机械设计基础试题及答案电子教案
(完整版)《机械设计基础》【0920】答案
一、填空题(本大题共5小题, 每道题3.0分, 共15.0分)1.根据两构件接触情况, 可将运动副分为__高副____和低副。
2.行星轮系和差动轮系都是____周转_____齿轮系。
3.工作中只承受弯矩的轴叫做__心__轴。
4.按凸轮的形状分, 凸轮机构分为盘形凸轮机构、圆柱凸轮机构和 _移动凸轮机构__三种类型。
5.滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用__基孔制____。
二、单项选择题(本大题共10小题, 每道题3.0分, 共30.0分)1.具有急回特性的平面连杆机构, 其行程速比因数__b____。
A K=1B K>1C K<12.铰链四杆机构各杆长度分别为a=40mm, b=90mm,c=55mm,d=100mm。
若取a为机架, 则为__a____机构。
A 曲柄摇杆B 双曲柄C 双摇杆3.凸轮机构按下列___c___运动规律时会产生刚性冲击。
A 匀速B 匀加速匀减速C 正弦加速度4.自行车飞轮采用的是一种典型的超越机构, 下列__b____可实现超越。
A 外啮合棘轮机构B 内啮合棘轮机构C 槽轮机构D 螺旋机构5.齿轮上具有标准模数和标准压力角的是__c____。
A 齿顶圆B 齿根圆C 分度圆D 基圆6.为避免使用过渡链节, 链节数最好取为__a____。
A 偶数B 奇数C 整数7.在相同的初拉力下, V带比平带能传递更大功率的主要原因是_____c_ 。
A V带的强度更高B V带没有接头C 产生的摩擦力更大8.螺纹联接预紧的目的______。
A 增强联接的强度B 防止联接自行松动C 保证联接的可靠性和密封性9.工作中有冲击、振动, 两轴不能严格对中时, 宜选___c___。
A 凸缘联轴器B 套筒联轴器C 弹簧联轴器10.转子动平衡下面说法错误的是___c___。
A 双面平衡B 离心惯性力的矢量和为零C 单面平衡D 惯性力构成的力偶矩的矢量和也为零三、判断题(本大题共5小题, 每道题3.0分, 共15.0分)1.四杆机构传动角越大, 传力性能越好。
机械设计基础试题及答案.docx
A卷一、简答与名词解释(每题5分,共70分)1. 简述机构与机器的异同及其相互关系答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。
相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。
2. 简述“机械运动”的基本含义答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。
3. 机构中的运动副具有哪些必要条件？答. 三个条件：①两个构件；②直接接触；③相对运动。
4. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。
平面自由构件的自由度为3。
5. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时 ,机构的运动将发生什么情况？答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。
原动件数目<自由度 ,构件运动不确定；原动件数目>自由度 ,机构无法运动甚至构件破坏。
6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？答. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
7. 何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置？答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之锐角；传动角γ：压力角的余角。
α＋γ≡900。
压力角（传动角）越小（越大） ,机构传力性能越好。
偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件（推杆）运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？答. 对于盘形凸轮 ,当外凸部分的理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径rT 相等时：ρ=rT,凸轮实际轮廓变尖（实际轮廓曲率半径ρ’=0）。
在机构运动过程中 ,该处轮廓易磨损变形 ,导致从动件运动规律失真。
《机械设计基础》试题和答案
《机械设计基础》试题和答案《机械设计基础》是机械工程专业的一门重要课程，涵盖了机械设计的基础知识和基本技能。
下面是一份试题和答案，希望能对读者有所帮助。
一、选择题1、下列哪个零件不属于标准件？（） A. 螺栓 B. 轴承 C. 齿轮 D. 连杆答案：D. 连杆2、在机械设计中，哪种材料具有较好的耐磨性和耐腐蚀性？（） A. 铝合金 B. 钢 C. 聚合物 D. 陶瓷答案：D. 陶瓷3、下列哪个零件是机械传动系统中的核心零件？（） A. 轴 B. 轴承 C. 齿轮 D. 联轴器答案：C. 齿轮4、下列哪个参数是用来描述齿轮的尺寸大小的？（） A. 模数 B. 压力角 C. 齿数 D. 螺旋角答案：A. 模数5、下列哪个零件属于常用件？（） A. 弹簧 B. 滚动轴承 C. 联轴器 D. 滑动轴承答案：A. 弹簧二、填空题1、机械设计的基本要求包括________、、、和。
答案：使用性能好、经济性好、可靠性高、安全可靠、环保性好2、根据轴的承载情况，轴可分为________、和。
答案：心轴、传动轴、转轴3、机械传动系统一般由________、________、________和________组成。
答案：原动机、传动装置、工作机构、控制系统4、齿轮的失效形式有________、________、和。
答案：轮齿折断、齿面磨损、齿面胶合、齿面点蚀5、弹簧的特性线有________、和。
答案：直线型、抛物线型、对数型三、简答题1、请简述机械设计在工业设计中的重要性。
答案：机械设计在工业设计中具有举足轻重的地位。
机械设计为产品的实现提供了技术和美学的支撑，是产品性能和使用寿命的重要保障。
同时，机械设计的美学价值也在现代工业设计中发挥着越来越重要的作用，成为产品外观和结构设计的灵感来源。
2、请说明机械零件常用金属材料应具备哪些性能。
答案：机械零件常用金属材料应具备以下性能：力学性能，包括强度、硬度、塑性和韧性等；物理性能，如导热性、导电性和密度等；化学性能，如耐腐蚀性和抗氧化性等；工艺性能，如铸造性、焊接性、切削加工性和热处理性等。
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复题（一）一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号×1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。
(√)2.机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。
(√)3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。
(√)4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。
(×)5．带传动中，打滑现象是不可避免的。
(√)6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。
(√)7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。
(√)8．平键的工作面是两个侧面。
(√)9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。
(√)10．螺纹中径是螺纹的公称直径。
(×)11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。
(√)12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。
(√)13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。
(√)14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。
(√)15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15.(√)16．周转轮系的自由度一定为1.(√)17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。
(√)18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。
(√)19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。
(√)20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。
(√)二、填空题1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是齿数相等，模数相等。
2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为导程。
3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的最小直径加以限制。
4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。
5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用凸轮机构。
6．轴上零件的轴向固定方法有轴肩、轴环等。
《机械设计基础(活页式教材)》电子教案 蜗杆传动
3.锥蜗杆传动
如图所示，蜗杆为一等导程的锥形螺纹，故称锥蜗杆。涡轮像一个曲线齿圆锥齿轮，故称锥轮。他们的轴线在空间交错，交错角通常为90°。锥蜗杆传动的特点是：啮合齿数多，重合度大，故传动平稳，承载能力高，涡轮能用淬火钢制造，可节省有色金属。
12.1 蜗杆传动的类型和特点
12.2.1 蜗杆传动的主要参数及其选择
12.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
式中 、 为标准值。ZA型蜗杆 ，ZI、ZN型蜗杆的法向压力角 。
2.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q
由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制 滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆 直径d1。
12.1 蜗杆传动的类型和特点
③ 法向直廓圆柱蜗杆(ZN型)
如图所示，亦称延伸渐开线蜗杆。蜗杆的法向剖面N-N上具有直线齿廓，轴向剖面I-I具有外凸曲线。端面齿廓为延伸渐开线。蜗杆可以车制，车削时刀具法向放置，有利于车削 ＞15°的多头蜗杆，还可以磨削加工。这种蜗杆加工简单，加工精度容易保证，常用于机床的多头精密蜗杆的传动。
阿基米德蜗杆（ZA型）渐开线蜗杆（ ZI型） 法向直廓蜗杆（ZN型）锥面包络圆柱蜗杆 （ZK型）
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
普通圆柱蜗杆传动
圆弧圆柱蜗杆传动
其蜗杆的螺旋面是用刃边为凸圆弧形 的车刀切制而成的。
其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；
在中间平面内蜗杆与蜗轮的啮合就相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。在蜗杆传动的设计计算中，均以中间平面上的基本参数和几何尺寸为基准 。
《机械设计基础》电子教案
《机械设计基础》电子教案一、教案概述《机械设计基础》是机械工程专业的基础课程，旨在培养学生掌握机械设计的基本理论、基本知识和基本技能，具备分析和解决工程实际问题的能力。
本教案以培养学生的实际操作能力和创新意识为核心，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素质。
二、教学目标1.知识目标：使学生掌握机械设计的基本理论、基本知识和基本技能，了解机械设计的发展趋势。
2.能力目标：培养学生具备分析和解决工程实际问题的能力，提高学生的实际操作能力和创新意识。
3.情感目标：激发学生对机械设计的兴趣，培养学生的团队合作精神和敬业精神。
三、教学内容1.机械设计概述：介绍机械设计的定义、分类、任务和基本原则，使学生了解机械设计的基本概念和发展趋势。
2.机械零件设计：讲解常用机械零件的设计原理、方法和步骤，包括传动零件、连接零件、轴系零件、弹簧等。
3.机械传动设计：介绍机械传动系统的设计原理、方法和步骤，包括齿轮传动、带传动、链传动等。
4.机械系统设计：讲解机械系统的总体设计、部件设计和装配图绘制，使学生掌握机械系统设计的基本方法。
5.机械创新设计：介绍机械创新设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和能力。
四、教学方法1.讲授法：讲解基本理论、基本知识和基本技能，使学生掌握机械设计的基础知识。
2.案例分析法：分析典型机械设计案例，培养学生分析和解决实际问题的能力。
3.实践教学法：组织学生进行机械设计实验和课程设计，提高学生的实际操作能力。
4.讨论法：开展课堂讨论，激发学生的思维，培养学生的团队合作精神。
5.现场教学法：参观企业生产现场，了解机械设计的实际应用，增强学生的实践能力。
五、教学评价1.过程评价：对学生的学习过程进行评价，包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
2.结果评价：对学生的学习结果进行评价，包括考试成绩、课程设计成果等。
3.自我评价：鼓励学生进行自我评价，培养学生的自主学习能力。
4.他人评价：开展同伴评价和教师评价，全面了解学生的学习情况。
《机械设计基础(活页式教材)》电子教案 1.2(2)计算平面机构自由度教学
授课过程
明确任务定目标 演示推导明原理 计算练习知应用 特例特算辨清楚 举例应用多练习 判断依据要明确 回归任务做巩固 总结分析促提升
自由度的计算中的“特事特办”
C处为复合铰链
n = 5, Pl = 7, Ph = 0 F = 3n - 2Pl – Ph
能力目标
1.能够正确计算机构的自由度； 2.能够正确判定机构是否具有确定相对运动。
素质目标
1.应具有独立思考能力和学习能力； 2.应具有独立解决问题的能力；
教学目标 重点难点
重点难点
1.机构自由度的计算及其运动确定的条件 ； 2.复合铰链、局部自由度和虚约束的正确 识别和处理。
02 演示推导明原理 分析演示 逻辑推导
机构无确定运动 机构在薄弱处损坏
04 特例特算辨清楚 举例分析 教学难点
授课过程
明确任务定目标 演示推导明原理 计算练习知应用 特例特算辨清楚 举例应用多练习 判断依据要明确 回归任务做巩固 总结分析促提升
自由度的计算中的“特事特办”
1.复合铰链 两个以上构件在同一轴线处用转动副连接，就形
成了复合铰链。 如：三个构件在同一轴线处，两个转动副。
平面机构自由度的计算
✓计算公式
设 n：机构中活动构件数；
自由度总和;3n
Pl ：机构中低副数；
Ph ：机构中高副数；
低副增加2个约束：2Pl 高副增加1个约束：Ph
F ：机构的自由度数；
则 F = 3n - 2Pl - Ph
03 计算练习知应用 分析演示 逻辑推导
授课过程
明确任务定目标 演示推导明原理 计算练习知应用 特例特算辨清楚 举例应用多练习 判断依据要明确 回归任务做巩固 总结分析促提升
(完整word)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. F2. T3. 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。
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机械设计基础试题及
答案
一填空题（每小题2分，共20分）
1. 两构件通过.点或线接触组成的运动副称为高副。
2. 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。
3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对对齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m和压力角必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力6.相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。
7. V带传动的主要失效形式是.打滑和疲劳断裂。
8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc和小轮转速n1选取的。
9. 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性增大。
10. 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。
二、选择题（每小题1分，共5分）二、选择题 C B D B D
1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在。
A. 模数较大时
B. 模数较小时
C. 齿数较少时
D. 齿数较多时
2. 在下列四种型号的滚动轴承中，必须成对使用。
A. 深沟球轴承
B. 圆锥滚子轴承
C. 推力球轴承
D. 圆柱滚子轴承
3. 在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是。
A. 凸缘联轴器
B. 齿式联轴器
C. 万向联轴器
D. 弹性套柱销联轴器
4. 在铰链四杆机构中，机构的传动角和压力角的关系是。
A. B. C. D.
5. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是。
A. 拉力
B. 扭矩
C. 压力
D. 拉力和扭矩
三、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。
每小题1分，共8分）三、判断提 X X V X X X X V
1. 在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。
（）
2. 在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。
（
3. 在平键联接中，平键的两侧面是工作面。
（）
4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。
（）
5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。
（）
6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。
（）
7. 向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。
（）
8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。
（
四、问答题（每小题3分，共9分）
1. 试述齿廓啮合基本定律。
2. 试述螺纹联接防松的方法。
3. 试分析影响带传动承载能力的因素？四、问答题
1.所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。
2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。
摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母
机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝
破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。
3.初拉力Fo? 包角a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v
五、分析判断题（共12分）
1. 在铰链四杆机构中，已知 mm， mm， mm， mm，试判断该机构的类型，并给出判断依据。
（本题6分）题五、1图
2. 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，Ⅰ轴为输入轴，已知小齿轮1的转向和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。
为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力、和轴向力、的方向。
（本题6分）题五、3图五、分析判断题
1.解：此四杆机构的四杆满足杆长和条件
Lab＋Lad《 Lbc＋Lcd
且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构
2.解：
1）3齿轮为右旋
2）受力方向如图
六、计算题（共36分）
1. 计算下列机构的自由度，并指出存在的复合铰链、虚约束或局部自由度（每小题3分，共6分）
题六、1图
2. 已知轮系如2图所示中，，， ? ，，，且顺时针转动。
求杆系H的转数和回转方向。
（本题10分）
3. 如图所示的压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强，缸径，根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力F″=1.6F,F为单个螺栓的工作拉力。
若选用螺栓材料的屈服极限
N/mm2，试按安全系数S=2时计算所需螺栓的小径。
（本题10分）题六、2图题六、3图
4. 一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。
已知：径向力，，外部轴向力，方向如图所示，试求两轴承的轴向力、。
（注：内部轴向力）。
（本题10分）
题六、4图六、计算题
1. a）解：F＝3n－2PL－Ph
＝3*5－2*7－0
＝1
此题中存在复合铰链
备注：此题中5个构件组成复合铰链，共有4个低副b）解：F＝3n－2PL－Ph
＝3*4－2*5－1
＝1
此题中滚子为局部自由度
2.
解：由题意的得，5-3-6-4组成行星轮系
i54H＝n5-nH/n4－nH ＝－Z3*Z4/Z5*Z6
因为1－2－5组成定轴轮系
i12＝n1/n2＝n1/n5＝Z2/Z1
所以n5＝450r/min
把n4＝0及n5＝450r/min代入上式
得到
nH＝5.55r/min
这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致
3.
解：
单个螺栓的Q＝Q’＋F＝2.6F
Q*Z＝S*P*A
2.6F*6＝2*
3.14*D2/4
得F＝2264.4N
[σ]=300/2=150N/mm
所以d1由公式得，d1＝15.81mm
取螺栓的直径为16mm
4.你换掉这道题目好了
七、结构题（本题10分）
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。
齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编写序号列出图中的各设计错误，并指出设计错误的原因。
（注：不必改正）
题七图第七题
1.无垫片，无法调整轴承的游系
2.轴肩过高，无法拆卸轴承
3.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘
4.轴套长度应小于轮毂的长度
5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。
6.套筒顶不住齿轮（过定位）
7.套筒应低于轴承外圈
8.轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙。
9.连轴器无轴向固点，且与端盖间隙太小，易接触
10.键顶部与轮毂糟间应有间隙。
一、填空题。