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机械设计基础考题
机械设计基础考题已经为大家准备好了哦，欢迎大家参考机械设计基础考题做好复习工作！
机械设计基础
一．填空题：
1 .凸轮主要由（ 凸轮 ），（ 从动件 ）和 ( 机架 )三个基本构件组成。
2 .凸轮机构从动件的形式有由 （ 尖顶 ）从动件，( 滚子 ）从动件和（ 平底 ）从动件。
3 .按凸轮的形状可分为（ 盘型 ）凸轮、（ 移动 ）凸轮、（ 圆柱 ）凸轮、（ 曲面 ）
4. 常用的间歇运动机构有（ 棘轮 ）机构，（ 槽轮）机构，（凸轮间歇）机构和 ( 不完全齿 ) 机构等几种。
5 螺纹的旋向有（ 左旋 ）和（ 右旋 ）; 牙形有 ( 三角形 ). ( 梯形 ). ( 矩形 ). ( 锯齿形 )
6. 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（法面压力 角 ）都相等，齿轮的（ 螺旋 ） 相等 （ 旋向 ）_相反
7 已知一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=150, b=500, c=300, d=400， 当取c 杆为机架时，它为（ 曲柄摇杆 ）机构；当取d杆为机架时，则为（ 双摇杆 ）机构。
8 平面连杆机构当行程速比K（ ＞1 ）时，机构就具有急回特性。
9 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：当为（ 曲柄 ）主动件（ 曲柄与机架 ）共线时。
13 螺纹联接的基本类型有（ 螺栓联接 ）、（ 双头螺柱联接 ）、（ 螺钉联接 ）、（ 紧定螺钉联接 ）四种。
14 轮系按其轴相对机架是固定还是运动的可分为（定轴 ）轮系和（周转 ）轮系。 15 滚动轴承代号为62305/P5；各部分的含义是：“6”表示（沟球轴承 ）；“23”表示（ 宽度系数 ）； “05”表示（ 内径代号 ）；P5表示（ 精度公差等级 ）。
16.螺纹的公称直径是指它的（ 大径 ），螺纹“M12X1.5左”的含义是 （ 左旋细牙螺纹公称直径12 ）。
17.螺纹的公称直径是指它的 ( 大径 )。M16*2的含义是 ( 细牙螺纹外径16螺距2 )。
18.滚动轴承代号“6215”的含义是_ （"6"_表示是普通深沟球轴承，2_是宽度系列 5是内径代号 ).
20.一调整螺旋，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。
21.凸轮机构中的压力角是指 __轮上接触点的切线与从动件的运动速度方向_____间的夹角。
22.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_________。
23.为保证四杆机构良好的机械性能，___传动角__________不应小于最小许值
25.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_____双头螺栓联接__________________。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_____三角形细牙螺纹__________________。
26.带传动的主动轮直径d1=180mm,转速n1=940rpm,从动轮直径d2=710mm，转速n2=233rpm,,则弹性滑动系数为ε=-0.022__。
27.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______。
28.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的__模数，齿轮__________选择刀号。
29.图示机构要有确定运动需要有_______1__________个原动件。
30.国标规定：三角带有__YZABCDE___________七种类型传递能力最大的为__Y__型。最小的为__E__型。代号A1000表示___A型带基准长度1000mm______。
31.A、B、C 三种类型的普通平键b、h、h相同，则工作中受挤压面积最大的应属_B___型。
32.机构的最小运动单元称为__构件________，机器的最小制造单元称为_零件_________。
33.螺纹联接的基本类型主要有__螺栓联接____________，___螺钉联接______________，___双头螺柱联接_____________， __紧定螺钉联接_______________。
34.链“B18X80”的含义是____B_型键宽度 _ b=18mm,长度L=80mm________________。
二．判断题：（每题1分，共20分）
1．运动副是联接，联接也是运动副。 错
2．四杆机构中，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．局部自由度是不影响其它构件运动的个别构件的独立运动，因此对机构的自由度也没有影响。 错
6．机构运动简图只表示构件和运动副，所以作图的时候不考虑构件的尺寸和形状。 错
7．铰链四杆机构中最短的构件一定是曲柄。 错
8．通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。 错
9．凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。错
10．槽轮机构的主动件一定是拔盘。错
11．渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比的大小仍保持不变。对
12．螺钉联接用需要经常拆卸的场合。错
13．渐开线园柱齿轮齿廓曲线上各点的压力角都相等，且等于20°。错
14．同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工。对
15．齿轮传动时，重合度越大，传动时就会平稳。 错
16．闭式软齿面齿轮传动，应先按齿面接触疲劳强度进行设计，再按弯曲疲劳强度校
核齿根的弯曲强度。对
17．蜗杆的旋向不会影响蜗轮的传动方向。 错
18．当轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上。对
19．滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。对
20．工作中转动的轴称为转轴。错
三．选择题：（每题1.5分，共35分）
1 .对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取 ( C )为机架， 将得到双曲柄机构。
A．最长杆 B．与最短杆相邻的构件
C．最短杆 D．与最短杆相对的构件.
2 凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮的（ D）所决定的。
A．压力角 B．滚子
C．形状 D．轮廓曲线
3 对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取（B ）为机架，一定会得到曲柄摇杆机构。
A.最长杆B.与最短杆相邻的构件 C．最短杆 D.与最短杆相对的构件 4 为保证平面四杆机构良好的传力性能，（ B）不应小于最小许用值。压力角 B．传动角 C．极位夹角 D．啮合角
5 .平面四杆机构无急回特性时，行程速比系数(C )。
A．大于1 B．小于1 C．等于1
6 .机器与机构的区别在于(C )。
A. 是否由各种零件经装配而成的组合体 B.它们各部分之间是否有确定的相对运动 C. 在工作时是否能完成有效的机械功或能量转化
7. 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，则传动角是（ D ）。
A 摇杆两个极限位置之间的夹角 B 连杆与摇杆之间所夹锐角 C连杆与曲柄之间所夹锐角 D 摇杆与机架之间所夹锐角
8.图示机构中有（ A ）虚约束。
A 1个 B 2个 C 3个 D 没有
9．在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80， b=150 ，
c=120， 则d杆长度为（ C ）。
A d<110 B d<190 C 110≤d≤190
10．下列凸轮机构中，图__B_____所画的压力角是正确的。
11．凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮（ B ） 所决定的。
A 转速 B 轮廓曲线 C 形状
12．图示机构要有确定运动，需要有（A ）原动件。
A 1个 B 2个 C 3个 D 没有
13. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较
软，在需要经常装卸的情况下，宜采用（ B ）。
A 螺栓联接 B 双头螺栓联接 C 螺钉联接
1.带传动中V带是以__C__作为公称长度的。
A.外周长度 B.内周长度 C.基准长度 D.
14.常用螺纹的线数有单线双线三线三种，其中用于联接和用于传动的各有_A______。
A.一种和两种 B.一种和三种 C.两种和两种 D.两种和三种
15.对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取__C_______为机架，将得到双曲柄机构。
A.最长杆 B.与最短杆相邻的构件 C.最短杆 D.与最短杆相对的构件
16.标准三角带型号的选定，取决于__A_____。
A.传递的功率 B.带的线速度 C.带的圆周力 D.高速轴上的扭矩
17.滚动轴承的主要失效形式是 ( A )
A.疲劳点蚀和磨损
B.磨损和塑性变形
C.疲劳点蚀和塑性变形
D.
18.螺栓的强度计算是以螺纹的_A___来计算的。
A.小径 B.中径 C.大径 D.
19.V带传动工作时，与带轮轮槽接触是_C___。
A.带的底面 B.带的顶面 C.带的两侧面 D.
20.在不完全液体润滑径向滑动轴承的设计中，限制pv值的主要目的是防止轴承_A____
A.过度磨损 B.塑性变形 C.疲劳破坏 D.温升过高
22.键的长度尺寸确定的方法是_C___确定。
A.按轮毂长度 B.按轮毂长度和标准系列 C.经强度校核后再按标准系列 D.
23.对正常齿制标准渐开线直齿圆柱齿轮，当用齿条刀具加工时，不发生根切的最小齿数，Zmin=__B__。
A.14 B.17 C.21 D.23
24.平键、花键、导向键和半圆键的联接都属于__B__。
A.紧键联接 B.松键联接 C.不可拆联接 D.
25.载荷不大，多支点支承的轴系，宜选用__A___
A.深沟球轴承 B.调心球轴承 C.角接触球轴承 D.圆柱滚子轴承
26.汽车下部，由发动机、变速器、通过万向联轴器带动后轮差速器的轴，是__C____。
A.心轴 B.转轴 C.传动轴 D.
27.普通平键联接传递动力是靠__B_____。
A.两侧面的摩擦力
B.两侧面的挤压力
C.上下面的挤压力
D.上下面的摩擦力
28.在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是_B___。
A.6208 B.N208 C.30208 D.51208
29.下列四种螺纹中，传动性能最好的是 ( D ).
A.粗牙普通螺纹
B.细牙普通螺纹
C.梯形螺纹
D.锯齿形螺纹
30.普通平键有三种型式,其中_C___平键多用在轴的端部。
A.圆头 B.平头 C.单圆头 D.
31.能满足超越要求的机构是_B___
A.外啮合棘轮机构
B.内啮合棘轮机构
C.外啮合槽轮机构
D.内啮合槽轮机构
32.下列四种螺纹中，自锁性能最好的是__A_。
A.粗牙普通螺纹
B.细牙普通螺纹
C.梯形螺纹
D.锯齿形螺纹
33.在V带传动设计中，若V带带速过大，则带的__B_将过大，而导致带的寿命降低。
A.拉应力 B.离心拉应力 C.弯曲应力 D.
四．简答题：（每题5分，共10分）
1、机构的“死点”位置在什么情况下需要克服？在什么情况下应当利用？ 答： 运动时克服，固定夹紧时利用
2、简述“二力平衡公理”和“作用力与反作用力公理”的区别。
答：一对平衡力是作用于同一物体的两个力，大小相同，方向相反，作用在同一直线上。一对作用力与反作用力的受力物体必定是两个，大小相同，方向相反，作用在同一直线上。
3、为什么要限制齿轮的最少齿数？
答：防止加工过程中切根（范成法加工齿轮齿数低于17发生根切 ） .
4、轴的结构设计主要考虑的因素有哪些？
答：轴的毛坯种类、轴上的载荷大小和分布情况、轴上零件的布置及固定方式、轴承种类及位置、轴的加工和装配工艺性等方面。（轴上零件的轴向、周向定位，装拆，加工工艺）
5、常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合
答：常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹，前两种 主要用于联接，后三种主要用于传动。
6、四杆机构曲柄存在的条件是什么？ 答：1.连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；
2.最短杆与最长杆杆长之和应小于或等于其余两杆之和（通常称此为杆长和条件）。
7、齿轮的失效形式有哪些？采取什么措施可减缓失效发生？齿轮强度设计准则是如何确定的？
答：齿轮的失效形式有五种 1：轮齿折断。减缓措施：增大齿根的圆角半径、提高齿面加工精
度增大轴及支承的刚度。 2：齿面点蚀。改进措施：提高齿面硬度、降低表面粗糙度增大润滑油粘度。 3：齿面磨损。改进措施：采用闭式传动、降低齿面粗糙度保持良好的润滑。 4：齿面胶合。改善措施：提高齿面硬度、降抵齿面粗糙度、选用抗胶合性能较好的齿轮副材料、采用抗胶合润滑油、减少模数、降低齿高。 5：塑性变形。改善措施：提高齿面硬度、采用粘度高的润滑油。 齿轮强度设计准则的确定是根椐齿轮传动的工作方式
齿轮的材料、硬度、失效形式来定的。
8.一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上？
答：小带轮，因为它接触面积小
9.在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？
答：向径、高度无变化
11.螺纹联接的自锁条件是什么？在公称直径，螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形螺纹、 梯形螺纹、矩形螺纹的自锁性（简述理由）。
答：螺旋升角小于当量摩擦角；由于当量摩擦角的关系，三角螺纹自锁最好，矩形最差
5.为什么常将轴设计为阶梯轴？
答：考虑轴上零件轴向定位、装拆
五．计算题：（每题10分，共20分）
1．已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a＝150mm，传动比i12=4, 小齿轮齿数Z1=20。试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数Z2、分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2。
解答：Z2=iZ1=4×20=80 ha=ha*m
m=2a/(z1+z2)=2×150/100=3 mm hf= (ha*+c*)m
d2=mZ2=240mm 齿距p=πm=3.14*3=9.42mm
da2= d2+2ha*m=240+2×3=246 mm
df2= d2-2(ha*+c*)m=240-2×1.25×3=232.5mm
2. 图示轮系中，已知z1?15，z2?25，z?2?15，z3?30，z?3?15，z?4?2（右旋），z4?30，z5?60，z?5?20（m=4mm）。若n1?500r/min，转向如图中箭头所示，求齿条6线速度的大小和方向。
解：i15=z2z3z4z5/z1z2’z3’z4’=25x30x30x60/15x15x15x2=200mm
所以，n5=n1/200=500/200=2.5r/min
n5’=n5=2.5r/min
d5’=mz5’=4x20=80mm
v6=v5’=n5’πd5’/60=25x3.14x80/60=10.5mm/s
方向向右
3、图示轮系，已知Z1=30，Z2=20，Z2`=30，`Z3=74，且已知n1=100转/分。试求nH。 n3=0,(n1-nh)/(n3-nh)=-z2z3’/z1z2’
.N1/nh=2.64 ,nh=37.88
4.一对外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20，Z2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。
解：m=5 ，d1=100 ，d2=220 ，da1=100+10=110 da2=220+10=230 df1=100-12.5=87.5
df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.85
5. 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。
解：i14^H=n1-nH/n4-nH=- (z2z4/z1z3)
(200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20 =-5
nH=75r/min
3.有一对使用日久磨损严重的标准齿轮需要修复。按磨损情况，拟将小齿轮报废，修复大齿轮，修复后的大齿轮的齿顶圆要减小8mm。已知z1=24，z2=96，m=4mm，α=20°，ha*=1，c*=0.25。试设计这对齿轮传动。
解：根据题意要求中心距不变，修复大齿轮，即大齿轮负变位，小齿轮正变位。
根据大齿轮的磨损情况，通过对大齿轮进行负变位，把磨损部分切掉。 原齿轮2的齿顶圆直径为：mz2+2ha*m=4×96+2×1×4=392 现齿轮2的齿顶圆直径为：da2=392-8=384 齿轮负变位后：da2=mz2+2(ha*+x2)m 即： X2＝{(da2-mz2)/2m}-ha*＝{(384-4x96)/2x4}-1＝-1 为了保持中心距不变，可对新设计的小齿轮进行正变位，x1=-x2=1 几何尺寸计算如下： 分度圆直径：d1=mz1=4×24=96mm d2=mz2=4×96=384mm 齿顶圆直径：da1=mz1+2(ha*+x1)m=4×24+2×(1+1)×4=112mm
da2=mz2+2(ha*+x2)m=4×96+2×(1-1)×4=384mm 齿根圆直径：df1=mz1-2(ha*+c*-x1)m=4×24-2×(1+0.25-1)×4=94mm
df2=mz2-2(ha*+c*-x2)m=4×96-2×(1+0.25+1)×4=366mm
4.在图示输送带的减速器中，已知z1=10，z2=32，z3=74，z4=72，z2'=30及电动机的转速为1450r/min，求输出轴的转速n4。
解：由题，
1-2-3-H为行星轮系…..（1）
1-2-2’-4-H为差动轮系…….（2）
4-2’-2-3-H为行星轮系
由（1）得：i1H=n1/n4=1-i13^H=42/5
由（2）得：i14H=(n1-nH)/(n4-nH)=-(z2z4)/(z1z2’)=-192/25 联立上式得：n4=6.3r/min，方向与n1相同
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