1、机械设计基础课程习题集 （2014）一、单项选择题1机械零件在预定的时间内和规定的条件下，不能完成正常的功能，称为 。损坏；索赔；报废；失效2两个以上构件组成两个或更多个共轴线的转动副，是 。局部自由度；虚约束；转动副；复合铰链3机构中出现的一种与输出构件运动无关的自由度，称为 。机构自由度；虚约束；局部自由度；附加自由度4全部用回转副组成的平面四杆机构称为 。双摇杆机构；曲柄摇杆机构；双曲柄机构；铰链四杆机构5能做整周转动的连架杆，称为 。曲柄；摇杆；旋转杆；机架6下列机构中，没有急回特性的机构是 。曲柄摇杆机构；导杆机构；对心曲柄滑块机构；偏心曲柄滑块机构7凸轮传动中，产生柔性冲击的运动规
2、律是 。等速运动；等加速等减速；简谐运动；改进型运动8对齿轮传动的基本的要求之一是其瞬时 保持不变。传动比；啮合；中心距；载荷分布9一对直齿圆柱齿轮啮合传动，实际啮合终止点是 与啮合线的交点。主动轮的齿根圆；主动轮的齿顶圆；从动轮的齿顶圆；从动轮的齿根圆10标准齿轮上齿厚和齿槽宽相等的圆称为齿轮的 。齿顶圆；齿根圆；分度圆；基圆11齿槽底部所确定的圆称为 圆。基圆；节圆；齿根圆；分度圆12标准齿轮的分度圆压力角为 。15；20；25；3013用滚刀加工压力角为 20的标准直齿圆柱齿轮时，不发生根切的最少齿数为 。14；17；m/d；无要求14在圆柱齿轮传动中，通常小齿轮的齿宽略大于大齿轮的齿宽
3、，其目的是 。提高小齿轮齿根的弯曲强度； 提高小齿轮的齿面接触强度；减少小齿轮载荷分布不均； 补偿安装误差，以保证足够的齿宽接触15除了调质以外，软齿面齿轮常用的热处理方法还有 。渗碳淬火；正火；渗氮；碳氮共渗16在闭式硬齿面齿轮传动中，当分度圆直径一定时，应取较少的齿数，以 。提高齿面接触强度；减少加工量，提高生产率；提高齿轮的弯曲强度17在周转轮系中，轴线转动的齿轮称为 ；中心轮；过渡轮；行星轮；周转轮18带传动中， 是不可避免的；打滑；弹性滑动；拉力；中心距较大的传动19带传动的主要失效形式是 。磨损+折断；打滑+ 疲劳破坏；胶合+ 点蚀；弯曲应力+拉应力20带传动工作时，以小带轮为主动
4、，则带内发生最大应力的位置在 ；进入小带轮处；进入大带轮处；退出小带轮处；退出大带轮处21带传动在工作中产生打滑的原因是 ；带的弹性较大；传递的外载荷超过带与带轮之间的极限摩擦力；带与带轮之间的摩擦因数大；带传动的中心距过大。22带传动正常工作时，不能保证准确的传动比的原因是 ；带的材料不符合虎克定律；带容易变形合磨损；带在带轮上打滑；带的弹性滑动23与齿轮传动相比，链传动的主要特点是 ；适合于高速；制造成本高；安装精度要求降低；能过载保护24链条节数宜采取 ；奇数；偶数；质数；任意整数25螺纹连接中最常用的螺纹牙型和牙形角是 。梯形螺纹，40；锯齿形螺纹，30；三角形螺纹，60；矩形螺纹，2
5、526用于联接的螺纹牙形多为三角形，这是因为 ；螺纹强度高；传动效率高；防振性能好；螺纹副的自锁性能好27受扭转力矩作用的一组配合（受剪）螺栓联接， 。各螺栓受力相等；距离螺栓组中心最远的螺栓受力最大；距离螺栓组中心最近的螺栓受力最大；各螺栓受力不等28承受轴向载荷的松螺纹联接，当承受工作载荷时，螺栓杆受 ；预紧；挤压；剪切；拉29螺纹联接防松的本质是防止螺纹副的 。 摩擦；破坏；相对运动；转动30平键的长度 L 是根据 选取，然后校核其强度。轴的长度；轴的直径；轮毂宽度；传递转矩的大小31. 设计时，平键的高度 h 和宽度 B 根据 选取。轴的长度；轴的直径；轮毂的长度；轮毂的厚度；32半圆
6、键联接具有 的特点。对轴强度消弱小；工艺性差，装配不方便；调心性好；承载能力大33楔键的 为工作面；两侧面；上、下两面；单挤压面；单剪切面34下列材料中，可以用做滑动轴承衬的是 。20CrMnTi；Q235；GCr15 ；ZSnSb11Cu635深沟球轴承可以承受 的载荷；径向载荷、少量双向轴向载荷； 径向载荷；轴向载荷； 径向载荷、少量单向轴向载荷；36深沟球轴承：轻型、内径 17 毫米、4 级精度，它的代号是 。6206；31303；7312C； 6203/P437下列轴承中， 能同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用。N210；1210；30210； 5111038既承受转矩又承受弯矩的轴
7、，称为 ；转轴；传动轴；心轴；阶梯轴39为了提高轴的刚度，一般采用的措施是 。采用合金钢；表面强化处理；增大轴的直径；降低应力集中40轴肩的用途是 。作为轴加工时的定位面；提高轴的强度；提高轴的刚度；使轴上的零件获得轴向定位二、填空题与判断题1在平面机构中，每个低副的引入，使机构失去 自由度。2两构件通过面接触构成的运动副称为 ；两构件通过点或线接触构成的运动副称为 ；3凸轮机构中，从动件运动的方向与力 F 方向之间的夹角 称为 。4标准齿轮模数的定义式为： / 。5齿轮设计的五个基本参数是：齿数、 、 、齿顶高系数、齿根高系数； 6直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是： 、 ；7相邻两齿同侧齿廓之间
8、的弧长称为该圆上的 ，用 pk 表示。8标准齿轮的中心距，等于这对齿轮各自的分度圆 之和；9带传动时，带上的应力是变化的，最大应力发生在 处。10带传动中，因预拉力过小，带与带轮之间易出现 现象而导致传动失效。11V 带传动、齿轮传动、链传动用于多级传动时，带传动一般用于 速级，链传动一般用于 速级。12. 代号为 7211C 的角接触球轴承，内径为 毫米。13. 中型角接触球轴承的内径为 60 毫米，接触角为 15，则其代号为 。14滚动轴承的接触角越大，其承受 载荷的能力就越强。15在滚动轴承组合设计中，两端固定的方法，适用于温度 的轴。16斜齿圆柱齿轮以 模数和压力角为标准模数和压力角。
9、17轴向固定滚动轴承时，轴肩的高度应 滚动轴承内圈的厚度，以便拆卸轴承。18根据铰链四杆机构各杆的长度，即可以判断它的类型。 （ ）19对曲柄摇杆机构，当取摇杆为主动件时机构有死点位置。 （ ）20铰链四杆机构的压力角是衡量机构传力能力的重要标志。 （ ）21凸轮机构压力角越小，则其动力特性越差，自锁可能性越大。 （ ）22凸轮基圆的尺寸越大，推动从动杆的有效分力也越大。 （ ）23渐开线上各点的压力角不相等，越远离基圆压力角越小。 （ ）24定轴轮系的传动比等于所有主动轮齿数的连乘积与所有从动轮齿数的连乘积之比。 （ ）25带传动中，如果包角偏小，可以通过加大带轮直径来增加包角。 （ ）三、
10、简答题1平面机构具有确定相对运动的条件是什么？计算平面机构自由度时需要注意什么问题？2根据图中注明的尺寸判断铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构，还是双柄摇杆机构。3铰链四杆机构的曲柄存在条件是什么，该条件是否为充分必要条件？4简述铰链四杆机构的三种基本类型和运动特点；5简述什么是凸轮机构的运动规律、刚性冲击和柔性冲击？6分析凸轮机构从动件做简谐运动规律的特点；7什么情况下分度圆与节圆重合？什么情况下压力角与啮合角重合？8齿轮传动的主要失效形式有那些？闭式和开式齿轮传动的失效形式有那些不同？9简述闭式齿轮传动和开式齿轮传动的设计准则。10什么是齿轮的根切现象，如何避免齿轮加工中的根切现象？1
11、1斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？12试分析齿轮传动、带传动和链传动机构各自传动比的特点；13分析带传动中“弹性滑动”和“打滑”现象的原因以及对传动有何影响？14试说明为了避免带传动的打滑，将带轮与带接触的表面加工得粗糙些，以增大摩擦，这种方法是否可取？为什么？15滚子链是有那些基本构件组成的，标准滚子链有哪两个系列？16为什么小链轮的齿数不宜过多也不宜过少？17简述受拉力作用的普通螺纹联接，其主要的失效形式和设计准则是什么？18对比滑动轴承和滚动轴承的优点和缺点；19轴瓦上开设油孔和油沟的目的和原则是什么？20简述常用滑动轴承轴瓦和轴承衬使用的材料及其特点；21非液体摩擦滑动轴承的失效
12、形式是什么，它的计算准则是什么？22分别阐述角接触轴承和圆锥滚子轴承的受力特点及适用场合；23说明为什么角接触轴承和圆锥滚子轴承需要成对使用，对称安装？24什么是滚动轴承的基本额定寿命？25轴上零件的周向和轴向固定方式有哪些？各适用于什么场合？四、分析计算题1计算下图所示机构的自由度，并判断它是否有确定的运动。2下图所示轴上安装一对圆锥滚子轴承，轴承上受到径向力 R1=1200N，R2=2050N，轴向力方向如图 Fa=880N，载荷系数 fp=1，求两轴承的当量动载荷 P1 和 P2。（注：S=0.7R，当 0.68 时 X=0.41，Y=0.87 ； 0.68 时 X=1，Y=0）RARA
13、3已知轴为输入轴、齿轮 4 为右旋齿轮，若使中间轴所受到的轴向力抵消一部分，请在下图上直接标出：（1）各齿轮的旋向；（2）各齿轮轴向力 Fa1、Fa 2、Fa 3、Fa 4 的方向。Fa S2S14一钢制压力汽缸，已知汽压 p=2.0 N/mm2，缸径 D=160mm，采用 10 个钢制螺栓均匀圆周固定，螺栓许用应力为 102 N/mm2，残余预紧力 Qr=1.8QF；试求螺栓的轴向工作载荷 QF 和螺纹的小径d1？5下图所示轮系中，已知齿轮 1 转速 n1=900r/min（顺时针） ，z1=2、z2=60、z 2=20、z3=24、z3=20、z4=24、z4=30、z5=35、z5=28 、z6=135，求 n6 的大小和方向。6指出下图中各段阶梯轴上零件的名称，并说明它们的固定方法和依次装拆的顺序。7指出轴结构图中的设计错误，说明原因并加以改正。8在下图上分别标出各齿轮所受全部力的作用位置和方向。9已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距 a=160 mm，齿数 z1=20，z 2=60，求模数和分度圆直径。10有 2 偏置直动从动件盘形凸轮机构，(1)、已知 AB 段为凸轮的推程廓线，在（ a）图上标注推程运动角 ；(2)、图(b) 的凸轮以 C 点为中心，画出轮廓上 D 点与尖顶接触时的压力角的位置和t大小。(a) (b)
