批軸承中A、90%B、95%C、50%D、33、30307型號滾動軸承的內(nèi)徑d應當是_______B_____mmA、70B、35C、30D、7

二、判斷題1、（×）鍵的高度和寬度根據(jù)軸上零件輪轂寬度來定。2、（×）齒輪傳動中，當材料一致時，小齒輪和大齒輪的彎曲強度也一致。3、（×）零件受變應力作用，則作用在零件上的載荷一定是變載荷。4、（√）轉(zhuǎn)軸是同時受彎矩和扭矩作用的軸。5、（×）連桿機構(gòu)中，傳動角越小，對傳動越有利。6、（×）鍵的剖面尺寸尋常是根據(jù)輪轂的長度，按標準選擇。7、（√）若一個軸承的當量動載荷P高于其基本額定動載荷失效。

8、（√）影響一對齒輪齒面接觸強度的主要尺寸是中心距和齒寬。9、（√）若設計合理，帶傳動的打滑是可以避免的，10、（√）曲柄滑塊機構(gòu)不一定存在急回特性11、（×）只有自由度為1的機構(gòu)才具有確定的運動。12、（×）凸輪的基圓是指凸輪廓線的平均向徑)。

D、膠合C、輪轂的長度____A____。

D聯(lián)接。D、軸的直徑C，則該軸承將

的軸承所能達到的壽命。99%

但彈性滑動卻無法避免。13、（√）鍵的高度和寬度根據(jù)軸的直徑來定。14、（√）同一軸上不同軸段的鍵槽應布置在軸的同一母線上。15、（√）相互嚙合的齒輪，齒面接觸強度一定相等，齒根彎曲疲乏強度一

般不等。

16、（×）螺紋公稱直徑指的是螺紋的中徑。17、（√）零件受變應力作用，則作用在零件上的載荷也可以是靜載荷。18、（×）圓柱齒輪傳動適用于中心距較大的場合。19、（√）齒數(shù)、模數(shù)分別對應一致的一對漸開線直齒圓柱齒輪傳動和一對

斜齒圓柱齒輪傳動，后者的重合度比前者要大。

20、（√）緊聯(lián)接螺栓按拉伸強度計算時，考慮到拉伸和扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用，應將拉伸載荷增至21、（×）工作時承受彎矩并傳遞扭矩的軸，稱為心軸。22、（×）帶傳動是靠摩擦力工作的，因此帶輪的工作表面越粗糙越好，張緊力越大越好。23、（×）對于雙搖桿機構(gòu)，最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和一定大于其余兩構(gòu)件長度之和。24、（×）漸開線標準齒輪的齒根圓恒大于基圓。25、（√）為減小凸輪機構(gòu)的壓力角可增大凸輪基圓半徑。26、（√）限制帶輪最小直徑的目的是限制帶的彎曲應力。27、（√）滾動軸承的基本額定壽命為28、（×）同一軸上不同軸段的鍵槽，最好布置在沿周向相隔29、（√）四桿機構(gòu)處于死點位置時，機構(gòu)的傳動角一定為零。30、（×）傳動帶在工作中受到交變應力的作用，帶輪的位置。31、（√）同一軸上不同軸段的鍵槽應布置在軸的同一母線上。32、（√）帶傳動中，實際有效拉力的數(shù)值取決于預緊力、包角和摩擦系數(shù)。33、（√）若設計合理，34、（×）鍵的高度和寬度根據(jù)軸上零件輪轂寬度來定。35、（×）曲柄滑塊機構(gòu)的極位夾角一定大于零。36、（√）帶傳動中，實際有效拉力的數(shù)值取決于預緊力、包角和摩擦系數(shù)。37、（×）通用的閉式齒輪傳動，當齒輪的圓周速度油潤滑。

38、（√）鍵的長度主要是根據(jù)輪轂的長度來選擇。39、（×）受預緊力1.3F。40、（√）帶傳動的彈性滑動是不可避免的。

1.3

帶傳動的打滑是可以避免的，F(xiàn)0后又受軸向載荷萬轉(zhuǎn)。最大應力發(fā)生在帶剛進入大

但彈性滑動卻無法避免。v≤10m/sF的緊螺栓聯(lián)接，它受的總載荷為

度。時，常采用噴

倍

100180二、作圖簡答題

1、在圖所示機構(gòu)中，構(gòu)件AB,EF,CD相互平行且相等，試計算該機構(gòu)的自由度

（有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束的請指出）。

F=3n-2PL-Ph

=3×6-2×7-2=2

其中點C為復合鉸鏈，點G為局部自由度，EF為虛約束

2、計算機構(gòu)自由度，確定機構(gòu)是否有確定的運動？圖中CE、DF、GH三桿平行且相等）（有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束的請指出）。

CEGBIADFHF=3n-2PL-Ph

=3×7-2×9-1

=2

其中點C、G為復合鉸鏈，點B為局部自由度，EF為虛約束由于機構(gòu)自由度數(shù)等于原動件數(shù)，所以機構(gòu)有確定的運動；

3、計算機構(gòu)的自由度，有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束的請指出。（其中FI與EH、DG平行且相等，桿DEF與GHI平行且相等）

F=3n-2PL-Ph

=3×8-2×11-1=1

其中點F、I為復合鉸鏈，點C為局部自由度，EH為虛約束由于自由度數(shù)等于原動件數(shù)，所以機構(gòu)有確定的運動；

4、計算機構(gòu)自由度，有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束的請指出，判斷機構(gòu)運

動是否確定？

其中點D為復合鉸鏈，點H為局部自由度，F(xiàn)或J為虛約束F=3n-2PL-Ph=3×8-2×11-1=1

機構(gòu)自由度數(shù)等于原動件數(shù)，機構(gòu)運動確定

5、如圖偏置曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄AB為主動件，

①、圖上標出滑塊行程H；②、試判斷機構(gòu)是否具有急回特性，并說明理由。

（1）滑塊行程H，

（2）機構(gòu)具有急回特性，由于機構(gòu)具有不為0的極位夾角θB2AθHB1C1C2

6、偏置曲柄滑塊機構(gòu)中，已知偏距為10mm（滑塊的導路方向線在曲柄轉(zhuǎn)動中心之上），曲柄為20mm，連桿為70mm，試繪圖表示：

（1）滑塊的行程

（2）曲柄為主動件時最大的壓力角（3）滑塊為主動時機構(gòu)的死點位置（HαC1C3C2AB2B1

B3

7、設計一曲柄滑塊機構(gòu)，行程速比系數(shù)K=1.5,已知滑塊行程H=50mm，導路偏距e=20mm，滑塊的導路方向線在曲柄轉(zhuǎn)動中心之上，作圖求曲柄和連桿長度。作圖求曲柄和連桿長度：AB=(AC2-AC1)/2H

C1C2AB2

B1

8、圖示機構(gòu)中，AB為機架，在圖中標出機構(gòu)的極位夾角θ及推桿的最大擺角ψAθBψC9、已知曲柄搖桿機構(gòu)行程速比系數(shù)K=1，搖桿CD的長度為40mm，搖桿極限位置如下圖，機架AD位于水平位置，試作圖設計此曲柄搖桿機構(gòu)AB的長度。

已知鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD，搖桿CD的行程速比系數(shù)K=1，則極位夾角為0，

AB、BC、AD的長度如圖，AB=C1C2/2

C2

C1B2AD

B110、圖示鉸鏈四桿機構(gòu)，AB=20mm，BC=35mm，CD=40mm，AD=30mm，問：（1）假使以AB桿為機架，機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)（2）假使以BC桿為機架，機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)

（3）假使以CD桿為機架，機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)

（4）以AD桿為機架，AB為原動件，在圖上作出機構(gòu)從動件的擺角φ,和機構(gòu)的極位夾角θCC2BB2C1φ

AθD

B1BC、11、對心直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)如下圖。①標出實際廓線和理論廓線②畫出凸輪基圓

③標出C點壓力角。理論廓線基圓實際廓線

12、圖為對心直動推桿偏心圓凸輪機構(gòu)，滾子半徑rr=10mm，要求：（1）直接在圖上畫出凸輪的基圓，算出基圓半徑（2）算出推桿的最大升程（3）在圖上畫出圖示位置的壓力角（1）基圓半徑（2）推桿的最大升程（3）壓力角

S

CS已知O為幾何中心，

H

α及推桿位移S（不要求具體數(shù)值）40mm

H60mmα及推桿位移S如圖

αHOA=2O1O=60mm,

13、圖示偏心圓盤凸輪，逆時針方向旋轉(zhuǎn)，滾子搖擺從動件，

(1)標出實際廓線η和理論廓線η′（2）標出基圓rb

（3）標出圖示位置的角位移δ（4）標出圖示位置的壓力角α

14、在圖示傳動系統(tǒng)中，斜齒輪1為主動輪

（1）為使Ⅱ軸上的軸承所受軸向力最小，確定斜齒輪1、2的螺旋線方向（畫于圖上）(2)在圖上標出斜齒輪1、2和圓錐齒輪3、4所受三個分力的方向，(課本102頁\\108頁)

（1）使Ⅱ軸上的軸承所受軸向力最小，斜齒輪1左旋、2右旋（畫于圖上）⊕Ft2⊙Ft1ⅠⅡFa11Fr1Fr22⊕Ft3⊙Ft4

Fa2Fa3

3Fr3Fa4Fr4Ⅲ

1

15、如下圖嚙合傳動，標出主動輪與從動輪在嚙合點處所受的各個作用力方向（圖中標有箭頭的為主動輪）

⊕Ft1⊙Ft2⊕Ft2⊙Ft1Fa2Fa12Fa11Fr1Fr22Fr2Fr1Fa21

16、根據(jù)圖示機械裝置中各軸的受載狀況，判斷它們是什么軸？(1)扭矩，傳動軸(2)彎扭，轉(zhuǎn)軸（3）彎扭，轉(zhuǎn)軸（4）彎，心軸

⊕Ft2⊙Ft1

Fr2

Fa1Fa2

Fr3

17、圖示標準斜齒圓柱齒輪組成二級傳動，齒輪1為主動輪，求：

（1）使軸Ⅱ軸向力最小時齒輪3、4螺旋線方向

（2）在圖中標出齒輪1、2和3、4在嚙合點處各分力的方向。

使軸Ⅱ軸向力最小時齒輪3左旋、齒輪4右旋

⊕Ft2⊙Ft1⊕Ft4⊙Ft3

14Fr1ⅠFa2Fa1Fr4Fa4Fa3ⅡFr2Fr332

四、計算題

1、圖示輪系中，已知各輪的齒數(shù)為：Z1=28，Z2=18，Z3=70，試求傳動比i1H

解：齒輪1-2=2′-3(H)為周轉(zhuǎn)輪系

ZZn?nHi13H?1??23n3?nHZ1Z2'

且n3=0

Z1+Z2=Z3－Z2′∴Z2′=24所以i1H==23/8

2、圖示差動輪系中，各輪齒數(shù)為：Z1=30，Z2=25的轉(zhuǎn)速為200r/min(箭頭向上)，齒輪3的轉(zhuǎn)速為架轉(zhuǎn)速的大小和方向。

解：齒輪1-2=2′-3(H)為周轉(zhuǎn)輪系iHn1?nH??Z2Z313?n

3?nHZ1Z2'且n1=200r/min，n3=－50r/min

所以nH=10.61，方向與n1一致

3、圖示的輪系中，已知各輪的齒數(shù)為Z1=Z2=17，求nH的大小和方向。

解：齒輪1-2=3-4(H)為周轉(zhuǎn)輪系iHn?nHZZ14?1n4?nH??24Z1Z

3且n4=0

所以nH=?

Z2′=20，Z3=75，齒輪1

50r/min(箭頭向下)，求行星Z3=30，Z4=45，n1=200r/min，

4、起重卷筒用8個普通螺栓與齒輪聯(lián)接在一起，已知卷筒直徑D0=400mm，螺栓分布直徑D=500mm，接合面間摩擦系數(shù)f=0.12，可靠性系數(shù)C=1.2，起重鋼索拉力Q=10000N，螺栓許用拉伸應力[ζ]=100Mpa，試設計該螺栓組螺栓最小直徑d1。

解：∵（1）T?QD02（2）F'mfz?C2T

D'1.3F（3）?[?]12?d14

∵m=1，f=0.12，z=8，C=1.2，[ζ]=160Mpa，D=500mm，D0=400mm，Q=10000N∴由以上條件得：d1=10.174mm

5、有一壓力容器，已知容器內(nèi)直徑D=280mm，氣體壓強p=0.5Mpa，容器蓋用12只普通螺栓與容器相聯(lián)，試確定螺栓最小徑d1，已知螺栓材料屈服極限ζS=240Mpa，取安全系數(shù)S=2，剩余預緊力為工作載荷的1.8倍。

D2解：∵（1）汽缸所受工作載荷F?p?4

FF''?2.8（2）每個螺栓所受總載荷F0?F?zz

（3）1.3F0

?[?]12

4?d1∵[ζ]=ζS/S=120Mpa，p=0.5Mpa,D=280mm,z=12∴由以上條件得：d1=mm

6、圖示兩根梁用4個4.6級普通螺栓與兩塊鋼蓋板相聯(lián)接，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系數(shù)f=0.2，可靠性系數(shù)C=1.2，控制預緊力，許用應力[ζ]=120MP，試確定所需螺栓的最小直徑。

解：

FF∵（1）F'mfz?CF'

1.3F（2）?[?]

12?d1∵m=2，f=0.2，z=4，C=1.2，[ζ]=160Mpa，F(xiàn)=28KN∴由以上條件得：d1=17.024mm

4

7、鋼制液壓缸，缸體內(nèi)徑D＝160mm，缸內(nèi)壓強p＝3MPa，用８個普通螺栓鎖緊缸蓋，螺栓許用拉伸應力［ζ］＝180MPa，螺栓分布直徑D0＝200mm，為保證氣密性要求，剩余預緊力取工作載荷的1．8倍，求螺栓的最小直徑。

D2解：∵（1）汽缸所受工作載荷F?p?4

（2）每個螺栓所受總載荷F?F''?F?2.8F0881.3F0?[?]（3）12

?d14∵[ζ]=180Mpa，p=3Mpa,D=160mm

∴由以上條件得：d1=13.93mm

8、圖示為某轉(zhuǎn)軸由一對30307型軸承支承，軸承所受徑向負載Fr1=7000N，F(xiàn)r2=6000N，軸上作用的軸向負載FA=1000N，試求兩軸承的軸向力Fa1、Fa2。其中FS=Fr/（2Y），Y=1.9

(1)軸承受內(nèi)部軸向力FAFS1=Fr1/（2Y）=1842NFS1FS2

FS2=Fr2/（2Y）=1579N

(2)由于FS1=1842N＜FA+FS2=2579NFr1Fr2

所以軸承1被壓緊，軸承2被放松，軸承受軸向力即：Fa1=FA+FS2=2579N；Fa2=FS2=1579N

9、減速器低速軸采用軸承6308，已知軸承上所受徑向載荷Fr1=2200N，F(xiàn)r2=1600N，外來軸向載荷FA=800N，軸承轉(zhuǎn)速n=500r/min，e=0.23，Cr=25800N，工作微弱沖擊fp=1.2，常溫工作ft=1，

（附：當Fa/Fr＞e時，X=0.56，Y=1.9，當Fa/Fr≤e時，X=1，Y=0）求（1）兩軸承的當量載荷P1、P2（2）求此對軸承哪個壽命長？

解：軸承1受軸向載荷Fa1=FA=800N，

且Fa1/Fr1=0.36＞0.23，所以X=0.56，Y=1.9

則P1=fp（XFr1+YFa1）=3302.4NFAP2=fpFr2=1920N

Fr1Fr2P1＞P2，所以軸承2壽命長

10、某設備中的一轉(zhuǎn)軸，兩端用30207E型軸承，如圖，軸工作轉(zhuǎn)速n=1450r/min，在常溫下工作ft=1，軸承所受的徑向載荷Fr1=3000N，F(xiàn)r2=6000N，軸所受載荷