机械设计基础题库及答案(徐刚涛全)

《机械设计基础》习题与答案

目录

第1章绪论

第2章平面机构的结构分析

第3章平面连杆机构

第4章凸轮机构

第5章间歇运动机构

第6章螺纹联接和螺旋传动

第7章带传动

第8章链传动

第9章齿轮传动

第10章蜗杆传动

第11章齿轮系

第12章轴与轮毂连接

第13章轴承

第14章联轴器、离合器和制动器

第15章回转体的平衡和机器的调速

第1章绪论

思考题

1．机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。

2．机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？

3．零件与构件有什么区别？并用实例说明。举出多个常用的通用机械零件。

答：1、机器：①人为的实物组合体；

②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动；

③能实现能量、信息等的传递或转换，代替或减轻人类的劳动；

实例：汽车、机床。

机构：①人为的实物组合体；

②每个运动单元（构件）间具有确定的相对运动；

实例：齿轮机构、曲柄滑块机构。

机械是机器和机构的总称。

机构与机器的区别在于：机构只用于传递运动和力，机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能或完成有用的机械功；

2、同上。

3、零件是机械制造的的最小单元体，是不可拆分的，构件是机械运动的最小单元体它有可能是单一的一个零件，也有可能是若干个零件组合而成，内燃机中的连杆，就是由连杆体1、连杆盖2、轴套3、轴瓦

4、螺杆5和螺母6等零件联接而成的，在制造中几个零件分别加工，装配成连杆后整体运动。通用零件，如齿轮、轴、螺母、销、键等。

第2章平面机构的结构分析

一、填空题

1、两构件通过面接触所构成的运动副称为低副，其具有2约束。

2、机构具有确定相对运动的条件是主动件数目=自由度。

3、4个构件在同一处以转动副相联，则此处有3个转动副。

4、机构中不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。

答：1.低副、2. 2. 主动件数目=自由度 3. 3 4．虚约束

二、综合题

1、计算下图所示机构的自由度，并判断该机构是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局部自由

度、虚约束请明确指出。

解:复合铰链：无，局部自由度：无，虚约束：无。

F＝3n－2P

L －P

H………………………

＝3×5―2×(6+1)－0＝1…

W＝F＝1………………………

答：该机构具有确定运动．．

2、计算图2-19所示个机构的自由度，并判断机构是否具有确定的相对运动。若有复合铰链、局

部自由度、虚约束请明确指出。

图2-19 冲压机床

答：解:复合铰链: 在H处;……局部自由度:在C处;……虚约束: 在M(或N) 处

F＝3n－2P

L －P

H

＝3×9―2×(10+2)－2＝1

W＝F＝1………………………

答：该机构具有确定运动．

第3章平面连杆机构

第4章凸轮机构

一．填空题

1. 四杆机构中，压力角越小，机构的传力性能越好。

2. 在平面四杆机构中，从动件的行程速比系数的表达式为k=(180°+θ)/(180°-θ)。

3. 铰链四杆机构中曲柄存在的条件是L max+L min≤L’+L”、机架与连架杆必有一杆为最短杆。

4、等加速等减速运动规律在运动的起点、中点和终点产生柔性冲击，该运动适合中速场合。

5.铰链四杆机构的三种基本类型是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

6.凸轮基圆半径越大，压力角小，传力性能好。

7.机构的压力角是指从动件上驱动力和该点绝对速度之间所夹的锐角。

8.在设计凸轮机构时，凸轮基圆半经取得越小，所设计的机构越紧凑，但机构的压力角变大，使机构的工作性能变

坏

答：1. 小。 2. k=(180°+θ)/(180°-θ) 。 3. L max+L min≤L’+L”、机架与连架杆必有一杆为最短杆。

4.起点、中点、终点、柔性、中。

5.曲柄摇杆机构、双曲柄机构双摇杆机构。

6.

大、小、好

7.驱动力、绝对速度。8.小、大。

二．选择题

1. .有急回特性的平面四杆机构，其极位夹角（ C ）

A.θ=0°

B.θ≥0°

C.θ>0°

D.θ<0°

2. 凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动（ A ）

A．将产生刚性冲击 B．将产生柔性冲击

C．没有冲击 D．既有刚性冲击又有柔

3.曲柄滑块机构可把曲柄的连续转动转化成滑块的（C ）

A摆动 B 转动 C 移动

4.设计凸轮轮廓时，若基圆半径取的越大，则机构压力角（A ）

A变小 B变大 C 不变

5.曲柄摇杆机构中，行程速比系数K=，则其极位夹角θ为（ A）

A 20°

B 30°

C 40°

6.当曲柄为主动件时，下述哪些机构有急回特性（A、C）

A、曲柄摇杆机构

B、对心曲柄滑块机构

C、摆动导杆机构

7.机构具有急回运动，其行程速比系数K：（ C）

A K=1

B K <1 C、K>1

答：1. C 2. A 3. C 4. A 5. A 6. A、C

三．判断题

1.四杆机构有无死点位置，与何构件为主动件无关。（×）

2.凸轮机构的压力角越大，机构的传力性能就越差。（√）

3.凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动时会引起柔性冲击。（√）

4.滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是指凸轮理论轮廓曲线上的最小回转半径。（√）

5.凸轮工作时，从动件的运动规律与凸轮的转向无关。（×）

6.凸轮机构出现自锁是因为驱动的转距不够大造成的。（×）

7.同一凸轮与不同端部形式的从动件组合运动时，其从动件运动规律是一样的。（√）

8.凸轮轮廓确定后，其压力角的大小回因从动件端部形状的改变而改变。（√）

答：1. × 2. √ 3.√ 4. √ 5.× 6.× 7. √ 8. √。

第6章螺纹联接和螺旋传动

一、判断题

1、普通螺栓联接遇到变载荷、冲击、振动及温度的急剧变化时也不会松动。

2、机器中一般用于连接的螺纹牙型是矩形。

3、细牙螺纹主要应用于薄壁零件、受动载荷的联接和微调机构。

4、工程上常凭经验来控制预紧力的大小。

答案：一、判断题1、X 2、X 3、√ 4、X

二、填空题

1．螺纹联接防松的目的是防止防止相对转动，按工作原理的不同有三种防松方式：摩擦力防松、机械防松、其他防松。

2．普通螺纹的公称直径是指螺纹的径大。

3．螺纹联接中加弹簧垫圈，其目的是防松。

4．普通三角形螺纹的自锁条件是螺纹升角ψ小于等于当量摩擦角ρ’即ψ≤ρ’。

5. 螺纹联接的主要基本类型是螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、和紧定螺钉联接。

6. 常见螺纹的牙型是矩形螺纹、三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。

答案：二、填空题1：防止相对转动；摩擦力防松、机械防松、其他防松。

2：大；3：防松；4: 螺纹升角ψ小于等于当量摩擦角ρ’即ψ≤ρ’

5：螺栓联接:、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。

6：矩形螺纹:、三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。

三、选择题

1、当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，宜采用

（B ）

A.螺栓联接

B.螺钉联接

C.双头螺柱联接

D.紧定螺钉联接

2、齿轮减速器的箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度不太大，且需经常拆装，一般宜选用什么联接? （ A ）

A.螺栓联接

B.螺钉联接

C.双头螺柱联接

D.紧定螺钉联接

3、螺纹联接预紧目的是什么？( C )

A、增强联接的强度

B、防止联接的自行松脱

C、保证联接的可靠性和密封

4、用于薄壁零件的连接螺纹，应采用（ A ）