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《机械设计基础》考点

本科目为重点考试科目,分值占考试总分值的2/5

第一章（非重点） 1、自由度定义

2、自由度=原动件数（★★课件中P23 ） 第二章

1、平面四杆机构定义，名词解释（课件P4）

2、三个基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 3、机构的三大特性（★★） 1）急回特性

2）压力角和传动角（压力角越小越好，任何机构均有压力角，且压力角为锐角）

3）机构死点（克服死点：1）利用惯性2）利用两组连杆机构错开排列，如火车头车轮） 第三章

1、凸轮机构优缺点

优点：可精确实现任意运动规律（★★★） 缺点：线接触，易磨损，传力不大

2、压力角与凸轮机构尺寸大小关系：压力角越小，机构尺寸越大。（设计时可用压力角大小约束机构尺寸大小）

3、分类：1)按凸轮形状分：盘形、 移动、圆柱凸轮 ( 端面 ) 。

2)按推杆形状分：尖顶、 滚子、平底从动件。 特点：

尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构 滚子――磨损小，应用广

平底――受力好、润滑好，用于高速传动 4、本章计算了解不考 第四章

1、齿轮结构优点（★★★） 2齿轮的分类 3、 齿轮参数

1） 齿数： 2） 模数：（★★★有单位mm，是比例常数。齿数相同的齿轮，模数越大，尺寸越大） 3） 分度圆压力角：规定标准值α＝20° 4、 m、z、α为渐开线齿轮的三个基本参数

5、标准齿数m 、α、ha* 、c* 取标准值，且e=s的齿轮。

6、一对渐开线齿轮正确啮合条件：模数和压力角分别相等（★★★） 7、标准中心距 a=r1+r2 （★★）

8、一对齿轮的连续传动条件是：ε≥1（重合度） 9、齿轮的制造：范成法加工特点（★★★） 10、根切

1）根切的后果

2）齿数大不会根切，发生根切的临界点，叫做最少齿数=17（即不根切的最小齿数，只针对直齿）（★★★）

11、圆锥尺寸传动 了解 12、润滑和效率（★★★）

开式齿轮：常采用人工定期润滑。可用润滑油或润滑脂

闭式齿轮：油池润滑（包括沾油润滑及飞溅润滑）速度低、油面不能太高。（圆周速度高时可采用喷油润滑）

齿轮传动的损耗：1啮合中的摩擦损耗 2搅动润滑油的油阻损耗 3轴承中的摩擦损耗

第十一章 1、 齿轮分类

2、 齿轮失效形式（★★★）

3、 相关公式不要求背，要求掌握的计算到讲习题的时候再讲。 第十三章

1、蜗杆传动特点（★★★）

优点：传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小 缺点：传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高 2、材料

涡轮材料：齿圈青铜(涡轮不能采用钢。采用青铜，与钢配对，摩擦系数小) 蜗杆材料：碳素钢与合金钢

4、 蜗杆传动的热平衡计算，为满足油温要求，采用的冷却措施（课件P31） 5、 本章以后内容没讲 第五章

1、轮系定义

2、多种齿轮的计算（课件P7）

3、当i1m>1时为减速, i1m<1时为增速。（★★★） 4、其余内容了解不讲 第十三章

1、带传动类型

（其中摩擦型为考点，一般说传动即指摩擦型传动★★）

2、带传动的张紧方法：1、调整中心距2、采用张紧轮3、自动张紧（★★★）

3、带传动的优缺点（课件P8，带传动最大缺点是不能保证固定不变的传动比，所以汽车无带传动）

4、当圆周力F>∑Ff时，带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑。（打滑是一种失效形式，不允许此现象发生） 5、弹性滑动概念（★★）

（弹性滑动是不能克服的，是带传动的固有特性，打滑可避免，弹性滑动不可避免） 6、 相同条件下V带传动能力是平带的3倍（所以工业中常用V带，但运输材料用平带，用

张紧轮增大其摩擦系数） 7、 链传动的优缺点

第九章（主要为基本概念） 1、失效定义

2、零件的失效形式

3、 ?s[?]? S

屈服极限σs （与材料有关） S为安全系数（越重要的场合，安全系数越大，零件尺寸越大，结构越笨重） 第十章

1、螺纹的分类（★★★） 2、预紧和放松

方法：1、利用附加摩擦力防松（弹垫）

2、采用专门的防松元件（对顶螺母、开口销、六角开槽螺母等） 3、受力分析（老师未讲 做题时讲） 4键连接

作用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，或实现零件的轴向固定或移动。 类型：平键、半圆键、楔键、切向键 平键特点：定心好、装拆方便

花键：承载能力高、定心好、导向性好 5、销 了解不讲 第十四章 1、轴的功用 2、轴的分类

3、减少应力集中的方法（课件P16） 4、后面内容未讲 了解 第十五章 1、轴承功用 2、摩擦状态

1）干摩擦：不允许出现

2）边界摩擦：薄油膜 f ≈ 0.1 ~ 0.3

3）液体摩擦：压力油膜 （动压润滑、静压润滑可得到液体摩擦状态） 3、后面章节未讲 第十六章

1、滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体（必须有的）、保持架

优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、易于互换 2、轴承类型的分类（★★） 按载荷分：向心轴承：（径向轴承）主要承受径向载荷

推力轴承：主要承受轴向载荷、一般不允许承受径向载荷 按滚动体分：球轴承、滚子轴承

球轴承 滚子轴承 载荷 低 高 极限转速 高 低 3、轴承代号（不考） 4、轴承的润滑剂的分类和密封方式的分类

第十七章

1、 联轴器：补偿轴线位移、缓冲吸振 刚性 固定式 移动式 补偿轴线偏移 × √ √ 缓冲吸振 × × √ 弹性 2、可移动刚性联轴器

两轴线的相对位移：轴向、径向、角度、综合

齿式联轴器：价格高、重型机械应用，可补偿综合位移 滑块联轴器：补偿径向位移 万向联轴器：补偿角度位移 3、 弹性联轴器

4、牙嵌式离合器 （低速） 摩擦式离合器 （高速）

习题

一、 判断题

(√)使用安全系数是判断机械零件强度的一种方法，在保证安全和可靠的前提下，尽可能选用较小的安全系数

(√)曲柄连杆机构中存在死点位置，可利用在曲柄上安装飞轮的方法使机构闯过死点 (√)齿轮模数是有量纲的参数

(√)当齿轮齿数一定时，齿轮模数越大，轮齿越高也越厚，齿轮的径向尺寸也越大 (√)齿轮的失效主要是轮齿失效，轮毂、轮辐很少失效

(√)在设计由大小齿轮组成的运动副时，一般小齿轮的齿面硬度比大齿轮的大一些 (√)蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，啮合效率越高 (√)蜗轮、蜗杆接触面的硬度不可相同

(×)带传动的传动能力与最大有效圆周力无关

(√)皮带的拉力大小与小皮带轮的包角α有很大的关系，包角越小，则拉力就越小 (√)在很多根带并用的带传动中，选用相同配组代号的V型带，其目的是当其中一根带损坏时，可以很方便地换上一根同配组代号的皮带

(√)在设计链传动过程中，链轮齿数在不影响其它结构的情况下越多越好，因为这样可以避免传动的不均匀性

(√)矩形螺纹副常用于螺纹传动副

(×)当需要传递较大载荷，且对中要求较高时，齿轮与轴宜采用平键联接 (×)平键横截面为矩形，装配时键的上表面与轮毂上键槽底面间不能有间隙 (√)空心轴比相同外径的实心轴质量轻，但抗弯强度差 (×)将实心轴加工为外径不变的空心轴，可提高其抗弯强度 (×)采用退刀槽结构可以缓解阶梯轴的应力集中现象

(√)深沟球轴承主要承受径向载荷，也可同时承受较小的轴向载荷，并且具有自动调心

功能，价格低廉，应用广泛

(√)滚动轴承类型选择中，载荷小、速度高的不适宜选择滚子轴承 (√)增加动压滑动轴承最小油膜厚度的有效措施是减小轴承宽径比 (×)凸缘联轴器是刚性联轴器，适用两轴线径向位移较大的场合

(√)按照受力情况螺旋弹簧可分为：压力弹簧、拉力弹簧、扭力弹簧等 二、 单选题

1、 系统的可靠性与系统中零部件个数的关系是 D

A 零部件个数越多，可靠性越高 B 无关 c 零部件个数越少，可靠性越高 D 不一定（还和连接方式有关）

2、机械由于某些原因不能 c 称为失效

A 工作 B 连续工作 c 正常工作 D 负载工作 3、常用齿轮的齿廓曲线是 B

A 正弦曲线 B 渐开线 c 圆弧线 D 摆线

4、国家标准规定，一般情况下齿轮分度圆上的压力角为 B A 10° B 20° c 30° D 40°

5、一对齿轮啮合时，两齿轮的 c 一定相切

A 分度圆 B 基圆 c 节圆 D 齿根圆 6、一对齿轮啮合时，两齿轮的 D 一定相等

A 分度圆直径 B 齿数 c 节圆半径 D 模数

（两个标准齿轮，其分度圆和节圆重合）

7、用范成法加工标准齿轮，被加工齿轮不出现根切的最少齿数是 c A 15 B 16 c 17 D 18

8、 c 传动可以实现平面上直角相交两轴间的传动

A 带 B 圆柱齿轮 c 圆锥齿轮 D 蜗杆 9、蜗杆传动的变位中，蜗杆通常采用 c

A 正变位 B 负变位 c 不变位 D 正变位或负变位 （此题超纲。 蜗杆很少变位，一般要变位是蜗轮变位） 10、蜗轮轮缘与轮毂采用不同材料的目的是 A

A 节约有色金属 B 提高精度 c 加工方便 D 减轻重量

11、蜗杆传动中，蜗轮的轮缘通常采用青铜，蜗杆采用钢来制造，因为这样配对 B A 强度高 B 减磨耐磨性好 c 加工性能好 D 价格便宜 12、下列不属于带传动特点的是 c

A 运行平稳，噪声小 B 能缓冲冲击载荷 c 寿命长 D 存在弹性滑动 13、带传动中，设V1为主动轮圆周速度，V2为从动轮圆周速度，V为带的平均速度，三个关系为 B

A V1= V2=V B V1>V>V2 c V1V2

14、带传动时，产生弹性滑动的原因是D

A 带的预紧力不够 B 带与带轮间的摩擦力不够

c 传动功率超过一定值 D带的紧边和松边拉力不等，使带的伸长不够 15、带传动正常工作时，不能保证准确的传动比是因为（ D ） A、带容易变形和磨损 B、带的材料不符合虎克定律 c、带在带轮上打滑 D、带的弹性滑动 16、螺纹M10X1标示（ B ）

A、普通粗螺纹 B、普通细螺纹 c、管螺纹 D、英制螺纹 17、在螺纹标注中M10X1.5中的1.5标示（ D ）

A、牙型 B、牙高 c、螺纹长度 D、螺距 18、在螺纹标注中，一般不包括（ D ）信息 A、牙型 B、直径 c、螺距 D、旋向

19、采用螺纹连接时，弹簧垫圈的主要作用是（ A ）

A、防止松动 B、增加厚度 c、调节高度 D、防止支撑面被螺母划伤 20、只传递转矩，不承受弯矩的轴为（ A ）

A、传动轴 B、心轴 c、转动心轴 D、转轴 21、按轴线形状分，凸轮轴是（ B ）

A、异形轴 B、直轴 c、曲轴 D、钢丝软轴

22、为保证定位可靠，轴肩过渡圆角半径应该__B___零件倒角高度

A 大于 B 小于 c 等于 D 不小于

23、下列轴承中允许极限转速最高的是（ B ）

A、调心轴承 B、深沟球轴承 c、调心滚子轴承 D、圆柱滚子轴承

24、滑动轴承宽径比越大（ c ）

A、端泄流量越大 B偏载越小 c、温升越大 D、摩擦功耗越小

25、滑动轴承的润滑方式有1、油环润滑2、压力循环润滑3、油杯润滑4、脂润滑，其适用的速度由低到高正确序列应为（ B ）

A、1234 B、4312 c、4123 D、4321

26、在下列轴密封形式中，属于非接触式动密封的是（ A ） A、迷宫密封 B、o型圈密封 c、垫片密封 D、毡圈密封

三、多选题

1、两个渐开线直齿圆柱齿轮实现正确啮合必须具备的条件包括（ Bc ）

A、两齿轮分度圆直径相等 B、两齿轮模数相等 c、两齿轮压力角相等 D、两齿轮齿数相等

2、齿轮传动的主要失效形式有（ ABcD ）

A、齿面点蚀 B、轮齿折断 c、齿面磨损 D、齿面胶合 3、齿轮润滑的方式包括（ ABcD ）

A、循环润滑 B、飞溅润滑 c、油雾润滑 D、油脂润滑 4、蜗杆传动的优点有（ AcD ）

A、能够得到大的传动比 B、效率高 c、能够自锁 D、传动平稳噪声小 5、与其他传动形式比较（如齿轮），V带传动一般适用于 A

A 较大中心距 B 较小中心距 c 传动比大于10 D较小传动比（≤7） 6、提高带传动工作能力的措施有（ AB ） A、提高带与带轮间的摩擦系数 B、增大包角 c、减小带与带轮间的摩擦系数 D、减小包角 7、（ ABc ）均符合国家标准的螺纹，称为标准螺纹 A、牙型 B、直径 c、螺距 D、旋向

8、使用螺栓做紧固件时，螺栓承受的力通常有（ BcD ） A、压力 B、拉力 c、扭力 D、剪切力 9、考虑零件的轴向定位时，通常使用（ ABD ） A、轴肩 B、套筒 c、花键 D、螺母 10、滚动轴承的优点是（ cD ）

A、对冲击载荷不敏感 B、对赃物不敏感 c、静摩擦系数小 D、保养工作量少

11、可以承受较大的轴向载荷的轴承有（ Ac）

A、推力圆柱滚子轴承 B、调心轴承 c、圆锥滚子轴承 D、深沟球轴承 12、根据摩擦副表面间的润滑状态，可将摩擦分为（ ABcD ） A、干摩擦 B、液体摩擦 c、边界摩擦 D、混合摩擦

13、滑动轴承有多种类型，其滑动表面之间的摩擦状态可能是（ ABc ） A、液体摩擦 B、混合摩擦 c、干摩擦 D、无摩擦 14、磨损的主要类型包括（ ABcD ）

A、磨粒磨损 B、粘着磨损 c、腐蚀磨损 D、疲劳磨损（疲劳点蚀） 15、机械的正常磨损过程大致可分为（ ABD ）

A、磨合磨损阶段 B、稳定磨损阶段 c、粘着磨损阶段 D、剧烈磨损阶段

四、简答题

1、列举机械传动的方式

齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系 2、简述带传动和链传动各自的优点（各列举3条） 带传动的优点：

①适用于中心距较大的传动；

②带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；

③过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零件的损坏； ④结构简单、成本低廉 链传动的优点：

①链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比； ②需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失 ③结构紧凑；

④能在高温，有油污等恶劣环境下工作；

⑤制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单 3、简述齿轮传动的优缺点，齿轮传动的主要失效形式有哪些？ 优点：①传动比准确、传动平稳；

②圆周速度大，高达300 m/s。

③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦

④效率高(η→0.99)、使用寿命长、工作安全可靠 ⑤可实现平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。

缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成本高、不适宜远距离传动(如单车)。 失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形

4、实现主动轴和从动轴以2:1的速比同向转动，不得打滑，可采用哪些传动方式，主动轮和从动轮的直径之比为多少？

内啮合、同步齿形带、链传动 主动轮和从动轮的直径之比为1:2

5、能否通过齿轮副传动的方法分别将轴扭矩放大、转速提高和功率放大？如果能，请给出办法。

能将扭矩放大，能提高转速，但不能功率放大。（无功率输入，不能提高功率） 方法：根据公式P=T*W ①②降低转速 提高扭矩 ②减小扭矩提高转速 6、点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？如何提高齿面的抗点蚀能力？ 轮齿节线附近

提高齿面硬度、采用粘度较大的油、提高接触精度

7、螺母与螺栓连接，防止连接松动的方法有哪些？（列举3种） 弹簧垫圈、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母、止动垫圈、串联钢丝 8、为什么要防止螺栓受偏心载荷？如何防止？ 螺栓受偏心载荷时强度下降

如支撑面平行，加工螺栓表面，设置凸台或沉孔；如支撑面不平行，使用附加元件，如楔形垫片等

9、轴上零件的轴向和周向固定的常用方法有哪些？ 轴向：轴肩、套筒、垫圈 周向：平键、花键、切向键

10、比较接触式动密封与非接触式动密封的特点，各举出三个例子

接触式：结构简单，密封效果好，但摩擦和磨损较大，只适用于相对滑动速度较低的场合

例：毛毡圈密封、唇形密封圈、机械密封（端面密封）

非接触式：结构复杂，密封效果较差，但摩擦磨损较小，可适用于相对滑动较高的场合

例：间隙密封、迷宫密封、甩油密封（离心密封、螺旋密封）

11、机械零件的磨损过程大致可以分为哪几个阶段？减轻磨损的措施有哪些？至少3条

阶段：磨合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段 措施：润滑、密封、提高表面硬度、降低表面粗糙度