機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)考試題

1、運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)副。

2、構(gòu)件：組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分稱(chēng)為構(gòu)件,構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元。

3、自由度：構(gòu)件或機(jī)構(gòu)相對(duì)于參考系具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目稱(chēng)為自由度。機(jī)構(gòu)的自由度也即

是機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)架具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目。

4、瞬心：一剛體相對(duì)于另一個(gè)剛體作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，在任一瞬時(shí)，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以看成是繞

某一重合點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，該重合點(diǎn)稱(chēng)為速度瞬心或瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心，簡(jiǎn)稱(chēng)瞬心，因此，瞬心是

該兩個(gè)剛體上絕對(duì)速度相同的重合點(diǎn)。

5周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一個(gè)齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系稱(chēng)為周轉(zhuǎn)輪系

6、機(jī)構(gòu)：用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的、有一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架的、用構(gòu)件間能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接方式

組成的構(gòu)件系統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)構(gòu)

7、瞬心：一剛體相對(duì)于另一個(gè)剛體作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，在任一瞬時(shí)，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以看成是繞

某一重合點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，該重合點(diǎn)稱(chēng)為速度瞬心或瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心，簡(jiǎn)稱(chēng)瞬心，因此，

瞬心是該兩個(gè)剛體上絕對(duì)速度相同的重合點(diǎn)。

8、平面連桿機(jī)構(gòu)：使用若干低副連接組成的平面機(jī)構(gòu)，又稱(chēng)平面低副機(jī)構(gòu)。

9、虛約束：在運(yùn)動(dòng)副引入的約束中，有些約束對(duì)機(jī)構(gòu)自由度的影響是重復(fù)的，對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)

不起任何限制作用。這種重復(fù)而對(duì)機(jī)構(gòu)不起限制作用的約束稱(chēng)為虛約束或消極約

束。虛約束是構(gòu)件間幾何尺寸滿足某些特殊條件的產(chǎn)物。

10、接觸應(yīng)力：若兩個(gè)零件在受載前是點(diǎn)接觸或線接觸，受載后，由于變形其接觸處為一

小面積，通常此面積甚小而表層產(chǎn)生局部應(yīng)力卻很大，這種應(yīng)力稱(chēng)為接觸應(yīng)力。

11、高副：兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為高副。

12、機(jī)構(gòu)：用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的、有一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架的、用構(gòu)件間能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接方

式組成的構(gòu)件系統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)構(gòu)。

13、錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)：全部用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為平面銳鏈四桿機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)較鏈

四桿機(jī)構(gòu)。

14周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系稱(chēng)為周轉(zhuǎn)輪系

15間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件作周期性時(shí)動(dòng)時(shí)停運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為間歇運(yùn)動(dòng)

機(jī)構(gòu)

1、凸輪機(jī)構(gòu)按從動(dòng)件的型式可以分類(lèi)為滾子從動(dòng)件、壬底從動(dòng)件和尖頂從動(dòng)件。

2、當(dāng)主動(dòng)件做等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，需要從動(dòng)件做單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可采用棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)

構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)。

3用范成法加工齒輪時(shí)，如果齒輪的齒數(shù)太少，則切削刀具的齒頂就會(huì)切去輪齒根部的一部分，這種

現(xiàn)象稱(chēng)為根切。設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，常采用限制小齒輪的最少齒數(shù)的方法和采用盤(pán)位齒缸的方法避免上述現(xiàn)象

4、滑動(dòng)軸承的軸瓦多采用青銅材料，主要是為了提高耐磨能力。

5、工作時(shí)只承受彎矩不承受轉(zhuǎn)矩的軸稱(chēng)為心軸。

6、帶傳動(dòng)時(shí)皮帶在皮帶輪上的滑動(dòng)可分為彈性滑動(dòng)和打滑兩種，其中彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)正常工

作時(shí)所不可避免的。

7、對(duì)于重要的螺栓聯(lián)接，在螺栓裝配時(shí)應(yīng)控制預(yù)緊力，還應(yīng)考慮聯(lián)接的防松。

8、兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副，按照接觸特性，通常把運(yùn)動(dòng)副分為低副和高副兩類(lèi)。兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線接

觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為高副。

9、滿足曲柄存在條件的較鏈四桿機(jī)構(gòu)，取與最短桿相鄰的桿為機(jī)架時(shí)，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，取最短桿

為機(jī)架時(shí)，為雙曲柄機(jī)構(gòu)。

10、齒輪漸開(kāi)線上任意點(diǎn)的法線必與基圓相切。

11、在凸輪機(jī)構(gòu)中，常見(jiàn)的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將出現(xiàn)剛性沖擊。

12、通常，帶傳動(dòng)適用于中小功率的傳動(dòng)，目前V帶傳動(dòng)應(yīng)用最廣，V帶傳動(dòng)的主要失效形式是打

滑和疲勞斷裂。

13在齒輪的加工中，輪齒的切削加工方法按其成形原理可分為和仿形法兩類(lèi)

14普通平鍵用于靜聯(lián)接，其失效形式是壓潰，而滑鍵及導(dǎo)向平鍵為動(dòng)聯(lián)接，其失效形式是磨損

15、靜應(yīng)力下，零件材料有兩種損壞形式：斷裂或塑性變形。對(duì)于塑性材料，應(yīng)取材料的屈服極

限作為極限應(yīng)力。

16、按照凸輪的形狀可以把凸輪分類(lèi)為盤(pán)形凸輪、移動(dòng)凸輪、圓柱凸輪。

17、圓錐滾子軸承30209/P5公差等級(jí)為5級(jí)。

18、滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，為了便于互換及適應(yīng)大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)圈孔與軸的配合采用基孔制制，

軸承外圈與軸承座孔的配合則采用基軸制制。

19、按照凸輪從動(dòng)件的型式分類(lèi)可分為尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件、平底從動(dòng)件

20、當(dāng)主動(dòng)件做等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，需要從動(dòng)件做單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可采用棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、

不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)。

21、鏈傳動(dòng)中，鏈條的節(jié)數(shù)通常取為偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)通常取為奇數(shù)。

1、在機(jī)構(gòu)中原動(dòng)件數(shù)目機(jī)構(gòu)自由度（機(jī)構(gòu)自由度大于0）時(shí)，該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)

動(dòng)。（B）

A小于B等于C大于D大于或等于

2、平面連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)傳動(dòng)角較大時(shí),則。（A）

A機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能較好B機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能較差

C可以滿足機(jī)構(gòu)的自鎖要求D機(jī)構(gòu)的效率較低

3、在機(jī)械系統(tǒng)中安裝飛輪后可使其周期性速度波動(dòng)。（B）

A增強(qiáng)B減小C不變D消除

4、設(shè)計(jì)普通平鍵聯(lián)接時(shí)，鍵的截面尺寸Ox6通常根據(jù)由標(biāo)準(zhǔn)中選取。（C）

A傳遞轉(zhuǎn)矩的大小B傳遞功率的大小C軸的直徑D切向力

5、滾動(dòng)軸承中，代號(hào)為7115軸承表示軸承的內(nèi)徑為o（C）

A25mmB5mmC75mmD30mm

6、用螺紋聯(lián)接的兩個(gè)被聯(lián)接件，若其中之一較厚，且經(jīng)常裝拆，則應(yīng)選擇o（C）

A螺栓聯(lián)接B螺釘聯(lián)接C雙頭螺柱聯(lián)接D緊定螺釘聯(lián)接

7、與齒輪傳動(dòng)相比較，鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是。（D）

A傳動(dòng)效率高B承載能力大

C工作平穩(wěn)，無(wú)噪聲D傳動(dòng)中心距大

8、零件受對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力時(shí)，對(duì)于塑性材料應(yīng)取作為材料的極限。（C）

A材料的抗拉強(qiáng)度B材料的屈服極限

C材料的疲勞極限D(zhuǎn)屈服極限除以安全系數(shù)

9、閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法為。（B）

A按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度

B按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

C按齒面磨損進(jìn)行設(shè)計(jì)

D按齒面膠合進(jìn)行設(shè)計(jì)

10、四個(gè)桿長(zhǎng)分別為a=60mm,b=80mm,c=100mm,d=90mm,順次組成一個(gè)錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)，若

以桿c為機(jī)架，則此四桿機(jī)構(gòu).（B）

A無(wú)整轉(zhuǎn)副，無(wú)曲柄存在；B有整轉(zhuǎn)副，無(wú)曲柄存在；

C有整轉(zhuǎn)副且有一個(gè)曲柄存在；D有整轉(zhuǎn)副且有兩個(gè)曲柄存在。

11、在當(dāng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為,會(huì)產(chǎn)生剛性沖擊，其沖擊發(fā)生運(yùn)動(dòng)部位。

(D)

A勻加速或勻減速開(kāi)始或轉(zhuǎn)折處；

B簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)開(kāi)始或終止；

C勻速運(yùn)動(dòng)全部推程段；

D勻速運(yùn)動(dòng)開(kāi)始或終止。

12、一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是?(D)

A必須使兩齒輪齒厚和齒寬分別相等；

B兩齒輪的齒側(cè)間隙為零；

C必須使兩齒輪齒距分別相等；

D兩齒輪基圓齒距分別相等。

13、在普通圓柱蝸桿傳動(dòng)中，若其他條件不變而增加蝸桿頭數(shù)，將使。(A)

A傳動(dòng)效率提高；B蝸桿強(qiáng)度提高；

C傳動(dòng)中心距提高；D蝸桿周?chē)俣忍岣摺?/p>

14、帶傳動(dòng)若開(kāi)始打滑，是.(A)

A首先沿著小帶輪發(fā)生的；B首先沿著大帶輪發(fā)生的；

C沿著兩個(gè)帶輪同時(shí)發(fā)生的；D難以確定從何處首先發(fā)生的。

15、為了提高齒輪傳動(dòng)的抗點(diǎn)蝕能力，可考慮。(C)

A采用閉式傳動(dòng)；B提高齒輪傳動(dòng)精度。

C適當(dāng)增大傳動(dòng)中心距；D保持傳動(dòng)中心距而適當(dāng)增大齒輪模數(shù)。

16、一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，通常把小齒輪的齒寬取值略大于大齒輪的齒寬，其主要目的是

________?(C)

A使小齒輪的強(qiáng)度比大齒輪高一些；B修正齒寬計(jì)算中的誤差；

C為了便于安裝，保證接觸線長(zhǎng)度；D避免沿齒向載荷分布不均。

17、從所受載荷可知，自行車(chē)后軸的類(lèi)型是.(D)

A傳動(dòng)軸；B轉(zhuǎn)軸；C轉(zhuǎn)動(dòng)心軸；D固定心軸。

18、滾動(dòng)軸承的基本代號(hào)有三段構(gòu)成，其中最左邊的代號(hào)表示軸承的.(A)

A基本類(lèi)型；B游隙組別；

C結(jié)構(gòu)形式；D材料、工藝的特殊要求。

19、設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件盤(pán)狀凸輪輪廓線時(shí)，若將滾子半徑加大，那么凸輪凸形輪廓線上各點(diǎn)

曲率半徑。（B）

A一定變大B一定變小

C不變D可能變大也可能變小

20、尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)中，基圓的大小會(huì)影響。（D）

A從動(dòng)件的位移B從動(dòng)件的速度

C從動(dòng)件的加速度D凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角

21、棘輪機(jī)構(gòu)中采用了止動(dòng)棘爪的目的是。（A）

A防止棘輪的反轉(zhuǎn)B對(duì)棘輪進(jìn)行雙向定位

C保證棘輪每次轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度D對(duì)棘輪進(jìn)行單向定位

22、在機(jī)械系統(tǒng)中安裝飛輪后可使其周期性速度波動(dòng).（B）

A增強(qiáng)B減小C消除D無(wú)影響

23、齒輪的漸開(kāi)線形狀取決于它的直徑。（C）

A齒頂圓B分度圓C基圓D齒根圓

24、當(dāng)4個(gè)相同的零件a、b、c、d承受的bmax是相同的，但應(yīng)力的循環(huán)特性「不同，分別

如下—，其中，最易疲勞損壞的零件是。（C）

Ara=+1Brb=0Crc=-1Drc=0.5

25、帶傳動(dòng)采用張緊輪的目的是o（D）

A減輕帶的彈性滑動(dòng)B提高帶的壽命

C改變帶的運(yùn)動(dòng)方向D調(diào)節(jié)帶的初拉力

26、帶傳動(dòng)在工作中產(chǎn)生彈性滑動(dòng)的原因是o（D）

A帶在帶輪上出現(xiàn)打滑B外載荷過(guò)大

C初拉力過(guò)小D帶的彈性和緊邊與松邊有拉力差

27、帶傳動(dòng)是依靠來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。（B）

A帶和帶輪接觸面之間的正壓力B帶和帶輪之間的摩擦力

C帶的緊邊拉力D帶的松邊拉力

1.試述錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件。

答：錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)存在整轉(zhuǎn)副的條件是最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度

之和；

整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成的；而曲柄是與機(jī)架組成整轉(zhuǎn)副的連架桿，整轉(zhuǎn)副處于機(jī)

架上才能形成曲柄。因此，要使錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)中存在曲柄，最短桿必須是機(jī)架或連架桿。

2.試述漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的正確嚙合條件。

答：漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的正確嚙合條件是叫cos/=/%cos。2；由于模數(shù)和壓力角已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)

化了，實(shí)際上為滿足上述關(guān)系，必須使，叫=能2并且因=。2,因此，漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的正

確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等。

3.試述斜齒輪分度圓螺旋角B的取值范圍，并說(shuō)明其不能取太大值的原因。

答:斜齒輪分度圓螺旋角6的一般取值范圍為：8°~20。。

斜齒輪分度圓螺旋角B取得大，則重合度增大，使傳動(dòng)平穩(wěn)。但取得太大，其軸向力

會(huì)較大，因而增加軸承的負(fù)載，故B不能取得太大。

4、何謂帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)？它對(duì)傳動(dòng)比有何影響？

答：由于帶傳動(dòng)兩邊的拉力差，會(huì)引起帶的彈性變形量的改變，從而導(dǎo)致局部帶在帶

輪的局部接觸弧上產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，稱(chēng)彈性滑動(dòng)。

由于彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)的一種固有特性，會(huì)造成帶傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比不能恒定不變。

5.試述螺紋連接防松的方法。

答：螺紋連接防松的根本問(wèn)題在于防止螺紋副的轉(zhuǎn)動(dòng)。放松的方法如下：

(1)利用附加摩擦力防松。如加彈簧墊圈、采用對(duì)頂螺母、采用尼龍圈鎖緊螺母等。

(2)采用專(zhuān)業(yè)防松元件防松。如采用槽形螺母和開(kāi)口銷(xiāo)結(jié)構(gòu)、采用圓螺母結(jié)構(gòu)加止動(dòng)墊片

等。

(3)其他防松方法。如沖擊點(diǎn)防松、粘合劑防松等。

6.試述齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動(dòng)的條件。

答：對(duì)于相互嚙合的兩個(gè)齒輪，其相對(duì)速度瞬心在兩個(gè)齒輪的連心線上，相對(duì)速度瞬心是

某瞬時(shí)兩個(gè)齒輪上絕對(duì)速度相同的重合點(diǎn)，因此該瞬時(shí)齒輪的回轉(zhuǎn)中心到相對(duì)速度瞬心之

間的距離與該齒輪的瞬時(shí)角速度成反比。由此可知，兩相互嚙合的齒廓與實(shí)現(xiàn)定角速比傳

動(dòng)，必須是相對(duì)速度瞬心為固定點(diǎn)，也就是說(shuō)任意瞬時(shí)兩相互嚙合齒廓的公法線必須與兩

齒輪的連心線交于一個(gè)定點(diǎn)O

1、計(jì)算下圖所示機(jī)構(gòu)的自由度。

解：

該機(jī)構(gòu)中兩個(gè)移動(dòng)副存在虛約束，應(yīng)只計(jì)算一個(gè)；

活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=4；

低副數(shù)pi=5；

高副數(shù)Ph=L

F=3n-2pi-ph=3X4-2X5-lXl=l；

2、下圖為一凸緣聯(lián)軸器，它是利用凸臺(tái)對(duì)中的，用4個(gè)螺栓聯(lián)

接，已知螺栓中心圓直徑D0=180mm,聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩T=4.8X

105N?mm,取摩擦系數(shù)f=0.2。現(xiàn)欲采用M16螺栓，材料采用Q235

鋼,其。s=235MPa,當(dāng)d=16mm時(shí)，[o]=0.33os,dl=13.835mm,

試對(duì)此聯(lián)軸器螺栓聯(lián)接進(jìn)行校核。（10分）

解:

由于螺栓聯(lián)接種螺栓桿與釘孔之間有間隙，必須在工作前把螺栓擰

緊，使兩個(gè)半聯(lián)軸器凸緣接觸面上產(chǎn)生足夠的摩擦力來(lái)傳遞力拒。這

樣的工作情況與受橫向載荷螺栓聯(lián)接的情況相同，可根據(jù)預(yù)加鎖緊力

Fs計(jì)算螺栓直徑進(jìn)行校核。

作用在螺栓中心圓Do上的圓周力

2T_2x4.8xlQ5

=53332V

Do—180

設(shè)Fs為一個(gè)螺栓的預(yù)加鎖緊力，因該聯(lián)軸器用4個(gè)螺栓聯(lián)接，故得

4/羯=124

1.2x5333

=8000

4x0.2

]4x1.3x8000,4x1.3x8006

=13.06/nm

V-77.6萬(wàn)

y0.33<TS7T

d=16〃加時(shí)，4=13.835mzn,與計(jì)算結(jié)果接近，符合強(qiáng)度條件，可以

采用M16的螺栓。

3、下圖中至少存在5個(gè)錯(cuò)誤，請(qǐng)用數(shù)字和引線標(biāo)出錯(cuò)誤之處，并對(duì)

每一個(gè)錯(cuò)誤說(shuō)明錯(cuò)誤的原因。（注：不必改正）

解：

1、左軸承外圈缺少固定

2、右軸承無(wú)法安裝

3、右軸承外圈缺少固定

4、錐齒輪軸向定位不可靠

5、錐齒輪與軸缺少鍵聯(lián)結(jié)

6、缺少墊片，不能調(diào)整軸承間隙

7、軸承蓋上缺少密封裝置

2

4、在圖示錐齒輪組成的行星輪系中，各齒輪數(shù)4=18,Z2=27,

Z2'=45,Z3=36,已知齒輪1的轉(zhuǎn)速〃產(chǎn)240r/min,試求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)

速〃〃(大小與方向)。

ExU

H

解:

(1)判斷轉(zhuǎn)化輪系齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向

由畫(huà)箭頭法可知，齒輪1與齒輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。

(2)轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比關(guān)系式

_Z】?Z3

13-

n-n-Z-Z'

(3)計(jì)算轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速〃〃

代入〃i=240,%=0及各輪齒數(shù)

240-〃“_27x36

0-nw18x45

240,6

〃H5

nH=109.1"min

轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與齒輪1相同。

2、一汽缸蓋螺栓聯(lián)接，汽缸內(nèi)徑D=220mm,采用12個(gè)M18的普

通螺栓(4=15.294加機(jī))，按工作要求剩余頂緊力。，=1.6°,,0.為單

個(gè)螺栓的工作載荷。若螺栓材料的許用應(yīng)力[b]=140N/7加2,試求汽

缸中氣體的允許壓強(qiáng)。

解:

(1)計(jì)算單個(gè)螺栓所能承受的總載荷Q,由

團(tuán)

2

Q<加；團(tuán)^xl5-294xI4()=]9784N

4x1-34x1-3

(2)計(jì)算單個(gè)螺栓所能承受的工作載荷0，

。=0.+2=。，+160.=2-62

Qe=0/2-6=19784/2-6=7609^

(3)計(jì)算汽缸蓋允許的最大載荷心

Fn=ZQ,=12x7609=913087V

(4)計(jì)算缸內(nèi)氣體允許的最大壓強(qiáng)

由尸2=工。2?”P(pán)==4-91308=2-402A//mm2

4兀D兀X220

3、下圖中至少存在5個(gè)錯(cuò)誤，請(qǐng)用數(shù)字和引線標(biāo)出錯(cuò)誤之處，并對(duì)

每一個(gè)錯(cuò)誤說(shuō)明錯(cuò)誤的原因。(注：不必改正)

聯(lián)軸器,軸承端蓋被速器箱體，

1處聯(lián)軸器左端未軸向定位

2處聯(lián)軸器右端未軸向定位

3處聯(lián)軸器沒(méi)有周向定位

4處端蓋軸孔處未涉及密封裝置，且端蓋孔與軸之間沒(méi)有間隙

5與10處軸承端蓋與箱體結(jié)合面間未涉及密封及調(diào)整裝置

6與9處軸承內(nèi)圈沒(méi)有軸向定位

7處齒輪沒(méi)有周向定位

8與13處齒輪左右端面沒(méi)有軸向定位

11箱體應(yīng)剖分

12處軸承端蓋應(yīng)減小加工面積

13處箱體與軸承端蓋聯(lián)接結(jié)合面應(yīng)設(shè)置凸臺(tái)，以減小加工面積

1、計(jì)算如圖所示機(jī)構(gòu)自由度，并指出其中是否含有復(fù)合錢(qián)鏈、

局部自由度或虛約束。

解：該機(jī)構(gòu)A處存在局部自由度，計(jì)算中應(yīng)去除;

G、（或H）為虛約束，按一個(gè)移動(dòng)副計(jì)算；

活動(dòng)構(gòu)件數(shù)：〃=6;低副數(shù)：P7.=8;高副數(shù):PH=1；

機(jī)構(gòu)自由度歹=3〃-2p,-p”=3x6-2x8-1=1

2、圖示剛性凸緣聯(lián)軸器采用8個(gè)普通螺栓聯(lián)接，螺栓分布圓直徑

160mm,傳遞的轉(zhuǎn)矩T=120M〃（靜載荷）。已知聯(lián)接表面的摩擦系

數(shù)/=0.25,聯(lián)接的可靠性系數(shù)C=L2,螺栓材料的許用應(yīng)力

口］=80MPa。試確定螺栓的直徑尺寸。

解：由題可知：此聯(lián)接為普通螺栓聯(lián)接，靠接合面之間的摩擦力傳遞

扭矩T;

8個(gè)螺栓承受的總摩擦力心=工="2?=1.5XUN

D280x10

每個(gè)螺栓承受的摩擦力F=0=幽=187.5N

88

螺栓所需預(yù)緊力Fa>^~=畢辱=900N

mf1x0.25

4x1.34/4xl.3x900

螺栓小徑4>=4.316mm

7r[a]V3.14x80

3、一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，大齒輪已經(jīng)損壞,

現(xiàn)急需修復(fù)使用，今測(cè)得中心距。=276加加，小齒輪齒頂圓直徑

〃=105〃如，其齒數(shù)號(hào)=33,壓力角%=20。,試求大齒輪的模數(shù)叫、

齒數(shù)口、壓力角。2、分度圓直徑4、齒頂圓直徑乙2。

解:

(D由齒頂圓直徑%=4+2m=加(0+2),得:

-2=m=JS=3mm

z,+233+2

⑵由中心距“=〃"％+口)，得：即一位型-33=151

2m3

⑶由標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合條件，得%=20。

⑷大齒輪分度圓直徑d2=mz2=3x151=453mm

(5)大齒輪齒頂圓直徑da2=m(z2+2)=3x(1514-2)=459mm

機(jī)械設(shè)計(jì)

一、單項(xiàng)選擇題

1.普通平鍵聯(lián)接傳遞動(dòng)力是靠。(B)

(A)兩側(cè)面的摩擦力；(B)兩側(cè)面的擠壓力；

(C)上下面的擠壓力；(D)上下面的摩擦力。

2.在受軸向變載荷作用的緊螺柱連接中，為提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，

(B)

(A)增大Cb,減小Cm(B)減小Cb.增大Cm(C)增大Cb和Cm(D)減小

Cb和Cm(應(yīng)盡量小)

3.帶傳動(dòng)中最大應(yīng)力發(fā)生在

(B)

(A)緊邊與大帶輪接觸處；(B)緊邊與小帶輪接觸處；

(C)松邊與小帶輪接觸處；(D)松邊與大帶輪接觸處。

4.帶在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，是由于o

(C)

(A)帶不是絕對(duì)撓性件；(B)帶與帶輪間的摩擦系數(shù)偏低；

（C）帶的緊邊與松邊拉力不等；（D）帶繞過(guò)帶輪產(chǎn)生離心力。

5.在螺栓連接設(shè)計(jì)中，若被連接件為鑄件，則往往在螺栓孔處做沉頭座孔.其

目的是一。

（A）（A）避免螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用（B）便于安裝（C）為

安置防松裝置

6.選取V帶型號(hào)，主要取決于o

（D）

（A）帶的線速度（B）帶的緊邊拉力

（C）帶的有效拉力（D）帶傳遞的功率和小帶輪轉(zhuǎn)速

7.同一工作條件，若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸?，僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼,

可以提高軸的而不能提高軸的o（A）

（B）

（A）強(qiáng)度（B）剛度

8.當(dāng)兩軸距離較遠(yuǎn)，且要求傳動(dòng)比準(zhǔn)確，宜采用o（C）

（A）帶傳動(dòng)；（B）一對(duì)齒輪傳動(dòng)；（C）輪系傳動(dòng)；（D）凸輪傳動(dòng)。

9.自行車(chē)的前輪軸是什么軸？

（A）

（A）心軸；（B）轉(zhuǎn)軸；（C）傳動(dòng)軸；（D）曲軸。（自行車(chē)的前輪軸只承受

彎矩而且不轉(zhuǎn)動(dòng)，所以是固定心軸，中軸既承受扭矩乂承受彎矩所以是轉(zhuǎn)軸，后輪軸只承受彎矩

而且不轉(zhuǎn)動(dòng)所以也是固定心軸）

10.考慮滑動(dòng)率&則帶傳動(dòng)的實(shí)際傳動(dòng)比0（C）

>%一。

（A.）約（B）,力，

（C.）4.（1"）①）％

11.螺紋聯(lián)接放松的根本問(wèn)題在于----o（C）

（A）增加螺紋聯(lián)接的軸向力；（B）增加螺紋聯(lián)接的橫向力；（C）防止螺紋副的

相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；（D）增加螺紋聯(lián)接的剛度；

12.開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，一般不會(huì)發(fā)生的失效形式為

（A）

（A）輪齒的點(diǎn)蝕（B）齒面磨損（C）輪齒折斷（D）以上三種都不發(fā)生

開(kāi)式齒輪磨損較快，一般不會(huì)點(diǎn)蝕

13.與同樣傳動(dòng)尺寸的平帶傳動(dòng)相比，V帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是。（A）

（A）傳動(dòng)效率高（B）帶的壽命長(zhǎng)（C）帶的價(jià)格便宜（D）承載能力大

14.輪齒疲勞點(diǎn)蝕通常首先出現(xiàn)在齒廓的部位。

（D）

（A）齒頂附近（B）齒根附近（C）節(jié)線上（D）節(jié)線靠近齒根處

15.鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，一般鏈輪最多齒數(shù)限制為ZmaxW120,是為了-----。

（C）

（A）減少鏈傳動(dòng)的不均勻性；（B）限制傳動(dòng)比；（C）減少鏈節(jié)磨損后鏈

從鏈輪上脫落下來(lái)的可能性；（D）保證鏈輪輪齒的強(qiáng)度；

16.滑動(dòng)軸承計(jì)算中限制pv值是考慮限制軸承的。（B）

（A）磨損；（B）發(fā)熱；（C）膠合；（D）塑性變形；

17.對(duì)齒面硬度W350HBs的一對(duì)齒輪傳動(dòng)，選取齒面硬度時(shí)應(yīng)使（C）；

（A）.小齒輪齒面硬度C大齒輪齒面硬度（B）.小齒輪齒面硬度=大齒輪齒面硬度

（C）.小齒輪齒面硬度》大齒輪齒面硬度（D）.小齒輪齒面硬度W大齒輪齒面硬

度

在確定大.小齒輪硬度時(shí)應(yīng)注意使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高30

-50HBS,這是因?yàn)樾↓X輪受載荷次數(shù)比大齒輪多，且小齒輪齒根較薄.為使兩

齒輪的輪齒接近等強(qiáng)度，小齒輪的齒面要比大齒輪的齒面硬一些

18.鍵聯(lián)接的主要作用是使軸與輪轂之間o

（C）

（A）沿軸向固定并傳遞軸向力（B）沿軸向可做相對(duì)滑動(dòng)并具有導(dǎo)向作用

（C）沿周向固定并傳遞扭矩（D）安裝與拆卸方便

19.下列滾動(dòng)軸承密封裝置，其中K_是屬于接觸式密封（氈圈油封，唇形密封

圈，密封環(huán)），而

J是屬于非接觸式密封（隙縫密封，甩油密封，曲路密封）。

（A）氈圈密封（B）甩油環(huán)（C）密封環(huán)（D）縫隙密封

20.材料為20Cr的齒輪要達(dá)到硬齒面，適宜的熱處理方法是0

（C）

（A）整體淬火（B）表面淬火（C）滲碳淬火（D）調(diào)質(zhì)

21、帶傳動(dòng)采用張緊裝置的目的是—o（D）

A、減輕帶的彈性滑動(dòng)B、提高帶的壽命

C、改變帶的運(yùn)動(dòng)方向D、調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力

22、蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪傳動(dòng)相類(lèi)似，其中—最易發(fā)生。(B)

A、點(diǎn)蝕與磨損B、膠合與磨損

C、輪齒折斷D、塑性變形

23.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿軸向分力與蝸輪的()分力是大小相等、方向相反(A)

(A)圓周(B)軸向(C)徑向(D)垂直

24.開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，一般不會(huì)發(fā)生的失效形式為

(A)

(A)輪齒的點(diǎn)蝕(B)齒面磨損(C)輪齒折斷(D)以上三種都不發(fā)生

25.下圖所示為一螺旋拉緊裝置，如按圖上箭頭方向旋轉(zhuǎn)中間零件，能使兩端螺

桿A及B向中央移動(dòng)，從而將兩端零件拉緊.此裝置中，A、B螺桿上螺紋的旋

向應(yīng)是o

(C)

(A)A左旋，B左旋(B)A右旋，B右旋

(C)A左旋，B右旋(D)A右旋，B左旋

螺桿A

26.機(jī)床主軸箱中的變速滑移齒輪，應(yīng)該用o(B)

(A)直齒圓柱齒輪(B)斜齒圓柱齒輪

(C)人字齒圓柱齒輪(D)直齒圓錐齒輪

27.減速蝸桿傳動(dòng)中，用計(jì)算傳動(dòng)比i是錯(cuò)誤的。(D)

(A)i=coi/c￡)2(B)i=Zi/Z2(C)i=ni/n2(D)i=d/d2

28.下圖為具有三角形普通螺紋的圓柱形桿(尺寸經(jīng)圓整)。在零件圖上應(yīng)該用

一來(lái)表示此螺紋。

(A)M2.5；(B)M40；(C)M42；(D)M45。(D)

29.自行車(chē)的前輪軸是什么軸？

（A）

（A）心軸；（B）轉(zhuǎn)軸；（C）傳動(dòng)軸；（D）曲軸。

30.兩摩擦表面間無(wú)任何潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜時(shí)的摩擦狀態(tài)工程上稱(chēng)為

（D）

（A）邊界摩擦；（B）混合摩擦；（C）液體摩擦；（D）干摩擦。

二.判斷題

1.用于薄壁零件聯(lián)接的螺紋，應(yīng)采用三角形細(xì)牙螺紋。（V）

2.滑動(dòng)螺旋中螺桿的直徑是根據(jù)螺桿的強(qiáng)度計(jì)算而確定的。（X）

3.采用兩個(gè)楔鍵時(shí)，常相隔90度?120度。（J）

4.在材料和載荷性質(zhì)相同的情況下，動(dòng)聯(lián)接的許用壓力比靜聯(lián)接的許用擠壓

應(yīng)力小。（J）

5.薄型平鍵聯(lián)接與普通平鍵聯(lián)接相比，承載能力相同。（X）

6.半圓鍵相配的軸上的鍵槽是用圓盤(pán)銃刀加工的。（J）

7.帶傳動(dòng)接近水平布置時(shí)，應(yīng)將松邊放在下邊。（X）

8.鏈節(jié)距越大，鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)不均勻性越小。（X）

9.傳遞同樣功率和轉(zhuǎn)速的帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的壓軸力大。（X）

10.設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，鏈條的節(jié)數(shù)和鏈輪的齒數(shù)均應(yīng)選擇偶數(shù)。（X）

11.通用的閉式齒輪傳動(dòng)，當(dāng)齒輪的圓周速度vW12m/s時(shí)，常采用浸油潤(rùn)滑。

（V）

12.對(duì)于硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)，若接觸強(qiáng)度校核不足，解決辦法是增大傳動(dòng)尺

寸或提高齒面硬度。（J）

13.斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)在法面上。（J）

14.齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)材料相同時(shí)，小齒輪和大齒輪的彎曲強(qiáng)度也相同。（X）

15.兩個(gè)具有一定楔形間隙并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的平板，當(dāng)流入足夠的潤(rùn)滑油時(shí)，一

定可形成油膜壓力。（X）

16.重載情況下，滑動(dòng)軸承應(yīng)選用粘度較高的潤(rùn)滑油。（J）

17.液體摩擦動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承中，由于端泄的存在，軸承寬徑比B/d的大小

不僅直接影響油膜壓力在軸向的分布，而且也影響軸承在周向上的壓力分布。

（V）

18.若一個(gè)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P高于其基本額定動(dòng)載荷C,則該軸承將失效。

（X）

19.各類(lèi)推力軸承的極限轉(zhuǎn)速都很低。（J）

20.滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)一定小于滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)。（X）

21.采用雙萬(wàn)向聯(lián)軸器，任何時(shí)候均有主、從動(dòng)軸等角速度。（X）

22.聯(lián)軸器主要用于把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能將兩軸分離，只有在

機(jī)器停車(chē)并將聯(lián)接拆開(kāi)后，兩軸才能分離。（J）

23.當(dāng)轉(zhuǎn)矩由軸上一個(gè)傳動(dòng)件輸入，而由兒個(gè)傳動(dòng)件輸出時(shí)，應(yīng)將輸入的傳動(dòng)

件布置在一端，并依次將轉(zhuǎn)矩由輸出輪輸出，這樣對(duì)提高軸的強(qiáng)度有利。（X）

（當(dāng)轉(zhuǎn)矩由一個(gè)傳動(dòng)件輸入，而由兒個(gè)傳動(dòng)件輸出時(shí)，為了減小軸上的傳矩,應(yīng)將

輸入件放在中間）

24.軸上的定位軸肩高度應(yīng)盡量大，以保證軸上零件軸向定位可靠。（X）

25.在設(shè)計(jì)軸的尺寸時(shí)，支點(diǎn)位置及力作用位置均未確定情況下，只能按扭轉(zhuǎn)

強(qiáng)度初步估算軸徑。（J）

26.用冷卷法制成的彈簧，一般不再淬火，只進(jìn)行低溫回火處理，以消除內(nèi)

應(yīng)力。（J）

27.一個(gè)零件的磨損三個(gè)階段（磨合階段、穩(wěn)定磨損階段、及劇烈磨損階段）

中，磨合對(duì)磨損是有用的。（J）

三、填空題

1.螺紋連接防松，按其防松原理可分為摩擦防松、______機(jī)

械_____防松和破壞螺旋副運(yùn)動(dòng)關(guān)系防松。P70

2.鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，鏈條節(jié)數(shù)應(yīng)選偶數(shù)。鏈輪齒數(shù)應(yīng)選奇數(shù);速度較

高時(shí)，鏈節(jié)距應(yīng)選二L些。

3.根據(jù)齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)一般按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì),按彎曲

強(qiáng)度校核:硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)一般按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì),按接觸強(qiáng)度校

核。

4.在變速齒輪傳動(dòng)中，若大、小齒輪材料相同，但硬度不同，則兩齒輪工作中

產(chǎn)生的齒面接觸應(yīng)力相同，材料的許用接觸應(yīng)力不同，工作中產(chǎn)生

的齒根彎曲應(yīng)力不同，材料的許用彎曲應(yīng)力不同。

5.由于大帶輪的包角大于小帶輪的包角,打滑一般發(fā)生在小帶輪上。

6.對(duì)于閉式軟齒面來(lái)說(shuō)，齒而點(diǎn)蝕，輪齒折斷和膠合是主要失效形

式，應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸，然后

再按齒面彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。

7.圓柱螺旋彈簧的彈簧絲直徑d=6mm,內(nèi)徑￡）i=24mm,則它的旋繞比C=_4_。

8.右圖所示聯(lián)軸器為剛性聯(lián)軸器.

9.汽車(chē)上由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器帶動(dòng)后輪差速器的軸是傳動(dòng)軸。

10.由于大帶大的包角大于小帶輪的包角,打滑一般發(fā)生在小螢輪

上。

11.含碳量小于2.11%的鐵碳合金稱(chēng)為鋼。

12.增加包角a使整個(gè)接觸弧上摩擦力總和增加，從而提高傳能力。因此水平裝

置的帶傳動(dòng)，松邊放置在上面，以增大包角。（水平裝置的帶傳動(dòng)通常

將松邊放置在上邊以增大包角）

13.帶傳動(dòng)中帶上最大應(yīng)力發(fā)生在主動(dòng)輪緊邊的接觸點(diǎn)

_O

14.蝸桿傳動(dòng)的失效經(jīng)常發(fā)生在蝸輪輪齒上。

15.根據(jù)軸所受的載荷和變形情況，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸

三種類(lèi)型

16.根據(jù)承受載荷方向不同，滑動(dòng)軸承可分為徑向滑動(dòng)軸承和止推滑

動(dòng)軸承

17.齒輪常用的熱處理方式中調(diào)質(zhì)和正火可以獲得軟齒面的齒輪。

18.螺紋連接的基本類(lèi)型有螺栓連接、雙頭螺柱、螺釘連接和緊定螺釘連

接。

19.阿基米德蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是：蝸桿的軸向模數(shù)應(yīng)等于蝸輪的端面模數(shù)，

蝸桿軸向壓力角應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角,蝸桿分度圓導(dǎo)程角應(yīng)等于蝸輪

分度圓螺旋角,且兩者螺旋方向相同。

20.按滾動(dòng)體的形狀，滾動(dòng)軸承可分為球軸承和滾子軸承兩大類(lèi)。

按承受外載荷的不同：1.向心軸承，2.推力軸承，3.向心推力軸承

按工作時(shí)能否調(diào)心,可分為：剛性軸承和調(diào)心軸承

21.V帶傳動(dòng)工作時(shí)，傳動(dòng)帶受有拉—應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和離心應(yīng)力、三種

應(yīng)力疊加后，最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊開(kāi)始繞上小帶輪處。

22.百齒圓錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定在大端的分度圓上。

23.既承受彎矩又承受的軸稱(chēng)為轉(zhuǎn)軸。

24.楔鍵的工作面是上下面，平鍵的工作面是兩側(cè)面。

25.帶傳動(dòng)常用的張緊方法有兩種：張緊輪法和調(diào)整一中心距法。

26、零件是機(jī)械制造基本單元。

27、常用于滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置有：油孔、油槽等。

28、螺紋的公稱(chēng)直徑是指它的大徑尺寸，螺紋"M12X1.5左”的含義是

公稱(chēng)直徑為12,螺距為1.5的左旋合普通細(xì)牙螺紋

29、當(dāng)兩軸垂直交錯(cuò)時(shí)，可采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)。

30、在普通蝸桿傳動(dòng)中，在中間平面上的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),在該平面其

嚙合狀態(tài)相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動(dòng)。

三、簡(jiǎn)答題

1.簡(jiǎn)要說(shuō)明動(dòng)壓油膜形成的條件。

答：潤(rùn)滑油有一定的粘度，供油要充分；

被油膜隔開(kāi)兩表面有足夠的相對(duì)滑動(dòng)速度，運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥痛罂诹鬟M(jìn)，小口流出；

相對(duì)滑動(dòng)面之間必須形成收斂性楔形間隙（通稱(chēng)油楔）。

2.簡(jiǎn)述聯(lián)軸器和離合器的聯(lián)系和區(qū)別。

答：聯(lián)軸器和離合器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件，它們主要用來(lái)聯(lián)接軸與軸（或連接軸與其他

回轉(zhuǎn)零件），以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩，有時(shí)也可以用做安全裝置。聯(lián)軸器用來(lái)把兩軸聯(lián)接在一起,

機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分