1、機械原理與機械設計復習資料一、單項選擇題：在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。1. 在平面機構中，每增加一個低副將引入 【 C 】 A0個約束B1個約束C2個約束D3個約束2. 某平面機構有5個低副，1個高副，機構自由度為1，則該機構具有的活動構件是 【 B】A3B4C5D63. 在平面機構中，每增加一個高副將引入 【 B 】 A0個約束B1個約束C2個約束D3個約束4. 在雙曲柄機構中，已知桿長a80，b150，c120，則d桿長度為 【 B 】Ad110B110d190Cd190D0d 5. 在曲柄搖桿機構中，當曲柄為主動件，搖桿為從動件時，可

2、將 【 B 】A連續轉動變為往復移動B連續轉動變為往復擺動C往復移動變為轉動D往復擺動變為連續轉動6. 對于平面連桿機構，通常可利用下列哪種構件的慣性儲蓄能量以越過機構的死點位置？ 【 C 】A主動件B連桿C從動件D連架桿7. “最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和”的鉸鏈四桿機構為 【 D 】A曲柄搖桿機構B曲柄滑塊機構C雙曲柄機構 D雙搖桿機構8. 對于外凸的凸輪輪廓，從動桿滾子半徑必須比理論輪廓曲線的最小曲率半徑 【 B 】A大B小C等于D不確定9. 與其他機構相比，凸輪機構最大的優點是 【 A 】 A. 可實現各種預期的運動規律 B. 便于潤滑C. 制造方便，易獲得較高的精度 D

3、. 從動件的行程可較大10. 凸輪輪廓與從動件之間的可動聯接的運動副是 【 D 】 A. 移動副 B. 低副 C轉動副 D. 高副11. 在圓柱齒輪傳動中，常使小齒輪齒寬略大于大齒輪齒寬，其目的是 【 C 】 A提高小齒輪齒面接觸疲勞強度 B提高小齒輪齒根彎曲疲勞強度C補償安裝誤差以保證全齒寬的接觸 D減少小齒輪載荷分布不均12. 齒輪正變位后與標準齒輪相比較，變大的是 【 D 】 A分度圓B模數C壓力角 D齒根圓13. 下列參數愈小，愈可能引起根切現象的是 【 D 】 A分度圓B模數C基圓 D齒數14. 選擇蝸輪材料通常根據蝸桿傳動的 【 B 】 A傳遞功率B滑動速度C傳動比D效率15. 蝸

4、桿傳動的下列配對材料中，性能較好的是 【 B 】A.鋼和鑄鐵B.鋼和青銅C.鋼和鋼D.青銅和青銅16. 大尺寸的蝸輪通常采用組合結構，其目的是 【 D 】A.提高剛度B.提高傳動效率C.增大使用壽命D.節省貴重金屬17. 兩軸距離較大且要求傳動比準確，宜采用 【 C 】 A帶傳動B一對齒輪傳動C輪系傳動D螺紋傳動18. 帶傳動打滑總是 【 B 】A在大帶輪上先開始B在小帶輪上先開始 C在兩輪上同時開始 D.不確定19. V帶傳動中，傳遞運動和動力是靠 【 C 】 A緊邊拉力B松邊拉力C摩擦力 D.預緊力20. V帶傳動中，帶截面楔角為40，帶輪的輪槽角應 【 C 】 A大于40B等于40C小于

5、40 D.不確定21. 在下面機構中能實現間歇運動的是 【 B 】 A. 齒輪機構 B.棘輪機構 C蝸桿機構 D. 平面四桿機構22. 在下面機構中能實現間歇運動的是 【 A 】 A. 不完全齒輪機構 B. 平面四桿機構 C蝸桿機構 D.帶傳動機構23. 在下面機構中能實現間歇運動的是 【 B 】 A. 齒輪機構 B.槽輪機構 C蝸桿機構 D. 平面四桿機構24. 對于普通螺栓聯接，在擰緊螺母時，螺栓所受的載荷是 【 D 】A拉力B扭矩C壓力D拉力和扭拒25. 用于薄壁零件聯接的螺紋，宜采用 【 B 】 A梯形螺紋B細牙三角螺紋C粗牙三角螺紋D矩形螺紋26. 被聯接件與螺母和螺栓頭接觸表面處需

6、要加工，這是為了 【 C 】A不致損傷螺栓頭和螺母B增大接觸面積，不易松脫C防止產生附加彎曲應力D便于裝配27. 螺紋聯接防松的根本問題是 【 D 】 A. 增加螺紋聯接的剛度 B. 增加螺紋聯接的軸向力C. 增加螺紋聯接的橫向力 D. 防止螺紋副的相對轉動28. 軸可分為轉軸、心軸、傳動軸，其轉軸是指 【 B 】A.工作中要轉動的軸 B.同時受彎矩、扭矩作用的軸C.只受扭矩作用的軸 D.只受彎矩作用的軸29. 有一轉軸，初步結構設計后計算其彎曲強度和剛度，發現強度足夠，剛度稍感不足，下列改進措施中， 最好的是 【 C 】 A.尺寸不變，改用機械性能更好的高強度鋼B.適當減小載荷C.改用更便宜

7、的鋼材，適當增大直徑 D.材質不變，適當增大直徑30. 下述聯接中，一般不用于軸轂聯接的是 【 C 】 A.螺紋聯接B.鍵聯接C.焊接D.過渡配合聯接31. 軸承6312內圈的直徑是 【 B 】 A12mmB60mmC312mmD6312mm32. 下列四種軸承中，必須成對使用的是 【 B 】A深溝球軸承B圓錐滾子軸承C推力球軸承D圓柱滾子軸承33. 適合于做軸承襯的材料是 【 C 】 A合金鋼B鑄鐵C巴氏合金D非金屬材料34. 有良好綜合位移補償能力的聯軸器是 【 C 】 A.凸緣聯軸器 B. 滑塊聯軸器C. 齒輪聯軸器D.彈性柱銷聯軸器35. 在載荷具有沖擊、振動，且軸的轉速較高、剛度較小

8、時，一般選用 【 C 】 A.固定式剛性聯軸器 B.可移式剛性聯軸器C.彈性聯軸器 D. 以上都可36. 齒輪聯軸器是屬于 【 B 】 A.固定式剛性聯軸器 B.可移式剛性聯軸器C.彈性聯軸器 D.以上都可二、判斷題，對的打，錯的打。1. 機構運動的基本單元體是零件。 【 X 】2. 機器的制造單元是構件。 【 X 】 3. 機構運動的基本單元體是構件，機器的制造單元是零件。 【 】4. 機器設計應滿足的基本要求是：適用、可靠、經濟、美觀。 【 】5. 由于某些原因機械零件不能在預定的條件下和規定的期限內正常工作時，稱為失效。 【 】6. 潤滑油的油性越好則其粘度越大。 【 X 】7. 零件受

9、變應力作用，則作用在零件上的載荷一定是變載荷。 【 X 】 8. 在實際生產中，機構的死點位置對工作一定都是不利的。 【 X 】9. 當以曲柄為從動件時，曲柄搖桿機構不存在死點。 【 X 】10. 凸輪機構從動桿的運動規律，是由凸輪輪廓曲線所決定的。 【 】11. 凸輪轉速的高低，影響從動桿的運動規律。 【 X 】 12. 凸輪機構出現自鎖是由于驅動力小造成的。 【 X 】13. 漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動，由于安裝不準確，可能產生中心距誤差，但其傳動比的大小仍保持不變。 【 】14. 模數m表示齒輪輪齒的大小，它是沒有單位的。 【 X 】 15. 蝸桿傳動中，蝸桿的頭數z1越多，其傳動的效率

10、越低。 【 X 】16. 在中間平面內，蝸桿傳動為齒輪、齒條傳動。 【 X 】17. 定軸輪系中所有齒輪的幾何軸線都是固定的。 【 】18. 兩軸距離較大且要求傳動比準確，宜采用輪系傳動。 【 】19. 定軸輪系中至少有一個齒輪的幾何軸線作圓周運動。 【 X 】20. 帶在工作時產生彈性滑動的原因之一，是由于帶的緊邊與松邊拉力不等。 【 】21. 帶的初拉力越大，則有效拉力越大，故帶的初拉力越大越好。 【 X 】 22. 帶傳動的彈性滑動是不可避免的。 【 】23. 棘輪機構屬于間歇運動機構。 【 】24. 在機械系統中安裝飛輪可消除周期性速度波動。 【 X 】25. 飛輪安裝在高速軸上可以減

11、輕飛輪的重量。 【 】 26. 靜平衡的轉子不一定是動平衡的，動平衡的轉子一定是靜平衡的。 【 】 27. 普通三角形螺栓的公稱尺寸為中徑。 【 X 】 28. 螺栓聯接的被連接件支承面一般不需要加工。 【 X 】 29. 在螺紋聯接中，采用加高螺母以增加旋合圈數的辦法對提高螺栓的強度并沒有多少作用。 【 】30. 與等面積實心軸比較，空心軸既可以提高軸的剛度又可以提高軸的強度。【 】 31. 楔鍵是靠鍵的側面工作的。 【 X 】 32. 普通平鍵是靠鍵的上下兩面工作的。 【 X 】 33. 剖分式滑動軸承，軸瓦磨損后可調整間隙。 【 】 34. 滾動軸承中，極限轉速最高的軸承是調心滾子軸承。

12、 【 X 】 35. 滾動軸承代號“6215”的含義是：深溝球軸承，直徑系列2，內徑75mm。 【 】36. 滾動軸承的公稱接觸角越大，軸承承受軸向載荷的能力越大。 【 】37. 多片摩擦離合器摩擦片數越多，傳遞的轉矩越大。 【 】三、簡答題1. 為什么連桿機構一般都不應用于高速的場合？ 答：連桿機構中有些構件處于變速運動中，因慣性力的存在會導致沖擊振動，這種慣性力平衡又比較困難，因此連桿機構一般不適宜用于高速。 2. 簡述鉸鏈四桿機構具有曲柄的條件。 答：最短桿長度+最長桿長度其余兩桿長度之和；連架桿和機架中必有一個是最短桿。3. 簡述鉸鏈四桿機構常見的三種演化方法。 改變構件的形狀和尺寸；

13、變更機架；擴大轉動副4. 簡述鉸鏈四桿機構的三種基本類型。 答：曲柄搖桿機構；雙曲柄機構；雙搖桿機構。5. 簡述凸輪機構的特點。 答：只需設計適當的凸輪輪廓，便可使從動件得到需要的運動規律；結構簡單、緊湊；設計方便；凸輪輪廓與從動件之間是點、線接觸，接觸應力很大，容易磨損。 6. 簡述在材質、載荷一定的條件下，影響齒輪接觸疲勞強度最主要的因素，影響齒輪齒根彎曲疲勞強度最主要的因素。 答：在材質、載荷一定的條件下，影響齒輪接觸疲勞強度最主要的因素是兩齒輪的分度圓直徑，或者說是兩齒輪的中心距。影響齒輪齒根彎曲疲勞強度最主要的因素是齒輪的模數。 7. 硬齒面與軟齒面齒輪如何劃分？其熱處理方式有何不同

14、？ 答：輪齒表面硬度350HBS的齒輪稱為硬齒面齒輪，輪齒表面硬度350HBS的齒輪稱為軟齒面齒輪。軟齒面齒輪的熱處理可以是調質或正火，硬齒面齒輪的熱處理可以是表面淬火、表面滲碳淬火或滲氮。 8. 簡述齒輪傳動可能的失效形式。 答：斷齒、疲勞點蝕、磨損、膠合以及齒面塑性變形。9. 哪些蝸桿傳動必須進行熱平衡計算？為什么？ 答：長期連續工作的閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算，否則可能因溫升過大使潤滑失效，最終可能導致齒面膠合失效。 10. 簡述輪系的應用情況。 答：較遠距離的傳動、實現變速和換向傳動、獲得大傳動比、合成或分解運動。11. 、是不是周轉輪系中G、K兩輪的傳動比？簡述理由。答：不是周轉

15、輪系中G、K兩輪的傳動比。因為，而周轉輪系中G、K兩輪的傳動比。12. 簡述定軸輪系和周轉輪系的區別。 答：定軸輪系中所有齒輪的幾何軸線都是固定的，而周轉輪系中至少有一個齒輪的幾何軸線作圓周運動。 13. 結構上不對稱于回轉軸線的回轉件，可以根據質量分布情況計算出所需的平衡質量，使它滿足平衡條件。但在實際生產過程中還需用試驗的方法加以平衡，簡述其理由。 答：盡管理論上達到平衡，但由于回轉件制造和裝配誤差以及材質不均勻等原因，實際上往往仍達不到預期的平衡，還需用試驗的方法加以平衡。14. 簡述螺紋聯接防松的原則措施。 答：利用附加摩擦力，采用機械方法，破壞螺紋副。15. 簡述提高聯接螺栓強度的措

16、施。 答：改善螺紋牙間載荷分配；減小螺栓的應力幅；減小螺栓應力集中；避免附加彎曲應力；采用合理的制造工藝等。 16. 簡述螺栓A、B、C三種產品等級的特征及用途。答：A級精度等級最高，用于要求配合精確、有沖擊振動等重要零件的聯接；B級精度多用于承載較大，經常拆裝、調整或承受變載荷的聯接；C級精度多用于一般的螺栓聯接。17. 在軸的結構設計中，一般要求鍵槽劃一。請解釋：鍵槽劃一的意思。答：各個鍵的鍵槽應布置在軸的同側母線上；可能的情況下，各個鍵的鍵寬相同。18. 某軸承正常使用8小時就失效了，能否說明該軸承一定是不合格的產品？試做出滿意的解釋。答：不能肯定的說，該滾動軸承不合格。 因為滾動軸承的

17、壽命與可靠性是緊密聯系的。滾動軸承的壽命是指一批中90的軸承能達到或超過的壽命。一個軸承使用2小時后失效，如果是一個小概率事件，就有可能是正常的。19. 簡述滾動軸承基本構成和主要失效形式。答：滾動軸承主要由內圈、外圈、滾動體、保持架組成，其主要失效形式是疲勞點蝕。20. 簡述選擇聯軸器類型應考慮的因素。答：載荷、轉速、位移補償、緩沖、減振。四、計算題（要寫出主要計算公式、步驟及結果。）1. 機構如題圖所示，計算其自由度，若含有復合鉸鏈，局部自由度和虛約束請明確指出。解：1) F處為復合鉸鏈，H（或I處）為虛約束，應除去。2) 計算自由度n6，PL8，PH1，F3n2PLPH362811。2.

18、 機構如題圖所示，計算其自由度，若含有復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，請明確指出。1）F處為復合鉸鏈，GD為虛約束，B處為局部自由度，應除去。2) 計算自由度n6，PL8，PH1，F3n2PLPH362811。3計算圖示構件組合的自由度。要求指出復合鉸鏈、虛約束和局部約束。 1）C處為復合鉸鏈，G處為局部自由度。2）計算自由度n7，PL9，PH1，F372912。4. 機構運動簡圖如圖所示，試確定：指出圖中的復合鉸鏈、局部自由度和虛約確定活動構件數、平面低副和平面高副數量；計算機構的自由度；判定該機構是否具有確定的運動。 解： H為局部自由度，D為復合鉸鏈，F為虛約束。 活動構件數6, 平面低副

19、數8，平面高副數1。機構的自由度：F3n2PLPH=36281=1 此機構的自由度為1，有1個原動件，具有確定的運動。5. 接長扳手如圖示。聯接采用受拉螺栓，試根據強度條件導出螺栓危險截面直徑的計算式（已知常數必須化簡）。 解：分別對A、B兩點取矩，得：FBFl1/l28F，FAF(l1l2)/l29F，F fKf FA，F 9Kf F/f，于是d16. 如圖所示，某軸用一對反裝的7212AC軸承所支承，已知Fr1=2000N，Fr2=1000N，FA=500N,其方向如圖所示，試確定：該軸承的內徑。標出兩軸承各自的內部軸向力S1、S2的方向。兩軸承各自所受的當量動負荷。應按哪個軸承的當量動負

20、荷進行壽命計算？注：該軸承的內部軸向力FS=0.7Fr；e=0.7；Fa/Fre，X=1，Y=0； Fa/Fre，X=0.41，Y=0.87；fp=1P=（X Fr +Y Fa）fp該軸承的內徑60mm。兩軸承各自的內部軸向力方向如右圖。 S1=0.7 Fr 1=0.72000=1400N, S2=0.7 Fr 2=0.71000=700N,由于S1+ FA =1400+500=1900NS2=700N， 所以軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松”。 Fa 1S11400N，Fa 2S1+ FA1900N Fa1/Fr1 =1400/2000=0.7=e , X1=1,Y1=0Fa2/Fr2=19

21、00/1000=1.9e, X2=0.41,Y2=0.87 軸承1的當量動負荷：P1=(X1 Fr1+Y1 Fa 1) fp =2000N軸承2的當量動負荷：P2=(X2 Fr2+Y2 Fa 2) fp =2063 N 因P2P1，故應按軸承2的當量動負荷進行壽命計算。 7. 軸系如圖所示，已知：Fr1=1000N，Fr2=1500N，FA =1000N，內部軸向力S=0.25Fr。試確定： 畫出兩軸承內部軸向力S方向； 計算兩軸承的內部軸向力S1和S2； 計算兩軸承的軸向力Fa1和Fa2 。 解： 畫出兩軸承內部軸向力S方向，見圖 計算兩軸承的內部軸向力S1和S2 S1=0.25 Fr1=250 N ， S2= 0.25Fr2=375 N 確定“壓緊端”和“放松端”，計算軸向力 S2+ FA=375+1000=1375S1=250 軸承1為“壓緊端”： Fa1=1375 N； 軸承2為 “放松端”： Fa2=375 N 8. 如圖所示，某軸采用一對7215AC軸承支承，已知Fr1=2000N，Fr2=1000N，FA=500N,其方向如圖所示，內部軸向力S=0.7Fr。試確定：該軸承的內徑。畫出兩軸承內部軸向力S方向； 計算兩軸承的內部軸向力S1和S2；計算兩軸承的軸向力Fa1