机械设计基础习题库

机械设计基础习题库第一章机械设计概述第二章摩擦、磨损及润滑概述第三章平面机构的结构分析第四章平面连杆机构第五章凸轮机构和间歇运动机构第六章螺纹联接和螺旋传动键、花键、销联接第七章轴第八章带传动第九章链传动第十章齿轮传动第十一章蜗杆传动第十二章轮系第十三章轴毂连接第十四章轴承第十五章联轴器和离合器第一章机械设计概述一、分析与思考题1-1 什么是通用零件什么是专用零件试各举三个实例。

1-2 机械设计课程研究的内容是什么1-3 设计机器时应满足哪些基本要求设计机械零件时应满足哪些基本要求 1-4 机械零件主要有哪些失效形式常用的计算准则主要有哪些1-5 什么是零件的强度要求强度条件是如何表示的如何提高零件的强度1-6 什么是零件的刚度要求刚度条件是如何表示的提高零件刚度的措施有哪些 1-7 机械零件设计中选择材料的原则是什么1-8 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450， 65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSnl0Pb5。

1-9 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别第二章摩擦、磨损及润滑基础一、分析与思考题2-1 按照摩擦面间的润滑状态不同，滑动摩擦可分为哪几种2-2 什么是边界膜边界膜的形成机理是什么如何提高边界膜的强度 2-3 零件的磨损过程大致可分为哪几个阶段每个阶段的特征是什么2-4 根据磨损机理的不同，磨损通常分为哪几种类型它们各有什么主要特点 2-5 粘度的表示方法通常有哪几种各种粘度的单位和换算关系是什么 2-6 润滑油的主要性能指标有哪些润滑脂的主要性能指标有哪些2-7 流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理有何不同流体静力润滑的主要优缺点是什么第三章平面机构的结构分析一、分析与思考题3-1 机构具有确定运动的条件是什么3-2 在计算机构的自度时，要注意哪些事项3-3 机构运动简图有什么作用如何绘制机构运动简图二、填空题3-4 图示机构中有_______虚约束。

A、1个B、2个C、3个D、没有三、计算题：3-5 计算机构的自度。

第四章平面连杆机构一、分析思考题4-1连杆机构中的急回特性是什么含意？什么条件下机构才具有急回特性？5. 举例说明急回特性在生产中有什么意义？4-2 铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么？曲柄是否一定是最短杆？ 4-3何为连杆机构的死点？举出避免死点和利用死点的例子。

二、填空4-4一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？___________；当取d杆为机架时，则为___________。

4-5曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，___________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4-6 为保证四杆机构良好的机械性能，___________不应小于最小许用值。

A、压力角B、传动角C、极位夹角4-7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=14-8 在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d 杆长度为_______。

A、＜110mmB、110mm≤d≤190mmC、≥190mm 4-9.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4-10 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4-11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 4-12 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4-13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________________。

4-14 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_______________________死点位置。

4-15力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的、、。

4-16所谓平衡，就是指物体在力的作用下相对于惯性参考系保持4-17平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的__________________；平面力偶平衡的充要条件是___________________。

4-18平面汇交力系平衡的几何条件是_____________；平衡的解析条件是_______________________。

4-19平面一般力系平衡方程的二矩式是_______________ ，应满足的附加条件是_______________________。

4-20平面一般力系平衡方程的三矩式是_____________________，应满足的附加条件是_____________________________ 。

4-21 AB杆自重不计，在五个力作用下处于平衡状态。

则作用于B点的四个力的合力 FR= ，方向沿。

4-22作用在刚体上的两个力偶的等效条件是。

4-23如图所示系统只受离F作用而处于平衡。

欲使A支座约束反力的作用线与AB0成 30角，则斜面的倾角应为。

三、设计题4-24.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=,机架长度为100mm,摇杆的一个极限位置与机架的夹角为450。

四、计算题4-25承重装置如图所示，已知A、B、C、D处均为铰链连接，且AB=CD=BC=a=，BE=r=，G=490N，杆ABC垂直于BC 杆，求A、C处的约束反力。

4-26水平梁如图所示。

已知F、q、M， ABBDL(m)。

00CBBEa(m)， 60， 30。

求A、D处的约束反力。

4-27图示三角支架，AC为钢杆，横截面面积A1=6cm2，[ζ]=160MPa；AB为木杆，横截面面积A2=100cm2，[ζ]木=7MPa，求此结构的许用荷载[P]。

第五章凸轮机构和间歇运动机构一、分析思考题5-1 滚子从动件盘形凸轮的基圆半径如何度量？ 5-2 凸轮机构常用的四种从动件运动规律中，哪种运动规律有刚性冲击？哪种运动规律没有冲击？如何选择从动件的运动规律5-3设计凸轮机构时，基圆半径如何选取5-3在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？二、填空题5-4___________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5-5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___________，压力角愈___________，机构传动性能愈好。

d)紧定螺钉联接e)吊环螺钉联接f)螺钉联接第七章轴一、分析思考题7-1何为转轴、心轴和传动轴自行车的前轴、中轴、后轴及脚踏板轴分别是什么轴 7-2 试说明下面几种轴材料的适用场合：0235-A，45，1Crl8Ni9Ti，Qr600-2， 40CrNi。

7-3 轴的强度计算方法有哪几种各适用于何种情况 7-4 按弯扭合成强度和按疲劳强度校核轴时，危险截面应如何确定确定危险截面时考虑的因素有何区别7-5为什么要进行轴的静强度校核计算这时是否要考虑应力集中等因素的影响7-6经校核发现轴的疲劳强度不符合要求时，在不增大轴径的条件下，可采取哪些措施来提高轴的疲劳强度7-7何谓轴的临界转速轴的弯曲振动临界转速大小与哪些因素有关7-8 什么叫刚性轴什么叫挠性轴设计高速运转的轴时，应如何考虑轴的工作转速范围二、选择与填空题7-9 轴上安装有过盈联接零件时，应力集中将发生在轴上_____________。

A、轮毂中间部位B、沿轮毂两端部位C、距离轮毂端部为1/3轮毂长度处 7-10 某45钢轴的刚度不足，可采取____________措施来提高其刚度。

A、改用40Cr钢B、淬火处理C、增大轴径D、增大圆角半径7-11 按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数α是考虑__________。

A、材料抗弯与抗扭的性能不同 B、弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同C、强度理论的要求7-12 对轴进行表面强化处理，可以提高轴的。

A、静强度B、刚度C、疲劳强度D、耐冲击性能 7-13、GIp称为，反映了圆轴抵抗扭转变形的能力。

三、设计计算题7-14 已知一传动轴的材料为40Cr钢调质，传递功率P=12kW,转速，n=80r/min。

试： (1)按扭转强度计算轴的直径；(2)按扭转刚度计算轴的直径(设轴的允许扭转角[φ]≤(°)/m)。

7-15 直径d=75mm的实心轴与外径d0=85mm的空心轴的扭转强度相等，设两轴的材料相同，试求该空心轴的内径d1和减轻重量的百分率。

7-16 图示为一台二级圆锥-圆柱齿轮减速器简图，输入轴左端看为逆时针转动。

已知Ft1=5000N，Fr1=1690N，Fa1=676N，dml=120mm，dm2=300mm，Ft3=10000N，Fr3=3751N，Fa3=2493N，d3=150mm，l1= l 3=60mm，l2=120mmm，l4= l5= l6=100mm。

试画出输入轴的计算简图，计算轴的支承反力，画出轴的弯矩图和扭矩图，并将计算结果标在图中。

7-17 两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的中间轴的尺寸和结构如图所示。

轴的材料为45钢，调质处理，轴单向运转，齿轮与轴均采用H7/k6配合，并采用圆头普通平键联接，轴肩处的圆角半径均为r=。

若已知轴所受扭矩T=292N2m，轴的弯矩图如图所示。

试按弯扭合成理论验算轴上截面Ⅰ和Ⅱ的强度，并精确验算轴的疲劳强度。

7-18圆截面曲拐ABC在铅垂力F作用下，如图所示，计算其危险截面处的弯矩和扭矩。

7-19图示转轴AB电机带动，轴长l＝1m，直径d=70mm，在跨中央装有带轮，轮的直径D=1m，重力不计，带紧边和松边的张力分别为F1＝4kN，F2=2kN，转轴的许用应力为[ζ]=140MPa，试按第四强度理论校核转轴的强度。

7-20绘制梁的内力图， M2q。

7-21阶梯形圆轴直径d1=40mm，轴上装有三个皮带轮。

已知轮B输入功率PB=30KW。

轮A、C输出功率分别为PA=13KW，PC=17KW，轴的转速n=200r/min，材料的许用切应力[η]=60MPa，校核该轴的强度。

四、7-22 并画结构设计与分析题试指出图示小圆锥齿轮轴系中的错误结构，出正确结构图。

7-23 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。