机械设计基础例题和习题(设计)
机械设计基础习题及答案
第一章平面机构的自由度和速度分析题1-1在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。
试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。
题1—2图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆动，同时带动刀架3上下移动。
B点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。
试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。
题1—3计算题1－3图a）与图b）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。
题1－3图a）题1－3图b）题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。
题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。
题1—5图 题解1—5图题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。
第二章 连杆机构题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。
试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求l AB 的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。
题2-2 如图所示的曲柄滑块机构： （1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作 行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由；（2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ； （3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置 。
D题2-1图题2-3图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置，并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。
题2-4设计一曲柄摇杆机构，已知机构的摇杆DC长度为150mm，摇杆的两极限位置的夹角为45°，行程速比系数K=1.5，机架长度取90mm。
机械设计基础试题试题库及答案
机械设计基础试题试题库及答案机械设计基础试题库及答案一、判断(每题一分)1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。
……( ?2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。
(× )4、机构是具有确定相对运动的构件组合。
………………………………(? )5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。
………………(? )6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。
……( × )7、连杆是一个构件，也是一个零件。
………………………( ?)8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。
……………………………(× ) 二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么,( B )A(机构 B(构件 C(部件 D(零件2、机器与机构的本质区别是什么,( A )A(是否能完成有用的机械功或转换机械能 B(是否由许多构件组合而成 C(各构件间能否产生相对运动 D(两者没有区 3、下列哪一点是构件概念的正确表述,( D )A(构件是机器零件组合而成的。
B(构件是机器的装配单元 C(构件是机器的制造单元 D(构件是机器的运动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件,( B ) A(钉 B(起重吊钩 C(螺母 D(键5、以下不属于机器的工作部分的是( D )A(数控机床的刀架 B(工业机器人的手臂 C(汽车的轮子 D(空气压缩机三、填空(每空一分)1、根据功能，一台完整的机器是由(动力系统 )、(执行系统 )、(传动系统)、(操作控制系统)四部分组成的。
车床上的主轴属于( 执行)部分。
2、机械中不可拆卸的基本单元称为(零件 )，它是( 制造 )的单元体3、机械中制造的单元称为( 零件 )，运动的单元称为(构件 )，装配的单元称为(机构)。
4、从( 运动 )观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为( 机械)。
5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。
机械设计基础习题及答案4套
机械设计基础（上）绪论复习思考题1、试述构件和零件的区别与联系？2、何谓机架、原动件和从动件？第一章机械的结构分析复习思考题1、两构件构成运动副的特征是什么？2、如何区别平面及空间运动副？3、何谓自由度和约束？4、转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？5、何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？6、机构具有确定运动的条件是什么？7、什么是虚约束？习题1、画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
（a）(b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)第二章平面机构的运动分析复习思考题1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的相对瞬心P 12在何处？2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？习题1、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。
(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s -1，R =50mm ，l A0=20mm ，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v 。
题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。
各相切轮之间作纯滚动。
试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
4、在图示的颚式破碎机中，已知：x D=260mm，y D=480mm，x G=400mm，y G=200mm，l AB=l CE=100mm，l BC=l BE=500mm，l CD=300mm，l EF=400mm，l GF=685mm，ϕ1=45°,ω1=30rad/s 逆时针。
机械设计基础习题及答案
机械设计基础习题及答案机械设计基础是机械工程专业学生的一门重要课程，它涉及机械零件的设计原理、计算方法和应用实践。
以下是一些典型的机械设计基础习题及其答案。
# 习题一：带传动设计题目：设计一个用于传送带的V带，其传动功率为7.5kW，带速为1.5m/s，传动比为2:1。
请确定所需的带长、带的型号以及所需的张紧力。
答案：首先，根据传动功率和带速计算所需的有效拉力：\[ F = \frac{P}{v \times \eta} \]其中 \( P \) 为功率，\( v \) 为带速，\( \eta \) 为传动效率。
假设 \( \eta = 0.95 \)。
然后，根据传动比和带轮直径计算带长：\[ L = 2 \times (\pi \times (D_1 + D_2) / 2) \]其中 \( D_1 \) 和 \( D_2 \) 分别为主动轮和从动轮的直径。
最后，根据带的型号和张紧力公式计算所需的张紧力：\[ F_{\text{张}} = k \times F \]其中 \( k \) 为张紧力系数，根据带的型号确定。
# 习题二：齿轮传动设计题目：设计一对直齿圆柱齿轮，已知输入轴转速为1450rpm，输出轴所需转速为300rpm，传动比为4.83，模数为5mm。
请计算齿轮的齿数、齿顶圆直径和齿根圆直径。
答案：首先，根据传动比和模数计算主动轮和从动轮的齿数：\[ N_1 = \frac{N_2 \times i}{\text{传动比}} \]\[ N_2 = \frac{N_1 \times \text{传动比}}{i} \]其中 \( i \) 为输入轴转速与输出轴转速的比值。
然后，根据模数和齿数计算齿顶圆直径和齿根圆直径：\[ D_{\text{齿顶}} = m \times Z \]\[ D_{\text{齿根}} = D_{\text{齿顶}} - 2.5 \times m \]其中 \( Z \) 为齿数，\( m \) 为模数。
机械设计基础例题及习题(设计)
7.轴承选择同一类型，便于轴和箱体加 工。
8.周向固定时，键槽宽尺寸应尽量一致 （工艺性好）（由d查手册b）。
不同轴段处的键槽对称面应置于同一轴
201面1下内学。期
机械设计基础
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9、工艺性 减少加工面，轴端倒角、 密封、紧固、垫片等。
2011下学期
r
n=5000 r/min。①说明轴承代号含义；②计算轴承的寿命
L2 因 h解直：径F F ①系a 1为 列该1 1为轴5 0 轻承 （0 0 2 为.6 2内）0 0 径8 e 系,为列5所 0，m公mX ，1 以 1 ,Y 1 0 ,则 :
称接触r1角α为250的角接触球轴 P 1 承 。X 1 F r 1 Y 1 F a 1 F r 1 1( 5 N )00 又因 F a22为 02 0.800 e8
置不在同一角度上；
④键槽处没有局部剖； ⑤端盖孔与轴径间无间隙； ⑥多一个键； ⑦齿轮左侧轴向定位不可靠； ⑧齿轮右侧无轴向定位； ⑨轴承安装方向不对； ⑩轴承外圈定位超高； ⑾)轴与轴承端盖相碰。
2011下学期
机械设计基础
14
2
2
P X F Y F 0 . 4 2 1 0 . 8 5 2 7 0 2 0 . 4 ( 0 N 7 ) 2 2 2 r 22 a 2
2因01PL 12h 下大 学于6 1 期Pn 6 1( ,故f f 0 0 t p C P 应r ) 以 轴6 承 1 5 26 的0 机械当0 设( 0 1 计量. 1 基5 础动 4 2 载0 荷. 0 4 P7 0 ) 23 为 计3 8 8 算依.0 1 0 2 据( 。h 6 ) 1 074
F/2=0.68Fr2 =0.68x2500=1700
机械设计基础典型试题及答案
机械设计基础典型试题及答案机械设计基础典型试题1一、填空题：（每题2分,共20分）1、设计时凸轮的轮廓曲线取决于_______________________________________。
2、渐开线齿廓形状取决于________大小。
3、普通螺纹的牙型为_______________形。
4、刚性联轴器无补偿__________的能力。
5、当滚子链的链节数为奇数时，接头要用_____________________。
6、阿基米德蜗杆在轴面的齿廓为______________________________。
7、槽轮轮机构常由___________________________________等组成。
8、滚动轴承72211AC中“11”表示___________________9、斜齿轮的____________参数为标准参数，____________参数为计算参数。
10、所谓高副就是指两构件的直接接触为_______________________。
二、判断题：（每题5分,共25分）1．（）根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。
2．（）普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。
3．（）三角形螺纹具有较好的自锁性能。
螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。
所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松。
4．（）m，d，ha＊ c＊都是标准值的齿轮是标准齿轮。
5．（）渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比的大小仍保持不变。
三、简答题：（20分）1、简述滚动轴承的3类、6类、7类的类型名称及应用特点。
2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。
四、综合题（1 题2 分，2题8分，3题5分，共15分）已知一四杆机构各杆长为AB = 50�L ，BC = 90�L ，CD = 80�L，AD = 100 �L 。
机械设计基础 试题及参考答案
试卷一1. 轴与传动件轮毂配合的部分称为 __ 。
A.轴颈B.轴头C.轴肩 D .轴身2. 为了实现两根空间交错轴之间的传动，可以采用。
A.蜗杆传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.直齿锥齿轮传动D.直齿圆柱齿轮传动4.对于工作中载荷平稳，不发生相对位移，转速稳定且对中性好的两轴宜选用。
A．刚性凸缘联轴器B．万向联轴器C．弹性套柱销联轴器D．齿式联轴器5. 当两个被联接件一厚一薄，厚工件不便加工通孔，且不宜经常装拆，常采用。
A. 螺栓联接B. 螺钉联接C. 双头螺栓联接D. 紧定螺钉联接6. 雷达天线采用的是机构。
A．曲柄摇杆机构 B.曲柄滑块机构 C.定块机构 D.双摇杆机构7. 能保持瞬时传动比恒定的传动是。
A. 摩擦轮传动B. 链传动C. 齿轮传动D. 带传动8. 构件是的单元。
A.制造B.运动C.传力9. 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于。
A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆10. 常用于锥形轴端的键联接类型是。
A、普通平键B、导向平键C、半圆键11、___________不属于原动机。
A、电动机B、内燃机C、减速器D、气压缸和液压缸12、关于合力与分力，下列说法正确的是。
A、合力的大小一定大于每个分力的大小B、合力的大小至少大于其中的一个分力C、合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小D、合力不可能与其中的一个分力相等13、下列构件是二力杆的是ADB CFEA 、AB杆B 、CD杆 C、EF杆 D、都是14、一对正常齿标准直齿圆柱齿轮传动，m=4mm，z1=22，z2=80，标准中心距a 为。
A．408mm B .204mm C .102mm D.306mm15、材料抵抗破坏的能力称为。
A 、强度B、硬度C、刚度D、稳定性二、简答题（10分）联轴器和离合器的功用是什么？二者有什么区别？三、一等直杆受力如图所示，试求出指定截面轴力，并作轴力图。
（写出计算过程）。
（12分）四、如图所示的空间定轴轮系中，己知Z1=20，Z2=30，Z2＇=20，Z3=40，Z3＇=2（右旋），Z4=60，n1=1440r/min，转向如图所示。
《机械设计基础》试题及答案(精选篇)
《机械设计基础》试题及答案(精选篇)一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个选项不是机械设计的基本要求？A. 安全可靠性B. 经济性C. 美观性D. 可维修性答案：C2. 在机械设计中，下列哪个零件主要用于传递运动和动力？A. 螺纹B. 键C. 轴承D. 齿轮答案：D3. 下列哪个传动方式属于有级传动？A. 链传动B. 齿轮传动C. 摩擦轮传动D. 皮带传动答案：B4. 在机械设计中，下列哪个机构用于实现间歇运动？A. 凸轮机构B. 齿轮机构C. 摇杆机构D. 槽轮机构答案：D5. 下列哪个材料具有较高的弹性模量？A. 钢B. 铝C. 铜D. 塑料答案：A6. 在机械设计中，下列哪个因素对零件疲劳强度影响最大？A. 材料的疲劳极限B. 零件尺寸C. 表面粗糙度D. 零件的工作条件答案：D7. 下列哪个零件主要用于连接两根轴？A. 联轴器B. 轴承C. 齿轮D. 键答案：A8. 在机械设计中，下列哪个零件主要用于减少摩擦和磨损？A. 滑动轴承B. 滚动轴承C. 齿轮D. 皮带答案：B9. 下列哪个机构可以实现快速返回？A. 凸轮机构B. 齿轮机构C. 摇杆机构D. 槽轮机构答案：A10. 在机械设计中，下列哪个零件主要用于支撑和固定其他零件？A. 螺纹B. 键C. 轴承D. 垫片答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 机械设计的基本要求包括：安全可靠性、经济性、（）、可维修性。
答案：美观性2. 机械设计中常用的传动方式有：齿轮传动、（）、（）、（）。
答案：链传动、摩擦轮传动、皮带传动3. 零件的疲劳强度主要取决于：材料的疲劳极限、（）、（）、（）。
答案：零件尺寸、表面粗糙度、零件的工作条件4. 机械设计中的常用机构有：凸轮机构、（）、（）、（）。
答案：齿轮机构、摇杆机构、槽轮机构5. 在机械设计中，常用的连接零件有：螺栓、（）、（）、（）。
答案：螺母、垫圈、键三、判断题（每题2分，共20分）1. 机械设计中的安全可靠性是首要考虑的因素。
(完整word版)《机械设计基础》典型试题及答案(10套),推荐文档
《机械设计基础》典型试题1一.填空1.一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？___________；（2）当取d杆为机架时，则为___________。
2.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3.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.___________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.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___________，压力角愈___________ ，机构传动性能愈好。
6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有___________。
(A) 压紧力(B) 轴向力(C) 摩擦力7.链“B18X80”的含义是_______________________。
8.螺纹联接是指___________________________。
螺旋传动是指___________________________。
9.螺纹的公称直径是指它的_______，螺纹“M12X1.5”的含义为_______________________。
10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_______________________。
用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_______________________。
(A) 螺栓联接(B) 双头螺栓联接(C) 螺钉联接(D) 三角形细牙螺纹(E) 三角形粗牙螺纹(F) 矩形螺纹11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转_________圈。
12.国标规定，三角带有___________七种类型，代号‘B2240’表示_______________________。
机械设计基础习题集及参考答案
机械设计基础习题集及参考答案一、判断题（正确T，错误F）1。
构件是机械中独立制造的单元。
( ）2. 能实现确定的相对运动,又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。
（)3。
机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。
（）4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
（)二、单项选择题1. 如图所示,内燃机连杆中的连杆体1是( ).A 机构B 零件C 部件D 构件2。
一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成,本课程主要研究（）。
A 原动机B 传动部分C 工作机D 控制部分三、填空题1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的______单元体。
2. 机械是______和______的总称。
参考答案一、判断题（正确T，错误F）1。
F 2. T 3. T 4。
F二、单项选择题1。
B 2。
B三、填空题1。
制造 2. 机构机器第一章平面机构的自由度一、判断题（正确T,错误F）1。
两构件通过点或线接触组成的运动副为低副. （）2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。
（）3。
两构件用平面低副联接时相对自由度为1。
（）4. 将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1. （）5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接. （)6。
对独立运动所加的限制称为约束。
（）7。
由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束（)8。
在一个确定运动的机构中，计算自由度时主动件只能有一个。
（）二、单项选择题1. 两构件通过（）接触组成的运动副称为高副。
A 面B 点或线C 点或面D 面或线2. 一般情况下，门与门框之间存在两个铰链,这属于( )。
A 复合铰链B 局部自由度C 虚约束D 机构自由度3。
平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于( ）数。
A 1B 从动件C 主动件D 04. 所谓机架是指（）的构件。
A 相对地面固定B 运动规律确定C 绝对运动为零D 作为描述其他构件运动的参考坐标点5。
机械设计基础试题共十套含答案
第一套一、填空题（25分，1分/空）1．两构件之间为接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入个约束。
2．如图所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，为机构；以CD杆为机架时，为机构；以AD杆为机架时，为机构。
3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中，、运动规律有柔性冲击。
4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。
一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。
5．普通平键的工作面是，工作时靠传递转矩；其剖面尺寸按选取，其长度根据决定。
6．螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有，和改变联接性质三类。
7．轴按照承载情况可分为、和。
自行车的前轴是，自行车的中轴是。
二、问答题（16分，4分/题）1．加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置？为什么？2．一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙3．在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级？带传动正常运行的条件是什么？4．移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施？三、计算题（49分）1．某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。
试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。
（15分）2．图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2′= z3′=15，z2=25，z3= z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。
若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。
（16分）3．一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷F R=3000N，F A=500N，尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷P r1、P r2。
机械设计基础考试题及答案
机械设计基础考试题及答案一、选择题1. 机械设计中，通常所说的“安全系数”是指（）。
A. 设计强度与实际强度的比值B. 实际强度与设计强度的比值C. 设计强度与允许强度的比值D. 允许强度与实际强度的比值答案：C2. 以下哪种材料不属于金属材料？（）。
A. 钢B. 铝C. 铸铁D. 碳纤维答案：D3. 在机械设计中，为了减少摩擦和磨损，通常采用的方法是（）。
A. 增加接触压力B. 减少接触面积C. 润滑D. 增加表面粗糙度答案：C4. 机械零件的疲劳破坏通常是由于（）引起的。
A. 长期静载荷B. 短期动载荷C. 冲击载荷D. 腐蚀答案：B5. 在机械设计中，为了提高零件的刚度，可以采取的措施是（）。
A. 增加材料的弹性模量B. 增加零件的尺寸C. 改变零件的形状D. 所有选项都正确答案：D二、填空题1. 在机械设计中，________是用来描述零件在受到外力作用时抵抗变形的能力。
答案：刚度2. 金属材料的________是指材料在受到外力作用时抵抗断裂的能力。
答案：强度3. 机械设计中，________是指在一定的工作条件下，零件能够正常工作而不发生破坏的时间长度。
答案：使用寿命4. 为了提高机械的传动效率，常常采用________来减少能量损失。
答案：润滑5. 在进行机械设计时，需要考虑到材料的________，以确保设计的可靠性和经济性。
答案：成本三、简答题1. 简述机械设计中常用的材料选择原则。
答：机械设计中常用的材料选择原则包括：满足工作条件的要求，如强度、硬度、韧性等；考虑加工工艺性，确保材料能够通过常规工艺加工成所需形状；考虑经济性，选择成本合理的材料；考虑材料的可获得性，确保材料来源稳定；考虑环境因素，如抗腐蚀性、耐高温性等。
2. 描述机械设计中动载荷与静载荷的区别。
答：静载荷指的是作用在机械零件上的恒定不变的力，它不随时间变化，如静止状态下的重力。
动载荷则是指随时间变化的载荷，它可能是周期性的或非周期性的，如旋转部件的离心力、冲击载荷等。
机械设计基础考试题库及答案
机械设计基础考试题库及答案一、选择题1. 机械设计中，以下哪种材料通常用于高温环境下的工作部件？A. 铝合金B. 不锈钢C. 高温合金D. 钛合金答案：C. 高温合金2. 螺纹连接的主要失效形式是什么？A. 疲劳破坏B. 塑性破坏C. 蠕变破坏D. 腐蚀破坏答案：B. 塑性破坏3. 在机械设计中，提高轴的疲劳强度，以下哪种方法最有效？A. 增加轴的直径B. 采用表面强化处理C. 改变轴的几何形状D. 采用高强度材料答案：C. 改变轴的几何形状4. 以下哪种类型的轴承适用于高转速、低摩擦的场合？A. 滑动轴承B. 滚动轴承C. 液体动压轴承D. 气体轴承答案：B. 滚动轴承5. 机械设计中，为了减少振动和提高传动效率，通常采用哪种类型的齿轮传动？A. 斜齿轮B. 直齿轮C. 伞齿轮D. 蜗轮蜗杆答案：A. 斜齿轮二、填空题1. 在机械设计中，_________定律是描述滑动摩擦力与正压力成正比的基本定律。
答案：库仑2. 为了提高机械系统的刚度，常常采用_________设计方法。
答案：预紧3. 机械传动中，_________传动可以实现无级变速。
答案：液压4. 材料的_________是指在材料断裂前所能承受的最大应力值。
答案：抗拉强度5. 在进行机械设计时，通常需要考虑的三种基本变形类型包括弯曲变形、扭转变形和_________。
答案：压缩变形三、简答题1. 简述机械设计中，疲劳破坏的特点及其预防措施。
疲劳破坏是指材料在反复应力作用下，经过一定周期后突然发生的破坏。
其特点是破坏前无明显的塑性变形，且破坏往往发生在材料的表面或内部缺陷处。
预防疲劳破坏的措施包括：优化设计减少应力集中；采用表面强化处理提高表面强度；合理安排工作载荷，避免过大的应力幅值；进行合理的润滑减少摩擦等。
2. 阐述机械设计中，如何选择合适的轴承类型。
选择合适的轴承类型需要考虑多个因素，包括工作条件（如速度、温度、载荷大小和方向）、精度要求、刚性需求、安装和维护的便利性等。
机械设计基础(参考习题集)
机械设计基础（参考习题集）绪 论复习思考题1、 试述构件和零件的区别与联系？2、 何谓机架、原动件和从动件？第一、二章 自由度和速度分析、平面连杆机构复习思考题11、两构件构成运动副的特征是什么？2、如何区别平面及空间运动副？3、 何谓自由度和约束？4、 转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？5、 何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？6、 机构具有确定运动的条件是什么？7、 什么是虚约束？习题11、 画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
（a ） (b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)复习思考题21、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的相对瞬心P 12在何处？2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？习题21、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。
(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s -1，R =50mm ，l A0=20mm ，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v 。
题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。
各相切轮之间作纯滚动。
试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
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L2因 h F 为 a110 20.6 0 8e,
F 1500
所 X以 1 ,Y0 ,则 :
1
1
r1
P X F Y F F 1( 5 N )00
FA
1
1r 1 1a 1 r 1
又因 Fa2为 202 00.808e
Fr2 2500
所 X 0 以 .4 ,Y 1 0 .8 ,则 7 :
2
解：①由正确啮合条件可 知：齿轮2为左旋 。
由轴向力平衡得斜齿轮 3的轴向力方向和其转动 方向可知：
斜齿轮3的旋向为左旋
由正确啮合条件可知：
斜齿轮4的旋向为右旋。
图5
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机械设计基础
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②.另用视图画出1、2、3齿轮的圆周力、轴 向力和径向力的方向。
②各轮的圆周力Ft、轴向力Fa和径向力的方向如下图：
F/2=0.68Fr2 =0.68x2500=1700
FA
F/1+FA=1020+1000=2020 >F/2=1700
F/1
F轴承2被“压紧”。
Fa1=1020 N，Fa2=2020 N。
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6 、如图所示，轴上装一对同型号的7210AC滚动轴承，左
FA 解：① 该轴承为内径为50mm，
直径系列为轻（2）系列，公 称接触角α为250的角接触球轴 承。
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6 、如图所示，轴上装一对同型号的7210AC滚动轴承，左
轴承记为1，右轴承记为2,轴承基本额定动载荷Cr=40800N
所受径向载荷Fr1=1500 N，Fr2=2500 N，外界轴向力
2010h 下学6 期n0 fp P6 5 0 机械设0 1 计.基5 础 0 20 .7 482
7
6简单 、如图所示，轴上装一对同型号的7210AC滚动轴承，
左轴承记为1，右轴承记为2,轴承基本额定动载荷
Cr=40800N,所受径向载荷Fr1=1500 N，Fr2=2500 N，所受 轴系Y=向数0.载f87p荷；＝F当１a1.=F５a1F0，2≤0寿eN命时，指，F数aX2==ε210，=230Y，N=当0。，温F ea F=度r 0>.系6e8时数。，f轴tX=转1=0速，.4载1，荷
2010h 下学6 期n0 fp P6 5 0 机械设0 1 计.基5 础 0 20 .7 482
r
n=5000 r/min。①说明轴承代号含义；②计算轴承的寿命
L2因 h解直：径F F 为 ①系a1 列该1 1为轴5 0轻承 0 2（0 为.6 0 02内） 8径e系,为列5所 0，m公mX ，1以 1 ,Y 10 ,则 :
称接触r1 角α为250的角接触球轴 P 1 承 。X 1 F r 1 Y 1 F a 1 F r 1 1( 5 N )00 又因 Fa2 为 20 20.0 808 e
2
P X F Y F 0 . 4 2 1 0 . 5 8 2 0 7 2 0 0 . 4 ( N 7 2 ) 2 2 r 2 2 a 2
因PL 2大 于1 P61( ,0 故ftC 应r)以 轴承1 26 的0 当(量1 动4 载荷0 P) 23 为 8 计3 算0 依.1 0 据0 ( 。1 h 6 )4
FA=1000N,内部轴向力F’=0.68Fr。温度系数f t =1 ，载荷 系Y=数0.f87p；＝当１F.５a F ，≤e寿时命，指X=数1，ε=Y3，=0当，e=F 0a F.6>r 8e。时轴，转X=速0.n4=1，5000 r/min。①说明轴r 承代号含义；②计算轴承的寿命
Lh
② F/1=0.68Fr1=0.68x1500=1020
r
（ 分）
（ 分）
Fr2 （ 分）
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6 、如图所示，轴上装一对同型号的7210AC滚动轴承，左 轴承记为1，右轴承记为2,轴承基本额定动载荷Cr=40800N 所受径向载荷Fr1=1500 N，Fr2=2500 N，外界轴向力 F数YA==f01p.08＝070；１N,当.内５部，F轴寿a F向命力指≤F数e’时=ε0，.=63X8，F=r1。当，F温aYF度=r 0系>，e数时e=f，0t.6=X81=。，0.轴4载1转，荷速系 n=5000 r/min。①r 说明轴承代号含义；②计算轴承的寿命 Lh
F 2500 r2
所 X 0 以 .4 ,Y 1 0 .8 ,则 7 :
2
2
P X F Y F 0 . 4 2 1 0 . 5 8 2 0 7 2 0 0 . 4 ( N 7 2 ) 2 2 r 2 2 a 2
L 因 P1 2大6( 于0 ftC Pr 1) ,故 应以1 轴6承0 2(的1 当4 量动0 载)3 荷 8 P3 2为0 计.1 0 算0 ( 依1 h 6 )据4 。
轴承记为1，右轴承记为2,轴承基本额定动载荷Cr=40800N
所受径向载荷Fr1=1500 N，Fr2=2500 N，外界轴向力
FA=1000N,内部轴向力F’=0.68Fr。温度系数f t =1 ，载荷 系Y=数0.f87p；＝当１F.a５F ，≤e寿时命，指X=数1，ε=Y3，=0当，e=F0a .F6>r8e。时轴，转X=速0.n4=1，5000 r/min。①说明轴r 承代号含义；②计算轴承的寿命
由正确啮合条件可知：斜齿
轮4的旋向为左旋。蜗轮2的
转动方向为：
图4
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②各轮的圆周力Ft和轴向力Fa的方向（另用示图表示）。
②向力各F轮a的的方圆向周如力下Ft图和：轴
图4
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5、对图5所示齿轮传动：①.按Ⅱ轴轴向力平衡原 则确定齿轮2、3、4的螺旋线旋向。（标在图上）； ②.另用视图画出1、2、3齿轮的圆周力、轴向力 和径向力的方向。
4、图4为一蜗杆-斜齿圆柱齿轮传动,蜗杆(右旋)为主动。 已知蜗杆的转动方向n1如图4所示。 欲使轴Ⅱ的轴向力相互抵消一部分，试确定：
①蜗轮2和斜齿轮3、4的旋向及蜗轮2的转动方向； ②各轮的圆周力Ft和轴向力Fa的方向（另用示图表示）。
解：①由正确啮合条件可知： 蜗轮2为右旋
由轴向力相互抵消一部分和 斜齿轮3的轴向力方向及其 转动方向可知：斜齿轮3的 旋向为右旋