《机械设计基础》习题与解答

《南昌工程学院机械设计基础》习题与解答一、选择题1.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，B死点位置。（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为2.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，C死点位置。（A）曲柄与连杆共线时（B）摇杆与连杆共线时（C）不存在3.为保证四杆机构良好的机械性能，B不应小于最小许用值。（A）压力角；（B）传动角（C）极位夹角4.平面四杆机构无急回特性时的行程速比系数C。（A）K＞1（B）K＜1（C）K=15.在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm，b=150mm，c=120mm，则d杆长度为B。（A）＜110mm（B）110mm≤d≤190mm（C）≥190mm6.凸轮机构中的压力角是指A间的夹角。（A）凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向（B）凸轮上接触点的法线与该点线速度（C）凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向7.B决定了从动杆的运动规律。（A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状8.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心至_C_向径。（A）理论轮廓线上的最大（B）实际轮廓线上的最大（C）理论轮廓线上的最小（D）实际轮廓线上的最小9.在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，_C_死点位置。（A）有一个（B）没有（C）有两个（D）有三个10.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11.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，则传动角是_B_。（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12.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13.设计键联接的几项主要内容是：（a）按轮毂长度选择键的长度；（b）按要求选择键类型；（c）按内径选择键的剖面尺寸；（d）进行必要强度校核。具体设计时一般顺序为B。（A）b-a-c-d（B）b-c-a-d（C）a-c-b-d（D）c-d-b-a14.平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应D。（A）把键长增大到1.5倍（B）把键宽增大到1.5倍（C）把键高增大到1.5倍（D）安装一对平键15.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的D有关。（A）升角（B）线数（C）螺距和牙型角（D）升角和牙型角16.螺纹联接是一种A。（A）可拆联接（B）不可拆联接（C）具有防松装置的为不可拆联接，否则为可拆联接（D）具有自锁性能的为不可拆联接，否则可拆17.被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为B。（A）剪切与挤压破坏（B）拉断（C）拉扭断裂18.键联接的主要用途是使轮与轮毂之间_C_。（A）沿轴向固定并传递轴向力（B）沿轴向可作相对滑动并具由导向性（C）沿周向固定并传递转距（D）安装拆卸方便19.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，在需要经常装拆的情况下宜采用_B_。（A）螺栓联接（B）双头螺柱联接（C）螺钉联接20.用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_B_。（A）梯形螺纹（B）三角形细牙螺纹（C）三角形粗牙螺纹21.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过D根。（A）4（B）6（C）2（D）1022.普通V带传动和平型带传动相比较，其主要优点是B。（A）在传递相同功率时，尺寸较小（B）传动效率高（C）带的寿命长（D）带的价格便宜23. 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 普通V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24.工作条件与型号一定的普通V带，其寿命随小带轮直径的增大而B。（A）降低（B）增大（C）不变25.带传动的中心距与小带轮的直径一致时，若增大传动比，则小带轮上的包角A。（A）减小（B）增大（C）不变26.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带绕过大带轮上的弯曲应力A。（A）减小（B）增大（C）不变27.带在工作时产生弹性滑动，是由于C。（A）带不是绝对挠性件（B）带与带轮间的摩擦系数偏低（C）带的紧边与松边拉力不等（D）带绕过带轮产生离心力28.带传动的主动轮直径d=180mm，转速n=940r/min，从动轮直径d=710，转速112n=233r/min,则滑动系数ε为D。2（A）1.2﹪（B）1.5﹪（C）1.8﹪（D）2.2﹪29.在具体设计三角带传动时：（a）确定带轮直径d，d；（b）选用带的型号；（c）12确定带的长度L；（d）确定带的根数Z；（e）选定初步中心距a；（f）计算实际0中心距a；（g）计算作用在轴上的压力F。以上各项目进行的顺序为C。（A）a-b-c-e-f-d-g（B）a-b-d-e-c-f-g（C）b-a-e-c-f-d-g（D）b-a-e-f-c-d-g30.带传动主要是依靠B来传递运动和动力。（A）带和两轮接触面之间的正压力（B）带的紧边拉力（B）带和两轮接触面之间的摩擦力（D）带松边拉力31.一对齿轮啮合时，两齿轮的C始终相切。（A）分度圆（B）基圆（C）节圆（D）齿根圆32.一对齿轮要正确啮合，它们的_C_必须相等。（A）直径（B）宽度（C）模数（D）齿数33.一个齿轮上的圆有B。（A）齿顶圆和齿根圆（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆（C）齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆34.一标准直准圆柱齿轮的周节（齿距）p=15.7mm，齿顶圆的直径为d=400mm，则该齿a轮的齿数为_B_。（A）82（B）78（C）80（D）7635.一个渐开线圆柱齿轮上有两个可见圆：D，和两个不可见圆：D。（A）分度圆、齿顶圆；基圆、齿根圆（B）齿顶圆、基圆；分度圆、齿根圆（C）分度圆、基圆；齿顶圆、齿根圆（D）齿顶圆、齿根圆；分度圆、基圆36.渐开线齿廓基圆上的压力角C。（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）等于20°37.用齿条型刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮，当齿数_B_时，将发生根切现象。（A）Z=17（B）Z<17（C）Z>17（D）Z=1438.阿基米德圆柱蜗杆的_C_模数，应符合标准数值。（A）端面（B）法向（C）轴向（D）无39.当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用_C_。（A）带传动（B）一对齿轮传动（C）轮系传动40.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41.两轴在空间交错90°的传动，如已知传递载荷及传动比都较大，则宜选用_C_。（A）螺旋齿轮传动（B）斜齿圆锥齿轮传动（C）蜗轮蜗杆传动42.工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为_B_。（A）心轴（B）转轴（C）传动轴43.最常用来制造轴的材料是_B_。（A）20号钢（B）45号钢（C）40Cr钢（D）38CrMoAlA钢44.设计一根齿轮轴，材料采用45钢，两支点用向心球轴承支承，验算时发现轴的刚度不够，这时应_D_。（A）将球轴承改为滚子轴承（B）将滚动轴承改为滑动轴承（C）换用合金钢制造轴（D）适当增加轴的直径45.轴环的用途是_D_。（A）作为轴加工时的定位面（B）提高轴的刚度（C）提高轴的强度（D）使轴上零件获得轴向定位46.当轴上安装零件要承受轴向力时，采用_A_来进行轴向定位时，所承受的轴向力较大。（A）圆螺母（B）紧定螺钉（C）弹性挡圈47.增大轴在剖面过度处的圆角半径，其优点是_B_。（A）使零件轴向定位比较可靠（B）降低应力集中（C）使轴的加工方便48.在轴的初步计算中，轴的直径是按_B_来初步确定的。（A）弯曲强度（B）扭转强度（C）轴段的长度（D）轴段上零件的孔径49.作用在转轴上的各种载荷中，能产生对称循环弯曲应力的是_B_。（A）轴向力（B）径向力（C）转矩（D）由不平衡质量所引起的离心力50.安装齿轮的轴，若弯曲变形超过限度，会造成_C_。（A）轮齿发生干涉现象（B）齿根应力集中现象严重（C）沿齿宽方向发生偏载51.设计工作转速n不高的轴，应使它的转速n为工作转速的_D_。0（A）0.7倍以下（B）0.7～1倍（C）1～1.5倍（D）1.5倍以上52.一般来说，A更能承受冲击，A更适合于较高的转速下工作。（A）滚子轴承；球轴承（B）球轴承；滚子轴承53.在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是_B_。（A）滚动体碎裂（B）滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀（C）保持架破坏（D）滚道磨损54.通常情况下，避免滚子从动件凸轮机构运动失真的合理措施是_B_。（A）增大滚子半径（B）减小滚子半径（C）增大基圆半径（D）减小基圆半径二、判断题（×）1.运动副是联接，联接也是运动副。（√）2.机构都是可动的。（×）3.机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。（√）4.曲柄滑块机构滑块为主动时，有死点位置。（√）5.摆动导杆机构有急回特性。（√）6.曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显着。（×）7.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。（×）8.在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。（×）9.凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。（√）10.凸轮机构中，凸轮最大压力角出现于凸轮轮廓坡度较陡的地方。（×）11.外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件。（×）12.普通平键联接是依靠键的上下两平面间的摩擦力来传递扭矩的。（√）13.带传动中弹性滑动现象是不可避免的。（√）14.分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。（×）15.速比公式i=n/n=Z/Z不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。121221（√）16.在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的齿距。（√）17.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。（×）18.m，d，h*，c*都是标准值的齿轮是标准齿轮。a（×）19.工作中转动的轴称为转轴。（√）20.只有轴头上才有键槽。（√）21.通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。（×）22.联轴器和离合器主要用来联接两轴。用离合器时要经常拆卸才能把两轴分开，用联轴器时则无需拆卸就能使两轴分离或接合。（√）23.齿式联轴器、滚子链联轴器、弹性套柱销联轴器都属于挠性联轴器。（×）24.凸缘联轴器、滑块联轴器、套筒联轴器，都属于刚性联轴器。（√）25.通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。（√）26.挠性联轴器可分为无弹性元件、金属弹性元件及非金属弹性元件挠性联轴器。（×）27.刚性联轴器安装时要求两轴严格对中，而挠性联轴器则不必考虑对中问题。（×）28.联轴器联接的两轴直径必须相等，否则无法工作。（×）29.多片式摩擦离合器的摩擦片数越多，接合越不牢靠，因而传递的扭矩也越小。（×）30.摩擦离合器对两轴之间的分离或接合，都是在停止转动的条件下进行。（×）31.安全离合器的作用是当工作转速超过其允许的转速时，连接件将发生打滑，从而保护机器中重要零件不致损坏。（×）32.圆柱螺旋弹簧压缩弹簧受压力时，其弹簧丝截面上产生的是压力。（√）33.弹簧刚度是指所受载荷与产生的变形之比。（×）34.汽车底盘下安装板弹簧的目的是为了储存弹簧。（×）35.若两个圆柱螺旋压缩弹簧的材料、中径、弹簧线径和工作圈数相同，而节距不同，则它们的刚度不同。（√）36.为了使圆柱螺旋压缩弹簧在压缩后，仍能保持一定的弹性，设计时应考虑在最大工作载荷作用下，各圈之间必须保留一定的间隙。（×）37.测力弹簧宜采用变刚度弹簧。（√）38.在圆柱螺旋弹簧受拉力时，其弹簧丝截面上受扭转切应力。（×）39.由几个弹簧串联组成的弹簧系统，它的总刚度应等于这几个弹簧刚度之和。三、填空题1.机构具有确定运动的条件是：原动件数等于机构的自由度数。2.运动副是指能使两构件之间既能保持直接接触接触，而又能产生一定形式相对运动的联接。3.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700。（1）当取c杆为机架时，它为何种具体类型？双曲柄机构；（2）当取d杆为机架时，则为曲柄摇杆机构。4.平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构类型为_双曲柄机构__。5.平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=40、b=60、c=60、d=70。当以a为机架，则此四杆机构类型为_双曲柄机构__。6.根据图中注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。曲柄摇杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构7.平面连杆机构当行程速度变化系数K_>1_时，机构就具有急回特性。8.曲柄摇杆机构产生“止点”位置的条件是，摇杆为主动件，曲柄为从动件。9.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大，压力角愈小，机构传动性能愈好。10.凸轮机构能使从动杆按照凸轮轮廓曲线，实现各种复杂的运动。11.凸轮机构基圆半径越大，压力角越小，机构传动性能越好。12.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。13.常用的间歇运动机构有棘轮和槽轮机构。14.牛头刨床的工作台进给机构用的是棘轮机构机构。15.双圆销外啮合槽轮机构，槽轮有6条槽，要使槽轮转两圈，曲柄盘应转6圈。16.键联接的主要用途是：周向固定、传递运动和转矩。17.普通平键的三种形式为A型（圆头），B型（方型），C型（单圆头）。18.一调整螺纹，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。19.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转2圈。20.国标规定，普通V带根据横截面面积大小的不同，分为Y、Z、A、B、C、D、E七种截型，各种截型普通V带的楔角均是_40°_度。21.带传动的主动轮直径d=180mm，转速n=940r/min，从动轮的直径为d=710转112速n=233r/min,则其弹性滑动系数ε为0.022。222.带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角变小。23.带传动中，当中心距a过大，常会引起带的抖动（振颤），而中心距a过小，又会加速带的疲劳损坏（老化，失效）。24.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm，齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为78。25.齿轮传动的标准安装是指分度圆与节圆重合。26.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数越多，齿轮传动也越平稳。27.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的法向模数和压力角都相等，齿轮的螺旋角相等而旋向相反。28.渐开线齿廓形状取决于基圆直径大小，29.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。30.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为15.7毫米，齿根圆直径为367.5mm，则该齿轮的齿数为76。31.由于渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆直径的反比，所以即使两轮的安装中心距略有偏差，也不影响两轮的传动比。32.分度圆上的压力角等于_20°，模数取的是标准值，齿厚和齿槽宽相等的齿轮，称为标准齿轮。33.由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角越大，我国规定标准压力角为20°_。34.轴上安装零件有确定的位置，所以要对轴上的零件进行周向固定和轴向固定。35.转轴是指既承受弯矩也承受转矩的轴；传动轴是指只承受转矩的轴。36.一个阶梯轴由轴头，轴颈，轴身三部分组成。37.在轴的初步计算中，轴的直径是按扭转强度来初步确定的。38.在工作中同时承受弯矩和转矩两种作用，本身又转动的轴，叫转轴。39.滚动轴承的额定动载荷是指额定寿命为106转时轴承所能承受的最大载荷。四、简答题1.摆动导杆机构有无急回特性？答：因摆动导杆机构的极位夹角不等于零，故有急回特性。2.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：机构的“死点”位置在运动时需要克服，在固定夹紧时应当利用。3.分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有无影响？答：分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。4.在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？答：在凸轮机构的向径高度无变化时，从动杆才能得到运动的停歇。5.举例说明急回特性在生产中有什么意义？答：牛头刨床中就采用了曲柄转动导杆机构(l>l)，该机构具有急回特性。具有急回12特性的机构，其空程速度快，可以提高生产率。6.按照轴平面内牙形状的不同，常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合？答：按照轴平面内牙形状的不同，常用螺纹可分为三角形、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等。三角形螺纹用于联接，矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹用于传动。7.螺纹联接的自锁条件是什么？答：螺纹联接的自锁条件是螺纹升角小于当量摩擦角。8.一般联接的升角较小，能满足自锁条件。为什么联接中仍需考虑防松？答：一般联接的升角较小，能满足自锁条件，在常温下受静载荷作用时，螺纹联接一般不会发生松脱。但若温度变化较大或联接受到冲击、振动以及不稳定载荷的作用，摩擦力就会减小，甚至消失，致使联接逐渐松脱。因此，为了保证联接的可靠性，在联接中仍需考虑防松。9.螺纹联接的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏螺纹副法防松等。请针对摩擦防松、机械防松、破坏螺纹副法防松，各举三种具体的防松措施。答：属于摩擦防松的措施有使用对顶螺母、弹簧垫圈、锁紧螺母；属于机械防松的措施有使用开槽螺母与开口销、止动垫圈、串联钢丝；属于破坏螺纹副法防松的措施有粘结法、侧面焊死、端面冲点。10.平键联接有哪几种？答：平键按照用途分为普通平键、导向平键和滑键三种类型。11.螺栓联接的主要失效形式是什么？答：受拉螺栓联接主要失效形式是螺杆螺纹处的塑性变形或断裂。受剪螺栓联接主要失效形式有两种：（a）螺杆受剪面的塑性变形或剪断；（b）螺杆与被联接件中较弱者的挤压面被压溃。12.普通平键联接的主要失效形式是什么？答：普通平键联接的主要失效形式为：（a）对于静联接，常为较弱零件（一般为轮毂）工作面的压溃；（b）对于动联接，常为较弱零件工作面的磨损。在满足联接的挤压或磨损强度条件下，一般不会出现键的剪切破坏。13.什么叫标准齿轮？答：压力角20°，模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮，叫标准齿轮。14.为什么要限制齿轮的最少齿数？答：范成法加工齿轮时，若齿轮齿数低于17就会发生根切，故要限制齿轮的最少齿数。15.一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？答：一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等，即m=m,α=α。121216.一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？答：一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：它们的法面模数和法面压力角应分别相等（即m=m，α=α），它们的端面模数和端面压力角应分别相等（即m=m，n1n2n1n1t1t2α=α）。此外，就斜齿轮的螺旋角β而言，外啮合时应有β＝-β，内啮合t1t112时应有β＝β。1217.一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是什么？答：一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是：它们的模数、压力角、外锥距应分别相等，即m=m，α=α，Re=Re。12121218.与直齿圆柱齿轮相比，斜齿圆柱齿轮有何优缺点？答：与直齿圆柱齿轮相比，斜齿圆柱齿轮的优点有：①啮合性能好、传动平稳，噪音小；②重合度大，承载能力高；③zF=2040(N)S1XS2∴F=F+F=3400+1700=5100(N)A2S1XF=F=3400(N)A1S113.一6309型深沟球轴承的工作条件为：轴承径向载荷F=15000N，转速n=100r/min，R工作中有中等冲击，温度低于100℃，轴承的预期使用寿命L=10000h。试验算该轴承h0的寿命L。h106fC已知：轴承寿命的公式为Lt，其中寿命指数ε=3；温度系数取fh60nfFtpP=1.00；载荷系数f=1.5；C为基本额定动载荷，52.90kN；F为当量动载荷，F=XFPPPR+YF，X是径向载荷系数，Y是轴向载荷系数。A解：按题意，该轴承只承受径向载荷，故径向载荷系数X=1，轴向载荷系数Y=0。则当量动载荷为：F=XF+YF=F=15000NPRAR则此轴承的寿命为：106fC1061.00529003Lt=2166(h)