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机 械 设 计 基 础 试 题 库 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 别 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 器 工 作 时 ， 都 能 完 成 有 用 的 _机 械 功 _或 实 现 转 换 _能 量 _。 2 平 面 机 构 一 、 填 空 题 (每 空 一 分 ) 2.两 构 件 之 间 以 线 接 触 所 组 成 的 平 面 运 动 副 ， 称 为 高 副 ， 它 产 生 1 个 约 束 ， 而 保 留 2 个 自 由 度 。 3.机 构 具 有 确 定 的 相 对 运 动 条 件 是 原 动 件 数 等 于 机 构 的 自 由 度 。 4.在 平 面 机 构 中 若 引 入 一 个 高 副 将 引 入 _1_个 约 束 ， 而 引 入 一 个 低 副 将 引 入 _2_个 约 束 ， 构 件 数 、 约 束 数 与 机 构 自 由 度 的 关 系 是 F=3n- 2Pl-Ph 。 5.当 两 构 件 构 成 运 动 副 后 ， 仍 需 保 证 能 产 生 一 定 的 相 对 运 动 ， 故 在 平 面 机 构 中 ， 每 个 运 动 副 引 入 的 约 束 至 多 为 2， 至 少 为 1 。 6.在 平 面 机 构 中 ， 具 有 两 个 约 束 的 运 动 副 是 低 副 ， 具 有 一 个 约 束 的 运 动 副 是 高 副 。 7.计 算 平 面 机 构 自 由 度 的 公 式 为 F= F=3n-2Pl-Ph ， 应 用 此 公 式 时 应 注 意 判 断 ： A. 复 合 铰 链 ， B. 局 部 自 由 度 ， C. 虚 约 束 。 二 、 选 择 题 (每 空 一 分 ) 1.有 两 个 平 面 机 构 的 自 由 度 都 等 于 1， 现 用 一 个 带 有 两 铰 链 的 运 动 构 件 将 它 们 串 成 一 个 平 面 机 构 ， 则 其 自 由 度 等 于 B 。 A. 0 B. 1 C. 2 2.在 机 构 中 原 动 件 数 目 B 机 构 自 由 度 时 ， 该 机 构 具 有 确 定 的 运 动 。 A. 小 于 B. 等 于 C. 大 于 。 3.计 算 机 构 自 由 度 时 ， 若 计 入 虚 约 束 ， 则 机 构 自 由 度 就 会 B 。 A. 增 多 B. 减 少 C. 不 变 。 4.构 件 运 动 确 定 的 条 件 是 C 。 A. 自 由 度 大 于 1 B. 自 由 度 大 于 零 C. 自 由 度 等 于 原 动 件 数 。 三 、 计 算 图 示 平 面 机 构 的 自 由 度 。 （ 机 构 中 如 有 复 合 铰 链 ， 局 部 自 由 度 ,虚 约 束 ,予 以 指 出 。 ） (每 题 5分 ) F=3 5-2 7=1 F=3 7-2 9-1=2 F=3 5-2 7=1 F=3 9-2 12-1 2=1 F=3 3-2 4=1 F=3 3-2 4=1 F=3 3-2 4=1 三 、 平 面 连 杆 机 构 一 、 填 空 ： (每 空 一 分 ) 1.平 面 连 杆 机 构 由 一 些 刚 性 构 件 用 _转 动 _副 和 _移 动 _副 相 互 联 接 而 组 成 。 2. 在 铰 链 四 杆 机 构 中 ， 能 作 整 周 连 续 旋 转 的 构 件 称 为 _曲 柄 _， 只 能 来 回 摇 摆 某 一 角 度 的 构 件 称 为 _摇 杆 _， 直 接 与 连 架 杆 相 联 接 ， 借 以 传 动 和 动 力 的 构 件 称 为 _连 杆 _。 3. 图 1-1为 铰 链 四 杆 机 构 ， 设 杆 a最 短 ， 杆 b最 长 。 试 用 符 号 和 式 子 表 明 它 构 成 曲 柄 摇 杆 机 构 的 条 件 ： （ 1） _a+b c+d_。 （ 2） 以 _b或 d_为 机 架 ， 则 _a_为 曲 柄 。 4.在 图 示 导 杆 机 构 中 ， AB为 主 动 件 时 ， 该 机 构 传 动 角 的 值 为 90 。 5.在 摆 动 导 杆 机 构 中 ， 导 杆 摆 角 =3 0 ， 其 行 程 速 度 变 化 系 数 K的 值 为 1.4 。 6.铰 链 四 杆 机 构 具 有 急 回 特 性 时 其 极 位 夹 角 值 0 ， 对 心 曲 柄 滑 块 机 构 的 值 0 ， 所 以 它 无 急 回 特 性 ， 摆 动 导 杆 机 构 有 急 回 特 性 。 7.当 四 杆 机 构 的 压 力 角 =90 时 ， 传 动 角 等 于 0 ， 该 机 构 处 于 死 点 位 置 。 8.一 对 心 式 曲 柄 滑 块 机 构 ， 若 以 滑 块 为 机 架 ， 则 将 演 化 成 定 块 机 构 。 二 、 选 择 题 ： (每 空 一 分 ) 1 在 曲 柄 摇 杆 机 构 中 ， 只 有 当 C 为 主 动 件 时 ， 才 会 出 现 “ 死 点 ” 位 置 。 A.连 杆 B.机 架 C.摇 杆 D 曲 柄 2 绞 链 四 杆 机 构 的 最 短 杆 与 最 长 杆 的 长 度 之 和 ， 大 于 其 余 两 杆 的 长 度 之 和 时 ， 机 构 B A.有 曲 柄 存 在 B.不 存 在 曲 柄 C. 有 时 有 曲 柄 ， 有 时 没 曲 柄 D. 以 上 答 案 均 不 对 3 当 急 回 特 性 系 数 为 C 时 ， 曲 柄 摇 杆 机 构 才 有 急 回 运 动 。 A. K 1 B. K 1 C. K 1 D. K 0 4 当 曲 柄 的 极 位 夹 角 为 D 时 ， 曲 柄 摇 杆 机 构 才 有 急 回 运 动 。 A. 0 B. =0 C. 0 D. 0 5 当 曲 柄 摇 杆 机 构 的 摇 杆 带 动 曲 柄 运 动 对 ， 曲 柄 在 “ 死 点 ” 位 置 的 瞬 时 运 动 方 向 是 （ C ） A.按 原 运 动 方 向 B.反 方 向 C.不 确 定 的 D. 以 上 答 案 均 不 对 6 曲 柄 滑 决 机 构 是 由 A 演 化 而 来 的 。 A. 曲 柄 摇 杆 机 构 B.双 曲 柄 机 构 C.双 摇 杆 机 构 D. 以 上 答 案 均 不 对 7 平 面 四 杆 机 构 中 ， 如 果 最 短 杆 与 最 长 杆 的 长 度 之 和 小 于 或 等 于 其 余 两 杆 的 长 度 之 和 ， 最 短 杆 为 机 架 ， 这 个 机 构 叫 做 B 。 A.曲 柄 摇 杆 机 构 B.双 曲 柄 机 构 C.双 摇 杆 机 构 D. 以 上 答 案 均 不 对 8 平 面 四 杆 机 构 中 ， 如 果 最 短 杆 与 最 长 杆 的 长 度 之 和 大 于 其 余 两 杆 的 长 度 之 和 ， 最 短 杆 为 连 杆 ， 这 个 机 构 叫 做 A 。 A.曲 柄 摇 杆 机 构 B.双 曲 柄 机 构 C.双 摇 杆 机 构 D. 以 上 答 案 均 不 对 9 B 能 把 转 动 运 动 转 变 成 往 复 摆 动 运 动 。 A.曲 柄 摇 杆 机 构 B.双 曲 柄 机 构 C.双 摇 杆 机 构 D 摆 动 导 杆 机 构 10. C 能 把 转 动 运 动 转 换 成 往 复 直 线 运 动 ， 也 可 以 把 往 复 直 线 运 动 转 换 成 转 动 运 动 。 A.曲 柄 摇 杆 机 构 B.双 曲 柄 机 构 C.双 摇 杆 机 构 D 曲 柄 滑 决 机 构 11.设 计 连 杆 机 构 时 ， 为 了 具 有 良 好 的 传 动 条 件 ， 应 使 A 。 A.传 动 角 大 一 些 ， 压 力 角 小 一 些 B.传 动 角 和 压 力 角 都 小 一 些 C.传 动 角 和 压 力 角 都 大 一 些 。 12.在 曲 柄 摇 杆 机 构 中 ， 当 摇 杆 为 主 动 件 ， 且 D 处 于 共 线 位 置 时 ， 机 构 处 于 死 点 位 置 。 A.曲 柄 与 机 架 B.曲 柄 与 连 杆 C.连 杆 与 摇 杆 13.在 摆 动 导 杆 机 构 中 ， 当 曲 柄 为 主 动 件 时 ， 其 传 动 角 A 变 化 的 。 A.是 由 小 到 大 B.是 由 大 到 小 C.是 不 。 14.下 图 所 示 的 摆 动 导 杆 机 构 中 ， 机 构 的 传 动 角 是 B 。 A.角 A B.角 B D.0 E.90 。 15.压 力 角 是 在 不 考 虑 摩 擦 情 况 下 作 用 力 和 力 作 用 点 的 C 方 向 所 夹 的 锐 角 。 A.法 线 B.速 度 C.加 速 度 D.切 线 。 16.为 使 机 构 具 有 急 回 运 动 ， 要 求 行 程 速 比 系 数 B 。 A.K=1 B.K1 C.Ke时 ， x=0.41， y=0.85， A/R e 时 ， x=1， y=0 解 ： S2 S1 1、 计 算 轴 承 的 轴 向 力 派 生 力 S1=0.7R1=0.7 200=140N S2=0.7R2=0.7 100=70N Fa=0 S1 S2 轴 左 移 ， 轴 承 2被 压 紧 A2= S1=140N 轴 承 1被 放 松 A1= S1=140N 2、 计 算 当 量 动 载 荷 A1/ R1=140/200=0.7=e x1=1， y1=0 A2/ R2=140/100=1.4 x2=0.41， y2=0.85 取 fp=1.0 则 P1=fp（ x1 R1+ y1 A1） =200N P2=fp（ x2 R2+ y2 A2） =160N 2、 如 图 所 示 为 某 机 械 中 的 主 动 轴 ， 拟 用 一 对 角 接 触 球 轴 承 支 承 。 初 选 轴 承 型 号 为 7211AC。 已 知 轴 的 转 速 n=1450r/min， 两 轴 承 所 受 的 径 向 载 荷 分 别 为 Fr1=3300N， Fr2=1000N， 轴 向 载 荷 FA=900N， 轴 承 在 常 温 下 工 作 ， 运 转 时 有 中 等 冲 击 ， Cr=50500N 圆 锥 滚子 轴 承 角 接 触 球 轴 承 70000C（ =150） 70000AC（ =250） 70000B（ =400） FS=Fr/ （ 2Y） FS=e Fr FS=0.68 Fr FS=1.14 Fr 轴 承 类 型 Fa/Co e Fa/Fr e Fa/Fr e X Y X Y 角接 触秋 轴承 =250 0.68 0.41 0.87 1 0 =400 1.14 0.35 0.57 1 0 载 荷 系 数 fp 载 荷 性 质 无 冲 击 或 轻 微冲 击 中 等 冲 击 强 烈 冲 击 fp 1.0 1.2 1.2 1.8 1.8 3.0 解 1 计 算 轴 承 的 轴 向 力 F a1、 Fa2由 表 查 得 7211AC轴 承 内 部 轴 向 力 的 计 算 公 式 为 F s=0.68Fr ， 故 有 ： F s1=0.68 Fr1=0.68 3300N=2244N F s2=0.68 Fr2=0.68 1000N=680N因 为 F s2+FA=(680 900)N=1580N Fs1=2244N故 可 判 断 轴 承 2被 压 紧 , 轴 承 1被 放 松 ， 两 轴 承 的 轴 向 力 分 别 为 ： Fa1= Fs1=2244N Fa2= Fs1 FA=(2244 900)N=1344N 2 计 算 当 量 动 载 荷 P1、 P2 由 表 查 得 e=0.68， 而 e查 表 可 得 X 1=1， Y1=0； X2=0.41， Y2=0.87。 由 表 取 fp=1.4， 则 轴 承的 当 量 动 载 荷 为 ： P1=fp（ X1 Fr1+ Y1 Fa1） =1.4 (1 3300+0 2244)N=4620N P2=fp（ X2 Fr2+ Y2 Fa2） =1.4 (0.41 1000+0.87 1344)N=2211N3 计 算 轴 承 寿 命 L h因 P 1 P2， 且 两 个 轴 承 的 型 号 相 同 ， 所 以 只 需 计 算 轴 承 1的 寿 命 ， 取 P= P1。 7211AC轴 承 的 Cr=50500N。 又 球 轴 承 =3， 取 fT=1， 则 得 Lh=15010h 12000 h 由 此 可 见 轴 承 的 寿 命 大 于 预 期 寿 命 ， 所 以 该 对 轴 承 合 适 。