机械设计考试复习题

一、是非题

 1．构件是组成机构的各相对运动的单元。         （ √ ）

2．在设计平面四杆机构时，一定要避免死点位置。 （  X） 

3．在铰链四杆机构中，曲柄一定是最短杆。       （  X）

4．对心曲柄滑块机构具有急回特性。             （ X ）

5．平面四杆机构中的极位夹角就是从动件在两个极限位置的夹角。          （  X）

6．平面四杆机构中的死点位置，就是采用任何方法都不能使机构运动的位置。 （X  ）

7．平面四杆机构中至少存在一个曲柄。    （ X ）

8．在曲柄摇杆机构中，若改变主动件曲柄转速值，将会使表示急回运动特性的行程速度变

    化系数值得到改变。 （X ）

9．在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子的半径可以任意选取。  （ X ）

10．在设计平底直动从动件盘形凸轮机构时，从动件平底的长度可以任意选取。 （ X ）

11．凸轮机构压力角的大小对机构运动无影响。 （ X ）  

12．凸轮机构常用于传力较大的场合。 （ X ）

13．绘制滚子从动件盘形凸轮工作轮廓时，可由其理论轮廓上各点的向径减去滚子半径求得。（√  ）

14．设计盘形凸轮时，取基圆越小越好。（ X ）

15．同一条渐开线上各点的压力角不相等。 （ √ ）

16．变位齿轮的模数、压力角仍和标准齿轮一样。（ √ ）

17．正传动齿轮也就是正变位齿轮。（ √ ）

18．用仿形法加工标准直齿圆柱齿轮（正常齿）时，当齿数少于１７时产生根切。（ X ）

19．一对外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮，轮齿的螺旋角相等，旋向相同。       （ X ）

20．轮系的传动比，是指轮系中首末两齿轮的齿数比。（ X ）

21．渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆。（ X ）

22．相啮合的一对齿数不相等的齿轮，因为两轮压力角相等，模数相等，所以齿形相同。（ X ）

23．仿形法加工的齿轮比范成法加工的齿轮精度高。  （ X ）

24．负传动齿轮也就是负变位齿轮。      （  √）

25．刚性转子若达到了静平衡，也就是满足了动平衡。  （ X ）

1．一般联接多用细牙螺纹。 （ X ）

2．圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。 （ √ ）

3．管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。 （ √ ）

4．三角形螺纹主要用于传动。 （ X ）

5．梯形螺纹主要用于联接。   （  X）

6．金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。 （X  ）

7．双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。（ X ）

8．圆柱销和圆锥销都是靠过盈配合固定在销孔中。 （ X ）

9．销和圆锥销的销孔一般均需铰制。 （ X ）

10．在曲柄摇杆机构中，若改变主动件曲柄转速值，将会使表示急回运动特性的行程速度变

    化系数值得到改变。 （ X ）

11．.圆柱销是靠微量过盈固定在销孔中的，经常拆装也不会降低定位的精度和联接的可靠性。（ X ）

12．带传动和链传动都是属于摩擦传动。 （ X ）

13． 摩擦带传动的包角是指传动带与带轮接触弧所对应的中心角。 （√  ）

14．V带轮的计算直径是指带轮的外径。 （ X ）

15．弹性滑动是摩擦带传动的主要失效形式之一。 （ X ）

16．打滑是摩擦带传动的主要失效形式之一。 （ √ ）

17．摩擦带传动中带的弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的，可以避免。（X  ）

18．摩擦带传动工作时，带中存在拉应力、弯曲应力和离心应力。  （√  ）

19．在摩擦带传动中，普通V带的传动能力比平带的传动能力强。  （ √ ）

20．在中心距不变情况下，两带轮的基准直径之差越大，则小带轮包角也越大。（ X ）

21．带传动可适用于油污、高温、易燃和易爆的场合。（ X ）

22． 摩擦带传动具有过载保护作用，可避免其他零件的损坏。（ √ ）

23．由于摩擦带传动具有弹性且依靠摩擦力来传动，所以工作时存在弹性滑动，不能适用于要求

传动比恒定的场合。（ √ ）

24．链传动是依靠啮合力传动，所以它的瞬时传动比很准确。（ X ）

25．滚子链的节距越大，链能够传递的功率也越大。 （ √ ）

26．链传动具有过载保护作用。 （ X ）

27．链传动水平布置时，最好将链条的松边置于上方，紧边置于下方。 （ X ）

28．在单排滚子链承载能力不够或选用的节距不能太大时，可采用小节距的双排滚子链。 （ √ ）

29．滚子链传动中链轮的齿数越少，传动越不平稳，冲击、振动加剧。 （√  ）

30．节距是滚子链条的主要参数。 （√  ）

31．滚子链传动中链条的节数采用奇数最好。 （ X ）

32．滚子链传动一般不宜用于两轴心连线为铅垂的场合。 （ √ ）

33．在满足传动功率的情况下，应优先选用较大节距的链条。 （  X）

34．滚子链传动瞬时传动比恒定，传动平稳。 （  X）

35．通常蜗杆传动的效率高于带传动的效率。 （X  ）

36．一般蜗轮的材料常选用45钢。 （ X ）

37．蜗杆传动的传动比也等于蜗轮、蜗杆的直径比。 （ X ）

38．开式蜗杆传动只按齿根弯曲疲劳强度设计。 （ √ ）

39．设计闭式蜗杆传动时，应作热平衡核算。 （ √ ）

40．受力较小且不重要的轴，材料应选用40Cr。（ X ）

41．周向固定的目的是防止轴与轴上零件产生相对转动。（  √）

42． 轴上截面尺寸变化处，应加工为圆角过渡，目的是比较美观。 （ X ）

43．轴肩和轴环能对轴上零件起准确轴向定位作用。 （ √ ）

44．试图通过采用合金钢来提高轴的刚度是不恰当的。（ √ ）

45．平键联接可承受单方向轴向力。 （ X ）

46．普通平键联接能够使轴上零件周向固定和轴向固定。 （ X ）

47．键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件，实现周向固定并传递转矩。 （ √ ）

48．紧键联接中键的两侧面是工作面。 （ X ）

49．紧键联接定心较差。 （ √ ）

50．单圆头普通平键多用于轴的端部。 （ √ ）

51．半圆键联接，由于轴上的键槽较深，故对轴的强度削弱较大。 （ √ ）

52．键联接和花键联接是最常用的轴向固定方法。 （ X ）

53．.深沟球轴承主要承受径向载荷，也能承受一定的轴向载荷。 （ √ ）

54．推力球轴承只能承受轴向载荷，不能承受径向载荷。 （√  ）

55．滚动轴承的外圈与轴承座孔的配合采用基孔制。 （ X ）

56．在滚动轴承的尺寸系列代号中，直径系列代号表示具有同一内径而外径不同的轴承系列。 （ √ ）

57．在相同直径系列、相同内径的情况下，球轴承的极限转速比滚子轴承高。 （√  ）

58．用轴承盖上的凸缘可以实现滚动轴承外圈的轴向固定。 （√  ）

59．毛毡圈密封属于非接触式密封。  （ X ）

60．可以通过增减轴承盖处的垫片厚度来实现轴的轴向位置调整。  （ X ）

61．一对直齿锥齿轮传动，在其啮合处，主动轮和从动轮所受圆周力大小相等，方向相反。 （√  ）

62．闭式传动中的软齿面齿轮的主要失效形式是磨损。 （ X ）

63．开式传动中的齿轮，疲劳点蚀是常见的失效形式。 （ X ）

．齿轮传动中，一对齿轮的许用接触应力相等。  （  X）

65．联轴器和离合器是用来联接两轴，使其一同转动并传递转矩的装置。 （ √ ）

66．联轴器和离合器在联接和传动作用上是相同的。 （ X ）

67．用联轴器联接的两根轴，可以在机器运转的过程中随时进行分离或接合。 （ X ）

三、简答题

1．某凸轮机构的滚子损坏后，是否可任意选取另一滚子来代替？为什么？

答：不能。因为滚子的大小对凸轮轮廓有很大的影响，滚子半径必须小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径。

2．为什么要校核凸轮机构的压力角？校核时应满足什么条件？

答：因为当从动件的有效分力一定时，压力角越大，有害分力越大，机构的效率越低。当压力角增大到一定时，有害分力在导路中产生的摩擦力大于有效分力时，从动件不能运动，产生自锁。校核的条件一是不能产生自锁，二是具有一定的效率。

3．一对渐开线直齿圆柱齿轮，分度圆与节圆有什么不同？在什么条件下重合？

答：分度圆是每个齿轮都有，而只有啮合的齿轮才具有节圆，单个齿轮没有节圆。标准齿轮在标准中心矩安装下它们重合。

4．什么是机构运动简图？它和机构示意图有什么区别？

答：表明机构各构件间相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。主要区别在于描述构件的运动关系。

5．机构的急回特性有什么作用？急回程度的标志是什么？

答：可以缩短非生产时间，提高生产率。用行程速比系数来表示。

1．对连续工作的闭式蜗杆传动，为什么要进行热平衡计算？

答：因为效率低，产生大量的热，减低润滑油粘度，造成润滑条件恶化而产生胶合失效。

2．阿基米德蜗杆传动的正确啮合的条件是什么？

答：分别为蜗杆的轴面模数和压力角； 分别为蜗轮的端面模数和压力角，当交错轴∑=90°时，还必须满足 ，且蜗杆与蜗轮旋向相同。

3．三角带轮的槽角φ为什么要比传动带两侧的夹角θ小？

答：为了使带与带轮很好的接触。

6．摩擦带传动中弹性滑动和打滑对传动有什么影响？两者是否能避免？为什么？

答：带的弹性滑动是除同步带以外的带传动都是有的正常现象，原因的是皮带的松边和紧边的拉力不同，而两个变形长度就不一样了，所以就会有弹性滑动来过渡。这个除了会造成传动比不恒定的问题，不会有其他问题的。而带打滑是带的承载能力不够了，也就是过载了。弹性滑动不能避免，打滑可以避免，因为弹性滑动是带的固有特性，而打滑是一种失效形式。

8．在V带传动设计中，为什么要带轮的最小直径？   

答：因为带的弯曲应力与带轮的半径成反比，所以小带轮中的弯曲应力大于打带轮的弯曲应力，所以为了避免带中的应力过大要小带轮的直径。

10．在设计软齿面齿轮传动时，为什么常使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮齿面硬度30~50HBS？

答：这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄，强度低于大齿轮。为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。

11．滚子传动链传动具有运动不均匀性，试分析其原因。

答：由于链绕在链轮上形成正多边形而导致链的瞬时速度是周期性变化的，链的瞬时传动比也是不断变化的，链在水平速度变化的同时，其垂直方向的速度也变化，导致链的抖动。链的节距P越大，齿数Z1越少，1越大，速度越大，链速不均匀越严重。

12．对摩擦带传动，为什么要其最小中心距？

答：避免小带轮的包角过小，因为中心矩越小，小带轮的包角越小。

13．为什么普通V带梯形剖面夹角为40°，而其带轮轮槽的楔角却为34°、36°、或38°

（即<40°）?

答：为了使带与带轮很好的接触。

14．阿基米德 蜗杆传动的模数和压力角是在哪个平面上定义的？该传动的正确啮合条件是什么？

答：中间平面，分别为蜗杆的轴面模数和压力角； 分别为蜗轮的端面模数和压力角，当交错轴∑=90°时，还必须满足 ，且蜗杆与蜗轮旋向相同。

15．为什么滚子链传动不适合高速传动？

答：速度越大，链速不均匀越严重，动载荷越大。

16 蜗杆分度圆直径规定为标准值的目的是什么？

答：为了减少涡轮滚刀的数量，因为加工涡轮采用与之相配合的蜗杆做成的刀具，所以为了减少刀具数量，蜗杆分度圆直径规定为标准值规定 

17一对圆柱齿轮传动，大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等？如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，则其许用接触接触应力是否相等？

答：接触应力相等，许用接触应力不相等，因为许用接触应力除了与材料和热处理有关以外还与应力循环次数相关，而大小齿轮的应力循环次数不等。

18一对圆柱齿轮传动，大齿轮和小齿轮的弯曲应力是否相等？如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，则其许用弯曲应力是否相等？

答：弯曲应力不相等，许用弯曲应力不相等，因为许用弯曲应力除了与材料和热处理有关以外还与应力循环次数相关，而大小齿轮的应力循环次数不等。

19在直齿轮和斜齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些？ 

答：这是为了防止装配轴向有装配误差时能保证啮合线的长度。

20齿形系数与模数有关吗？有哪些因素影响齿形系数的大小？ 

答：与模数无关，与齿数、变位系数、斜齿轮的螺旋角，锥齿轮的顶锥角有关

21选择齿轮毛坯的成型方法时（铸造，锻造，轧制圆钢等），除了考虑材料等因素外，主要依据是什么？ 

答：齿轮的大小。

22斜齿圆住齿轮传动中螺旋角β太小或太大会怎样，应怎样取值？ 

答：太小不能体现斜齿轮的承载能力强，运行平稳等优点，太大轴向力过大，支撑零件过大，在8到20选取。

23问：打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？ 

答：首先发生在小带轮上，因为小带轮的包角小于打带轮的包角，而有效拉力与大小包角相关，包角越大，有效拉力越大，所以首先发生在小带轮上。

24问：当小带轮为主动轮时，最大应力发生在何处？ 

答：紧边进入小带轮处。

25问：V带传动常见的张紧装置有哪些？ 

答：定期张紧、自动张紧和张紧轮张紧。

26问：带传动中，在什么情况下需采用张紧轮？张紧轮布置在什么位置较为合理？ 

答：中心矩不可调时采用张紧轮，位置在靠近打带轮松边内侧。内侧是为了使带受单向弯曲应力，靠近大带轮是为了防止减小小带轮的包角。

27问：为了增加传动能力，将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数，这样做是否合理？ 

答：不可以，摩擦系数过大增加带的磨损。

28问：滚子链的接头型式有哪些？链节数一般取奇数还是偶数？

答：三种，开口销，弹簧卡片及过渡链节。链节数一般取偶数，因为取奇数时接头使用过渡链节，使链板受附加的弯曲应力。

29问：螺纹联接预紧的目的是什么？ 

答：预紧的目的是为了保证联接的紧密性和可靠性。

30问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？ 

答：三种：摩擦放松，机械放松，破坏放松，举三例。

31问：按当量弯矩计算轴的强度时，公式  中, 折算系数α的含义是什么？如何取值。

答： 折算系数α是考虑弯矩与扭矩所产生应力的循环特性不同而引入的系数。

通常由弯矩所产生的弯曲应力σ是对称循环(r=-1)变应力，而由扭矩所产生的扭转切应力τ则常常不是对称循环变应力。当扭转切应力为静应力(r=+1)时，取α≈0⒊；当扭转切应力为脉动循环(r=0)变应力时，取α≈0.6；若扭转切应力亦为对称循环(r=-1)变应力时，则取α=l

32问：V带传动中，为什么要求小带轮直径 D1 > Dmin ? 为什么带速要求在5～25m /s 之间？ 

答：V带传动中，为了减小带轮上的弯曲应力，要求小带轮的直径 D1 > Dmin 。

根据，v↑所需单根带有效拉力F↓。带传动的圆周速度v>5m/s有利于提高其承载能力；而带的离心拉应力，v↑σC↑,使v<25m/s是为了减少传动带的离心拉应力。

33问： 由圆锥齿轮传动、圆柱斜齿齿轮传动以及带传动组成三级减速装置，试问哪种放在高速级，哪种放在中间级，哪种放在低速级？为什么？

答：带传动布置在高速级，圆锥齿轮传动布置在中间级，斜齿圆柱齿轮布置在低速级。因为带传动运行平稳，具有缓冲吸振作用，并且能够起到过载保护电机的作用；一方面斜齿轮的承载能力比锥齿轮的承载能力强，而速度越低力矩越大；另一方面锥齿轮尺寸大时加工困难，因此锥齿轮宜布置在中间级而斜齿轮布置在低速级。

34问：判断下面向心推力轴承的布置, 哪种方案对支撑刚度有利?为什么？

       (A)                                      (B)

答：图（A）对支撑刚度有利。因为图（A）的压力点靠近圆锥齿轮，因此圆锥齿轮的悬臂长度比图（B）的悬臂长度要短一些。

35问：滚动轴承寿命计算式中，为什么球轴承的ε值低于滚子轴承的ε值？各取何值？

答：因为滚子轴承是线接触，所以承载能力大于球轴承，所以球轴承的ε值低于滚子轴承的ε值。球轴承取3，滚子轴承取10/3。

36问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子？

答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。