机械设计基础典型试题
1
一 .填空
1.一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__________。
2.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 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._____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
5.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。
6.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 ___________________。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用____D___________________。
(A) 螺栓联接 (B) 双头螺栓联接 (C) 螺钉联接 (D) 三角形细牙螺纹 (E) 三角形粗牙螺纹 (F) 矩形螺纹
7.国标规定，三角带有_YZABCDE__________七种类型，代号‘B2240’表示___B型基准长度2240mm____________________。 8.一对齿轮啮合时,两齿轮的________始终相切。 (A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆
9.齿轮传动的标准安装是指______分度圆与节圆重合____________________。
18.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数___________-，齿轮传动也越__________。
10.一般来说，_______更能承受冲击，_____-更适合于较高的转速下工作。 (A)滚子轴承 (B) 球轴承
11.基本额定动载荷是指_基本额定动载荷：规定轴承的基本额定寿命为106,轴
承所能承受的载荷称为基本额定动载荷用C表示(单位N)。
12.转轴是指______________________；传动轴是指___________________ 二，简要回答：
1.计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。
2.作下列机构图示位置的压力角。
3.图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构。
4,简述带传动为什么限制带速V在5——25米/秒范围内？ 三，计算题：
1，
一队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。 2，
图示轮系，已知：Z1=20，Z2=40，Z3=80，Z4=Z5=30，Z6=90。求i16=?
（1）作出图示位置压力角；
（2）求该凸轮基圆半径rb=? (3) 求从动杆升程 h=?
试题1 参考答案
填空：
1 双曲柄机构 曲柄摇杆机构 2 曲柄与连杆共线时为 3 传动角
4 凸轮轮廓曲线
5 大 小
6 摩擦力
7 B型键宽度b=18mm，长度L=80mm 9 外径 细牙螺纹外径12mm，螺距1.5 10 双头螺栓联接 三角形细牙螺纹 11 2
12 Y Z A B C D E B型基准长度2240mm 13 0.022 14 10 15 节圆
16 78
17 分度圆与节圆重合 18 越多平稳 19 模数 齿数 20 4000N 1455.9N
21 深沟球轴承 直径系列2 内径75mm 22 滚子轴承
球轴承
8 利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动
23 额定寿命106寿转，L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷 24 既承受弯矩也承受扭矩 只承受扭矩
25 轴头 轴颈 轴身
简要回答： 2 图示 3 图示 计算
1 1 具有确定运动
4 速度大离心力过大 绕转的圈数多寿命低
1 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 2 n3=n4
(n4/n6)=(z6/z4)=3
nH=n6 (n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4 i16=-7
机械设计基础典型试题 2
一、填空（60分）
1.图示机构中有_______虚约束。
（A）1个 （B）2个 （C）3个 （D）没有
2.图示机构要有确定运动，需要有_______原动件。
（A）1个 （B）2个 （C）3个 （D）没有
3.平面四杆机构无急回特性时_______，行程速比系数 _______ （A）压力角α=0
（B）传动角β=0
（C） 极位夹角θ=0
（D） k＞1 （E）k＜
1（F）k=1 5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_______死点位置；
（A）曲柄与连杆共线时为 （B） 摇杆与连杆共线时 （C） 不存在 6.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到_______半径。
（A）理论轮廓线上的最大 （B） 实际轮廓线上的最大 （C） 实际轮廓线上的最小 （ D） 理论轮廓线上的最小
7.凸轮机构中的压力角是指_______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）轮上接触点的切线与从动件的运动方向
10.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_______。 (A)b-a-c-d (B)b-c-a-d (C)a-c-b-d (D)c-d-b-a 17.三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是_______。
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
19.工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而_______。
（A） 降低 （B）增大 （C）不变 22.带在工作时产生弹性滑动，是由于_______。
（A）带不是绝对挠性件 （B）带与带轮间的摩擦系数偏低 （B）带的紧边与松边拉力不等 （D）带绕过带轮产生离心力
25.一对齿轮要正确啮合，它们的_______必须相等，
（A）直径 （B）宽度 （C）模数 （D）齿数 26.一个齿轮上的圆有_______。
（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
27.一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,则该齿轮的齿数为_______。
（A）82 （B）78 （C）80 （D）76
二、计算及绘图
1.计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，（绘有箭头的构件为原动件）。
2.设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm，行程速比系数K=1.3。 3.图示的轮系中，各齿轮均为标准齿轮，且其模数均相等，若已知各齿轮的齿数分别为：Z1=20、Z2=
48、
Z2'=20。试求齿数Z3及传动比i1H。
4.图示轮系，已知Z1=
18、Z2=20、Z2'=
25、Z3=
25、Z3'=2（右），当a轴旋转100圈时，b轴转4.5圈，求Z4=？
试题2 参考答案
填空：
1 1 2 1
3 极位夹角θ=0 K=1
4 110mm≤d≤190mm
5 不存在
6 实际轮廓线上的最小
7 凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向
8 沿周向固定并传递扭矩
9 两侧面的挤压力 10 b-c-a-d
11 安装一对平键
12 升角和牙型角
13 可拆联接
14 扭转
15 拉断
16 450 17 传动效率高
18 传递的功率
19 增大
20 减小
21 减小
22 带的紧边与松边拉力不等
23 2.2﹪
24 b-a-e-c-f-d-g
25 模数
26 齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆
27 78
计算
1 1 具有确定运动
2 图示
3 z2-z1=z3-z2' z3=z2-z1+z2'=48-20+20=48
(n1-nH)/(n3-nH)=z2z3/z1z2 n3=0
i1H=1-48*48/20*20=-4.76
4 i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5 z4=40
机械设计基础典型试题 3 一.填空
3.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为 件，曲柄为 件。 4.凸轮机构能使从动杆按照 ，实现各种复杂的运动。
8.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的 模数和 都相等，齿轮的 角相等而旋向 。
10.在工作中同时承受 和 两种作用，本身又转动的轴，叫转轴。 二.判断
2，曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。 （ ） 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。（ ）
5，速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。 （ ） 三.简答
1.什么叫标准齿轮？
2.
为什么要限制齿轮的最少齿数？
3.
两轴相互平行的情况下采用什么类型的齿轮传动，并叙述其优点。 4.带传动中，打滑和弹性滑动有何不同？ 5.举例说明急回特性在生产中有什么意义？
四.计算
1.有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200，Z=25，Z2=50，求（1）如果n1=960r/min，n2=？ （2）中心距a=？ （3）齿距p=？
2.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。
3.计算此机构的自由度。
4.齿轮轴由一对7206轴承支承，Fr1=5200N，Fr2=3800N，Fx=2200N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷。
试题3 参考答案
一、填空： 1 构件
2 最短杆 整周回转
3 主动件 从动件
4 凸轮轮廓曲线
5 12
6 B 基准长度（公称） 7 主要 依据 正比
10 8 法面 法面 螺旋角 相反
9 头数 正切
10 弯矩 扭矩
二、判断
1 错 2 对 3 错 4 对 5 错
三、简答
1 压力角200模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮 2 范成法加工齿轮齿数低于17发生根切
3 直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮（传动平稳、承载大）
4 传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由F1减小为F2,其弹性伸长量也由δ1减小为δ2。这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩了（δ1-δ2），带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度，这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。 弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。 5 例 牛头刨床空程速度快提高生产率 计算
1 n2=480 a=75 p=6.28 3 3*5-2*7=1
2 (200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20 nH=75 4 S1=Fr1/2Y=5200/2*0.4ctg140=1620
S2=Fr2/2Y=3800/2*0.4ctg140=1184 S1+Fx>S2 1620+2200>1184
Fa2=S2=1184 Fa1= S1+Fx=3820 Fa1/Fr1=3800/5200=0.73>e=0.37 Fa2/Fr2=1184/3800=0.31
P1=0.4*5200+0.4ctg140*3820=8208 P2=Fr2=3800
机械设计基础典型试题 4
一、填空
1.机构具有确定运动的条件是：_______________________________。 2.图示机构要有确定运动需要有_________________个原动件。
3.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，则该四杆机构为________________。
4.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_______________________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， 5.凸轮机构基圆半径越___，压力角越___，机构传动性能越好。
9.普通螺栓联接中的松螺纹联接与紧螺纹联接之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺纹部分不存在________________作用。 （A） 拉伸 （B）扭转 （C）剪切 （D）弯曲
11.国标规定，三角带有___________________________共七种类型，代号“B2240”表示的含义是：_____________________________________。 12.带传动主要是依靠_____________来传递与动和动力， （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 15.渐开线齿廓形状取决于_____________________直径大小。
16.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是__________________。 17.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目________________，齿轮传动越_______________。
18.一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______________。
19.闭式软齿面齿轮传动的强度设计，首先按_______________________强度条件计算，校核_________________。
20.轮系通常分为___________________和________________两种。
二、简要回答
1.作出下列机构图示位置压力角。
2.图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构
（1）作出图示位置压力角； （2）求该凸轮基圆半径rb； （3）求从动杆升程h。
3.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）。 4.简述带传动中，为何限制带速在5——25m/s范围内？
5.在选择大小齿轮材料及热处理方法时，所要考虑的“配对”问题指的是什么？为什么要这样考虑？
三、计算题
1，
一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为40和80，并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm，求两齿轮的主要几何尺寸。
2，
图示轮系，已知各轮齿数Z1=Z2'=41，Z2=Z3=39,求手柄H与轮1的传动比i1H。
试题4 参考答案
一、填空： 2 1
3 双曲柄机构
4 不存在 5 大 小
6 周向固定 传递运动和转矩 7 安装一对平键
14
1 原动件数等于机构的自由度数
8 外径 左旋细牙螺纹公称直径12 9 扭转
10 1/3
11 Y Z A B C D E 基准长度2240mm 12 带和两轮接触面之间的摩擦力 13 小于40度
14 变小
15 基圆
16 模数相等，压力角相等 17 多平稳 18 76
19 齿面接触疲劳 齿根弯曲疲劳强度 20 定轴轮系 行星轮系
二、简答
1 图 2 图
3 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 4 离心力大 转数多
5 大小齿轮材料及热处理硬度差50左右，由于小齿轮转数多，更快失效
三、计算题
1 m=420/(40+2)=10
d1=400 d2= 800 da2=800+20=820 df1=400-2*1.25m=375
df2=800-2*1.25m=775 a=10/2(40+80)=600
p=3.14*m=31.4
2 (n1-nH)/(0-nH)=z2 z3/z1 z2'
(- n1/nH)+1=z2 z3/z1 z2'
i1H=1-(39*39/41*41)=0.095
机械设计基础典型试题 5 一、填空
1.运动副是指能使两构件之间既能保持________接触，而又能产生一定的形式相对运动的_______。
2.在_______机构中，如果将_______杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。
3.平面连杆机构当行程速比K________时，机构就具有急回特性。 4.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为__________，曲柄为__________。
5.凸轮机构能使从动杆按照_____________实现各种复杂的运动。 6.键20X70GB1095—79的含义是_____________。 7.三角带C2800的含义是______________。
8.牛头刨床的工作台进给机构用的是_________________机构。
9.由于渐开线齿轮的传动比等于_________，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。
10.分度圆上的压力角等于____________，摸数取的是____________值，齿厚和齿槽宽____________的齿轮，称为标准齿轮。
二、判断
1．机构都是可动的。
2．通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。
3．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。 4．凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。
5．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。
6．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。 7．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。
8．只有轴头上才有键槽。 三．回答
1．摆动导杆机构有无急回特性？
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？ 3．分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有无影响？ 4．在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？ 5．怎样计算直齿圆柱齿传动的圆周力、径向力？ 四．计算 1． 计算自由度
2．某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿轮的齿数zz1=24， 齿顶圆直径da1=78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。、
3.在图示轮系中，已知z
1、z
2、z2'、z
3、z
4、z 4'、z
5、z5'、z6。 求传动比i16。
4.在图示轮系中，各齿轮均为标准齿轮，已知z1=20，
z2=48, z2'=20 。试求z3及传动比i1H。
5.一轴由一对7211AC的轴承支承，Fr1=3300N, Fr2=1000N, Fx=900N, 如图。试求两轴承的当量动载荷P。
(S=0.68Fr
e=0.68
X=0.41,Y=0.87)
试题5 参考答案
一、填空：
1 直接接触 联接
2 最短杆 对面 3 K>1
4 主动 从动 5 凸轮廓线
6 A型平键 宽度b=20mm，长度L=70mm 7 C型 公称长度2800 8 棘轮机构
18 9 基圆半径的反比 10 200，标准值 相等
二、判断
1 对 2 对 3 错 4 错 5 错 6 对 7 对 8 对
三、回答
1 有急回特性 极位夹角不等于零
2 运动时克服，固定夹紧时利用
3 有影响
4 向径、高度无变化
5 Ft1=2T1/d1 Fr1=Ft1tg200
四、计算
1 1
2 78=m(24+2)
m=3
a=m/2(z1+z2)
135=3/2(24+z2) z2 =66
da2=3*66+2*3=204 df2=3*66-2*1.25*3=190.5 i=66/24=2.75
3 i16=z2z4z5z6/z1z2'z4'z5'
4 z2-z1=z3-z2' z3=z2-z1+z2'=48-20+20=48 (n1-nH)/(n3-nH)=z2z3/z1z2 n3=0
i1H=1-48*48/20*20=-4.76 5 S=0.68Fr
S1=0.68Fr1=0.68*3300N=2244N S2=0.68Fr2=0.68*1000N=680N S2+Fx=680+900=1580Ne P1=3300N P2= 0.41*1000+0.87*1344=1579N
机械设计基础典型试题 6
一、填空
1.图示机构中有_____个虚约束。 （A）0 (B) 1 (C)2 (D)3
2.图示机构要有确定运动，需要有_____个原动件。 （A）0 (B)1 (C)2 (D)3
3.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，则此四杆机构为_________。
4.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________。 (A)
d
6．凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心至______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 7．键联接的主要用途是使轮与轮毂之间________ (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）沿周向固定并传递扭距 (D) 安装拆卸方便
8．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____型。
9.平键联接所能传递的最大扭距为T，现要传递的扭距为1.5T，则应_______。 （A）把键长增大到1.5倍 (B) 把键宽增加到1.5倍 (C) 把键高增加到1.5倍 (D) 安装一对平键 10．拧紧螺母的效率，主要与螺母的______有关
(A) 导程角 (B) 线数 (C) 螺距和牙型角 (D)导程角和牙型角 11．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________。
(A) 螺栓联接 (B) 双头螺柱联接 (C)螺钉联接
12．普通螺栓联接中的松螺纹和紧螺纹之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺纹部分不存在_____作用。
(A) 拉伸 (B) 扭转 (C) 剪切 (D) 弯曲
13．被联接件受横向外力作用时，如采用普通螺栓联接则螺栓可能的失效形式为_________。
(A) 剪切与剂压破坏 (B) 拉断 (C) 拉扭断裂
14．三角带传动和平皮带传动相比较，。其主要优点是___________。
21
(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
15．国标规定：三角带有_____________七种类型传递能力最大的为____型。最小的为___型。代号A1000表示________________。 16.带的传动中的有效圆周Ft _________。
(A)
随负载的增加而增加 (B) 随负载的增加而减少 (C) 与负载无关 17．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_______。
(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变
18．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______。
(A)心轴 (B) 转轴 (C)传动轴
19．渐开线齿廓形状取决于________直径大小。 20．一个齿轮上的圆有________。
(A) 齿顶圆，齿根圆 (B) 齿顶圆，齿根圆，分度圆，基圆
(C ) 齿顶圆，节圆，基圆。齿根圆 (D) 齿顶圆，分度圆，节圆，齿根圆，基圆，
21．渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，其正确啮合条件为__________。 22.两轴在空间交错900的传动，如已知传递载荷及传动比都较大，则宜选用_______。 (A) 螺旋齿轮传动 (B)斜齿圆锥齿轮传动 (C)蜗轮蜗杆传动 23．当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用_______。 (A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动
24．一渐开线标准直齿圆柱齿轮，跨6个齿与跨7个齿所测的公法线长度分
22
别为42.14mmy与49.52mm ，则该齿轮模数为________。
25.闭式硬齿面齿轮传动的强度设计，首先按_______ _强度条件计算出_________。 二，判断
1．（）根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。
2．（）普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。 3．（）三角形螺纹具有较好的自锁性能。螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松。
4．（）m，d，ha＊ c＊都是标准值的齿轮是标准齿轮。
5．（）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。 三．简答问题
1．下列凸轮机构中，图_______所画的压力角是正确的。
2．图示为尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构 （1）绘出压力角 （2）绘出凸轮基圆半径
23
（3）绘出从动杆升程h
3．计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。
4．螺纹联接的自锁条件是什么？在螺纹导程角，摩擦系数相同情况下，试比较三角形、梯形、矩形螺纹的自锁性与效率。 5．轴的结构设计主要考虑的因素有哪些？ 四．计算题。
1．已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200，m=4mm，传动比i12=3，中心距a=144mm。
试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。
2．图示轮系，已知Z1=20、Z1'=
24、Z2=30、Z2'=Z3 = Z4=
25、Z5=74，且已知nH1=100转/分。 求nH2。
24
试题6 参考答案
一、填空： 1 1 2 1
3 双曲柄机构
4 110≤d≤190
5 凸轮廓线
6 实际轮廓线上的最小 8 B
7 沿周向固定并传递扭距
9 安装一对平键 11 双头螺柱联接 12 拉断
13 传动效率高 10 导程角和牙型角
14 Y Z A B C D E Y A型标准长度1000mm 15 与负载无关 16 减小
17 传动轴 18 基圆
20 齿顶圆，齿根圆，分度圆，基圆
21 模数和压力角相等 22 蜗轮蜗杆传动 23 轮系传动
24 m=5
25 齿根弯曲疲劳强度 模数
二、判断
1 错 2 错 3 错 4 错 5 对
三、回答
1 b 2 图示
25
3 2 不具有确定的运动
4 升角小于等于当量摩擦角 三角螺纹自锁最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自锁最好，梯形次之，三角螺纹最差。 5 轴上零件的轴向、周向定位，装拆，加工工艺
四、计算
1.144=4/2(Z1+iZ1)
Z1=18 Z2=3*18=54 d1=4*18 =72 d2=4*54 =216 da1=72+2*4=80 ra1=(72+2*4)/2=40 da2=216+2*4=224 ra2=(216+2*4)/2=112 df1=72-2*1,25*4=62 rf1=(72-2*1,25*4)/2=31 df2=216-2*1,25*4=206 rf2=(216-2*1,25*4)/2=103 2 (n2-nH1)/(n5-nH1)=-Z1Z5/Z2Z1' n5=0 n2/nH1=1+Z1Z5/Z2Z1' nH1=100 求出n2=305.6 (n2-nH2)/(n4-nH2)=-Z4/Z2' n2/nH2=1+Z4/Z2' 305.6/nH2=1+25/25 nH2=152.8
26
机械设计基础典型试题 7
一、填空
1.机器或机构各部分之间应具有________运动。机器工作时，都能完成有用的________或实现转换________。
2.根据图中注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。
3.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的_______。 4.常用的间歇运动机构有________和________。
5.在国家标准中，规定普通螺纹的牙型角为___度，公称直径指的是螺纹的________。
6.我国三角带已经标准化，共分为________七种型号，三角带的锲角是________度。
7.带传动中，当中心距a过大，常会引起带的________，而中心距a过小，又会加速带的________。
8.
由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角________，我国规定标准压力角为________。
9.斜齿圆柱齿轮的配对条件是________，________，________。
27
10.国家标准中，普通平键的主要尺寸6Xh按_____选取。
11.对于安装有斜齿圆柱齿轮的传动轴，最好选用________滚动轴承支承此轴；对于安装直齿圆柱齿轮的传动轴，最好选用________滚动轴承支承此轴。 12.轴上安装零件有确定的位置，所以要对轴上的零件进行________固定和________固定。
二、判断
1.机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。 （ ） 2.曲柄滑块机构滑块为主动时，有死点位置。
（
） 3.运动副是联接，联接也是运动副。 （ ） 4.摆动导杆机构有急回特性。
（
） 5.m，d，ha＊ c＊都是标准值的齿轮是标准齿轮。
（
）
三、计算及绘图
1.计算图示机构的自由度。
2.设计一铰链四杆机构。已知摇杆CD的长度为75mm,行程速比系数K=1.5,机架长度为100mm,摇杆的一个极限位置与机架的夹角为450。
3.设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮基圆半径rb=40mm,滚子半径r=10mm,凸轮顺时针回转，从动件以等速运动规律上升，升程为32mm，对应凸轮推
28
程角为120°；凸轮继续转过60°，从动件不动，凸轮转过剩余角度时，从动件等速返回。
4.已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z1=20、Z2=
18、Z3=56。求传动比i1H。
试题7 参考答案
一、填空：
1 确定运动 机械功 能量 3 基圆
4 棘轮、槽轮机构
5 600 外径
6 Y Z A B C D E 400 7 抖动 老化（失效） 8 大 200
9 法面模数和压力角相等，螺旋角大小相等，方向相反。
10 轴径
11 角接触
3、7（6） 向心
6、N 12 周向、轴向
二、判断
1 错 2 对 3 错 4 对 5 错
三、计算及绘图 1 1 2 图
3 图
n3=0 i1H=1+Z3/Z1=1+56/20=3.8
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2 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 曲柄摇杆机构 双摇杆机构
4 (n1-nH)/(n3-nH)=-Z3/Z1
机械设计基础典型试题 8 一．填空：
1．机构具有确定运动的条件是：___________________。 2．在轴的初步计算中，轴的直径是按____来初步确定的。 3．曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_________为死点位置。 （A）曲柄与连杆共线 （B）摇杆与连杆共线 （C）不存在 4．凸轮机构基圆半径越_________，压力角越_________，机构传动性能越好。
5．凸轮机构中的压力角是指_________间的夹角。 （A）凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向。 （B）凸轮上的接触点的法线与从动件的运动方向。 （C）凸轮上的接触点的切线与从动件的运动方向。 6．键B18*50的含义是_____________________。 7．普通平键的三种形式为_____，_____，_____。
8．设计键联接的几项内容是：A：按轮毂宽度选择键长，B：按要求选择键的类型，C：按轴的直径选择键的剖面尺寸，D：对联接进行必要的强度校核。在具体设计时，一般顺序是_____________________。
9．螺纹的公称直径是指它的_____。M16*2的含义是_____________________。 10．用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_________。（A）梯形螺纹 （B）三角形细牙螺纹 （C）三角形粗牙螺纹
11．某调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，螺杆应转_____圈。 （A）3 （B）2 （C）4 （D）2.5
30
12．国标规定，三角带有________七种类型，代号B2280表示___________。 13．带传动主要依靠___________来传递运动和动力的。
（A）带和两轮接触面之间的正压力 （B）带的紧边拉力 （C）带和两轮之间接触面之间的摩擦力（D）带的松边力
14．工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而__。 （A）增大 （B）减小 （C）无影响
15．三角带横截面为等腰梯形，夹角为40度，则设计三角轮带时，轮槽夹角为__。
（A）
40度 （B）>40度 （C）
16．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__。
17．为使三角带传动种各根带受载均匀，带的根数不宜超过__根。 （A）4 （B）6 （C）2 （D）10 18．渐开线齿廓形状取决于_________大小。
19．渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：____________。 20．齿轮传动的标准安装是指_______________。
21．齿轮传动的重合度越大，表示同时参加啮合的轮齿数目_______，齿轮传动越____________。
22．仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的____________选择刀号。 23．滚动轴承“6312”的含义是____________。 24．滚动轴承的额定动载荷是指____________。
25．在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是____________。 （a）滚动体碎裂；（b）滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀；
31
（c）保持架破坏；（d）滚道磨损。 二 判断正误（10分）
1．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。（ ） 2．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。（ ） 3．带传动中弹性滑动现象是不可避免的。 （ ） 4.m,α,ħa*,c*都是标准的齿轮是标准齿轮。 （ ） 5．工作中转动的轴称为转轴。 （ ） 三 简要回答：（4X5分）
1．绘制下列机构图示位置的压力角。
2．在螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形，梯形，矩形螺纹的自锁性和效率（简述理由）。 3．为什么要限制标准齿轮的最少齿数？
4．在选择大小齿轮材料及热处理方法时，应考虑一个什么问题，为什么？ 四 计算题：（20分）
（7分）1．计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。
32
（13分）2.图示轮系，已知Z1=30，Z2=20，Z2`=30，`Z3=74，且已知n1=10033
转/分。试求nH。
试题8 参考答案
一、填空： 2 扭转强度 3 不存在 4 大、小
5 凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向 6 B 型 长度50mm 7 A B C 8 B C A D
1 原动件数等于自由度数
9 外径 细牙螺纹外径16螺距2 10 三角形细牙螺纹
11 2
12 Y Z A B C D E B 型 长度2280mm 13 带和两轮之间接触面之间的摩擦力 14 增大
15
16 0.022 17 10
18 基圆
19 模数压力角相等
20 节圆分度圆重合
21 多平稳 22 Z m
23 深沟球轴承 直径系列3内径60 24 L=1(106转)时承受的载荷
25 滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀。
二、判断正误
1 对 2 错 3 对 4 错 5 错
三、简要回答
1 图
2 由于牙型角三角螺纹自锁最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自锁最好，梯形次之，三角螺纹最差。
3 范成法加工齿轮齿数少于17发生根切
4 配对材料大齿轮硬度大小齿轮硬度50左右
因为小齿轮受载次数多，齿根薄 四
计算题
1 2 具有确定的运动 2
n3=0
(n1-nH)/(-nH)=-Z2Z3/Z1Z2'
n1/nH=2.64
nH=37.88
34
机械设计基础典型试题9
一、选择题
1.在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，_____________死点位置。
A 有一个；B 没有；C 有两个；D 有三个
2.对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取_________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
3.一个渐开线圆柱齿轮上有两个可见圆，______、______和两个不可见圆：___、____。
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 4.渐开线齿廓基圆上的压力角
A 大于零；B 小于零；C 等于零；D 等于20°
5.用齿条型刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮，当_______时，将发生根切现象。
A Z=17；B Z17；D Z=14 6.标准平键联接的承载能力，通常取决于________。
A 轮毂的挤压强度； B 键的剪切强度
C 键的弯曲强度； D 键工作表面的挤压强度
7．对于齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，设计时一般_________。
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A 先按接触强度条件计算； B 先按弯曲强度条件计算 C 先按磨损条件计算； D 先按胶合条件计算 8.阿基米德圆柱蜗杆的_______模数，应符合标准数值。
A 端面 ；B 法面 ；C 轴面 ；D 无
9.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，则传动角是______________。
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
10.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_________。
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、计算题
1.计算机构的自由度。
2.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Z
2、分度圆直径d
2、齿顶圆直径da
2、齿根圆直径df2。
3.图示轮系中蜗杆1为双头左旋蜗杆Z1=2，转向如图所示。蜗轮的齿数为
36
Z2=50，蜗杆2为单头右旋蜗杆Z2’=1, 蜗轮3的齿数为Z3=40, 其余各轮齿数为Z3’=30, Z4=20, Z4’=26, Z5=18, Z5’=46, Z6=16, Z7=22。求i17。
三、作图
设计一偏置尖顶移动从动件盘形凸轮机构。已知从动件的运动规律， 曲线如图所示，凸轮的基圆、回转方向及从动件的初始位置如图所示，在图中的基圆圆周上已给出了十二个等分点。
[说明] 作图过程可不作文字说明，但必须保留作图线。
37
四、简答题
1.滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是什么？ 2.常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合？
3.一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上？ 4.为什么常将轴设计为阶梯轴？
5.在进行滚动轴承的组合设计时应考虑哪些问题？
试题9 参考答案
一、填空： 1 有两个
2 最短杆
3 齿顶圆、齿根圆
分度圆、基圆 4 等于零
5 Z
6 轮毂的挤压强度
7 先按接触强度条件计算
8 轴面
9 连杆与摇杆之间所夹锐角
10 减小滚子半径
二、计算题 1 1
2 Z2=iZ1=4*20=80
m=2a/(z1+z2)=2*150/120=2.5 da2=mZ2=200 da2=200+2*2.5=205 df2=200-2*1.25*2.5=193.5
四、简答题
1.疲劳点蚀
2.三角螺纹用于联接，梯形、锯齿、矩形螺纹用于传动 3.小带轮上
4.考虑轴上零件轴向定位、装拆
5.轴承轴向、周向定位，装拆，润滑密封等
3 i17=Z2Z3Z4Z5Z6Z7/Z1Z2'Z3'Z4'Z5'Z6=50*40*20*18*22/2*1*30*26*46= 220.7
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