1、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4.平面四杆机构的传动角愈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 = 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,
2、只能获得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 凸轮和移动凸轮。18.凸轮机构的压力角是指 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.
3、 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, 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 。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
4、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、38.外槽轮机构由 和机架组成,其中拨盘作 转动。(机械零
5、件部分1. 联轴器主要用于 以实现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3. 操纵式离合器主要有 和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8.蜗杆传动的主要失效形式是 和
6、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14.既承受 又承受 的轴称为转轴。15.16.轴的常用材料是 。17.当轴上需要切制螺纹时,应设有 。18.足够的 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 。平键的工作面是 。 21.标准平键静联接的主要失效
7、形式是 。 22.花键联接由 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 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 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
8、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、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
9、应力和最大应力发生在紧边绕入 处。44.按照用途不同,链可分为 链三大类。45.滚子链条上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50.轴的刚度分为二、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.
10、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
11、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
12、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化系数值得到改变。 (11. . 圆柱销是靠微量过盈固定在销孔中的,经常拆装也不会降低定位的精度和联接的可靠性。 ( 12.带传动和链传动
13、都是属于摩擦传动。 (13. 摩擦带传动的包角是指传动带与带轮接触弧所对应的中心角。 (14. V 带轮的计算直径是指带轮的外径。 (15.弹性滑动是摩擦带传动的主要失效形式之一。 (16.打滑是摩擦带传动的主要失效形式之一。 (17.摩擦带传动中带的弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的,可以避免。 (18.摩擦带传动工作时,带中存在拉应力、弯曲应力和离心应力。 (19.在摩擦带传动中,普通 V 带的传动能力比平带的传动能力强。 (20.在中心距不变情况下,两带轮的基准直径之差越大,则小带轮包角也越大。 (21.带传动可适用于油污、高温、易燃和易爆的场合。 (22. 摩擦带传动具有过载保护作用,
14、可避免其他零件的损坏。 (23.由于摩擦带传动具有弹性且依靠摩擦力来传动,所以工作时存在弹性滑动,不能适用于要求 传动比恒定的场合。 (24.链传动是依靠啮合力传动,所以它的瞬时传动比很准确。 (25.滚子链的节距越大,链能够传递的功率也越大。 (26.链传动具有过载保护作用。 (27.链传动水平布置时,最好将链条的松边置于上方,紧边置于下方。 (28.在单排滚子链承载能力不够或选用的节距不能太大时,可采用小节距的双排滚子链。 ( 29.滚子链传动中链轮的齿数越少,传动越不平稳,冲击、振动加剧。 (30.节距是滚子链条的主要参数。 (31.滚子链传动中链条的节数采用奇数最好。 (32.滚子链传
15、动一般不宜用于两轴心连线为铅垂的场合。 (33.在满足传动功率的情况下,应优先选用较大节距的链条。 (34.滚子链传动瞬时传动比恒定,传动平稳。 (35.通常蜗杆传动的效率高于带传动的效率。 (36.一般蜗轮的材料常选用 45钢。 (37.蜗杆传动的传动比也等于蜗轮、蜗杆的直径比。 (38.开式蜗杆传动只按齿根弯曲疲劳强度设计。 (39.设计闭式蜗杆传动时,应作热平衡核算。 (40.受力较小且不重要的轴,材料应选用 40Cr 。 (41.周向固定的目的是防止轴与轴上零件产生相对转动。 (42. 轴上截面尺寸变化处,应加工为圆角过渡,目的是比较美观。 (43.轴肩和轴环能对轴上零件起准确轴向定位
16、作用。 (44.试图通过采用合金钢来提高轴的刚度是不恰当的。 (45.平键联接可承受单方向轴向力。 (46.普通平键联接能够使轴上零件周向固定和轴向固定。 (47.键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件,实现周向固定并传递转矩。 (48.紧键联接中键的两侧面是工作面。 (49.紧键联接定心较差。 (50.单圆头普通平键多用于轴的端部。 (51.半圆键联接,由于轴上的键槽较深,故对轴的强度削弱较大。 (52.键联接和花键联接是最常用的轴向固定方法。 (53. . 深沟球轴承主要承受径向载荷,也能承受一定的轴向载荷。 (54.推力球轴承只能承受轴向载荷,不能承受径向载荷。 (55.滚动轴承的外圈与轴
17、承座孔的配合采用基孔制。 (56.在滚动轴承的尺寸系列代号中,直径系列代号表示具有同一内径而外径不同的轴承系列。 ( 57.在相同直径系列、相同内径的情况下,球轴承的极限转速比滚子轴承高。 (58.用轴承盖上的凸缘可以实现滚动轴承外圈的轴向固定。 (59.毛毡圈密封属于非接触式密封。 (60.可以通过增减轴承盖处的垫片厚度来实现轴的轴向位置调整。 (61.一对直齿锥齿轮传动,在其啮合处,主动轮和从动轮所受圆周力大小相等,方向相反。 ( 62.闭式传动中的软齿面齿轮的主要失效形式是磨损。 (63.开式传动中的齿轮,疲劳点蚀是常见的失效形式。 (64.齿轮传动中,一对齿轮的许用接触应力相等。 (6
18、5.联轴器和离合器是用来联接两轴,使其一同转动并传递转矩的装置。 (66.联轴器和离合器在联接和传动作用上是相同的。 (67.用联轴器联接的两根轴,可以在机器运转的过程中随时进行分离或接合。 (68.挠性联轴器可以补偿两轴之间的偏移。 (69.十字轴万向联轴器允许被联接两轴间有较大的角位移。 (70.在牙嵌式安全离合器中,选用矩形齿比选用梯形齿更好。 (三、简答题(机械原理部分1.某凸轮机构的滚子损坏后,是否可任意选取另一滚子来代替?为什么?2.为什么要校核凸轮机构的压力角?校核时应满足什么条件?3.一对渐开线直齿圆柱齿轮,分度圆与节圆有什么不同?在什么条件下重合?4.什么是变位齿轮?什么情况
19、需要采用变位齿轮?5.正变位齿轮与正传动齿轮有什么区别?6.设计平面四杆机构一般有哪几种方法?各有何特点?7.什么是机构运动简图?它和机构示意图有什么区别?8.机构的急回特性有什么作用?急回程度的标志是什么?9.阿基米德蜗杆蜗轮的正确啮合条件是什么?10.在机械设计课程设计中,你设计的一对软齿面齿轮其大小齿轮的热处理方法取得不一样, 为什么?(机械零件部分1.对连续工作的闭式蜗杆传动,为什么要进行热平衡计算?2.阿基米德蜗杆传动的正确啮合的条件是什么?3.三角带轮的槽角 为什么要比传动带两侧的夹角 小?4.什么叫滚动轴承的基本额定寿命?5. . 典型的滚动轴承由哪些元件组成,各元件的作用是什么
20、?6.摩擦带传动中弹性滑动和打滑对传动有什么影响?两者是否能避免?为什么?7.某车间现有三个 A 型三角带轮,其直径分别为 90mm 、 112mm 、和 200mm, 今欲用作转速为 3000r/min 的主动轮,请分析说明是否适用?8.在 V 带传动设计中,为什么要限制带轮的最小直径? (10分9.在设计齿轮传动、带传动时,哪些参数要取标准值?10.在设计软齿面齿轮传动时,为什么常使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮齿面硬度 3050HBS? 11.滚子传动链传动具有运动不均匀性,试分析其原因。12.对摩擦带传动,为什么要限制其最小中心距?13.为什么普通 V 带梯形剖面夹角为 40,而其带轮轮槽
21、的楔角却为 34、 36、或 38(即 40 ?14.阿基米德 蜗杆传动的模数和压力角是在哪个平面上定义的?该传动的正确啮合条件是什么?15.为什么滚子链传动不适合高速传动?四、解释标记、代号的含义1、说明图(a 滚动轴承代号、图(b 滚子解释链标记中划线部分的含义 (16分 2 GB / 1243- 97 (a ( b 2、说明图(a 滚动轴承代号、图(b 平键标记中划线部分的含义 (12分 0 2 键 GB1096-79 (a ( b 3、据下列滚动轴承代号填空 (12分 6 2 0 7 7 3 1 0 C / P 5轴承内径 轴承内径 公差等级为 级 公差等级为 级轴承类型为 轴承类型为
22、4、说明图(a 滚动轴承代号、图(b 平键标记、图(c 滚子链标记中划线部分的含义 (15分 键 GB1096-79(a ( b 1 GB /T 1243 97(c5、说明下列滚动轴承代号的含义 (14分 五、计算题、图解题1. 计算下列运动链的自由度(若有复合铰链、局部自由度或虚约束,须明确指出 。 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
23、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, Z 3的模数为 5 mm , 轮 1的转速 n 1=1440r / min , 轮 2的转速 n 2 = 480 r/min , 求(1 Z 2的 齿数; (2 Z 1和 Z 2的模数; (3 Z 4的转速。 (16分 5、两个标准直齿圆柱齿轮,已测得齿数 Z 1
24、 = 22, Z 2 = 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 O 1到圆盘中心 O 2的距离为 O 1O 2 = 15 mm 。(1求基圆半径 r b 值 ; (4分(2求行程 h 值; (4分 (
25、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 O 1到圆盘中心 O 2的距离为 O 1O 2 = 20 mm ,滚子半径 r =10mm , (1求基圆半径 r b 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
26、锥齿轮传动，其主动轮所受三个分力的大小为圆周力t = 2220N , 径向力r = 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（）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t、径向力r、 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；
27、（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
28、 = 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r1 = 2500N , r2 =700N , 圆锥齿轮受轴向力 Fx = 250N , 求轴承和所受轴 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=r/2Y, 轴承系数 Y=1.6）
29、 （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r1 = 1000N , r2 = 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= 0.68r） 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
30、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 410470MPa，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）
