《机械设计基础》复习资料
（适用专业：模具、汽车、焊接）
第一部分 课程重点内容
1. 运动副的概念和分类P8-9；运动副的符号P10-11；能认识和绘制机构运动简图P11-12。 2. 平面机构自由度的计算公式P14；会判断复合铰链、局部自由度及简单的虚约束P15-17；构件系
统具有确定运动的条件P14。
3. 铰链四杆机构的三种基本形式及运动特征P21-24；铰链四杆机构类型判定准则P26；平面四杆机
构的工作特性P31-35（判断并计算急回特性；判断死点、理解压力角）；四杆机构的设计（按给定的连杆位置或行程速度变化系数设计）P36-38。
4. 凸轮机构的特点及分类P45-47；盘形凸轮基圆、升程、推程运动角、远休止角、回程运动角、
近休止角的概念 P47；从动件常用运动规律（等速、等加速等减速、简谐）的动力特性及应用范围 P48-53。
5. 带传动的类型及特点P78-80；带传动的初拉力、紧边拉力、松边拉力及有效拉力的概念及关系
式P80-81；计算公式（5-1）（5-2）（5-3）；弹性滑动与打滑的概念与区别P83；带传动设计的基本过程P94-97。
6. 齿轮传动的特点P111；渐开线的性质P116；渐开线齿廓满足定传动比的原理P116；掌握标准直
齿圆柱齿轮几何尺寸计算的公式（表6.2）；渐开线齿轮正确啮合及连续传动的条件P124-125；根切与最少齿数P130；齿轮常用材料（软齿面、硬齿面）P132-133；轮齿失效形式P133-135；齿轮传动的设计准则P135-136；公式（6-23）、（6-25）中各参数的意义P138-140；齿轮传动设计中m、z取值要求P141；斜齿轮的螺旋角和模数P149-150；斜齿轮正确啮合的条件P151，斜齿轮传动的几何尺寸计算（表6.11）；直齿圆锥齿轮传动、蜗杆传动的特点及传动比计算P156、P162；蜗轮旋转方向判定P162。
7. 定轴轮系传动比的计算方法P174；齿轮旋转方向的判定（表7.1）；掌握周转齿轮系及组合齿轮
系传动比的计算方法P176-180。
8. 常用螺纹的特点和应用（表8.1）；普通螺纹的主要参数P189-190；螺纹连接的基本类型、特点
及应用（表8.3）；螺纹连接的防松方法（表8.5）；平键的选用P212-213与强度校核公式（8-17）； 9. 轴的分类P220；轴的结构设计（各轴段直径和长度的设计原则P225，轴向定位与固定P226，周
向定位与固定P227，加工和装配工艺性要求P228）。
10. 滚动轴承的类型（掌握3、6、7、N类型）（表10.5）；滚动轴承的基本代号和后置代号中的内部
结构代号和公差等级代号的意义P248-250；滚动轴承类型的选择P250-251；滚动轴承的失效形式P251-252；掌握轴承寿命计算的基本概念和公式（会计算角接触轴承的轴向载荷）P253-P257；轴系的定位 P261-262；滚动轴承的润滑、密封 P264-266。 11. 联轴器的分类和特点P267-P273；联轴器的选用P273-275。
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第二部分 分类练习题
一. 选择题
1. 若两构件组成低副，则其接触形式为（ ）。
A．面接触
B．点或线接触 C．点或面接触 D．线或面接触
2. 四杆长度不等的双曲柄机构，若主动曲柄作连续匀速转动，则从动曲柄将作（ ）。
A．周期变速转动 B．间歇转动 C．匀速转动 D．往复摆动
3. 杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是（ ）。
A．曲柄摇杆机构 B．双曲柄机构
C．双摇杆机构 D．双曲柄机构或双摇杆机构 4. 铰链四杆机构的死点位置发生在( )。
A. 从动件与连杆共线位置 B. 从动件与机架共线位置 C. 主动件与连杆共线位置 D. 主动件与机架共线位置
5. 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，且以最短杆为机架，则
机构有（ ）。
A. 一个曲柄 B. 两个曲柄 C. 无曲柄 D. 可能有一个也可能有两个 6. 图1（a）为（ ），图1（b）为（ ）。
A. 曲柄滑块机构 B. 导杆机构 C. 摇块机构 D. 定块机构
(a)
图1
(b)
7. 当对心曲柄滑块机构的曲柄为原动件时，机构有无急回特性和死点？（ ）
A．有急回特性、有死点 B．有急回特性、无死点 C．无急回特性、无死点 D．无急回特性、有死点
8. 在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面内的是（ ）。
A．直动滚子从动件盘形凸轮机构 B．摆动滚子从动件盘形凸轮机构 C．直动平底从动件盘形凸轮机构 D．摆动从动件圆柱凸轮机构
9. 图2所示凸轮机构的推程运动角是多少？（AB、CD为以O为圆心的
圆弧）（ ）
A．160° B．130° C．120° D．110°
10. 凸轮机构从动件运动规律为等速运动规律时，机构受力（ ）。 图 2
A. 无冲击
B. 有刚性冲击
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C. 有柔性冲击 D. 不确定冲击
11. 图3为凸轮机构在推程中从动件的位移线图，其从动件的运动规律为（ ）。这种运动规律
O、e两点（ ）。 A. 等速运动
B. 等加速、等减速运动 C. 简谐运动 D. 引起刚性冲击 E. 引起柔性冲击 F. 能避免冲击
12. V带传动中，带轮的基准直径
是图4中的（ ）。
A. d1 B. d2 C. d3 D. d4
13. 带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带（ ）。
A. 强度高 B. 尺寸小 C. 有楔形增压作用 D. 没有接头
14. 带传动中，v1为主动轮圆周速度，v2为从动轮圆周速度，这些速度之间存在的关系是（ ）。
A. v1?v2 B. v1?v2 C. v1?v2
15. 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（ ）。
A. 带的材料不符合虎克定律 B. 带容易变形和磨损 C. 带在带轮上打滑 D. 带的弹性滑动 16. 带传动工作时产生弹性滑动是因为（ ）。
A. 带的预紧力不够 B. 带的紧边和松边拉力不等 C. 带绕过带轮时有离心力 D. 带和带轮间摩擦力不够
17. 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（ ）处。
A. 进入主动轮 B. 进入从动轮 C. 退出主动轮 D. 退出从动轮 18. V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（ ）。
A. 使结构紧凑 B. 保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 C. 限制弯曲应力 D. 限制小带轮上的包角 19. 带传动的主要失效形式之一是带的（ ）。
A. 松弛 B. 颤动 C. 疲劳破坏 D. 弹性滑动 20. 在V带传动中，小轮包角一般应大于或等于（ ）
A. 90° B. 100° C. 120° D. 150°
21. 在带传动中用（ ）的方法可以使小带轮包角加大。
A. 增大小带轮直径d1 C. 增大大带轮直径d2 应力。
A. 齿顶 B. 齿根 C. 节点
23. 对于制造精度较低的齿轮传动，齿根弯曲疲劳强度通常按全部载荷作用于（ ）来计算。
B. 减小小带轮直径d1
D. 减小中心距a
图3
图4
22. 对于渐开线圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算，一般以（ ）处的接触应力作为计算
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A. 齿根 B. 齿顶 C. 节圆
24. 开式齿轮传动中轮齿的主要失效形式是（ ）。
A. 点蚀和弯曲疲劳折断 B. 胶合和齿面塑性变形 C. 弯曲疲劳折断和磨粒磨损 25. 有一对传递动力的渐开线闭式直齿圆柱齿轮传动，现设计主、从动轮均为软齿面钢制齿轮，精
度等级为7级。如欲在中心距和传动比不变的条件下提高其接触强度，在下列各措施中最有效的是（ ）。
A. 增大模数（相应减少齿数） B. 提高主、从动轮的齿面硬度 C. 提高加工精度的等级 D. 增大齿根圆角半径 26. 在下列参数中，影响渐开线圆柱齿轮齿形系数的参数为（ ）。
A. 齿数 B. 模数 C. 齿宽系数
27. 一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是（ ）。
A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C. 齿面磨粒磨损 D. 齿面胶合 28. 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（ ）。
A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C. 齿面塑性变形 D. 齿面胶合 29. 齿轮因齿面塑性变形而失效最可能出现在（ ）齿轮传动中。
A. 高速轻载的闭式硬齿面 B. 低速重载的闭式软齿面 C. 润滑油粘度较高的硬齿面 30. 一般参数的开式齿轮传动，其主要失效形式是（ ）。
A. 齿面点蚀 B. 齿面磨粒磨损 C. 齿面胶合 D. 齿面塑性变形 31. 下列措施中，（ ）对防止和减轻齿面胶合不利。
A. 减小模数，降低齿高 B. 选用抗胶合性能好的齿轮材料和润滑油 C. 降低齿面硬度 D. 大、小齿轮有一定的硬度差
32. 设计一般闭式齿轮传动时，计算接触疲劳强度是为了避免（ ）失效。
A. 胶合 B. 磨粒磨损 C. 齿面点蚀 D. 轮齿折断 33. 用范成法加工标准渐开线齿轮，发生根切的原因是（ ）。
A. 模数过小 B. 模数过大 C. 齿数过小 D. 齿数过多
34. 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般（ ）。
A. 先按接触强度计算 B. 先按弯曲强度计算 C. 先按磨损条件计算 D. 先按胶合条件计算
35. 对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，常用的热处理方法是（ ）
A. 小齿轮淬火，大齿轮调质 B. 小齿轮淬火，大齿轮正火 C. 小齿轮调质，大齿轮正火 D. 小齿轮正火，大齿轮调质
36. 有A、B两对齿轮传动，A对轮齿宽度比B对大，其它条件相同，则齿向载荷分布不均的程度
（ ）。
A. A对小 B. B对小 C. A、B对相同
37. 有A、B、C三对齿轮传动，A对齿轮相对两轴承对称布置，B对为非对称布置，C对为悬臂布
置，其它条件相同。则它们的齿向载荷分布不均的程度为（ ）。 A. A对最大 B. B对最大 C. A、B、C对相同 D. C对最大
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38. 标准直齿圆柱齿轮的齿形系数YFa取决于（ ）。
A. 模数 B. 齿数 C. 齿宽系数 D. 齿面硬度
39. 一减速齿轮传动，主动轮1用45钢调质，从动轮2用45钢正火，则它们的齿面接触应力的关
系是（ ）。
A. ?H1??H2 B. ?H1??H2 C. ?H1??H2
40. 有一标准直齿圆柱齿轮传动，齿轮1和齿轮2的齿数分别为z1和z2，且z1?z2。若两齿轮的许
用接触应力和许用弯曲应力均相同，则（ ）。 A. 两齿轮接触强度相等，齿轮2比齿轮1抗弯强度高 B. 两齿轮抗弯强度相等，齿轮2比齿轮l接触强度高 C. 齿轮1和齿轮2的接触强度和抗弯强度均相等 D. 齿轮1比齿轮2的接触强度和抗弯强度都高 41. 为了有效地提高齿面接触强度，可（ ）。
A. 保持分度圆直径不变而增大模数 B. 增大分度圆直径 C. 保持分度圆直径不变而增加齿数
42. 对于闭式软齿面齿轮传动，在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下，齿数宜适当取
多些，其目的是（ ）。
A. 提高轮齿的抗弯强度 B. 提高齿面的接触强度 C. 提高传动平稳性 43. 对于闭式硬齿面齿轮传动，宜取较少齿数以增大模数，其目的是（ ）。
A. 提高齿面接触强度 B. 减小滑动系数，提高传动效率 C. 减小轮齿的切削量 D. 保证轮齿的抗弯强度
44. 设计开式齿轮传动时，在保证不根切的情况下，宜取较少齿数。其目的是（ ）。
A. 增大重合度。提高传动平稳性 B. 减小齿面发生胶合的可能性 C. 增大模数，提高轮齿的抗弯强度 D. 提高齿面接触强度
45. 在设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮的宽度比大齿轮宽一些，其目的是（ ）。
A. 使小齿轮和大齿轮的强度接近相等 B. 为了使传动更平稳 C. 为了补偿可能的安装误差以保证接触线长度
46. 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般（ ）。
A. 先按接触强度计算 B. 先按弯曲强度计算 C. 先按磨损条件计算 D. 先按胶合条件计算
47. 标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取复合齿形系数YFS数值时，应按（ ）。 A. 法面模数mn B. 齿宽b C. 实际齿数z D. 当量齿数zv 48. 斜齿圆柱齿轮啮合的中心距与下列哪个参数无关？（ ）。
A. 模数
B. 齿数和 C. 螺旋角 D. 压力角
49. 设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在8°～25°范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明
显，太大则会引起（ ）。
A. 啮合不良 B. 制造困难 C. 轴向力太大 D. 传动平稳性下降 50. 直齿圆锥齿轮的标准模数是（ ）。
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A. 小端模数 B. 大端模数 C. 齿宽中点法向模数 D. 齿宽中点的平均模数 51. 一对相啮合的圆柱齿轮的z2?z1，b1?b2，其接触应力的大小为：（ ）。
A. ?H1??H2 B. ?H1??H2 C. ?H1??H2 D. ?H1??H2 52. 在齿轮弯曲疲劳强度的设计公式m?1.263KT1YFS中，应代入（ ）。
?dz12???FYFS2A.
???F1YFS1 B.
???F2YFS2 C.
???F1YFS1与
???F2中大者 D.
???F1YFS1与
???F2YFS2中小者。
53. 提高齿轮的抗点蚀能力，可以采取（ ）的方法。
A. 采取闭式传动 B. 加大传动的中心距 C. 减小齿轮的齿数，增大齿轮的模数 D. 降低齿面的硬度 54. 为了提高齿轮的接触强度应（ ）。
A. 增大模数，但中心距不变 B. 增大中心距 C. 中心距不变，增大齿数 55. 在蜗杆传动中，通常（ ）为主动件。
A. 蜗杆 B. 蜗轮 C. 蜗杆或蜗轮都可以 56. 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是（ ）。
A. 三角形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 矩形螺纹 57. 在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是（ ）。
A. 三角形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 矩形螺纹 58. 螺纹连接防松的根本问题在于（ ）。
A. 增加螺纹连接的轴向力 B. 增加螺纹连接的横向力 C. 防止螺纹副的相对转动 D. 增加螺纹连接的刚度 59. 在螺纹连接中最常用的螺纹牙型是（ ）。
A. 矩形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 三角螺纹 D. 锯齿形螺纹 60. 三角形螺纹的牙型角??（ ）。
A. 30° B. 60° C. 0° D. 90°
61. 设计键连接的几项主要内容是：a) 按轮毂宽度选择键的长度；b) 按使用要求选择键的主要类型；
c) 按轴的直径选择键的剖面尺寸； d) 对连接进行必要的强度校核。在具体设计时，一般顺序是（ ）。
A. b→a→c→d B. b→c→a→d C. a→c→b→d D. c→d→b→a 62. 键的长度主要是根据（ ）来选择。
A. 传递转矩的大小 B. 轮毂的宽度 C. 轴的直径 63. 能够构成紧键连接的两种键是（ ）。
A. 楔键和半圆键 B. 平键和切向键 C. 半圆键和切向键 D. 楔键和切向键 64. 楔键连接的主要缺点是（ ）。
A. 键的斜面加工困难 B. 键装入键槽后，在轮毂中产生初应力 C. 键安装时易损坏 D. 轴和轴上的零件对中性差
65. 平键连接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔（ ）。
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A. 90° B. 120° C. 135° D. 180° 66. 半圆键连接的主要优点是（ ）。
A. 对轴的强度削弱较轻 B. 键槽的应力集中较小 C. 工艺性好、安装方便 67. 设计时，键的截面尺寸通常是根据（ ）从标准中选取。
A. 键传递的转矩 B. 轴的转速 C. 轮毂的宽度 D. 轴的直径 68. 普通平键的工作面是（ ）。
A. 顶面 B. 底面 C. 侧面 D. 端面
69. 在下列连接方式中（ ）可以同时起将轴上零件在轴上作周向和轴向固定的作用。
A. 平键 B. 花键 C. 过盈配合 D. 半圆键
70. 图5所示齿轮与轴通过过盈配合相连接，若按右图设计比左图合理，理由是（ ）。
A. 连接强度高 B. 节约材料 C. 装拆方便 D. 刚性较好
图5
71. 对于转轴的强度计算，应按（ ）计算。
A. 弯矩
B. 扭矩
C. 弯矩、扭矩合成的当量弯矩
72. 在轴的初步计算中，轴的直径是按（ ）初步确定的
A. 抗弯强度 B. 抗扭强度 C. 弯扭合成强度 D. 轴段上零件的孔径
73. 按弯扭合成理论计算轴的强度时，在当量弯矩的计算式Me?M2?(?T)2中，系数?是考虑
（ ）。
A. 计算公式不准确 B. 转矩和弯矩的循环性质不同 C. 材料抗弯与抗扭的性能不同 D. 强度理论的要求 74. 增大轴在截面变化处的过渡圆角半径，可以（ ）。
A. 使零件的轴向定位比较可靠 B. 降低应力集中，提高轴的疲劳强度 C. 使轴的加工方便
75. 采用表面强化如辗压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的
（ ）。
A. 静强度 B. 刚度 C. 疲劳强度 D. 耐冲击性能
76. 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能力随接触角?的增大而（ ）。
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 增大或减小随轴承型号而定
77. 一轴受径向载荷作用，若该轴用一对圆锥滚子轴承支承，两个轴承上径向支反力的关系是
Fr1?Fr2，则其轴向力的关系是（ ）。
A. Fa1?Fa2 B. Fa1?Fa2 C. Fa1?Fa2 D. 条件不充分难以确定
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78. 代号为30310的单列圆锥滚子轴承的内径为（ ）。
A. 10mm B. l00mm C. 50mm D. 310mm E.155mm
79. 深沟球轴承，内径100mm，宽度系列0，直径系列2，公差等级为0级，游隙0组，其代号为
（ ）。
A. 60220 B. 6220/P0 C. 60220/P0 D. 6220 80. 滚动轴承的额定寿命是指（ ）。
A. 在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命
B. 在额定工况和额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 C. 在额定工况及额定动载荷作用下，90％轴承所能达到的寿命 D. 同一批轴承进行试验中，90％轴承所能达到的寿命 81. 滚动轴承的额定寿命是指（ ）。
A. 在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命 B. 在标准试验载荷作用下，轴承所能达到的寿命
C. 同一批轴承进行寿命试验中，95％的轴承所能达到的寿命 D. 同一批轴承进行寿命试验中，破坏率达10％时所对应的寿命 82. 单个滚动轴承的寿命是：（ ）。
A. 额定寿命 B. 额定寿命的90% C. 达到额定寿命概率为90% D. 106 h 83. 滚动轴承额定寿命与额定动载荷之间的关系为L?(C/P)?，其中P为轴承的（ ）。
A. 当量动载荷 B. 外载荷 C. 径向载荷 D. 当量载荷
84. 滚动轴承额定寿命与额定动载荷之间具有如下关系L?(C/P)?，其中ε称为寿命指数，对于滚
子轴承和球轴承分别为（ ）。
A. 3/10和3 B. 3/10和10/3 C. 10/3和3 D. 10/3和3
85. 在一齿轮轴的滚动轴承装置中，轴承型号是7307AC，判断系数e＝0.68，当FaFr?e时，X＝
0.4l，Y＝0.87。已知轴承I上的径向载荷FrI＝2100N，轴向载荷FaI＝1470N，则该轴承的当量动载荷P为（ ）。
A. 2139.9N B. 2110N C. 1470N D. 2l10.5N 86. 球轴承比滚子轴承的承载能力（ ），抗冲击能力（ ）。
A. 低 B. 高 C. 强 D. 差
87. 中速旋转正常润滑的滚动轴承的失效形式是（ ）。
A. 滚动体破裂 B. 滚动体与滚道产生疲劳点蚀 C. 滚道磨损 D. 滚道压坏 88. 有7220C和7220AC两种型号轴承，在同样大小的径向载荷作用下，它们的内部轴向力Fs1与
Fs2比较，应是（ ）。
A. FS1>FS2 B. FS1=FS2 C. FS1 A. 补偿两轴的综合位移 C. 防止机器过载 B. 连接两轴，使其旋转并传递转矩 D. 缓和冲击和振动 90. 下列联轴器属于弹性联轴器的是（ ）。 A. 万向轴联轴器 B. 齿式联轴器 C. 轮胎联轴器 D. 凸缘联轴器 共20页 第8页 二. 填空题 1． 两构件通过_______或_______接触组成的运动副称为高副；通过_______接触组成的运动副称为 低副。 2． 在机构中与其他约束重复而不起限制运动的约束称为__________。 3． 四杆机构中压力角的余角称为____________。 4． 在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是 和 。 5． 凸轮机构按从动件形状分类可分为____________，___________和____________。 6． 在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越______________，所设计的机构越紧凑，但是压力角 __________，使机构的工作情况变坏。 7． 带传动工作时，带中的应力有_________、__________和___________。其最大应力发生在_____ ___________________。 8． 带传动的主要失效形式为_________和__________。普通V带传动的设计准则是保证带 ________________以及具有一定的______________。 9． 带传动中小带轮的包角一般应大于__________。V带传动中，若小带轮包角?1过小，易出现 _______________。 10． 在包角α=180°、特定长度、工作载荷平稳的条件下，影响单根普通V带的基本额定功率P0的 因素有_____________、______________、______________。 11． 一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：①____________；②__________ ；③___________。 12． 一对渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件为重合度__________。 13． 在齿轮传动中，主动轮所受的圆周力Ft1与其回转方向_______，而从动轮所受的圆周力Ft2与其 回转方向_______。 14． 圆柱齿轮传动中，当齿轮的直径d1一定时，若减小齿轮模数与增大齿轮齿数，则可以 _________________________________________________________。 15． 斜齿圆柱齿轮的齿数z与模数m不变，若增大螺旋角β，则分度圆直径d__________。 16． 在轮齿弯曲强度计算中，齿形系数YFS与_______无关。 17． 齿轮的齿形系数与_______有关，齿形系数越大，轮齿的弯曲强度越_______。 18． 一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些，其主要原因是___________________。 19． 齿轮轮齿常见的失效形式有:__________、__________、_________、___________、___________。 20． 对齿轮材料的基本要求是：齿面_______，齿芯_______ ，以抵抗各种齿面失效和齿根折断。 21． 在齿轮传动中，齿面疲劳点蚀是由于_______________的反复作用引起的，点蚀通常首先出现在 ___________________。 22． 一对相啮合的大小齿轮的齿面接触应力是_______等的，而其接触强度一般是_______等的。 23． 在闭式软齿面的齿轮传动中，通常首先出现__________破坏，故应按___________强度进行设计， 然后再校核_____________强度。 24． 闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是____________，因此其设计准则是先按______________ 强度进行计算，然后按______________强度进行校核。 25． 一对齿轮啮合时，其大、小齿轮的接触应力是_______的，而其许用接触应力一般是_______的； 共20页 第9页 小齿轮的弯曲应力与大齿轮的弯曲应力一般也是__________。 26． 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1?18，z2?72，则这对齿轮弯曲应力的关系是?F1____?F2。 27． 设计齿轮传动时，若保持传动比i与齿数和z??z1?z2不变，而增大模数m，则齿轮的弯曲强 度__________，接触强度__________。 28． 在齿轮传动设计中，影响齿面接触应力的主要几何参数是_______和_______；而影响许用接触 应力[?]H的主要因素是_______和_______。 29． 一对减速齿轮传动，若保持两齿轮分度圆的直径不变，而减少齿数和增大模数时，其齿面接触 应力将_____________。 30． 一对齿轮传动，若两齿轮材料、热处理及许用应力均相同，而齿数不同，则齿数多的齿轮弯曲 强度__________；两齿轮的接触应力__________。 31． 齿轮设计中，在选择齿轮的齿数z时，对闭式软齿面齿轮传动，一般z1选得_______些；对开式 齿轮传动，一般z1选得_______些。 32． 设计闭式硬齿面齿轮传动时，当直径d1一定时，应取_______的齿数z1，使_______增大，以提 高轮齿的弯曲强度。 33． 在斜齿圆柱齿轮设计中，应取_______模数为标准值；而直齿锥齿轮设计中，应取_______模数 为标准值。 34． 设计圆柱齿轮传动时，应取小齿轮的齿面硬度HBS1=_______；应取小齿轮的齿宽b1=_______。 35． 在齿轮强度计算中，通常大、小齿轮的弯曲应力?F1与?F2是_______的；许用弯曲应力[?]F1与 [?]F2是_______的。其原因是________________________________________________。 36． 对齿轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为__________和__________两大类。 37． 螺纹连接的主要类型有___________、___________、___________和___________。 38． ___________螺纹常用于连接，____________、____________、____________螺纹常用于传动。 39． 用于连接的螺纹牙形有_________，用于传动的螺纹牙型有_____________________________。 40． 普通平键的工作面是_______，工作时靠______________________________________传递转矩。 41． 普通平键连接的主要失效形式是工作面的_______，若强度不够时，可采用两个键按______布置。 42． 平键连接中，平键的截面尺寸应按_______从键的标准中查取，键的长度L可参照____________ 从标准中选取，必要时应进行强度校核。 43． 齿轮在轴上的周向固定，通常是采用_______连接，其截面尺寸是根据_______查取标准而确定 的。 44． 根据轴的承载情况可把轴分为转轴、心轴和传动轴。其中转轴受________和________，心轴只 受_______，传动轴受_______。 45． 根据轴所承受载荷的不同，称既传递转矩又承受弯矩的轴为_______；称只传递转矩而不承受弯 矩或弯矩很小的轴为_______；称只承受弯矩而不传递转矩的轴为_______。 46． 转轴的设计步骤一般是先按________________粗略计算dmin，然后进行___________，最后选择 危险截面按___________________校核计算。 47． 在轴的弯扭合成强度计算公式Me?M2?(?T)2中，?的含义是____________________。 48． 根据滚动轴承代号，分别写出相应的含义： 6216表示轴承类型为__________，内径尺寸为__________mm。 共20页 第10页 30316表示轴承类型为__________，内径尺寸为_________mm。 49． 代号为6206的滚动轴承，类型是________，内径是______mm；代号为30208的滚动轴承，类 型是_________，内径是______mm，它们的公差等级是__________级。 50． 滚动轴承代号为7315C，其类型为_________轴承，内径为_______mm，直径系列为_________ 系列。 51． 在下列滚动轴承中：6208、N208/P6、7208C/P4、1208、51208/P5，它们的内径d =______，承 受径向载荷能力最大的是_______，承受轴向载荷能力最大的是_______，调心性能最好的是_________，精度最高的是_________。 52． 滚动轴承的额定寿命是指可靠度为______________的寿命。 53． 对于某一个轴承来说，正常的实际使用中，未达到额定寿命而提前发生疲劳点蚀的概率是 _____________。 54． 寿命等于________，可靠度为________时的滚动轴承所能承受的载荷为基本额定动载荷。 55． 轴系采用双支点单向固定方式，适用于轴系温升较_______，轴长较_______处。 56． 选择联轴器和离合器时用计算转矩TC，TC?KT?Tm。式中Tm是_________，K是___________， T是___________。 三. 判断题 (命题正确在括号内填T，命题不正确在括号内填F) 1． 带传动中，带在大小轮上的应力不等，带在小轮上的弯曲应力较大，而在大轮上的离心应力较 大。 ( ) 2． V带的公称长度是基准长度。 ( ) 3． V带剖面中两工作面的夹角为40°，所以带轮轮槽相应的夹角也是40°。 ( ) ad2，4． V带传动中，若不改变n1、而增大d1，可使传递功率增加。 ( ) i、 5． 为使带传动能正常工作，传动带的初拉力应越大越好。 ( ) 6． 带传动中的弹性滑动是可以防止的。 ( ) 7． 由双速电机带动V带传动，设传递功率一定，则V带应按速度高的情况进行设计。 ( ) 8． 一般带传动中传递功率P ≤50kW，带速v=5～25m/s。 ( ) 9． 齿轮传动在保证接触强度和弯曲强度的条件下，应采用较小的模数和较多的齿数，以便改善传 动性能、节省制造费用。 ( ) 10． 在渐开线圆柱齿轮传动中，相啮合的大小齿轮工作载荷相同，所以两者的齿根弯曲应力以及齿 面接触应力也分别相等。 ( ) 11． 斜齿圆柱齿轮的分度圆直径d?mnz。 ( ) 12． 一对啮合的直齿圆柱齿轮，z1=18，z2=44，若两轮的材料相同，则两轮齿根弯曲应力相同。 ( ) 13． 增大齿轮的模数，可以提高齿轮的接触强度。 ( ) 14． 齿面接触疲劳强度计算的目的是为了防止齿面点蚀失效和轮齿根部的疲劳折断。 ( ) 15． 在齿数一定的条件下，若模数m大则轮齿的承载能力强，抗弯强度高。 ( ) 16． 渐开线齿轮传动齿廓间正压力方向不变，始终沿啮合线。 ( ) 17． 闭式齿轮传动中的软齿面齿轮，常因齿面点蚀而失效。 ( ) 18． 节圆就是分度圆。 ( ) 19． 螺纹升角愈小，螺纹的自锁性能愈好。 ( ) 共20页 第11页 20． 键是一种标准零件。 ( ) 21． 平键是靠键的两侧面来传递载荷。 ( ) 22． 在轴的设计中，选择钢的种类和决定钢的热处理方法时，所根据的是轴的强度和耐磨性而不是 轴的弯曲或扭转刚度。 ( ) 23． 合金钢与碳素钢相比有较高的强度和较好的热处理性能，因此用合金钢制造的零件不但可以减 小尺寸，而且还可以减小断面变化处过渡圆角半径和降低表面粗糙度的要求。 ( ) 24． 在同时作用有弯矩和扭矩的转轴上，当载荷的大小、方向及作用点均不变时，轴上任意点的应 力也不变。 ( ) 25． 轴上零件的周向定位常用轴肩、轴环、挡圈等。 ( ) 26． 滚动轴承中，滚子轴承的承载能力比球轴承高而极限转速低。 ( ) 27． 角接触球轴承的接触角?值越大，表示其承受轴向力的能力越大。 ( ) 28． 转速n一定时，滚动轴承当量动载荷由P增为2P，则其寿命将由L降至L/2。 ( ) 29． 一个滚动轴承的基本额定动载荷是指该型号轴承的寿命为106转时所能承受的载荷。 ( ) 30． 联轴器和离合器的计算扭矩等于公称扭矩乘以一个小于1的载荷系数。 ( ) 四. 简答题 1． 什么是虚约束？什么是复合铰链？什么是局部自由度？ 2． 构件系统成为机构的充分必要条件。 3． 铰链四杆机构有曲柄存在的条件。 4． 什么是压力角？什么是传动角？它们对机构传力性能有何影响？ 5． 什么是连杆机构的极位夹角？ 6． 连杆机构输出件具有急回特性的条件。 7． 怎样确定四连杆机构的死点位置？ 8． 简述摩擦型带传动的特点。 9． 普通V带传动和平带传动相比，有什么优缺点? 10． 带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？ 11． 带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？ 12． 说明带传动中紧边拉力F1、松边拉力F2和有效拉力F、预紧力F0之间的关系。 13． 带传动工作时，带上所受应力有哪几种？如何分布？最大应力在何处？ 14． 画出带工作时的应力分布图，指出最大应力为多大？发生在何处？ 15． 在多根V带传动中，当一根带失效时，为什么全部带都要更换? 16． 普通V带的楔角与带轮的轮槽角是否相等？为什么？ 17． 带传动中为什么要求小带轮直径d1?dmin？带传动中心距a、带长L、小带轮包角?1和预紧力F0对传动有什么影响? 18． 带传动中，主动轮的圆周速度v1、带速v、从动轮的圆周速度v2相等吗？为什么？ 19． 凸轮机构中从动件的运动规律取决于什么？ 20． 齿轮传动的特点。 21． 齿轮传动的基本要求。 22． 渐开线齿廓啮合的特点。 共20页 第12页 23． 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件和连续传动条件是什么？ 24． 简述对齿轮材料的基本要求。 25． 什么是传动比？什么是齿数比？有何区别？ 26． 对于齿面硬度≤350HBS的一对齿轮传动，选取齿面硬度时，哪个齿轮的齿面硬度应高些？为什 么？ 27． 一对圆柱齿轮传动，大、小齿轮齿面接触应力是否相等？大、小齿轮的接触强度是否相等？在 什么条件下两齿轮的接触强度相等？ 28． 对于闭式软齿面、闭式硬齿面和开式齿轮传动，齿数选得太多或太少，将分别出现什么问题？ 设计时应分别按什么原则选取？ 29． 在圆柱齿轮传动设计中，为什么通常取小齿轮的齿宽大于大齿轮齿宽？ 30． 斜齿与直齿圆柱齿轮传动相比有何特点？螺旋角太大或太小会怎样，为什么一般在8?～20?范围 内取值？应按什么原则选取？ 31． 闭式软齿面齿轮传动中，当d1一定时，如何选择z1？并详述理由。 32． 为什么点蚀主要发生在节线附近的齿根面上？ 33． 斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件。 34． 蜗杆传动中蜗轮旋转方向的判定。 35． 齿轮系的主要功用是什么？ 36． 什么是定轴轮系？什么是周转轮系？ 37． 周转齿轮系的组成。 38． 螺纹连接有哪几种基本类型？ 其特点及应用范围是什么？ 39． 连接螺纹既然满足????的自锁条件，为什么还要加防松装置？ 40． 按防松原理，螺纹防松的方法可分为那几类？各举两例说明。 41． 普通平键的工作面是哪个面？平键连接有哪些失效形式？ 42． 轴的当量弯矩公式Me?M2?(?T)2中的系数?的含义是什么？ 43． 在同一工作条件下，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，为什么只提 高了轴的强度而不能提高轴的刚度？ 44． 什么是轴承的寿命？什么是轴承的额定寿命？ 45． 6314轴承代号的含义（轴承类型、精度等级、内径尺寸、直径系列）是什么？ 46． 简述滚动轴承的失效形式与计算准则。 47． 对简支梁与悬臂梁，用圆锥滚子轴承支承，试分析正装与反装对轴系刚度有何影响。 48． 当联轴器的类型确定以后，依据什么来确定联轴器型号？ 五. 计算和分析题 主要包括： (1) 机构自由度计算 (2) 平面四杆机构设计 (3) 带传动的受力分析及计算 (4) 齿轮几何尺寸计算（含标准直齿和斜齿） (5) 轮系传动比计算（含定轴轮系和行星轮系） (6) 轴系及滚动轴承组合结构分析 共20页 第13页 (7) 轴承寿命计算 各章相关例题、习题：（教材：《机械设计基础（第三版）》） (1) 1.6 (2) 2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、2.10、2.12、2.13 (3) 5.15、5.16 (4) 例6.2、例6.4、例6.5、例6.6、例6.9、例6.10、6.21、6.22、6.23、6.24、6.26、 6.28、6.30、6.31、6.32 (5) 例7.2、例7.3、例7.4、例7.5、例7.6、7.9、7.10、7.11、7.12、7.14、7.15、7.16、 7.17 (6) 9.1、9.5、9.8 (7) 例10.1、例10.2、10.14、10.15、10.17、10.18、10.20 （一）机构自由度计算 计算图6中各平面机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度和虚约束，则予以指出）。 （a） （b） （c） （d） （e） （f） 共20页 第14页 （g） （h） 图6 （二）平面四杆机构设计 1． 判断图7所列铰链四杆机构各属哪种基本类型。 图7 2． 在图8所示铰链四杆机构中，其杆长为a=45mm，b=55mm，而另两个杆的长度之和为： c+d=125mm，要求构成一曲柄摇杆机构，c、d 的长度应为多少？ 3． 在图9所示铰链四杆机构中，lAB=50mm，lBC=80mm，lCD=90mm，问：lAD为何值时（给出一取 值范围），该机构成为曲柄摇杆机构。 图8 图9 4． 如图10所示的铰链四杆机构ABCD，已知杆长lAB = 100 mm，lBC = 250 mm， lAD = 300 mm， 试求此机构为双摇杆机构时，摇杆CD的长度变化范围。 5． 铰链四杆机构中，各杆的长度为lAB=28mm， lBC=52mm，lCD=50mm，lAD=72mm，试用作图法求解： （1）取杆AD为机架时，求该机构的极位夹角θ和杆CD的最大摆角ψ。 （2）当取杆AB为机架时，将演化成何种类型的机构？为什么？ 图10 6． 设计一铰链四杆机构，已知其摇杆DC的行程速比系数K=1，摇杆长度lDC=150mm，摇杆的两 个极限位置与机架所成的夹角ψˊ=30°,ψ″= 90°。求曲柄长度lAB及连杆长度lBC。 共20页 第15页 7． 图11所示为一铰链四杆机构。AB杆作整周回转，CD杆在一定角度内摆动，最大摆角是75°， 且lCD=114mm，当构件CD摆到两极限位置时有lAC1=102mm，lAC2=229mm。试求AB杆和BC杆的长度及行程速比系数K。 图11 8． 设计一曲柄滑块机构（图12），已知曲柄长度lAB=15mm，偏距e=10mm，要求最小传动角 ?min?60?。 （1）确定连杆的长度lBC； （2）画出滑块的极限位置； （3）标出极位夹角?及行程H; （4）确定行程速比系数K。 图12 9． 图13为两种曲柄滑块机构，若已知a=120mm，b=600mm，对心时e=0及偏置时e=120mm，求 此两机构的极位夹角θ及行程速比系数K。又在对心曲柄滑块机构中，若连杆BC为二力杆件，则滑块的压力角将在什么范围内变化？（注：图示为示意，请按比例作图求解） 图13 10．设计一偏置式曲柄滑块机构（图14），已知行程速比系数K=1.4，滑块的冲程H=60mm，连杆 长度b与曲柄a之比：b/a=λ=3 。求曲柄长度a、连杆长度b及偏距e。 图14 （三）带传动的受力分析及计算 1． V带传动传递的功率P=5kW，小带轮直径dd1=140mm，转速n1=1440r/min，大带轮直径 dd2=400mm，V带传动的滑动率ε=2%，①求从动轮转速n2；②求有效拉力F。 2． V带传动传递的功率P=7.5kW，平均带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍（F1=2F2）。试 求紧边拉力F1、有效拉力F和预紧力F0。 3． 某单根V带传动，已知小轮包角α1=150°，若带与带轮间的当量摩擦因素f??0.5，预紧力 F0=280N，带速v=7m/s，若不计离心力影响，试求该传动所能传递的最大功率P。 共20页 第16页 4． 有一V带传动，传动功率为P=3.2kW，带的速度为v=8.2m／s，带的根数z=4。安装时测得预 紧力F0=120 N。试计算有效拉力F、紧边拉力Fl、松边拉力F2。 5． 单根普通V带传动，能传递的最大功率P=10kW，主动轮的转速n1 =1450r／min，主动轮、 从动轮的基准直径分别为dd1?180mm，dd2?355mm，中心距a＝630mm，带与带轮间的当量摩擦系数f??0.2，试求紧边拉力Fl和松边拉力F2。 6． V带传动两轮包角均为180°，带与带轮的当量摩擦系数为f??0.5123，若带的初拉力F0=100 N， 不考虑离心力的影响，当传递有效拉力F=130 N时，带传动是否打滑？为什么？ （四）齿轮几何尺寸计算 1． 已知渐开线基圆半径rb?35mm，求向径rK?55mm处渐开线的压力角?K和曲率半径?K。 2． 已知一标准直齿圆柱外齿轮的m = 2，z = 34，ha*?1，c*?0.25。试求该齿轮的ha，hf，h，p， d，da，df，db。 3． 有一标准渐开线直齿外圆柱齿轮，已知：m=4，齿顶圆直径da=88，试求：(1)齿数z=？（2）分 度圆直径d=？（3）齿全高h=？（4）基圆直径db=？ 4． 需要重新切制一个已破损小半的渐开线标准直齿圆柱齿轮，测得它的全齿高h≈8.96mm，齿顶 圆直径da≈211.7mm，求该齿轮的模数和齿数。 5． 某渐开线直齿圆柱齿轮的齿数z＝24，齿顶圆直径da＝204.80mm，基圆齿距pb=23.617mm， 分 度圆压力角??20?。 试求该齿轮的模数m、 压力角α、齿高系数ha*，顶隙系数c*和齿根圆直径df。 6． 已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的??20?，m=4mm，传动比i12=3，中心距a=144mm。 试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。 7． 两个标准直齿圆柱齿轮，已测得齿数z1=22，z2 = 98，小齿轮齿顶圆直径da1 = 240mm，大齿轮 全齿高h= 22.5mm, 试判断这两个齿轮能否正确啮合传动 ？ 8． 某机加工车间只能加工m=3、4、5mm三种模数的齿轮。现打算在齿轮机构中心距为180mm不 变的条件下，选配一对i=3的标准直齿圆柱齿轮机构。试确定在此车间能加工的齿轮的模数和齿数。 9． 已知一正常齿标准渐开线直齿轮，其齿数为39，外径为102.5mm，欲设计一大齿轮与其相啮合， 现要求安装中心距为116.25mm，试求这对齿轮主要尺寸。 10． 一对正确安装的标准齿轮和齿条啮合，齿轮的齿数z = 25，模数m = 5，若齿轮的转速n=50r/min， 试求齿条的移动速度。 （五）轮系传动比计算（含定轴轮系和行星轮系） 1． 图15为滚齿机滚刀与工件间的传动简图，已知各轮的齿数为：z1=35，z2=10，z3=30，z4=70，z5=40， z6=90，z7=1，z8=84。求毛坯回转一转时滚刀轴的转数。 z1?20，z2?40，z4?60，z3?15，2． 在图16所示的齿轮系中，已知轮1转向n1如图示。各轮齿数为： z5?z6?18，z7?1（左旋蜗杆）000r/min，z8?40，z9?20。若n1?1，齿轮9的模数m?3mm， 试求齿条10的速度v10及其移动方向（可在图中用箭头标出）。 3． 在图17所示轮系中，蜗杆1为双头左旋蜗杆z1=2，转向如图所示，蜗轮的齿数为z2=50，蜗杆2? 为单头右旋蜗杆z2??1, 蜗轮3的齿数为z3=40, 其余各轮齿数为z3??30, z4=20,z4??26, 共20页 第17页 z5=18,z5??46,z6=16, z7=22。求i17及n7的方向。 图15 图16 4． 图18所示轮系，已知z1?30，z2?20，z2??30，z3?74，且已知n1=100r/min。试求nH。 图17 图18 5． 在图19所示轮系中，各齿轮均为标准齿轮且模数相同，已知z1=20，z2=48，z2??20。试求z3 及传动比i1H。 6． 在图20所示轮系中，已知各轮齿数z1=z2'=41，z2=z3=39，求手柄H与轮1的传动比iH1。 图19 图20 （六）轴系及滚动轴承组合结构分析 1. 试分析图21中的结构错误,分别说明理由,并画出正确的结构图。 共20页 第18页 图21 2. 指出图22所示轴上结构标明处有哪些不合理的地方？ 图22 3. 如图23所示为轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。按示例①所示，指出其他错误（不少于7外）。 （注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角） 示例：①—缺少调整垫片 图23 4. 试指出图24中的轴系结构错误(除1外,不少于5处)。（参照示例在错误处写出序号，并在图下 方空白处按序号简要说明错误内容，不必在图上改正。其中润滑方式、倒角和圆角忽略不计。） 示例：①—缺少调整垫片 图24 共20页 第19页 5. 试指出图25中的轴系结构错误（除1外,不少于5处）。（参照示例在错误处写出序号，并在图 下方空白处按序号简要说明错误内容，不必在图上改正。其中润滑方式、倒角和圆角忽略不计。） 示例：①—缺少调整垫片 图25 （七）轴承寿命计算 1． 一对7207AC轴承，外圈宽边相对安装。已知两轴承的径向载荷Fr1?5000N，Fr2?4500N，外 加轴向载荷FX?2600N，方向如图26所示。判别系数e?0.68，当Fa/Fr?e，X?1，Y?0；当Fa/Fr?e时，X?0.41，Y?0.87，内部轴向力FS?0.68Fr。试画出两轴承内部轴向力Fs1、Fs2的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。 图26 2． 一工程机械的传动装置中，根据工作条件拟在某传动轴上安装一对型号为7307AC的角接触球 Fr2?2060N，轴承，如图27所示。已知两轴承的径向载荷Fr1?1000N，外加轴向载荷FX?880N， 内部轴向力FS?0.68Fr，判别系数e?0.68，当Fa/Fr?e，X?1，当Fa/Fr?e时，X?0.41，Y?0； 。试画出两轴承内部轴向力Fs1、Fs2的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。 Y?0.87， 图27 共20页 第20页