完整版機械設計基礎考試題庫及答案一、選擇題1.兩構件通過（）接觸組成的運動副稱為低副。A.面B.點C.線D.以上都不對答案：A。低副是兩構件通過面接觸組成的運動副，高副是通過點或線接觸組成的運動副。2.平面四桿機構中，若各桿長度分別為a=40mm，b=60mm，c=60mm，d=70mm，當以a為機架，則該四桿機構為（）。A.雙曲柄機構B.曲柄搖桿機構C.雙搖桿機構D.以上都不對答案：A。根據(jù)平面四桿機構的曲柄存在條件，最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，且最短桿為機架時，為雙曲柄機構。本題中a為最短桿，a+d=40+70=110mm，b+c=60+60=120mm，滿足最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，且以a為機架，所以是雙曲柄機構。3.凸輪機構中，（）從動件的行程不能過大。A.尖頂B.滾子C.平底D.以上都不對答案：C。平底從動件的平底與凸輪輪廓接觸，若行程過大，會導致平底與凸輪輪廓的接觸情況變差，甚至出現(xiàn)運動干涉等問題，所以平底從動件的行程不能過大。4.帶傳動中，帶在帶輪上的包角不能太小，一般要求包角α≥（）。A.90°B.120°C.150°D.180°答案：B。帶在帶輪上的包角大小影響帶傳動的摩擦力，包角越大，摩擦力越大，傳動能力越強。一般要求包角α≥120°，以保證帶傳動有足夠的摩擦力。5.鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)最好?。ǎ.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質數(shù)D.以上都不對答案：B。鏈節(jié)數(shù)取偶數(shù)時，鏈條的接頭處可以采用開口銷或彈簧卡片等方式連接，連接方便且可靠；若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)，則需要采用過渡鏈節(jié)，過渡鏈節(jié)的強度較低，會影響鏈條的使用壽命。6.齒輪傳動中，一對漸開線齒輪正確嚙合的條件是（）。A.模數(shù)相等B.壓力角相等C.模數(shù)和壓力角分別相等D.以上都不對答案：C。一對漸開線齒輪正確嚙合的條件是模數(shù)和壓力角分別相等，這樣才能保證兩輪的齒廓曲線能夠正確嚙合傳動。7.蝸桿傳動中，蝸桿的頭數(shù)z?一般?。ǎ.1、2、4、6B.2、4、6、8C.3、6、9、12D.以上都不對答案：A。蝸桿的頭數(shù)z?一般取1、2、4、6。頭數(shù)少，傳動比大，但效率低；頭數(shù)多，效率高，但制造困難。8.軸按承載情況可分為（）。A.心軸、轉軸和傳動軸B.碳鋼軸、合金鋼軸和不銹鋼軸C.直軸、曲軸和撓性軸D.以上都不對答案：A。軸按承載情況可分為心軸（只承受彎矩）、轉軸（同時承受彎矩和扭矩）和傳動軸（主要承受扭矩）。9.滾動軸承的基本額定動載荷C是指（）。A.軸承能承受的最大載荷B.軸承在額定壽命L??=10?轉時所能承受的載荷C.軸承在工作中所能承受的實際載荷D.以上都不對答案：B。滾動軸承的基本額定動載荷C是指軸承在額定壽命L??=10?轉時所能承受的載荷，它是衡量軸承承載能力的一個重要指標。10.聯(lián)軸器和離合器的主要作用是（）。A.緩沖、減振B.傳遞運動和轉矩C.防止機器發(fā)生過載D.補償兩軸的相對位移答案：B。聯(lián)軸器和離合器的主要作用是傳遞運動和轉矩，聯(lián)軸器在機器運轉過程中一般不能分離兩軸，而離合器可以在機器運轉過程中隨時分離或結合兩軸。二、判斷題1.機構具有確定運動的條件是機構的自由度大于零，且等于原動件的數(shù)目。（）答案：√。只有當機構的自由度大于零且等于原動件的數(shù)目時，機構才具有確定的運動。2.平面四桿機構中，若最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則無論取哪一桿為機架，都只能得到雙搖桿機構。（）答案：√。這是平面四桿機構曲柄存在條件的一種情況，當最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和時，不存在曲柄，只能得到雙搖桿機構。3.凸輪機構中，從動件按等加速等減速運動規(guī)律運動時，會產(chǎn)生柔性沖擊。（）答案：√。等加速等減速運動規(guī)律在運動開始和結束時，加速度有突變，會產(chǎn)生柔性沖擊。4.帶傳動工作時，帶上的應力是對稱循環(huán)變應力。（）答案：×。帶傳動工作時，帶上的應力是脈動循環(huán)變應力，因為帶在繞經(jīng)帶輪時，拉應力是變化的，但不是對稱循環(huán)。5.鏈傳動的平均傳動比是準確的，但瞬時傳動比是變化的。（）答案：√。由于鏈條的多邊形效應，鏈傳動的瞬時傳動比是變化的，但平均傳動比是準確的，等于兩鏈輪齒數(shù)之比。6.齒輪傳動中，齒面接觸疲勞強度主要取決于齒輪的模數(shù)。（）答案：×。齒面接觸疲勞強度主要取決于齒輪的分度圓直徑，而齒根彎曲疲勞強度主要取決于齒輪的模數(shù)。7.蝸桿傳動中，蝸桿的導程角γ越大，傳動效率越高。（）答案：√。蝸桿的導程角γ越大，蝸桿的螺旋升角越大，傳動效率越高，但導程角過大，會使蝸桿的加工難度增加。8.轉軸是既承受彎矩又承受扭矩的軸。（）答案：√。這是轉軸的定義，它在工作中同時承受彎矩和扭矩。9.滾動軸承的內徑尺寸是標準化的。（）答案：√。滾動軸承的內徑尺寸是按照國家標準進行標準化的，這樣便于軸承的互換和使用。10.聯(lián)軸器和離合器在工作時都可以隨時分離或結合兩軸。（）答案：×。聯(lián)軸器在機器運轉過程中一般不能分離兩軸，而離合器可以在機器運轉過程中隨時分離或結合兩軸。三、簡答題1.簡述平面機構自由度的計算方法。答：平面機構自由度的計算公式為F=3n-2P?-P?。其中，n為活動構件數(shù)，P?為低副數(shù)，P?為高副數(shù)。計算時，首先要確定機構中的活動構件，將機架排除在外；然后分別數(shù)出低副和高副的數(shù)目，最后代入公式計算自由度。2.簡述帶傳動的優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：（1）適用于兩軸中心距較大的傳動；（2）帶具有彈性，可緩沖、減振，傳動平穩(wěn)，噪聲小；（3）過載時帶會在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞，起安全保護作用；（4）結構簡單，制造、安裝和維護方便，成本低。缺點：（1）傳動比不準確，不能用于要求傳動比嚴格的場合；（2）帶的壽命較短；（3）帶傳動的效率較低；（4）需要張緊裝置，外廓尺寸較大。3.簡述齒輪傳動的設計準則。答：對于閉式軟齒面齒輪傳動，通常先按齒面接觸疲勞強度進行設計，確定齒輪的主要尺寸，然后再按齒根彎曲疲勞強度進行校核。對于閉式硬齒面齒輪傳動，一般先按齒根彎曲疲勞強度設計，確定齒輪的模數(shù)等尺寸，再按齒面接觸疲勞強度進行校核。對于開式齒輪傳動，主要按齒根彎曲疲勞強度進行設計，并適當增大模數(shù)以考慮磨損的影響，一般不進行齒面接觸疲勞強度的校核。4.簡述滾動軸承的選擇步驟。答：（1）根據(jù)工作條件和要求，確定軸承的類型，如根據(jù)載荷的大小、方向和性質，轉速的高低，對調心性能的要求等選擇合適類型的軸承。（2）根據(jù)軸承所受的載荷和轉速，計算軸承的當量動載荷。（3）根據(jù)預期壽命和當量動載荷，計算所需的基本額定動載荷C。（4）根據(jù)計算得到的基本額定動載荷C，從軸承產(chǎn)品樣本中選取合適型號的軸承，使所選軸承的基本額定動載荷大于或等于計算值。（5）對所選軸承進行必要的校核，如驗算極限轉速、靜強度等。5.簡述聯(lián)軸器和離合器的區(qū)別。答：聯(lián)軸器和離合器都是用于連接兩軸，傳遞運動和轉矩的部件。但它們的區(qū)別在于：聯(lián)軸器在機器運轉過程中一般不能分離兩軸，只有在機器停車后，通過拆卸才能使兩軸分離；而離合器可以在機器運轉過程中隨時分離或結合兩軸，以實現(xiàn)運動的接通或斷開。四、計算題1.計算如圖所示平面機構的自由度，并判斷該機構是否具有確定的運動。已知構件1為原動件。[此處假設給出一個簡單的平面機構圖，有5個活動構件，7個低副，0個高副]解：活動構件數(shù)n=5，低副數(shù)P?=7，高副數(shù)P?=0。根據(jù)平面機構自由度計算公式F=3n-2P?-P?，可得：F=3×5-2×7-0=15-14=1。因為機構的自由度F=1，原動件數(shù)也為1，自由度大于零且等于原動件的數(shù)目，所以該機構具有確定的運動。2.已知一單級圓柱齒輪減速器，主動輪齒數(shù)z?=20，從動輪齒數(shù)z?=50，模數(shù)m=4mm，試計算該齒輪傳動的中心距a、傳動比i??。解：（1）計算中心距a根據(jù)中心距公式a=m(z?+z?)/2，將z?=20，z?=50，m=4mm代入可得：a=4×(20+50)/2=4×70/2=140mm。（2）計算傳動比i??傳動比i??=z?/z?=50/20=2.5。3.某軸用一對7208AC軸承支承，已知兩軸承的徑向載荷分別為F??=2000N，F(xiàn)??=3000N，軸上的軸向載荷F?=1000N，載荷系數(shù)f?=1.2，試計算兩軸承的當量動載荷P?和P?。（7208AC軸承的內部軸向力S=0.68F?，e=0.68，當F?/F?≤e時，X=1，Y=0；當F?/F?＞e時，X=0.41，Y=0.87）解：（1）計算兩軸承的內部軸向力S?和S?S?=0.68F??=0.68×2000=1360NS?=0.68F??=0.68×3000=2040N（2）判斷兩軸承的軸向載荷F??和F??因為S?+F?=1360+1000=2360N＞S?，所以軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”。則F??=S?-F?=2040-1000=1040NF??=S?=2040N（3）計算F??/F??和F??/F??F??/F??=1040/2000=0.52＜e=0.68，所以對于軸承1，X?=1，Y?=0。F??/F??=2040/300