机械基础试题集断题.doc

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1、一、填空题（22分）1、零件是制造的基本单元，构件是运动的基本单元。由M个构件组成的复合铰链应包含M-1个转动副。1、构件在外力的作用下抵抗破坏的能力称为构件的强度。1、两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为运动副，按照运动副特性，通常把运动副分为高副和低副两类，两构件通过面接触组成的运动副称为低副。低副中又分为转动副和移动副，点或线接触组成的运动副称为高副。3.滚动轴承的基本结构是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。.滚动轴承中，代号为6116轴承表示轴承的内径为30mm。6205深沟球轴承。8.铰链四杆机构有三种基本形式：曲柄摇杆机构 、双曲柄机构、双摇杆机构。铰链四杆机构中是否存在曲

2、柄，取决于机架位置和各构件长度之间的关系。满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为曲柄摇杆机构，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。4、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为主动件，曲柄为从动件。曲柄摇杆机构出现死点的条件是摇杆为主动件，曲柄连杆共线。、曲柄摇杆机构的特性：急回运动特性，用行程速度变化系数表示。2、铰链四杆机构有三种基本形式，用于调整雷达天线俯仰角的是曲柄摇杆机构，用于鹤式起重机的是双摇杆机构。3、铰链四杆机构中，压力角越大则该机构的传动角越大，机械效率越高。20、曲柄滑块机构可将主动曲柄的连续转动，变换为从动滑块的往复直线。13、轮齿的主要破坏形式有

3、断轮齿 、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形。15、蜗杆传动由蜗杆、涡轮 和机架组成，用于传递空间两交叉轴间的运动和动力。16、根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动可分为 圆柱蜗杆、环面蜗杆和锥蜗杆三大类。17、闭式蜗杆传动的主要失效形式是轮齿齿面的点蚀、胶合 和过度磨合。2、杆件在外力的作用下产生的变形有轴向拉伸与压缩、扭转、剪切、弯曲。5、在平面四杆机构中，压力角和传动角为反映机构传力性能的重要指标。5.压力角可做为机构传力性能的标志。齿距P与的比值P/称为 模数。9、零件在轴上的固定形式包括 轴向 和 周向 。 9、目前应用较多间歇运动机构主要有：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等。9、渐

4、开线齿轮实现连续稳定传动的条件是重合度大于1(=1) ，重合度指两个齿轮的实际啮合线段与两个啮合点间距离之比。2、斜齿轮正确啮合条件是: 模数相等，压力角相等，螺旋角大小相等、方向相反。6、周转轮系分为两类，其中自由度为1的是：行星轮系有1个活动中心轮；自由度为2的是：差动轮系。3、轮系分为两类：定轴轮系和周转轮系。8、在机床变速装置中将定轴轮系和行星轮系组合在一起使用，这种齿轮系称为混合轮系1、根据承载情况不同，可分为 转轴、心轴和传动轴三类。自行车前轮心轴只弯矩，后轴转轴兼转矩弯矩。只传递转矩不承受或承受很小弯矩的轴称为传动轴。既传递转矩又承受弯矩 的轴称为转轴。11、金属材料的强度是指：

5、抵抗塑性变形和断裂的能力 ；金属材料的刚度是指：抵抗弹性变形的能力 ； 金属材料淬火的目的是：提高零件的硬度和耐磨性；属材料回火的目的是除淬火时因冷却过快而产生的内应力 。14、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是：可实现各种预期的运动规律。15、凸轮机构中，通常采用两种方法来保持从动件与凸轮接触，其中靠弹性力或重力的是力封闭法，靠凸轮或从动件几何形状的是几何封闭法。16、盘形凸轮的基圆半径越越大，则该凸轮机构的传动角越大，机械效率越高。17、凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大，压力角愈小，机构传力性能愈好。18、按凸轮的形状情况凸轮可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三大类。3、机构：由许多构件组成

6、，其中的每个构件都以一定方式与某些构件相互连接，这种连接又不是固定连接，而是能产生一定相对运动的连接。在机械结构中，机构是指需要实现某种确定运动的部分。8.机构具有确定运动的条件是：自由度大于零且等于原动件个数；机构具有唯一确定运动的条件：机构的原动件数等于机构的自由度数。 、1、渐开线齿轮实现连续传动时,其重合度( D ) （A） 0 （B） =0 （C） =16、无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为B （A）2、平面四杆机构中，从动件具有急回特性的条件是行程速比系数K( A ) (A) 1 (B) 03、对于差动轮系，下列哪个说法是正确的（ D ） （A）属于定轴轮系 （B）有一个中心轮

7、固定不动 （C）自由度等于一 （D）自由度等于二4、选择滚动轴承，主要承受径向载荷时常用( A )轴承。（A）深沟球（B）调心球 （C）角接触球 （D）圆锥滚子5、自行车后轴所承受的载荷是（D ）。(A) 不受载荷(B)只受弯矩(C) 只受转矩 （D）既有转矩又有弯矩6、下列哪种机构能够方便地实现间歇运动（ D ）。（A）曲柄摇杆机构 （B）齿轮机构 （C）螺旋机构 （D）槽轮机构1、自行车前轴所承受的载荷是（B ）。(A) 不受载荷(B)只受弯矩(C) 只受转矩 （D）既有转矩又有弯矩4、用齿条型刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮，当_B时，将发生根切现象。 (A) Z=17 (B) Z17 （

8、D）Z=154、渐开线标准齿轮的根切现象发生在 _A_。 (A) 齿数较少时 (B) 模数较小时 (C) 模数较大时 （D）齿数较多时2、渐开线标准直齿圆拄齿轮不发生根切的最少齿数是 D 。 (A) 10 (B) 11 (C) 14 (D) 173、下面 A 不是渐开线标准斜齿轮正确啮合的条件。(A) 分度圆相切 (B) 压力角相等 (C) 模数相等 (D) 螺旋角大小相等，方向相反7、以下各项哪个不是直齿圆柱齿轮正确啮合的条件（C） A、模数相等 B、分度圆压力角相等 C、旋向相反5、当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变的原因是D。（A）压力角不变（B）

9、啮合角不变（C）节圆半径不变（D）基圆半径不变4、在平面四杆机构中，压力角与传动角的关系为（A ） A、压力角增大则传动角减小 B、压力角增大则传动角也增大C、压力角始终与传动角相等4、平面连杆机构中, 当传动角较大时,则 (C ) （A）可以满足机构的自锁要求 （B）机构的传动性能较差 （C）机构的传动性能较好 （D）机构的效率较低2、在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该_A_。（A）增大传动角（B）减少传动角(C) 增大压力角 (D) 减少极位夹角6、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角min（ B ）。（A）尽可能小一些（B）尽可能大一些 （C）为0度 （D）为45度1、 蜗杆传

10、动的传动比（ B ） A、对 B、不对 C、不确定2、蜗杆传动正确啮合条件中，蜗杆导程角与蜗轮分度圆柱螺旋角关系为（A ） A、大小相等且方向相同 B、大小相等且方向相反 C、都可以3、各构件尺寸如图所示，则此机构为（C ） A、曲柄摇杆机构 B、双摇杆机构 C、条件不足不能确定5、只承受弯矩，而不传递转矩的轴称为C）A、传动轴 B、转轴 C、心轴 1、在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是C（A）双曲柄机构（B）对心曲柄滑块机构（C）摆动导杆机构（D）转动导杆机构9、以下哪个机构具有急回运动特性B A、对心曲柄滑块机构 B、偏置曲柄滑块机构 C、双摇杆机构10、行星轮系的自由度为B A、0

11、 B、1 C、21机构具有确定相对运动的条件是 D。（A）F0； （B）N4； （C）W1； （D）F=W。注：F-自由度数，N-活动构件数，W-主动构件数1、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5、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于B 是否与连杆共线。(A) 主动件 (B)从动件 (C) 机架 (D) 摇杆2曲柄连杆机构中以C为主动件时，会出现死点。（A）曲柄；（B）连杆；（C）摇杆；（D）上述都不对。 3为了保证带的传动能力，应验算小带轮的包角a1，并使a1 B 。（A）120； （C）150。4按初估轴直径公式 计算出

12、的直径，通常作为阶梯轴的C的尺寸。（A）最大处直径； （B）轴中间段直径； （C）最小处直径； （D）危险截面处直径；5为了提高轴的刚度，应采取 D 的措施 （A） 以合金钢代替碳素钢； （B）以球墨铸铁代替碳素钢；（C） 提高轴的表面质量； （D）加大轴径。 6螺纹联接防松的根本问题在于C 。(A) 增加螺纹联接的轴向力(B) 增加螺纹联接的横向力(C) 防止螺纹副的相对转动(D) 增加螺纹联接的刚度 7蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限度内可采用 B (A) 较小的蜗杆直径系数 (B) 较大的蜗杆分度圆上螺旋升角 (C) 较小的模数 (D) 较少的蜗杆头数4、铰链四杆机构的压力角是指在不

13、计摩擦的情况下，连杆作用于B的力与该力作用点速度间所夹的锐角。(A) 主动件 (B)从动件 (C) 机架 (D) 连架杆1、凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到_C_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1、_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 （D）凸轮压力角2、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_C_。(A)圆柱齿轮传动 (B)齿轮齿条传动 (C) 蜗杆蜗轮传动 （D）圆锥齿轮传动3、渐开线齿廓分度圆上的压力角 D 。（A）大于零 （B）

14、小于零 （C）等于零 （D）等于207、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是A 。（A）可实现各种预期的运动规律（B）便于润滑（C）制造方便（D）自由度为1二、判断（10分，每题1分）1、蜗杆传动中，常将蜗杆作为主动件，蜗杆作为从动件。 2、蜗杆传动的标准参数和基本尺寸在中间平面内确定。 3、蜗杆传动中的失效总是发生在蜗轮轮齿上。 4、就是行星轮系中GK两轮之间的传动比。 5、曲柄滑块机构一定具有急回特性。 6、只要以最短杆为机架，一定得到双曲柄机构。 7、行程速度化系数K=1的机构，一定不具有急回特性。 8、死点位置常使机构从动件无法运动，所以死点位置都是有害的。 9、为了提高刚度，同时又减

15、轻重量，节省材料，常将轴制成是空心的。 10、润滑油的黏度与温度有很大的关系，一般温度越高，油粘度越高。 六、作图法设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆长度l3=40mm，摆角=450，摇杆的行程速度变化系数K=1.4，并且曲柄和摇杆的旋转中心在同一水平线上。（比例尺取1：1并保留作图过程。极位角、曲柄、连杆、机架长度）。180(k-1)/(k+1)=30 最终得出：曲柄l19mm 连杆l248mm 机架l429mm 备注:本题中里=40，左边80是示例八、用作图法设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构,已知凸轮逆时针方向等角速度回转,从动件最大行程h=16mm, 基圆半径rb=20mm, 推程运动角t

16、=180(等速运动),远休止角s=60 ,回程运动角h=90(等速运动), 近休止角s=30,取比例尺1:1,作出从动件位移线图和凸轮轮廓,保留作图线。四、（1）试述铰链四杆机构曲柄存在的条件 （2）根据图中所注尺寸判断是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构，写出判断过程。 解：（1）最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆之和；以最短杆或其相邻杆为机架。（2）图：12025100+60，且以最短杆25相邻的杆120为机架，所以该机构为曲柄摇杆机构 图：110409070，且以最短杆40为机架，所以该机构为双曲柄机构七 牛头刨床导杆机构中，已知中心矩LAB=300mm, 刨头行程LDD1

17、=360 mm,行程速度变化系数K=2，求曲柄长LBC和导杆长LAD。五 常见机构压力角的画法：压力角：摇杆外绞点即时绝对速度方向与此绞点的受力方向之间的夹角。传动角：作用在从动件（下图为连杆）第二个被动绞点上的驱动力作用方向与摇杆所夹锐角1、已知轮系如图所示, Z1=60，Z2= 40，Z3=Z4=20，若n1和n4均为120 r/min，但转向相反（如图中箭头所示），求nH的大小和方向。1、解： i14H=（n1-nH）/(n4-nH)=（200-nH）/(-200-nH) =2/3 （5分） 即：（120-nH）/(-120-nH) =2/3 （2分） 得 nH=600 r/min （2

18、分）nH的转向与n1相同，箭头朝上。 （2分）3、已知一对正常齿标准直齿圆柱齿轮的中心距a=100mm，大小齿轮齿数分别为Z1=20，Z2=30。 试确定这对齿轮的模数和分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。（注：=20，ha* = 1, C* =0.25）解：a=m(Z1+Z2)/2 m=200/50=4 d1=m Z1=80 d2=m Z2=120da1=d1+2mha*=80+24=88 da2= d2+2mha*=120+24=128 df1= d1-2hf=80-10=70 df2= d2-2hf=120-10=110 db1= d1cosa=80cos20=75.2 db2

19、= d2cosa=120cos20=112.8 1.图示为一行星轮系（中心轮3固定不动）。已知各轮齿数Z1=27，Z2=17, Z 3=61, 已知n1=6000r/min，试求传动比i1H和行星架H的转速nH。 解： = = （4分） 1. 啮合正常齿制标准直齿圆拄齿轮M=3mm，Z1=19，Z2=41，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、中心距、齿距和基圆直径解： 2. 某厂生产的普通圆柱蜗杆传动减速器，已知模数m=5 mm，蜗杆分度圆直径d1=90 mm，蜗杆头数Z1=1，蜗轮齿数Z2=62，试计算蜗杆蜗轮的d2 、a、q。4、在图示轮系中，已知=1440 r/min各轮

20、齿数，, ，试求的大小并说明转向。解: N5转向与n1相反四、在图示轮系中，各轮齿数为z1=10，z2=40，z2=15，z3=30，z3=20，z4=40。试求传动比i14，并确定轴O1和轴O4的转向是相同还是相反？解：O1与O4的转向相反（用图示法判断）1、图示轮系中，已知各轮齿数如图所示，n1=300r/min。试求行星架H的转速nH的大小和转向。解：图示机构中，齿轮1、2构成定轴轮系，i12 = n1/n2=z2/z1=40/20=2,所以n2=150r/min 齿轮2与齿轮2同轴，所以n2=150r/min。齿轮2、齿轮3、齿轮4与构件H构成周转轮系，所以i24H(n2-nH)/(n

21、4-nH)=(-1)1z3z4/z2z3=-4，其中n4=0，n2=150r/min，解得nH30 r/min，方向与n2相同。1、 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。解：图示机构中，齿轮1、2、3、4与构件H组成周转轮系，所以i14H(n1-nH)/(n4-nH)=(-1)1z2z4/z1z3=-5，其中n1=200 r/min，n4=50r/min，解得nH75 r/min，方向与n1、n4相同。1.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心 Z2=iZ1=4*20=80 距a150mm，传动比

22、i12=4, 小齿轮齿数Z1=20。 m=2a/(z1+z2)=2*150/120=2.5试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数Z2、 da2=mZ2=200 da2=200+2*2.5=205分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2。 df2=200-2*1.25*2.5=193.5 2、图示轮系中，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。解:齿轮1、齿轮2、齿轮3与构件H构成周转轮系，所以i13H(n1-nH)/(n3-nH)=(-1)1z2z3/z1z2=-2.8，其中n3=0，解得i1H3.81、图示阶梯形钢杆，材料的弹性模量，试求杆横

23、截面上的最大正应力和杆的总伸长。解：（1）任一横截面上，显然最大应力发生在BC段（2）总伸长量 （6分） 2、在图示刚架的点B作用一水平F，刚架重量略去不计。求支座A、D的反力FA和FD。解：（1）以刚架为研究对象（2）画受力图 3）列平衡方程并求解X=0 FFNAcos=0 Y=0 FNDFNAsin=0 其中tg sin cos所以 FND（2分） FNA 3、水平梁AB长L=5m，受到一顺时针转向的力偶作用，其力偶矩的大小m=100kNm，RBRA约束情况如图所示，求支座A、B的反力。解：受力图如右图根据平衡条件，列平衡方程求解结果 得RB =20KN，得RA20KN 4、 图示由铜和钢

24、两种材料组成的等直杆，铜和钢的弹性模量分别为和。杆的总伸长为，求载荷F和杆横截面上的应力。解：（1） 求载荷F 根据虎克定律：（2）求横截面上的应力5、 如图所示，一个简支粱在C点受到一个集中载荷F的作用，试先求出约束反力FA和FB，6、 然后绘出其剪力图和弯矩图。剪力图弯矩图解：FAFb/l FB = Fa/l 6、图示圆轴上作用有四个外力偶矩，。(1) 试画出该轴的扭矩图；(2) 若与的作用位置互换，再画出该轴的扭矩图，并分析扭矩图有何变化？解：(1) 扭矩图如图（1）所示（2）若与的作用位置互换，扭矩图如图(2)。最大扭矩由1.0kNm减少到0.6kNm。7、 在图示构架中，各杆的质量不

25、计，载荷，A处为固定端，B、C、D处为铰链。求固定端A处及B、C铰链处的约束反力。解（1）以整体为研究对象，画受力图，如右图：列平衡方程并求解（6分）MA=0 MA6P0 X=0 FAx =0 Y=0 FAyP =0 解得 MA6000N.M FAx =0 FAy =1000N(2) 以杆CBA为研究对象，由题意得，BD杆为二力杆，画受力 图（如右图）：列平衡方程并求解（6分）MC=0 MAFAx6FBDcos30 X=0 FAx FCxFBDcos=0 Y=0 FAyFCyFBDsin =0 其中 解之得 FCx=2000N FCy = 500N FBD =2500N最后结果（3分）：固定端A处的约束反力为：MA6000N.M FAx =0 FAy =1000NB处约束反力 FBD =2500N 此力使杆BD受压；C处的约束反力为FCx=2000N FCy = 500N