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机械设计基础试题及答案 绪论 一、填空（每空1分）T-1-1-01-2-3、构件是机器的 运动 单元体；零件是机器的 制造 单元体；部件是机器的 装配 单元体。T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为 低副 和 高副 ，低副又可分为 转动副 和 移动副 。T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为 低副和 高副 。T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为 2 。T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于 主动件数目。T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的 工作情况和 受力情况 。T-2-2-07-2-1、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为 高副 。T-3-2-08-2-2、机构处于压力角=90时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构 无 死点位置，而当摇杆为原动件时，机构 有 死点位置。T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆 共线 位置。T-3-2-10-2-1、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 。T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为 相等 。T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由 机架、凸轮、从动件 三个基本构件组成的。T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为 直线 运动。T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角120。T-6-7-15-2-3、链传动是由 主动链轮 、从动链轮 、绕链轮上链条 所组成。T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于 挠性件 传动。T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时，当主动齿轮的 齿根_推动从动齿轮的 齿顶 ，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮 齿顶圆 与啮合线的交点；当主动齿轮的 齿顶 推动从动齿轮的 齿根 ，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮 齿顶圆 与啮合线的交点。T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为 模数 和 压力角 分别相等。T-7-2-19-3-2、_齿面磨损_和_因磨损导致的轮齿折断_是开式齿轮传动的主要失效形式。T-7-2-20-2-2、渐开线齿形常用的加工方法有 仿形法 和 范成法 两类。T-7-2-21-2-2、在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是H1 = H2。T-7-10-22-2-2、斜齿圆柱齿轮的重合度 大于 直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力 高 ，可用于高速重载的场合。T-8-2-23-2-3、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数 越少 ，则传动比就越大。T-8-2-24-2-3、蜗杆传动的中间平面是指：通过_蜗杆_轴线并垂直于_蜗轮_轴线的平面。T-8-2-25-2-3、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ ma1=mt2、a1=t2、=_。T-10-2-26-2-3、若键的标记为键C2070GB1096-79,则该键为C型平键，b=20，L=70。T-10-1-27-2-2、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称定轴轮系轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称 周转星轮 系。T-11-2-28-2-3、轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递运动和转矩，按轴的承载情况不同，可以分为 转轴、心轴、传动轴 。T-10-1-29-2-3、机械静联接又可以分为 可拆 联接和 不可拆 联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于 可拆 连接。T-10-2-30-2-3、.螺纹联接防松的目的是防止螺纹副的相对运动，按工作原理的不同有三种防松方式： 摩擦力 防松、 机械 防松、 其它方法 防松。T-10-2-31-2-1、平键的工作面是键的 两侧面 。T-10-2-32-2-1、楔键的工作面是键的 上下两面 。T-12-4-33-2-1、滑动轴承中所选用的润滑油，其粘度越大，则其承载能力越 大 。T-10-2-34-2-1、普通平键的剖面尺寸(bh)，一般应根据 轴的直径 按标准选择。T-12-2-35-2-2、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用 基孔 制，外圈与轴承孔的配合采用 基轴 制。二、判断题(正确的打，错误的打)（每题2分）P-1-1-01-2-2、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（）P-3-2-02-2-2、铰链四杆机构中，传动角越大，机构传力性能越高。（ ）P-3-2-03-2-2、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。 ()P-3-2-04-2-2、机构处于死点位置时，其传动角等于90。 ()P-4-2-05-2-2、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。() P-4-2-06-2-2、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。（）P-6-3-07-2-2、带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。 ( )P-6-3-08-2-2、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。（）P-7-1-09-2-2、基圆以内无渐开线。()P-7-9-20-2-2、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。（）P-8-2-21-2-2、蜗杆传动一般用于大速比的场合。()P-8-2-22-2-2、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。（）P-9-1-23-2-2、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（）P-10-1-24-2-2、楔键的顶底面是工作面。()P-10-1-25-2-2、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。 （）P-10-2-26-2-2、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。（）P-10-2-27-2-2、螺纹联接是可拆联接。 ()P-12-3-28-2-2、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大，则轴承的承载能力越高。( ) P-12-3-29-2-2、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。（ ）三、选择题 (将正确答案的序号填在括号中)（每题2分）A-1-1-01-3-2、在如图所示的齿轮凸轮轴系中，轴4称为(A)A.零件 B.机构 C.构件 D.部件A-2-2-02-3-2、平面运动副所提供的约束为（C）A.1 B.2 C.1或2D.3A-2-2-03-3-2、若两构件组成低副，则其接触形式为（A）A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触A-2-4-04-3-2、机构具有确定相对运动的条件是(A)A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目A-3-2-05-3-2、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取(B)A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆A-4-2-06-3-2、在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动(A)A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击A-6-5-07-3-2、带传动的主要失效形式是带的(A)A.疲劳拉断和打滑 B.磨损和胶合 C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀A-6-3-08-3-2、带传动中弹性滑动现象的产生是由于（C）A.带的初拉力达不到规定值 B.带与带轮的摩擦系数过小 C.带的弹性变形 D.带型选择不当A-6-3-09-3-2、 (A )是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。A.弹性滑动 B.打滑 C.松驰 D.疲劳破坏A-7-2-10-3-2、渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于(D)A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆A-7-7-11-3-2、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（B）A.齿面胶合B.轮齿疲劳折断 C.齿面磨粒磨损 D.轮齿过载折断A-7-7-12-3-2、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是（A）A.齿面点蚀 B.齿面胶合 C.齿面磨损 D.轮齿折断A-7-11-13-3-2、为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（C）A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.直齿锥齿轮传动 D.直齿圆柱齿轮传动A-7-7-14-3-2、齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在(B)A.齿根部分 B.靠近节线处的齿根部分 C.齿顶部分 D.靠近节线处的齿顶部分A-7-10-15-3-2、一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的(A)均为标准值。A.法面模数、分度圆上的法面压力角 B.端面模数、分度圆上的端面压力角C.端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角 D.法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角A-8-2-16-3-2、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是(B)A.mt1=ma2, t1=a2,= B.ma1=mt2, a1=t2,= C.mt1=ma2, t1=a2,= - D.ma1=ma2, a1=t2,= - （注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）A-8-2-17-3-2、蜗杆传动的传动比i等于（D）A.B.C.D.A-10-1-18-3-2、普通平键的长度应（B）A .稍长于轮毂的长度 B .略短于轮毂的长度 C.是轮毂长度的三倍D.是轮毂长度的二倍A-10-1-19-3-2、键的截面尺寸bh主要是根据( D )来选择。A.传递扭矩的大小B.传递功率的大小 C.轮毂的长度 D.轴的直径A-10-2-20-3-2、当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用（C）A.螺栓联接 B.螺钉联接 C.双头螺柱联接 D.紧定螺钉联接A-12-2-21-3-2、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（C）A.过大的塑性变形 B.过度磨损 C.疲劳点蚀 D.胶合A-13-1-22-3-2、联轴器和离合器均具有的主要作用是（B）A.补偿两轴的综合位移 B.联接两轴，使其旋转并传递转矩 C.防止机器过载 D.缓和冲击和振动A-13-1-23-3-2、下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是(D )A.凸缘联轴器 B.齿式联轴器 C.万向联轴器 D.弹性柱销联轴器四、问答题(每题5分)W-4-2-0、说出凸轮机构从动件常用运动规律，冲击特性及应用场合。答：等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律（余弦加速度运动规律）；等速运动规律有刚性冲击，用于低速轻载的场合；等加速等减速运动规律有柔性冲击，用于中低速的场合；简谐运动规律（余弦加速度运动规律）当有停歇区间时有柔性冲击，用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击，用于高速场合。W-6-3-01-2-5、说明带的弹性滑动与打滑的区别。弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的，只要传递圆周力，就存在着拉力差，所以弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载引起的，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。W-7-1-01-2-5、简述齿廓啮合基本定律。不论齿廓在任何位置接触，过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点，才能保证传动比恒定不变。W-8-6-01-2-5、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？蜗杆传动存在着相对滑动，摩擦力大，又因为闭式蜗杆传动散热性差，容易产生胶合，所以要进行热平衡计算。W-10-2-01-2-5、说明螺纹连接的基本类型及应用。螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。螺栓连接用于被连接件不厚、通孔且经常拆卸的场合；双头螺柱连接用于被连接件之一较厚、盲孔且经常拆卸的场合；螺钉连接用于被连接件之一较厚、盲孔且不经常拆卸的场合。W-12-3-01-2-5、轴上零件的周向固定各有哪些方法？（指出四种以上方法）周向固定：键连接、花键连接、过盈配合连接W-12-3-01-2-5、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?（指出四种以上）轴向固定：轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈轴肩、轴环、轴套固定可靠，可以承受较大的轴向力；弹性档圈固定可以承受较小的轴向力；轴端挡板用于轴端零件的固定。五、计算题J-2-5-01-4-10、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？（10分）解：机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数等于机构中（接受外界给定运动规律的）原动件的个数。n=3，PL=3，PH2机构自由度 F3n2PLPH1 ，因为W1F，所以机构的运动确定。J-2-5-02-4-15、说明机构具有确定相对运动的条件，并判断机构运动是否确定？（15分） 解答:机构具有确定相对运动的条件是：机构的自由度数等于机构中(接受外界给定运动规律的)原动件的个数。机构中，n=7，PL=9，PH=1 F3n2PLPH=2W0，所以机构运动确定。C、G处复合铰链，E处虚约束，F处局部自由度J-2-5-03-4-15、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束请明确指出。（15分）解答: C处为复合铰链,则n=5, PL=7, PH=0F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1J-2-5-04-4-15、计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。（15分）解答: F处为复合铰链,H(或I ) 处为虚约束,则n=6, PL=8, PH=1F=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1J-3-2-05-3-10、图示四杆机构中，已知a=62mm,b=152mm,c=122mm,d=102mm。取不同构件为机架，可得到什么类型的铰链四杆机构？ （15分）解：因为最短构件与最长构件长度之和小于等于另外两构件的长度之和，满足构件的长度和条件，所以取AB为机架，得双曲柄机构；取BC或AD为机架，得曲柄摇杆机构；取CD为机架，得双摇杆机构；J-3-2-06-3-10、已知图示机构中，LAB=82mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm问：（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一构件？（必须根据计算结果说明理由）（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？（10分）解答：因为LBC+ LAD=50+120=170 mm LBC +LCD=82+96=178 mm所以LBC+ LAD LBC +LCD符合曲柄存在的杆长之和条件.1) 当取AD为机架时, 不存在曲柄, 得到双摇杆机构;2) 当分别取AB或CD为机架时,均得到曲柄摇杆机构; 当取BC为机架时, 得到双曲柄杆机构.J-3-2-07-3-10、如图所示铰链四杆机构，已知各构件的长度LAB=50mm, LBC=110mm, LCD=80mm, LAD=100mm。（1）该机构是否有曲柄？如有，请指出是哪个构件（必须根据计算结果说明理由）；（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？（10分）解答：因为LAB+LBC=50+110=160mm LAB+LBC=80+100=180mm所以LAB+LBCe时，X=0.4，Y=1.88。试分别计算出轴承的当量动载荷。解：轴向力：FS+FA=2430+1000=3430NS 轴承被放松 Fa=FS=2430N 轴承被压紧 Fa=FS=3430N 当量动载荷 Fa/Fr=2430/9000=0.27e X=0.4 Y=1.88 P=XFY+YFa=0.45000+1.883430=12672.6N六、设计题(每小题20分)J-4-3-14-4-20、图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出：(1)当凸轮从初始位置转过=90时，从动件走过的位移S1；(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度。说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线； (2)S1和只需在图上标出，不必度量出数值。解答：如图所示，正确作出偏距圆 按-方向转90，在图上正确标出S1 过B2点作偏距圆切线，正确标出2角七、分析题(本题20分)J-8-2-15-4-20、.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。解：蜗轩转动方向如图所示 蜗杆为右旋 Ft2与蜗轮分度圆相切，指向左端 Ft1与蜗杆分度圆相切，指向右端 Fa1与蜗杆轴线平行，指向右 Fa2与蜗轮轴线平行，指向左J-11-2-16-4-20、图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。试按例所示，指出图中的其它结构错误(不少于7处)。(注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。)解答：(1)缺少调整垫片；(2)轮毂键槽结构不对； (3)与齿轮处键槽的位置不在同一角度上；(4)键槽处没有局部剖；(5)端盖孔与轴径间无间隙；(6)多一个键； (7)齿轮左侧轴向定位不可靠； (8)齿轮右侧无轴向定位； (9)轴承安装方向不对； (10)轴承外圈定位超高；(11)轴与轴承端盖相碰。其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。二培训的及要求培训目的安全生产目标责任书为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司2015年度安全生产目标的内容，现与财务部签订如下安全生产目标：一、目标值：1、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。2、现金安全保管，不发生盗窃事故。3、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。4、安全培训合格率为100%。二、本单位安全工作上必须做到以下内容： 1、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落实，并全力支持安全工作。 2、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。 3、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。 4、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。 5、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。 6、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改，记录全。 7、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。 8、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。 10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。 三、 安全奖惩： 1、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。 2、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落18