一、判断题
１. 即使两构件的相对运动是平动，他们也不一定构成移动副。 ( ) ２．对于联接螺纹，即使制造和装配足够精确，螺纹牙受力也是不均匀的。 ( )
３．零件受变应力作用，则作用在零件上的载荷是变载荷。 ( ) ４. 联接承受横向力，则螺栓的失效形式是剪切强度不足。 ( ) ５. 在高转速、有振动的场合，楔键联接没有平键联接好。 ( ) ６. 滚动轴承的基本额定寿命是指滚动轴承的任一元件出现疲劳点蚀前轴承运转的总转数或一定转速下的工作小时数。 ( ) ７. 传动轴只承受弯矩作用，心轴只承受扭矩作用。 ( )
８. 滚子链传动的动载荷随链条节距增大而增大，随链轮齿数增大而减小。 ( )
９. 相互啮合的齿轮，齿面接触强度一定相等，齿根弯曲疲劳强度一般不等。 ( )
10. 带传动的平均传动比等于常数，链传动的平均传动比随载荷的大小而改变。 ( )
11. 带传动的弹性滑动是不可避免的。 ( )
12. 滚动轴承的当量动载荷是指轴承寿命为转时，轴承所能承受的最大载荷。 ( )
13. 凸缘联轴器和齿式联轴器都可以补偿两轴的安装误差。 ( ) 14. 流体动压单油楔向心滑动轴承的承载能力与其半径间隙成正比。
1
机械设计（基础）复习题
( )
15. 只要是啮合传动，则其瞬时传动比不变。 ( )
16. 带传动存在弹性滑动的根本原因是松、紧边存在拉力差。 ( ) 17. 润滑油的油性越好则其粘度越大。 ( )
18. 仅从提高螺纹联接的疲劳强度考虑，增大螺栓刚度是不合理的。 ( )
19. 对于蜗杆传动，其传动中心距公式为
。 ( )
。
20. 蜗杆传动本质上属于齿轮传动，因此其传动比公式也为( )
21. 滚子链链轮的齿数取得过大，将使链传动的寿命明显减小。 ( ) 22. 对滑动轴承来讲，轴颈与轴瓦的摩擦和磨损是不可避免的。 ( ) 23. 在动力传动中，V带传动比平带传动应用广泛的主要原因是V带与带轮间的当量摩擦系数更大。 ( )
24. 带传动靠摩擦力工作，因此带轮的工作表面越粗糙越好，张紧力越大越好。 ( )
25. 在分度圆直径不变的情况下，齿轮的齿数越大则其齿根弯曲疲劳强度越小。 ( )
26. 能减振的联轴器一定能缓冲，能缓冲的联轴器一定能减振。 ( ) 27. 零件具有良好的工艺性，意思是零件便于制造。 ( ) 28. 应力幅不变的应力称为稳定变应力。 ( ) 29. 带传动张紧的目的是增大初拉力。 ( )
2
机械设计（基础）复习题
30. 齿轮软、硬齿面以HB350为界，是因为软、硬齿面齿轮的设计准则不同。 ( )
31. 与斜齿轮一样，蜗杆传动正确啮合的条件之一是蜗杆螺旋角等于蜗轮螺旋角。 ( )
32. 动压润滑向心轴承的最小油膜厚度出现在外载荷的作用线上。 ( )
33. 紧螺栓联接的螺栓强度公式
中，1.3是安全系数。 ( )
34. 对于受轴向载荷的紧螺栓联接，当螺栓、被联接件刚度和预紧力都不变时，增大工作载荷，残余预紧力必然减小。 ( )
35. 当轴的刚度不够时，可改用强度大的合金钢代替原来的碳素钢来提高刚度。 ( )
36. 滚子链的节距越大，则链条承载能力越强，因此高速重载下宜选用大节距链。 ( )
37. V带传动具有缓冲隔振的能力，故广泛应用于加工机床的分度传动链系统中。 ( )
38. 机械零件在工作中产生失效，意味着零件破坏了。 ( ) 39. 若转子是动平衡的，则它一定也是静平衡的。 ( )
40. 从有利于滚动轴承寿命的角度看，外圈固定内圈转动比内圈固定外圈转动好。 ( ) 二、选择题
１．传动中用得最广的螺纹是 ____ 。
3
机械设计（基础）复习题
a.三角形螺纹 b.矩形螺纹 c.梯形螺纹 d.锯齿形螺纹
２．按齿面接触强度设计齿轮时，应将 ____ 中较小者代入设计公式。 a.d.
b.
c.
３. 下述联接中，____ 一般不用于轴毂联接。
a.螺纹联接 b.键联接 c.焊接 d.过渡配合联接
４. 下列直径、直径系列相同的四种轴承中，____ 极限转速最高；____ 承受径向载荷最大；____ 能够同时承受较大的径向与轴 向载荷；____ 完全不能承受轴向力。
a.向心短圆柱滚子轴承 b.深沟球轴承 c.圆锥滚子轴承 d.单向推力球轴承
５. 在开口传动中，V带用得比平带多，这是因为 ____ 。 a.V带截面积大，强度大 b.V带与带轮接触面积大 c.V带无接头 d.V带与带轮间的摩擦系数大
６. 疲劳曲线是指材料试件的 ____ 之间的关系曲线。 a.疲劳极限循环次数N c.疲劳破坏应力应力循环基数
７. 开式齿轮传动常见的失效形式是 ____ 。
4
与应力循环次数N b.疲劳极限与应力
与应力循环次数N d.疲劳破坏应力与
机械设计（基础）复习题
a.齿面疲劳点蚀 b.齿面磨损 c.齿面胶合 d.齿面塑性变形
８. 蜗杆传动单位时间内的发热量，是以 ____ 来进行计算的。 a.润滑油的工作温度和流量 b.润滑油的工作温度和环境温度
c.润滑油的工作温度和箱体散热能力 d.传递功率和传动效率
９. 使用弯扭合成当量弯矩法计算转轴强度时，采用校正系数是考虑到 ____ 。
a.扭转切应力可能不是对称循环应力 b.弯曲应力可能不是对称循环应力
c.轴上有键槽 d.轴上有应力集中 10. 当滚动轴承主要承受径向力、轴向力较小而转速较高时，应优先考虑选用 ____ 。
a.向心球轴承 b.调心球轴承 c.角接触球轴承 d.推力球轴承
11. 在键联接设计中，普通平键的长度主要根据 ____ 选定。 a.传递转矩的大小 b.轴的直径大小 c.轮毂的长度 d.轮毂装配工艺
12. 圆柱螺旋拉伸弹簧受载时，其簧丝截面主要受有 ____ 。 a.拉应力 b.压应力 c.切应力 d.弯曲应力 13. 螺杆相对于螺母转过一周时，两者沿轴线方向相对移动的距离是
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机械设计（基础）复习题
____ 。
a.一个螺距 b.螺距×线数 c.导程×线数 d.导程/线数
14. 带传动工作时的弹性滑动是由于 ____ 。
a.小带轮包角过小 b.带与带轮间的摩擦系数偏低 c.带的初拉力不足 d.带的松、紧边拉力不等
15. 一对相互啮合的圆柱齿轮，通常将小齿轮的齿宽取得略大于大齿轮的齿宽，其主要目的是 ____ 。
a.使小齿轮的强度略大一些 b.修正齿宽计算中的误差 c.便于安装，保证接触线长度 d.避免沿齿向载荷分布不均 16. 蜗杆传动的下列配对材料中，性能较好的是 ____ 。
a.钢和铸铁 b.钢和青铜 c.钢和钢 d.青铜和青铜
17. 套筒联轴器的主要特点是 ____ 。
a.结构简单、径向尺寸小 b.装拆时轴无须作轴向移动 c.可用于高速传动 d.承载能力大，能缓冲 18. 弹簧指数取值过大的缺点是 ____ 。
a.簧丝弯曲变形过大，易产生微裂纹 b.簧丝截面内侧切应力过大，影响强度
c.弹簧卷制困难 d.弹簧太软，不便使用
19. 载荷变化较大时，联轴器宜选用 ____ 。
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机械设计（基础）复习题
a.凸缘联轴器 b.弹性柱销联轴器 c.万向联轴器 d.齿轮联轴器
20. 对于蜗杆传动，下面四个传动比公式中，____ 是错误的。 a.
b.
c.
d.
21. 对于滑键和导向键，____ 的说法是错误的。
a.周向定位好 b.用于动联接 c.主要用于轴向定位 d.主要用于周向定位
22. 为使磨损均匀，链轮的齿数最好是 ____ 。
a.两链轮齿数互质 b.链轮齿数与链节数成比例 c.链轮齿数与链节数互质 d.两链轮的齿数成整数比 23. 带传动传动比的准确公式是 ____ 。 a.
b.
c.
d.
24. 平键的工作面是 ____ ，楔键的工作面是 ____ ，前者适合 ____ ，后者适合 ____ 。
a.上下面 b.两侧面 c.高速且对中良好 d.低速且有单向轴向力
25. 一对互相啮合的齿轮，若大小齿轮材质相同，则其接触强度 ____ ，弯曲疲劳强度 ____ 。
a.小齿轮大 b.大齿轮大 c.两者相同 d.不能肯定，要计算后才知道
26. 当链条速度一定时，为了降低链传动的动载荷，应该 ____ 。 a.增大链节距 b.减小链节距 c.采用双排链，节距不变
7
机械设计（基础）复习题
d.适当增大中心距
27. 有一转轴，初步结构设计后计算其弯曲强度和刚度，发现强度足够，刚度稍感不足，下列改进措施中，____ 是最好的。
a.尺寸不变，改用机械性能更好的高强度钢 b.材质不变，适当增大直径
c.改用更便宜的钢材，适当增大直径 d.适当减小载荷 28. 相互啮合的一对齿轮，其应力关系为 ____ 。 a.d.
b.
c.
29. 联接螺纹一般采用三角形螺纹是因为其 ____ 较好。
a.制造工艺性能 b.传动性能 c.强度和刚度 d.自锁性能
30. 下面四种情况中，____ 可能形成雷诺动压润滑油膜。
31. 下列齿轮参数中，____ 不是标准参数。 a.m b. c.z d.
32. 推力球轴承不宜用于高转速的轴，这是因为高速时 ____ ，从而导致轴承寿命下降。
a.滚动阻力过大 b.冲击过大 c.噪声过大 d.滚动体离心力过大
33. V带带轮的最小直径取决于 ____ 。
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机械设计（基础）复习题
a.带的型号 b.传动比 c.带的线速度 d.高速轴的转速
34. 疲劳强度计算中，综合系数
仅影响 ____ 。
a.最大应力 b.最小应力 c.平均应力 d.应力幅 35. 轴可分为转轴、心轴、传动轴，其中转轴是指 ____ 的轴。 a.工作中要转动 b.同时受弯矩、扭矩作用 c.只受扭矩作用 d.只受弯矩作用
36. 齿轮产生疲劳点蚀的根本原因是 ____ 。
a.变应力作用 b.材料有缺陷 c.表面有加工刀痕 d.采用低粘度油润滑
37. 今有A、B两个拉簧，几何参数除>外，其余参数及材质均相同。现在逐渐增大拉力F，则 ____ 。
a.两弹簧同时断 b.A弹簧先断 c.B弹簧先断 d.哪个弹簧先端的结果是随机的
38. 对闭式齿轮传动，点蚀首先发生在 ____ 。
a.节点 b.节点下方附近 c.齿顶附近 d.节点上方附近
39. 受预紧力F'的紧螺栓，在轴向载荷F的作用下，螺栓的总拉力等于 ____ 。 a.
b.
c.
d.
40. 对蜗杆传动来讲，下列公式中 ____ 是不正确的。 a.
b.
c.
d.
9
机械设计（基础）复习题
41. 大尺寸的蜗轮通常采用组合结构，其目的是 ____ 。
a.提高刚度 b.提高传动效率 c.增大使用寿命 d.节省贵重金属
42. 按弯曲疲劳强度设计齿轮时，应将 ____ 中大者带入设计公式。 d.
a.
b.
c.
43. 当被联接件一个较薄，一个很厚而且又需经常拆卸时，应采用 ____ 。
a.双头螺柱联接 b.螺钉联接 c.紧定螺钉联接 d.螺栓联接
44. 在螺栓联接中，当被联接件为铸铁时，通常在被联接件上制出凸台或沉坑，其目的是 ____ 。
a.改善螺纹牙间载荷分布 b.避免产生附加弯曲应力 c.提高螺栓的自锁性能 d.提高螺栓疲劳强度
45. 在设计滚子链时，一般将链节数取成偶数，其主要目的是 ____ 。 a.防止脱链 b.提高传动平稳性 c.避免使用过渡链节 d.减小链重量
46. 在销孔是盲孔或拆卸困难的场合，最好采用 ____ 。
a.圆柱销 b.圆锥销 c.开尾圆锥销 d.内螺纹圆锥销
47. 渐开线的弯曲程度取决于 ____ 的大小。
a.分度圆 b.基圆 c.齿根圆 d.齿顶圆
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机械设计（基础）复习题
48. 通常将飞轮装在转速较高的轴上，这样做是为了 ____ 。 a.减小力矩M
49. 槽轮机构主要由槽轮、带圆销的拨盘和机架组成， ____ 为原动件。
a.槽轮 b.槽轮和带圆销的拨盘都可作 c.只能以带圆销的拨盘
50. 斜齿轮的标准模数是 ____ 。
a.轴面模数 b.端面模数 c.法面模数 d.大端模数 51. 通过 ____ 可使曲柄摇杆机构演化为双曲柄机构。
a.将回转副的尺寸扩大 b.用移动副取代转动副 c.增大构件的长度 d.以最短杆件作机架
52. 曲柄摇杆机构当摇杆为主动件时，则机构的传动角是指 ____ 。 a.连杆与曲柄所夹锐角 b.连杆与曲柄所夹锐角的余角 c.连杆与摇杆所夹锐角 d.连杆与摇杆所夹锐角的余角
53. 在以半径=100mm为基圆所展开的渐开线上有任意一点K，若K点的压力角=30°，则渐开线上K点的曲率半径等于 ____ 。
a.50.00mm
b.57.74mm
c.115.47mm
b.降低δ c.减小J d.减小驱动
d.173.21mm
54. 铰链四杆机构的杆长为a=60，b=80，c=100，d=90。若以杆a为机架，则此四杆机构 ____ 。
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机械设计（基础）复习题
a.无整转副，无曲柄 b.有整转副而无曲柄 c.有整转副且有一个曲柄 d.有整转副且有两个曲柄
55. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 ____ 。
a.两齿轮的模数和齿距分别相等 b.两齿轮的模数和压力角分别相等
c.两齿轮的基圆相等 d.两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等 三、填空题
１．机械零件产生疲劳失效的根本原因是 ____ 。 ２．按失效机理，磨损分为 ____ 。 ３. 选择材料应遵循的原则是 ____ 。 ４. 提高铸件结构工艺性的原则措施有 ____ 。 ５. 提高联接螺栓强度的措施有 ____ 。 ６. 紧螺栓联接强度条件式
中，系数1.3的含义是 ____ 。
７. 受拉螺栓的强度计算中，只计算螺杆的拉伸强度，而不计算螺纹牙、钉头的剪切强度，这是因为 ____ 。
８. 根据循环特性的不同，常见的稳定循环变应力有 ____ ，其中 ____ 应力是最危险的。
９. 只受预紧力的螺栓联接中，螺栓危险截面上受有____，计算螺栓直径时按____计算，乘上系数____来考虑____应力的影响。 10. 梯形、锯齿形、三角形三种牙形的螺纹中，自锁性能最好的是
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机械设计（基础）复习题
____；传动效率最高的是____。
11. 高速重载的闭式齿轮传动，若润滑不良则容易发生 ____ 失效。 12. 齿轮传动轮齿失效的可能形式有 ____ 。 13. 开式齿轮传动最主要的失效形式是 ____ 。 14. 与带传动相比，齿轮传动的优点是 ____ 。
15. 一对相互啮合的标准直齿圆柱齿轮。若两齿轮材质相同，则两齿轮的接触疲劳强度 ____ ；齿根弯曲疲劳强度 ____ 。
16. 图示斜齿轮轮系，轮1是主动轮，其螺旋线方向为左旋。以Ft、Fr、Fa表示齿轮1的切向力、径向力和轴向力，并设三个齿轮的
材质相同，不计传动中的摩擦损失。则： ① 齿轮2、3的螺旋线方向分别为 ____ ；
② 齿轮 ____ 的弯曲疲劳强度最低； ③ 齿轮 ____ 的接触疲劳强度最高；
④ 中间轴是 ____ 轴； ⑤ 中间轴所受的径向力等于 ____ 、轴向力等于 ____ 。
17. ____ 蜗杆传动必须进行热平衡计算，否则 ____ 。
18. 因为蜗杆传动相对滑动速度大，摩擦功耗高，容易产生胶合失效。因此对蜗杆蜗轮副材料组合的要求一般是 ____ 。 19. 阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是 ____ 。
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机械设计（基础）复习题
20. 蜗杆传动的中心距公式是 ____ 。
21. 通常蜗杆传动的强度计算只是针对蜗轮，这是因为 ____ 。 22. 在蜗杆蜗轮机构中，将蜗杆中圆直径标准化的目的是 ____ 。 23. 链传动中，在传动比一定的情况下，小链轮齿数不宜过小，否则 ____ ；小链轮齿数也不宜过大，否则 ____ 。
24. V带传动中，带中的应力有 ____ ，最大应力发生在是 ____ 。 25. V带传动中，带的速度太小会 ____ ，带的速度太大会 ____ 。 26. 套筒滚子链的链长一般取为偶数个链节，是为了 ____ 。 27. 链传动参数中，不能太大，否则 ____ 。
28. 套筒滚子链传动的瞬时传动比不恒定，其根本原因是 ____ 。 29. 一般大中心距水平布置的带传动紧边应 ____ ；而链传动紧边应 ____ 。
30. 由于带传动存在 ____ ，因而带轮的线速度与带的速度不等。若传动过载，则打滑首先发生在 ____ 。
31. 在一般工作温度下，仅为提高刚度而采用合金钢是不合理的，因为 ____ 。
32. 在进行轴的结构设计时，为使轴上零件定位准确，轴肩圆角半径 ____ 零件毂孔的圆角半径。
33. 滑动轴承在 ____ 情况下应用效果比滚动轴承好。
34. 机械中广泛采用油润滑是因为油润滑除了可降低摩擦系数外，还有 ____ 。
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机械设计（基础）复习题
35. 滑动轴承存在雷诺动压油膜的必要条件是 ____ 。
36. 混合摩擦滑动轴承的计算中，验算pv值的目的是 ____ ；验算
p值的目的是 ____ 。
37. 表征液体内部摩擦阻力的粘性流体摩擦定律的文字叙述是 ____ ，其数学表达式是 ____ 。
38. 对于深沟球轴承，若当量动载荷增大
一倍，则其寿命 ____ 。
39. 在内径和直径系列相同的情况下，图示四种轴承中，极限转速最高的是 ____ ；承受径向
载荷能力最大的是 ____ ；完全不能承受轴向载荷的是 ____ 。 40. 滚动轴承的基本额定寿命是 ____ ，基本额定动载荷是 ____ 。 41. 两构件组成回转副时，其相对运动瞬心在 ____ 处；组成移动副时，其瞬心在 ____ ；组成高副时，瞬心在 ____ 上。 42. 构件组合具有确定相对运动的条件是 ____ 。 43. 机构处于死点位置时，其传动角等于 ____ 。 44. 保证滚子从动件凸轮机构运动不失真的条件是 ____ 。 45. 保证平底从动件凸轮机构运动不失真的条件是 ____ 。 46. 对于直齿圆锥齿轮，齿数 ____ 决定了轮齿的形状，而齿数 ____ 影响传动比和外阔尺寸。
47. 直齿圆柱齿轮的当量齿数= ____ ，斜齿圆柱齿轮的当量齿数
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机械设计（基础）复习题
= ____ ，直齿圆锥齿轮的当量齿数= ____ 。
48. 在机器中加装飞轮，除了可降低速度波动外，还可 ____ 。 49. “回转件是动平衡的”，其含义是 ____ 。 50. 长径比大的转子一般应进行 ____ 平衡。 四、问答题
１．何谓滚动轴承的基本额定寿命？答____ ２．哪些蜗杆传动必须进行热平衡计算？答____ ３. 开式齿轮传动的主要失效形式是什么？答____
４. 一对相互啮合的齿轮，其接触应力的关系怎样？为什么？答____ ５. 混合摩擦滑动轴承一般应计算哪些内容？说明理由。答____ ６. 提高零件耐磨性的措施有哪些？答____ ７. 轴的结构设计中，一般应遵循哪些原则？答____ ８. 齿轮传动有哪些优缺点？答____ ９. 带传动有哪些优缺点？答____
10. 影响零件强度的因素是哪些方面的因素？答____
11. 对于需切削加工的零件，结构设计时应遵循哪些原则？答____ 12. 简述联轴器的选择步骤。答____ 13. 选择联轴器应考虑哪些问题？答____
14. 在轴的结构设计中，一般要求键槽划一。请解释：键槽划一的意思。答____
15. 在轴的结构设计中，要求圆角尽可能划一，这是为什么？答____
16
机械设计（基础）复习题
16. 细牙螺纹常应用于哪些场合？答____ 17. 螺纹联接放松的原则措施有哪几种？答____ 18. 弹簧有哪些功用？答____
19. 在材质、载荷一定的条件下，影响齿轮接触疲劳强度最主要的因素是什么？答____
20. 在材质、载荷一定的条件下，影响齿轮齿根弯曲疲劳强度最主要的因素是什么？答____
21. 链传动在什么情况下容易出现跳齿失效？为什么？答____ 22. 在轴系设计中，两端单向固定的含义是什么？一端双向固定的含义又是什么？答____
23. 何谓转轴？何谓传动轴？何谓心轴？答____
24. 楔键联接为什么不宜用于高转速和有振动的场合？答____ 25. 齿轮传动可能的失效形式有哪些？答____ 26. 套筒滚子链传动可能的失效形式有哪些？答____ 27. 影响带传动工作能力的因素有哪些？答____ 28. 提高联接螺栓强度的措施有哪些？答____
29. 为什么滑动轴承的轴瓦很少采用单金属轴瓦？答____ 30. 何谓周转轮系？何谓定轴轮系？答____
31. 采用渐开线作为齿廓曲线，除了能保持瞬时传动比恒定外，还有哪些优点？答____
32. 机器中的周期性速度波动能够完全消除吗？为什么？答____
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机械设计（基础）复习题
33. 何谓“静平衡”？何谓“动平衡”？答____ 34. 何谓刚性冲击？何谓柔性冲击？答____
35. 为什么连杆机构一般都不应用于高速的场合？答____ 36. 轮系有哪些应用？答____
37. 凸轮机构的主要缺点是什么？答____ 38. 何谓标准齿轮？何谓标准中心距传动？答____ 39. 机构演化的常用方法有哪些？答____
40. 设计直动从动件盘形凸轮机构时，若发现压力角超标，可采用的改进措施主要有哪些（运动规律保持不变）？答____ 五、分析题
１．在螺栓联接中，有时采用图示的
细光杆螺栓或空心螺栓。试分析这样做的目的何在 （用文字、公式或图说明均可）。 解____
２．斜齿轮传动如图。已知：==24，=36，三
个齿轮的材质完全一样，忽略摩擦。试分析：
① 哪个齿轮接触强度最大？ ② 哪个齿轮弯曲强度最低？ ③ 若轮1的切向力为Ft，轴向力为Fa，径向力为Fr，那么轴Ⅱ所受的轴向力和径向力各为多少？
18
机械设计（基础）复习题
④ 轴Ⅱ是传动轴、心轴还是转轴？ 解____
３. 手动起重机构如图所示。
① 确定蜗杆和蜗轮的螺旋线方向； ② 标出蜗杆所受力的三个分量。 解____
４. 带式运输机如图所示。有人认为：“如果电
动机容量和减速器中齿轮的强度足够，那么只需将
小带轮直径增大一倍，则运输机的生产率将会提高一倍”。试分析上述说法正确与否。 解____
５. 要求配置电动机与工作机之间的减速传动系统。现有两个配置方案：
① 电动机+单级蜗杆传动+直齿圆柱齿轮传动+工作机； ② 电动机+直齿圆柱齿轮传动+单级蜗杆传动+工作机。 试分析：哪一个方案合理些？ 解____
19
机械设计（基础）复习题
６. 接长扳手如图。已知联接采用
两个受剪螺栓。试分析：从强度的观点来看， 该联接结构有什么问题？应怎样改进？ 解____
７. 一对标准齿轮相互啮合，大小齿轮的材质完全相同。试分析： ① 大、小齿轮的齿根弯曲疲劳强度相同否？两者的齿面接触疲劳强度相同否？
② 若小齿轮的材质远优于大齿轮，弯曲疲劳强度和接触疲劳强度又怎样变化？ 解____
８. 滚动轴承有两种工作方式：① 外圈固定，内圈转动；② 内圈固定，外圈转动。
现假定载荷的大小和方向相对于固定圈不变。以向心短圆柱滚子轴承为例，分析两种工作方式的寿命长短。 解____
20
机械设计（基础）复习题
９. 有两对标准齿轮，参数如下：Ⅰ ＝20、=60、m=3；Ⅱ ＝30、=90、m=2。两对齿轮的精度、材质配对、工作情况
及其他参数均相同。试比较这两对齿轮传动的齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、工作平稳性及制造成本。 解____
10. 液体动压向心滑动轴承与
轴颈的相对位置从静止到稳定运行如图。试分析： 为什么会出现这四种相对位置？ 画出稳定运行时油膜的油压分布图。 解____
11. 液压油缸缸体和缸盖的螺栓联接如图所
示。其中：左边是一种联接方案(采用普通受拉螺栓)，
右边是另一种联接方案(采用钩头螺栓)。试分析这两种方案的优缺点。
（注：图中e≈，为螺纹危险截面直径） 解____
21
机械设计（基础）复习题
12. 要求配置电动机与工作机之间的减速传动系统。现有两个配置方案：
① 电动机+V带传动+直齿圆柱齿轮传动+工作机； ② 电动机+直齿圆柱齿轮传动+V带传动+工作机。 试分析：哪一个方案合理些？ 解____
13. 传动系统如图所示，试分析：
① 主动小齿轮的螺旋线方向（标出）？
② 为使从动斜齿轮和蜗杆的轴向力抵消一部分，蜗杆蜗轮的螺旋线旋向如何？
③ 标出蜗轮所受作用力的三个分量。 解____
14. 图示为往复工作的液
压油缸，油缸体和油缸盖采用受拉螺栓联接。
联接有两种方式：图a)采用短螺栓联接，图b)采用长螺栓联接，两
种方案的螺栓直径相同。试分析：
22
机械设计（基础）复习题
上述两个方案中，哪一个好些？ 解____
15. 由滚子链的功率曲线可知：只要小链轮的转速过大，即使传递的功率很小，滚子链也会发生胶合失效。试分析这是为什么？ 解____
16. 试分析图示钩头
螺栓联接有何缺点
（图中e≈，为螺纹小
轮。试分析该联接有何缺点。
径）。
解____
解____
17. 图示为青铜齿圈、铸
铁轮芯的装配式蜗
18. 图a)为安装齿轮的轴的
两种方案，两个齿轮一个是输入轮，一个是输出
轮。图b)为小圆锥齿轮轴的两种支撑方案。试从强度的角度分析两种方 案的优劣。
23
机械设计（基础）复习题
解____
19. 夹紧机构
如图所示，试说明 其工作原理。 解____
20. 多杆机构如
图所示。试分析：该
机构由几个四杆机构组成（构件
用1、2、…等数字标出）？各个
四杆机构的名称？ 解____
22. 试分
21. 凸轮机构如图析：图示曲柄滑
示。使用中发现，由于从动件
块机构当曲柄主动时 与凸轮是尖顶接触，磨损很快。为了降低磨
损，延长使用寿命，有人
是否存在急回特性？ 该机构的最小传动角 出现在什么位置？
24
机械设计（基础）复习题
建议：改尖顶从动
解____
件为滚子从动件，在从动 件尖顶处安装一个
半径为20mm 的滚子，将凸轮的轮廓向径均
匀切小20mm。试分析该建议的可行性。 解____
六、结构、作图题
１．两板搭接承受
２．采用普通受
拉螺栓联接的刚性凸
横向载荷。采用受拉螺栓
缘联轴器如图所示。试指出图
联接。试完成联接结构图。
中
的结构错误。
解____
解____
２．指出图a)、b)中的结构错误４. 指出图a)、b)中的结构错误（作出正确的图或用文字说明 均可）。
（作出正确的图或用文字说明 均可）。
25
机械设计（基础）复习题
解____
解____
５. 指出图中的结构错误(作出正６. 图示同一功能的零件的两种确的图或用文字说明)。
结构，试分析哪一种结构合理 （必须说明理由）。
解____
解____
７. 图示两个零件采用螺钉联接，８. 两板搭接承受横向载荷。采用试指出或改正其结构设计错 误之处。
受剪螺栓联接。试完成该联 接结构图（包括剖面线）。
解____
解____
９. 装配式蜗
轮结构(部分)如右图
10. 指出图中的结构错误(作出正确的图或用文字说明)。
所示。试指出结构不合理之处
26
机械设计（基础）复习题
并加以简要说明。 解____
解____
12. 图示平带带轮的两种结构，试分析哪一种结构合理（必须 说明理由）。
11. 指出图中的结构错误(作出正确的图或用文字说明)。
解____
解____
13. 右图所示为液压缸
缸盖和缸体采用螺栓联接的两种结构。 问哪一种合理？为什么？ 解____
14. 曲柄四杆机构如图所示。 ① 标出瞬心出机构最小传动角。
。 ② 标
15. 对心直动滚子从
动件盘形凸轮机构如图 所示。
27
机械设计（基础）复习题
① 画出凸轮基圆； ② 标出K点压力角。
解____
解____
17. 曲柄滑块机构如图所示。 ① 标出瞬心
16. 标准直齿
圆柱齿轮标准中心距传
动如图所示。试用图解法求齿轮
１、２的基圆半径，进而确定传 动比。 解____
18. 直齿圆柱标准齿轮标准中心距传动的参数为：=20，=50，m=4。 试确定：① 实际啮合线的长度；② 齿轮的基圆齿距；③ 重叠系数的概略值。
七、计算题
少？
。
② 该机构的最小传动角为多
解____
28
机械设计（基础）复习题
１．接长扳手如图示。联接采用受拉螺栓，试根据强度条件导出
螺栓危险截面直径的计算式(已知常数必须化简)。
解答提示
２．转轴用圆锥滚子轴承支撑如图。已知P =4kw，n=960rpm，
三班制工作。=2800N，
=1080N，=230N。要求轴 承的寿命大于
h，脂润
滑。试验算轴承的寿命是否够。 注：轴承极限转速=5000，基本额定动载荷=63000N，
基本额定静载荷=74000N，e=0.37，Y=1.6，
=0.9。当
≤e时，X=1，Y=0；当
>e时，
Y=1.6，X=0.4。载荷系数=1.2，s =Fr/2Y，
当量动载荷
P=(XFr+YFa)，
。］
29
机械设计（基础）复习题
解答提示
４. 带式制动
器如右图所示。已知：
３. 钢丝绳 带与鼓轮间的摩擦系数
牵引的况用小车
如右图所示。设钢丝绳 与压板间的摩擦系数为 μ，试导出压紧螺栓的 强度条件。 解答提示
为0.28，鼓轮
直径D =300mm，带宽60mm，带允许最
大拉力800N，求鼓轮顺时针和逆时针
转动时所需制动力F和制动力矩T。 解答提示
６. 一螺栓联接受预紧力
５. 某轴由圆锥
滚子轴承支撑如右图
所示。已知在室温下工作，载荷 平稳，
=2000N，
而螺栓的变形为2。问： ① 螺栓的变形正好是被
=4000N， 联接件变形的5倍时，作用于螺
30
F'=4000N后，被联接件的变形为，
机械设计（基础）复习题
=1030N，轴转速n=1000rpm。 栓
的工作载荷等于多少？
试计算这轴承的使用寿命=？
注：轴承参数为 =34000N， ② 当被联接件的变形刚S=
，e=0.38，
好为零时，作用于螺栓的总拉
当>e时，X=0.4，Y=1.6］ 力等 解答提示
于多少？ 解答提示
７. 轴系如图。已知：M=450kNmm，F=3000N，
=1000N，S=0.25Fr。 求：① 解答提示
=？
=？ ② 做出弯矩图并求最大弯矩
=？
８. 起重卷筒如图。钢绳的一端利
用夹板由两个螺栓将其夹紧在卷筒之上，钢绳与
夹板、钢绳与卷筒之间的摩擦系数均为f ，摩擦可靠性系数为，
31
机械设计（基础）复习题
螺栓材料的
许用应力为[]，起重量为Q(N)，要求当重物处于最低位置时，钢丝绳在卷筒
上仍然绕有两圈。试求螺栓危险截面直径（导出公式）。 解答提示
９. 图示汽缸盖
与缸体采用8个受拉螺栓联 接，汽缸内径 D =160mm，工作前每个
螺栓的预紧力为F'=5024N，当工作气
压 p 加上后，结合面不得产生间隙。
问：如被联接件刚度是螺栓刚度的4
倍，允许的最大工作气压p＝？
10. 右图所示为手
动起重机构。已知 =1， =60，q =8，m =10，=20°，
摩擦
系数 f =0.1，D =500mm，L =400mm，
作用在手柄A上的圆周力 P =200N。
问：① 重物上升时蜗杆的转向？
② 只考虑啮合摩擦时的传动效率
32
机械设计（基础）复习题
解答提示
=？
③ 能提升的最大重量 Q =？ 解答
11. 夹紧螺栓联接如右图所示。手
柄承受载荷 P ，螺栓个数为 2，手柄长 L ，被夹轴直径
为d，结合面摩擦系数为f ， 防滑可靠性系数为。假定 摩擦力以集中力的形式作用于轴两侧。试导出所需螺栓危 险截面直径的计算公式。 答案
12. 已知汽缸压
强 p =0.5N/mm，直径
D =1100mm，采用普通螺栓联
接，
z =20，均匀布置在=1500mm的圆
周上。汽缸有密封要求，其
残余预紧
力 F\" =1.5F（F 为螺栓承受的工作
载荷），相对刚度为=0.8，许用应力[]=80N/mm。 试计算所需螺栓的直径及所需预紧力的大小。 答案
33
机械设计（基础）复习题
13. 机构如
14. 指出图示
图示。问：欲使其具
有确定的相对运动，需几个 主动件？ 答案
15. 轮系
如图。 已知： 求：=？
答案
机构的局部自由度、虚约
束、复合铰链并计算其自由度。 答案
16. 轮系如图。已知：=60，
==20，
=40，==120rpm，与转向
相反，求的大小及方向。
答案
34
机械设计（基础）复习题
17. 计算图示构件组合的自由度。
答案
19. 计算图示
机构的自由度。
注：如有局部自由度和虚约束，应作
出去掉局部自由度和虚约束后的
机构运动简图。 答案 答案：
18. 轮系如图所
示。
已知：
试计算传动比=？ 答案
20. 图示机构的
活动构件数n、低副 数PL、高副数PH和机构自由度
F 分别为多少？ 答案
35
机械设计（基础）复习题
判断题
[01]∨[02]∨[03]×[04]×[05]∨[06]×[07]×[08]∨[09]×[10]∨[11]×[12]×[13]×[14]×[15]×[16]×[17]×[18]∨[19]×[20]×[21]∨[22]×[23]∨[24]×[25]∨[26]×[27]∨[28]×[29]×[30]×[31]×[32]×[33]×[34]∨[35]×[36]×[37]×[38]×[39]∨[40]∨
选择题
[01]a[02]b[03]a[04a]b[04b]a[04c]c[04d]a[05]d[06]c[07]b[08]d[09]b[10]a[11]c[12]c[13]b[14]d[15]c[16]b[17]a[18]d[19]b[20]c[21]c[22]c[23]b[24a]b[24b]a[24c]c[24d]d[25a]c[25b]b[26]b[27]c[28]a[29]d[30]a[31]c[32]d[33]a[34]d[35]b[36]a[37]c[38]b[39]b
、
d[40]a
、
c[41]d[42]d[43]a[44]b[45]c[46]d[47]b[48]c[49]c[50]c[51]d[52]a[53]b[54]d[55]b
[填空题
01]作用的变应力过大。[02]磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损。
[03]满足使用要求且具有良好的工艺性。[04]便于造砂箱、便于完美成型、便于保证铸件质量。
[05]使螺纹牙受力均匀、避免附加弯曲应力、降低应力集中、降低应
36
机械设计（基础）复习题
力幅、对螺栓进行强化处理。
[06]将剪切应力折算成30%的正应力，从而对螺栓只进行拉伸强度计算。
[07]螺栓的几何尺寸是根据等强度原则确定的，只要螺栓的拉伸强度足够，螺纹牙和螺钉头的剪切强度就足够。
[08a]3种[08b]循环特性 r=-1 的[09a]拉应力和剪切应力[09b]拉应力[09c]1.3[09d]剪切
[10a]三角形螺纹[10b]锯齿形螺纹[11]胶合[12]断齿、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形[13]齿面磨损和断齿 [14]功率和速度范围大，瞬时传动比恒定，传动效率高，寿命长，适应的传动形式多
[15a]相等[15b]是大齿轮大[16a]右旋和左旋[16b]2[16c]3[16d]心轴[16e]2Ft[16f]0
[17a]长期连续工作的闭式[17b]可能因温升过大使润滑失效，最终可能导致齿面胶合
[18]低摩擦系数、抗胶合、耐磨损[19]在中间平面上，蜗杆蜗轮分度圆上的模数、压力角分别相等，螺旋角互为余角[20]
[21]蜗杆材质的强度要大些，蜗杆的齿是连续的，相互有支持作用 [22]减少加工蜗轮的滚刀的种类从而降低生产成本[23a]速度波动和动载荷过大
[23b]大链轮齿数过大，在链条稍有磨损的情况下，就容易发生跳齿
37
机械设计（基础）复习题
失效
[24a]松紧边拉应力、弯曲应力、离心力引起的拉应力
[24b]紧边与小带轮相切的地方[25a]因有效圆周力过大而导致带的根数过多
[25b]因离心拉力过大而导致正压力减小，同样会导致带的根数过多；这种情况下带还容易疲劳
[26]避免使用过度链节[27]在链条稍有磨损的情况下，就容易发生跳齿失效
[28]多边形效应，即链轮实际上相当于正多边形轮子[29a]在下[29b]在上[30a]弹性滑动
[30b]紧边与小带轮相切处[31]在一般温度范围内，各种钢材的弹性模量相差甚微 [32]应小于与之相配的
[33]转速特高、运转精度特高、载荷特重、尺寸特大或特小、结构上要求剖分这几种
[34]降温散热、防锈、缓冲的作用
[35]存在变化的间隙，间隙中充满润滑油，相对运动导致润滑油从大口进、小口出
[36a]避免摩擦功耗过大引起过高的温升从而导致润滑失效[36b]避免过大的压强将润滑油从接合面挤出从而导致过度磨损[37a]油层间的剪切应力与润滑油的动力粘度和速度梯度成正比
38
机械设计（基础）复习题
[37b]
[38]减小8分之7[39a]a[39b]d[39c]d
[40a]一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承不发生疲劳点蚀以前能运转的总转数或在一定转速下能运转的工作小时数。 [40b]在规定的试验条件下，轴承的基本额定寿命为一百万转时，轴承能承受的最大工作载荷。
[41a]回转副中心[41b]垂直导路的无穷远处[41c]接触点的公法线上 [42]自由度大于等于１，同时自由度等于主动件数
[43]零[44]实际廓线的最小曲率半径大于零，或理论廓线的最小曲率半径大于滚子半径
[45]凸轮廓线只能是外凸的，且平底应有足够的长度 [46a][46b]z[47a]z[47b]
[47c]
[48]选择功率较小的电动机（不必考虑高峰负荷时所需的瞬时最大功率，只需考虑平均功率）
[49]离心力系的合力和合力偶矩同时等于零[50]动
问答题
[01]滚动轴承的基本额定寿命是指：一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承不发生疲劳点蚀以前能运转的总转数或一定转速下的工作小时数。
[02]长期连续工作的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算。
[03]开式齿轮传动主要的失效形式是齿面磨损和齿面严重磨损后的断齿。
39
机械设计（基础）复习题
[04]相互啮合的齿轮的接触应力相等，因两者是单位面积的作用力和反作用力。
[05]混合摩擦的滑动轴承一般应做如下计算：计算压强p，以避免过大的压强破坏边界膜从而导致剧烈磨损；计算pv值，以避免温升过高导致润滑失效引起胶合。
[06]选用合理的材料组合，采用适当的润滑方式，适当提高零件表面的硬度，适当提高零件的表面加工质量，对零件表面进行适当的强化，将磨损转移至低成本易更换的零件上。
[07]轴的结构设计应遵循的原则包括：便于装拆，定位准确、固定可靠，受力合理，便于制造。
[08]齿轮传动的优点是：效率高，传动比恒定，工作可靠，寿命长，结构紧凑，适用的功率、速度范围和传动形式广。齿轮传动的缺点是：制造和安装精度要求教高，需要专用制造设备，精度低时振动和噪声较大，不适合大中心距传动。
[09]带传动的优点是：结构简单、成本低廉，传动的中心距大，运行平稳无噪声，可缓冲隔振，具有过载保护作用。带传动的缺点是：存在弹性滑动，因而传动比不准确、效率较低，带的寿命较短，需要张紧，因而对轴的压力较大，外廓尺寸大，存在静电因而不宜用于易燃的场合。
[10]影响零件强度的因素有：载荷大小与性质，零件形状与几何尺寸，受力状态，材料及其热处理方式，零件工况，零件的重要程度，零件制造质量等。
40
机械设计（基础）复习题
[11]应遵循的原则有：要能够加工（对现有设备而言），要便于加工（提高制造效率以降低成本），便于保证质量（质量不合格的零件将是废品）。
[12]联轴器的选用步骤一般为：首先根据使用要求选择联轴器的类型，其次根据转矩和轴径的大小确定具体型号，必要时对关键元件进行强度计算。
[13]选用联轴器应考虑的问题有：载荷大小，转速高低，是否需要补偿位移误差？是否需要缓冲？是否需要隔振？
[14]可能的情况下，各个键的键宽相同；各个键的键槽应布置在轴的同侧母线上。
[15]目的是：减少车刀数量或减少车刀仞磨的次数。
[16]细牙螺纹常用于无须经常拆卸且要求放松可靠的场合（如存在震动）、细长或薄壁件、微调装置中。
[17]防松措施分为三类：利用附加摩擦力，采用机械方法，破坏螺纹副。
[18]弹簧的功用大致有：缓冲减振，控制运动，储存能量，测力。 [19]两齿轮的分度圆直径，或者说是两齿轮的中心距。 [20]齿轮的模数。
[21]大链轮的齿数过大，链条存在磨损的情况下容易出现跳齿失效。这是因为链轮的齿高是确定的，而链条磨损后的啮合爬高增量随着大链轮齿数的增大而增大。
41
机械设计（基础）复习题
[22]两端单向固定的意思是：由两端的两个轴承各限制轴一个方向的窜动；一端双向固定的意思是：由一个支点的轴承限制轴两个方向的窜动，另一端的轴承游动。
[23]心轴只起支撑作用，承受弯曲应力；传动轴只起传递转矩的作用，承受扭剪应力；转轴既起支撑作用，同时还传递转矩，因此承受弯曲和扭剪应力的共同作用。
[24]楔键联接会导致偏心，因而不适合高转速；楔键联接靠摩擦力承载，而在振动情况下摩擦力不稳定。
[25]断齿、疲劳点蚀、磨损、胶合以及齿面塑性变形。
[26]链板疲劳断裂，滚子和套筒的冲击疲劳破碎，套筒和销轴发生胶合，滚子、套筒、销轴和链轮齿的磨损，低速重载情况下也可能发生静强度不足而被拉断。
[27]带的速度，初拉力，小带轮包角，带与带轮间的当量摩擦系数，小带轮直径等。
[28]使各圈螺纹牙的受力尽可能均匀，避免附加弯曲应力，尽可能降低螺栓的应力幅，尽可能减小应力集中，对螺纹进行强化处理。 [29]对轴瓦材料的要求有许多指标，没有哪种材料能够满足，因此一般根据局部品质原理采用双金属或三金属轴瓦。
[30]定轴轮系中所有齿轮的几何轴线都是固定的，而周转轮系中至少有一个齿轮的几何轴线作圆周运动。
[31]渐开线齿廓的啮合角为常数，齿廓之间压力方向不变，在齿轮传
42
机械设计（基础）复习题
递恒定力矩的情况下，则轮齿之间、轴与轴承之间压力的大小和方向也不变。
[32]完全消除周期性速度波动，转动惯量应无穷大，这是不可能的，因此周期性速度波动只能适当减小，不能完全消除。
[33]静平衡的条件是转子离心力系的合力为零；动平衡的条件是转子离心力系的合力与合力偶矩均为零。
[34]因理论上无穷大惯性力（加速度无穷大）所引起的冲击称为刚性冲击；而有限惯性力（加速度为有限值）所引起的冲击称为柔性冲击。 [35]连杆机构中有些构件处于变速运动中，因惯性力的存在会导致冲击振动，这种惯性力平衡又比较困难，因此连杆机构一般不适宜用于高速。
[36]轮系的应用主要包括：较远距离的传动、实现变速传动、获得大传动比、合成或分解运动。
[37]凸轮机构的主要缺点是：凸轮轮廓与从动件的接触为点、线接触，承载能力较小，容易磨损。
[38]分度圆上齿槽宽等于齿厚、齿顶高和齿根高为标准值的齿轮称为标准齿轮；分度圆相切时的标准齿轮传动称为标准中心距传动。 [39]机构演化的常用方法或手段有：以移动副代替转动副，扩大运动副、变更机架、改变构件长度。
[40]一种方法是适当增大基圆半径（代价是机构外廓尺寸增大了）；若是对心直动凸轮机构，则可改为正偏置直动凸轮机构。
43
机械设计（基础）复习题
分析题 [01]
解设 螺栓的预紧力、总拉力、工作载荷分别为、、F，螺栓和被联接件的刚度为、，螺栓危险截面的截面积为A，则存在关系
和
不难看出，减小螺栓刚度可减小螺栓的最大载荷和应力幅， 提高螺栓的疲劳强度。采用图示的细光杆螺栓或空心螺栓的目的正是减小螺栓刚度，从而提高螺栓联接的疲劳强度。
解 材质相同，三个齿轮的许用接触应力[①
计算接触应力最小，
]相等，但轮3的
，因此轮3的接触强度最大。
② 齿轮1、2的齿数比齿轮3的齿数少，所以齿轮1、2的计算弯曲应力比齿轮3的大，有
，又由右图可知，齿
轮1、3的弯曲应力为脉动循环，轮2的弯曲应力为对称循环，所以有：③ 由右图可知，
，因此齿轮2的弯曲强度最低。 ，根据左手或右手定则一定有：
=0。
，故轮2所受的轴向力
④ 轮1的转矩通过轮2直接传递给轮3，轴Ⅱ不承受转矩作用，因此轴Ⅱ是心轴。 [02]
44
机械设计（基础）复习题
[03] 解
① 根据左视图，重物上升时蜗轮应逆时针旋转，
蜗杆的轴向力由啮合点指向右边，考虑到大多数人使用右手，从主视图可知起重时蜗杆应顺时针旋转，因此，根据左手定则和啮合条件可知，蜗杆蜗轮的螺旋线为左旋。 ② 蜗杆受力的三个分量见图。 [04]
解 根据关系P =FV，当带速V 增大一倍时，若有效圆周力F 不变，则传递的功率也增大一倍。但由于带速增大时，由于离心拉力的作用，带要伸长，带对带轮的正压力要减小，摩擦力也相应减小，因此带传递的有效圆周力要减小，因此带速增大一倍时，带传动传递的功率不可能增大一倍。所以上述说法是错误的。 [05]
解 方案①合理些。因为从工作平稳性来看，蜗杆传动的工作平稳性更好一些，因此应把蜗杆传动放在高速级；此外，转速高时，传动件承受的转矩和作用力要小些，将蜗杆传动放在高速级可减小蜗轮的尺寸，从而节省贵重的青铜，成本会低些。 [06]
45
机械设计（基础）复习题
解
将力F向螺栓组中心简化，两螺栓的受力如右图a，
显然两螺栓受力
不等，这对于强度是不利的；若螺栓采用图b的方式布置，则两螺栓等强度。 [07]
解 强度比较实际上是比较比值：“许用应力/计算应力”。 ① 今两齿轮相啮合则工况相同，材质相同则[而计算应力
，因为所以
＞
=
=
]=[
]、[
]=[
]，
，因此两齿轮接触强度相等；计算弯曲应力取决于＞
，
，故大齿轮的弯曲疲劳强度大。 ，而[
]＞[
]，故大齿轮的接触强度低；
]，所以小齿轮弯曲强度大。
② 因为由于[08]
只稍大于，而[]>>[
解 向心短圆柱滚子轴承滚动体与外圈的接触是凹凸圆柱面接触，接触应力较小，滚动体与内圈的接触是凸凸圆柱面接触，接触应力较大；单位时间内，固定圈最大接触应力点的应力循环次数远远大于动圈最大应力点的循环次数。综上可知，滚动轴承工作方式①的寿命大于②的寿命。 [09]
46
机械设计（基础）复习题
解
影响齿轮接触疲劳强度的主要因素是中心距（或齿轮
分度圆直径），而题给的两对齿轮传动的中心距相同，故两对齿轮的接触疲劳强度相同。弯曲疲劳强度与齿轮模数的3次方成正比，因此第一对齿轮的弯曲疲劳强度要大些。齿轮的齿数和越大，重合度越大，工作越平稳，因此第二对齿轮传动的工作平稳性要好些。至于制造成本，由右图可以看出，第二对齿轮的制造成本要低些。 [10] 解 说明如下
起动初期速度很低，在摩擦力
静止时，轴颈在重力作用
作用下轴颈沿轴承爬坡，当轴承的全反
下位于轴承底部。
力等于Ｆ时，爬坡停止。
随着轴颈转速的增大，动稳定运行时，轴颈位于轴承孔
压油膜的压力越来越大，同时不断的左下角，此时油膜压力的水平分量左地将轴颈向左边推。
右抵消，铅垂分量等于F。
[11]
47
机械设计（基础）复习题
解 就拆卸缸盖而言，钩头螺栓联接只需拧松螺母，因此要方便些；就螺栓受力而言，若设左边方案螺栓的拉应力为，右边钩头螺栓实际上受到偏心拉伸，应力分布不均，其最大拉应力为9，因此对强度极为不利。考虑到液压缸缸盖的拆卸毕竟不是经常的，拆卸方便性的意义不大，因此还是应以联接强度为主。综上，左边的方案为优。 [12]
解 带传动的特点是工作平稳、可缓冲隔振，是摩擦传动因而传递的有效圆周力不宜过大；而齿轮传动的特点是承载能力大、一般精度下工作平稳性稍差、高速情况下噪声较大。由此可知，上述两个方案以①为优。 [13]
解 ① 根据斜齿轮正确啮合条件可知齿轮１为左旋螺旋线。
② 齿轮１是从动件，蜗杆３是主动件，为使蜗杆３和齿轮２的轴向力方向相反，蜗杆的螺旋线也应为右旋，根据蜗杆传动的正确啮合条件，蜗轮的螺旋线也是右旋。
③ 根据蜗轮的圆周力方向向右可判定蜗杆的轴向力方向向左，根据蜗杆螺旋线旋向和轴向力方向可判定蜗杆转向，进而可判定蜗轮的轴向力方向。
三个问题的图示结果见右图。
48
机械设计（基础）复习题
[14]
解 方案b为好。因为当两油腔交替充压力油时，长螺栓承受静应力作用，无寿命问题，短螺栓承受变应力作用。即使油压有变化，因方案b中螺栓长度较大，螺栓刚度较小，也能降低螺栓的应力幅，提高螺栓的疲劳强度。 [15]
解 滚子链绕上链轮时，销轴、套筒、滚子间必然存在滑动摩擦，高转速情况下摩擦发热必然很厉害。尽管有良好润滑，但由于销轴、套筒、滚子间的间隙较小，间隙中的润滑油流动困难，因而不能进行有效的对流散热。所以，只要小链轮的转速过大，滚子链就会发生胶合失效。 [16]
解 图示钩头螺栓承受偏心拉伸，设对心拉伸时螺栓的拉应力为，则偏心拉伸时螺栓承受的最大拉应力为9，这显然于强度极为不利。 [17]
解 青铜的强度和硬度都比一般碳钢和铸铁小，图示结构螺栓光杆和青铜的接触面积小，于挤压强度不利。将螺栓调头安装，可增大螺栓光杆和青铜的接触面积。 [18]
解 对于图a)而言，方案Ⅰ中轴既承受弯曲应力作用，又承受扭转剪应力作用，方案Ⅱ中的轴只承受弯曲应力作用，因此方案Ⅱ要好些。对于
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机械设计（基础）复习题
图b)来讲，方案Ⅰ为外伸梁，方案Ⅱ为简支梁，强度和刚度比方案Ⅰ高，方案Ⅱ的缺点是多用了轴承，成本要高些。 [19]
解 当工件被夹紧时，铰链中心B、C、D共线，卸掉外力F后，工件加在杆１上的反作用力无论多大，杆３也不存在驱动力矩，因而杆３不会转动，工件的夹紧状态也就不会改变。当需要取出工件时，只需向上扳动手柄２，即能松开夹具。 [20] 解
该机构由两个四杆机构串联而成。其中前置机构1、2、3、
6为摆动导杆机构，后置机构3、4、5、6为摆杆滑块机构，前置机构的运动输出件3同时是后置机构的运动输入件。 [21]
解 该建议不可行。因为理论廓线的最小向径只有18mm，将轮廓向径均匀切掉20mm会导致运动失真，不能满足原来的运动规律要求。 [22] 解
该曲柄滑块机构存在急回特性，因为当滑
块处于左右两极限位置时，连杆不共线（极位夹角不为０）。最小传
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机械设计（基础）复习题
动角出现的位置如图所示。
结构题 [01]解
受拉螺栓
联接的特点是孔的直径比螺
栓杆的直径略大。正确的结构如图示。
[05
[03 图a的错误在于槽的宽]]度太大，方正确的结构图如下。图b的错误是动力输解解
入轮不应布置在边上。正确的结构图如下：
[02
]
解
采用
受拉螺栓联接的凸缘联轴器的结构特点是有定位榫口，为防止过定位，榫口凸台高度应比凹坑深度略小（如图）。
[04图a的错误是轴承的定位台]
阶过高，轴承没法拆卸；图b
解 的错误是螺母支撑面不平，应
铸出加工的凸台或铣出鱼眼
坑。正确的结构图如下：
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机械设计（基础）复习题
[07错误是螺钉装不进去。正确结]构图如下：
解
[09 正确的结构如图所示，骑]
缝螺钉应偏向铸铁轮芯几毫
解 米，左边的两大圆柱面应有间
隙以避免过定位。
[11]正确的结构图如下。
解
[06 右边的结构合理。 ] 由于左边结构两横孔不
解 通，加工时必须装夹两次，不
仅增大了辅助加工时间，而且由于装夹误差的存在，难于保证两孔的同轴度要求。 [08 受剪螺栓联接的特点是
]
孔的直径与螺栓杆的直径相
解 等。正确的结构如图所示。
[10
正确的结构图如下。
]解
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机械设计（基础）复习题
[13 图b的结构合理，因图a]
所示的结构缸盖拆卸很困难，
解 图b 所示的结构在缸盖上均布2～3个起盖螺钉孔，借助起
[17盖螺钉，则缸盖容易拆卸。① 瞬心如图所示。
] ② 当曲柄与连杆两次共线
解 时，机构处于死 [15
点，此时的传动角最小，]
其值为零。
解
[12 右边的结构合理。图a 所]
示的紧定螺钉孔既不可能加
解 工出来，紧定螺钉也不可能装
进去；图b 在带轮上开设工艺孔则解决了图a 的问题。
[14]解
[16 传动比 i =。
]解
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机械设计（基础）复习题
[18基圆齿距]解
即为重叠系数。
计算题
[01] 分别对A、B点取矩，可求得A、B点处的摩擦力，可判定A、B两点哪一点所需的摩擦力大，取大的进行计算。
根据“预紧力乘摩擦系数等于可靠性系数乘摩擦力”可求得所需预紧力。
根据只受预紧力的紧螺栓联接强度计算式即可求得螺栓的计算直径。
[02] 首先根据附加作用力计算式求出两个轴承的附加轴向力并
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=11.809，=80，
=200，=88，为实际
=208，AE
啮合线，实际啮合线长度与基
圆齿距之比
机械设计（基础）复习题
将其标注在图上，接着求出两个轴承所受的轴向力，下一步求出两轴承的当量动载荷并比较其大小，最后将大的那个当量动载荷带入寿命计算式即可。
[03] 根据“钢丝绳的拉力Q应等于小车的下滑分力”可求得力Q，钢丝绳上、下面都受到夹持板给予的摩擦力，螺栓预紧力乘2等于可靠性系数乘摩擦力，这样即可求得预紧力，最后将预紧力代入只受预紧力的紧螺栓联接强度计算式。
[04] 由几何条件可求得带的包角，带允许的最大拉力显然就是紧边拉力，由于包角和紧边拉力一定，所以顺、逆时针转动时制动力矩不变，但由于顺、逆时针转动时的松、紧边变了，因此制动力是不等的。
[05] 首先根据附加作用力计算式求出两个轴承的附加轴向力并将其标注在图上，接着求出两个轴承所受的轴向力，下一步求出两轴承的当量动载荷并比较其大小，最后将大的那个当量动载荷带入寿命计算式即可。
[06] 由题目可知被联接件的刚度是螺栓刚度的２倍；螺栓的变形等于总拉力除以螺栓的刚度，被联接件的变形等于残余预紧力除以被联接件的刚度；被联接件的变形等于零意味着残余预紧力为零。 [07] 首先根据受力图求出两支点的径向载荷
和
，然后根据
附加作用力计算式求出两个附加轴向力并将其标注在图上，接着求出两个轴承所受的轴向力料力学”。
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和。弯矩的求法和弯矩图的做法参考“材
机械设计（基础）复习题
[08] Q 是紧边拉力，夹板提供的摩擦力等于松边拉力，钢丝绳与夹持板接触的两面都存在摩擦力，预紧力乘摩擦系数等于可靠性系数乘摩擦力，螺栓显然属于只受预紧力的紧螺栓。
[09] 螺栓的工作拉力可由缸盖的力平衡条件求出，结合面不产生间隙意味着残余预紧力不能等于零，由题意可推得相对刚度等于0.2。 [10]① 逆时针转。 ② 蜗杆导程角 啮合效率③ [11]
，摩擦角。 。
，
[12]
[13]n=9、PL=13、PH=0，故F=1，需1个主动件。
[14][15]故有
=，
n=8、PL=10、PH=2，故F=2。
，因=0，
。
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机械设计（基础）复习题
[16]即有
=
，整理得=600，
，因=-，
为正值，说明与转向相同。
[17]去掉虚约束和局部自由度后的机构如图。由
图可知：n=7、PL=10、PH=1，故F=0。该构件组合不存在相对运动。 [18]该轮系为复合轮系，其中3、4、4'、5构成周转轮系， １、２构成定轴轮系。有 带入=0，得 =210。 [19]去掉虚约束后的机构如图。
显然有：n=3、PL=4、PH=0，故机构自由度F=1。
，
，两式联解并
[20]n=5、PL=7（C处为复铰）、高副数PH=0，故机构自由度F=1。
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