设计基础各章试题及答案.docx
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设计基础各章试题及答案
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《机械设计基础试题库》 第一章绪论1.是非题 ⑴受静载荷作用的零件中产生的应力称为静应力-----------()⑵零件本身重量在零件中产生的应力,因为重力的方向是一定的,所以产生的应力都是静应力-------------------------------------() ⑶根据机器的额定功率计算出作用在零件上的载荷称为名义载荷----------------------------------------------------------------------------() ⑷合金钢是塑性材料----------------------------------------------() ⑸灰铸铁的抗拉和抗压的能力是相近似的-------------------()⒉填空题 ⑴机械是和 的总称。
⑵举出三种机械设计的新方法:
; ;。
⑶标准代号GB代表 ,ISO代表。
⒊选择题 ⑴计算载荷等于 。
机械零件的外载荷;载荷系数与名义载荷的乘积;动载荷加名义载荷;零件必要的承载能力。
⑵零件在 长期作用下将引起疲劳破坏。
交变应力; 静应力; 切应力; 正应力。
⑶45号钢的含碳量为 。
%42%~50%%% ⑷对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状较简单的零件,应选择 。
自锻造毛坯;冲压毛坯;模锻毛坯;铸造毛坯。
⑸对于大型齿轮减速器的箱体,单件生产时最好采用。
灰铸铁铸造;钢板焊接; 球墨铸铁铸造; 铸钢。
⒋问答题 ⑴本课程的性质与任务是什么?
和前面学过的几门技术基础课相比,本课程有什么特点?
应采取怎样的学习方法?
⑵机器与机构有何区别?
试举例说明。
⑶构件与零件有何区别?
试举例说明。
⑷什么叫一般尺寸和参数的通用零件?
试就一台机器中的连接零件、传动零件、轴系零件和其他零件各举两例。
⑸指出缝纫机中若干专用零件和通用零件。
⑹指出下列机器的动力部分、传动部分、控制部分和执行部分:
①汽车;②自行车;③车床;④电风扇;⑤录音机 ⑺对具有下述功用的机器各举出两个实例:
①原动机;②将机械能变换为其他形式能量的机器;③传递物料的机器;④传递机械能的机器。
⑻什么是机械设计中的三化?
它有什么意义?
⑼以自行车为例说明如何推行系列化、通用化、标准化。
⑽设计机器应满足哪些要求?
⑾机器的机架可用铸铁、铸钢、铸铝或钢板焊接而成,分析它们的优缺点和适用场合。
⑿本课程研究的主要内容是什么?
⒀通过本课程学习应达到哪些要求?
5.分析题 于电子计算器的发展,使计算尺退出了产品市场。
请你举出一种机械产品,分析于有新产品出现而退出市场的原因。
⒈⑴错⑵错⑶对⑷对⑸对 ⒉⑴机器,机构 ⑵计算机辅助设计,优化设计,可靠性设计 ⑶国家标准,国际标准 ⒊⑴B⑵A⑶D⑷C⑸B 第二章 ⒈填空题 两构件通过 接触组成的运动副称为低副,低副又分为 副和 副两种。
两构件通过点或线接触的运动副叫作 。
机构中存在着与整个机构运动无关的自度称为 。
在计算机构自度时应 。
在任何一个机构中,只能有 个构件作为机架。
⒉选择题 一个作平面运动的自构件具有 自度。
(A)一个; (B)二个; (C)三个; (D)四个。
平面机构中的高副所引入的约束数目为 。
(A)一个; (B)二个; (C)三个; (D)四个。
平面机构中的低副所保留的自度数目为 。
(A)一个; (B)二个; (C)三个; (D)四个。
当机构的原动件数 机构的自度数时,该机构具有确定的相对运动。
(A)大于; (B)等于; (C)小于。
⒊问答题 何谓运动副?
何谓高副和低副?
每种运动副各引入几个约束?
何谓机构运动简图?
它有何实际意义?
实际机械绘制机构运动简图的步骤如何?
平面机构自度的计算公式是什么?
应用公式计算机构自度时应注意哪些问题?
平面机构具有确定运动的条件是什么?
⒋计算题 指出图2-15~图2-21机构运动简图中的复合铰链、局部自度和虚约束,计算机构自度并判断机构是否具有确定的运动。
⒈ ⑴面,转动副,移动副 ⑶局部自度,应去掉⒉ ⑴C⑵A⑶A ⑵高副⑷1 ⑷B 第三章 1.填空题
(1)曲柄摇杆机构中行程速比系数K的大小取决于 ,K值越大,机构的越显著。
(2)在曲柄摇杆机构中,当 与 共线时,机构可能出现最小传动角γmin。
(3)在铰链四杆机构中,与机架用转动副相连接的杆称为 。
(4)在曲柄滑块机构中,若滑块作为主动件,当 时,机构会出现死点位置。
(5)铰链四杆机构曲柄存在的条件是① ;② 。
⒉选择题
(1)平面连杆机构是 组成的机构。
(A)高副; (B)高副和低副;(C)转动副; (D)低副。
(2)平面连杆机构,构件的最少数量是 。
(A)二件; (B)三件; (C)四件;(D)五件。
(3)有急回运动性质的四杆机构是 。
(A)对心曲柄滑块机构; (B)偏置曲柄滑块机构;(C)摆动导杆机构。
(4)压力角可作为判断机构传力性能的标志,在平面连杆机构中,压力角越大,机构传力性能 。
(A)越差; (B)不受影响; (C)越好。
(5)曲柄摇杆机构的死点位置在 。
(A)原动杆与连杆共线; (B)原动杆与机架共线;(C)从动杆与连杆共线; (D)从动杆与机架共线。
⒊问答题 何谓平面连杆机构?
其基本型式有哪几种?
铰链四杆机构的基本型式哪有几种?
何谓曲柄摇杆机构急回运动性质?
何参数反映了机构的急回运动程度?
曲柄摇杆机构具有死点位置的条件是什么?
铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么?
在曲柄摇杆机构中,作图标出极位夹角q、摆角y、压力角a和传动角g、机构的极限位置、死点位置及最小传动角gmin;并能叙述上述概念的含义。
何谓平面连杆机构的压力角和传动角?
压力角的大小对平面连杆机构的工作有何影响?
铰链四杆机构有几种演化方式?
演化后的机构有何特点?
⒋计算题 ⑴根据图3-13中注明的尺寸计算并判断各铰链四杆机构的类型。
⑵设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构(见图3-14)。
要求踏板CD在水平位置上下各摆10o,且lCD=500mm,lAD=1000mm。
试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度。
⑶在铰链四杆机构中,各杆的长度分别为l1=28mm,l2=52mm,l3=50mm,l4=72mm,试用图解法求:
①当取杆4为机架时,该机构的极位夹角θ和摇杆3的摆角; ②求该机构的最小传动角gmin; ③试讨论该机构在什么条件下具有死点位置,并绘图表示。
(4)设计一曲柄摇杆机构。
已知摇杆长度l3=100mm,摆角y=30o,摇杆的行程速比系数K=。
试根据最小传动角gmin≥40o的条件确定其余三杆的尺寸。
⑸试设计一偏置曲柄滑块机构。
已知滑块的行程速比系数K=,滑块的行程lc1c2=60mm,导路的偏距e=20mm,试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度。
⑹在飞机起落架所用的铰链四杆机构中,已知连杆的两个位置见图3-15,lBC=300mm,lC2E=360mm。
lC1E=320mm,a=800,比例尺为μl=20mm/mm,要求连架杆AB的铰链A位于B1D1方向线上,连架杆CD的铰链D位于B2C2方向线上,试设计该机构。
⒈⑴极位夹角θ,急回运动性质 ⑵曲柄,机架⑶连架杆 ⑷曲柄与连杆共线 ⑸①曲柄为最短杆 之和 ②最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度 ⒉⑴D⑵C⑶B⑷A⑸C第四章 1.填空题 按凸轮形状来分,凸轮机构可分为 、 及 三类。
在凸轮的休止角范围内,随凸轮的转动,从动件的运动位置 。
凸轮机构的压力角指的是凸轮机构中 的 方向线与其 方向线之间所夹的锐角。
变转动为移动的机构有 及 机构。
依靠外力维持接触的凸轮机构,在 时发生自锁的可能性很小,故对这类凸轮只需对其 压力角进行校核。
凸轮轮廓曲线是 所决定的。
⒉选择题 在凸轮机构中,从动件按等加速等减速运动规律运动,会引起机构的 。
(A)没有冲击;(B)刚性冲击;(C)柔性冲击。
在设计凸轮机构时,要求承载能力大,耐磨损,应采用 从动件。
(A)尖顶; (B)滚子; (C)平底。
凸轮机构运动时,可能有很大冲击,其主要原因是 。
(A)从动件运动规律选择不当;(B)从动件往复运动的惯性; (C)凸轮转速较高。
设计一对心直动从动件盘形凸轮机构,当其他条件不变时,最小传动角40o减小为20o,凸轮的尺寸会 。
(A)减少; (B)不变; (C)增大。
⒊问答题 凸轮机构是如何分类的?
从动件常用运动规律有哪几种?
各有些什么特点?
它们对凸轮机构有何影响?
何谓凸轮机构的压力角?
试作图说明。
何谓凸轮轮廓设计的反转法原理?
何谓凸轮的理论廓线和实际廓线?
对滚子从动件盘形凸轮机构,当已知理论廓线需求实际廓线时,能否理论廓线上的向径减去滚子半径求得?
为什么?
滚子半径的选择与理论轮廓曲率半径有何关系?
作图时如出现实际轮廓变尖或相交,可采取哪些措施解决?
⒋作图题 ⑴图4-11为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。
已知AB段为凸轮的推程廓线,试在图上标注推程运动角fh。
并用作图法画出凸轮轮廓上D点与从动件尖顶接触时的压力 角。
⑵试设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮机构。
已知凸轮基圆半径rb=40mm,滚子半径rT=10mm,当凸轮沿顺时针方向等速回转时,从动件以等速运动规律上升,升程 h=30mm,回程以等加速等减速运动规律返回原处。
对应于从动件各运动阶段,凸轮的转角为fh=150°,fs=30°,fh¢=120°,fs¢=60°。
试绘制从动件的位移线图和凸轮的廓 线。
⑶设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
已知凸轮以等角速度逆时针方向回转,偏距e=10mm,凸轮基圆半径rb=30mm,从动件的升程h=15mm,滚子半径rT=10mm,fh=120°,fs=30°,fh¢=120°,fs¢=90°。
从动件在推程作等速运动,回程作等加速等减速运动,试用图解法绘制凸轮的轮廓。
⒈⑴盘形凸轮,移动凸轮,圆柱凸轮 ⑵停留不动 ⑶从动件,运动,受力 ⑷凸轮机构,曲柄滑块 ⑸回程,推程 ⑹从动件运动规律 ⒉⑴C⑵B⑶A⑷C 第五章1.填空题 ⑴棘轮机构是 、 和 组成的,其缺点是在运动开始和终止时都会产生 。
⑵槽轮机构是 、 和 组成的。
在一个运动循环内,槽轮的槽数应不小于_____,单圆柱销槽轮机构的运动系数总小于 。
⒉简答题 ⑴棘轮机构在传动中有何特点?
一般用于什么场合?
⑵槽轮机构在传动中有何特点?
何谓槽轮机构的运动系数和静止系数?
两者之间有何关系?
⑶在棘轮机构和槽轮机构中,如何保证从动件在停歇时间里静止不动?
⑷在间歇运动机构中,当从动件受主动件的驱动静止状态转入运动状态时,两者之间的冲击有什么办法可使之减小?
就棘轮机构和槽轮机构比较,它们的动力性能何者较佳?
3.计算题 ⑴一个四槽单销外啮合槽轮机构,已知停歇时间24s,求主动拨盘的转速nl和槽轮的转位时间。
⑵设计一槽轮机构,已知中心距L=300mm,槽轮的槽数z=6,圆销数K=l,试决定此机构的尺寸。
又若主动拨盘的转速为nl=60r/min,求槽轮的运动时间、静止时间和运动系数τ。
⑶牛头刨床工作台的横向进给螺杆的导程为4mm,与螺杆联动的棘轮齿数为40,问棘轮的最小转动角度和该刨床的最小横向进给量是多少?
⑷已知一棘轮机构,棘轮模数m=8mm,齿数z=12,试确定此机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。
⒈⑴棘轮,棘爪,机架,冲击 ⑵拨盘,具有径向槽的槽轮,机架,3,⒊⑴n1=/min,8s ⑵tm=秒,tm’=,τ= 第六章 1.填空题 ⑴机械的速度波动有 和 两种。
⑵周期性速度波动的调节方法是 ,而非周期性速度波动的调节方法是 。
⑶刚性转子的不平衡问题分 和 两类。
⑷达到动平衡的转子一定是 。
⑷ 第十一章1.选择题
(1)传动轴所受的载荷是____,心轴所受的载荷是____,转轴所受的载荷是____。
(A)只受弯矩不受转矩; (B)只受转矩不受弯矩;(C)即受转矩又受弯矩; (D)主要受转矩。
(2)轴肩圆角半径应____。
(A)等于轴上相配零件孔边圆角半径R;(B)等于轴上相配零件孔边倒角尺寸C; (C)大于R而小于C; (D)小于C或小于R。
(3)某轴的强度计算式为:
σ≤[σ0]b,该轴是____。
(A)转动心轴;(B)固定心轴;(C)转轴;(D)传动轴。
(4)在图11-6所示的传动装置中,I轴为____;II轴为____;III轴为____;IV轴为____。
(A)转动心轴;(B)固定心轴;(C)转轴;(D)传动轴。
(5)计算转轴当量弯矩时,当转矩为对称循环时,α的取值为____ (A)1; (B); (C); (D)。
(6)在轴的结构设计中,____用于轴端零件的轴向固定;____用于轴上零件的定位;____用于轴向载荷不大时的轴向固定;____用于轴上零件的周向固定。
(A)轴肩; (B)轴端挡圈; (C)套筒; (D)圆螺母; (E)轴用弹性挡圈; (F)键; (G)销。
(7)一轴的两端用轴承支撑,中部用键与齿轮连接,该轴危险截面处的应力为150MPa,危险截面处的平均应力为___MPa,应力幅为____MPa。
(A)0; (B)75; (C)150; (D)300。
(8)转轴常设计成阶梯形是因为____。
(A)转轴受力相对复杂,而阶梯轴具有接近等弯曲强度的特点; (B)转轴上零件较多; (C)阶梯轴上零件装拆维护方便; (D)阶梯轴结构简单、加工方便。
(9)用以下方法提高轴的疲劳强度,不合适的是____。
(A)加大轴肩圆角半径;(B)轴上的圆角尽可能取相同尺寸; (C)减小阶梯轴直径差;(D)降低轴的表面粗糙度。
(10)当转轴所受的径向力大小方向不变时,其外圆面上任一点的应力属于____应力,因此在确定其许用应力时,应选择____作为许用应力。
(A)静应力;(B)脉动循环变应力;(C)对称循环变应力; (D)[σ-1]b;(E)[σ0]b; (F)[σ+1]b。
2.问答题 分析自行车中轴的受力情况,它是什么轴?
为什么轴的结构设计很重要?
结构设计时应注意什么问题?
当采用轴肩和套筒定位时,应注意什么问题?
公式d≥A(P/n)1/3可作何种计算?
A值与什么有关?
减速器中输入轴、中间轴和输出轴A的取值是否一样?
如何取?
作轴的弯曲强度计算时,要用到三种不同的许用弯曲应 力。
对心轴强度计算时,为什么取不同的许用值?
转轴的 该值如何取?
轴常用哪些材料?
提高轴的疲劳强度有哪些措施?
3.计算题 ⑴一转轴在直径d=60mm处受不变的转矩T=×103N·m和弯矩M=×103N·m轴的材料为45钢调质,轴的截面是否满足强度要求?
⑵一传动轴的材料为45钢经调质处理,传递的最大功率P=50kW,转速n=400r/min,该轴的直径为多少?
⑶已知传动轴的直径d=30mm,转速n=1450r/min,若轴上的切应力不超过80MPa,该轴能传递多大功率?
⒈⑴B,A,C⑵D ⑶B⑷D,C,C,A ⑸A ⑹B,D;A;E;F,G ⑺A,C⑻ A,C ⑼ B⑽C,D 第十二章1.是非题 非液体摩擦滑动轴承处于干摩擦工作状态。
…………设计时优先选用滑动轴承。
……………………………滚动轴承的额定静载荷C0值等于额定动载荷C值。
… 设计时,所有滚动轴承都必须进行静强度计算。
……2.填空题 非液体摩擦滑动轴承验算p值是针对______,验算pv值是针对_____。
滑动轴承的轴瓦和轴承衬常用材料有 和 。
dn值大的滚动轴承应采用 润滑,dn值小的滚动轴承可采用 润滑。
非液体摩擦滑动轴承计算应校核 、 和 值。
滚动轴承N210的名称是 轴承,其内径为 mm,宽度系列为 。
3.选择题 边界油膜起润滑作用的滑动轴承是 。
(A)非液体滑动轴承; (B)液体动压滑动轴承; (C)液体静压滑动轴承; (D)推力轴承。
整体式滑动轴承的特点是 。
(A)轴瓦结构简单;(B)间隙易调;(C)轴瓦可两端翻边; (D)可在曲轴中使用。
在非液体摩擦滑动轴承设计中,限制pv值的主要目的是防止轴承____。
(A)过度发热而胶合;(B)过度磨损;(C)产生塑性变形; (D)发生咬死。
在满足工作要求的前提下,允许转速最高的是 。
(A)深沟球轴承; (B)圆柱滚子轴承; (C)推力球轴承; (D)圆锥滚子轴承。
滚动轴承外圈与机座孔配合的正确标注应为 。
(A)f90H7/h6;(B)f90H7; (C)f90h6。
滚动轴承寿命计算中,当工作温度为 以下时,温度系数ft=1。
(A)80℃; (B)100℃; (C)120℃; (D)150℃。
4.问答题 滑动轴承材料应满足哪些要求?
常用的滑动轴承材料有哪些?
为什么轴承合金要浇注在瓦背上,而不直接制成轴瓦?
为什么不把轴承材料直接浇注在轴承座上,而要制成轴瓦,再固定在轴承座上?
滑动轴承的结构形式主要有哪几种?
各有何特点?
为什么应避免使用轴端为工作面的实心止推轴承?
非液体润滑轴承的计算准则是什麽?
在校核计算中,p、pv、v各表示什么意义?
为什么对液体动压轴承也要进行与非液体润滑轴承一样的验算?
液体动压轴承启动到正常工作,经过哪些状态下的摩擦?
在液体润滑状态下,轴承有没有摩擦?
有没有磨损?
是不是液体润滑轴承总是比非液体润滑轴承的摩擦小?
滚动轴承的基本元件有哪些?
各起什么作用?
滚动轴承的主要失效形式有哪些?
失效原因是什么?
防止失效的对策是什么?
什么是基本额定寿命?
什么是基本额定动载荷?
引入当量动载荷意义是什么?
滚动轴承的寿命计算可解决哪几方面的问题?
静强度计算的目的是什么?
在什么情况下应对轴承进行静强度计算?
什么是滚动轴承的接触角和游隙?
它们的大小变化对轴承有什么影响?
为什么推力轴承不宜用于高速?
内部轴向力是怎样产生的?
它的大小和方向怎样确定?
轴向载荷对滚动轴承工作特性有何影响?
5. 计算题 某离心泵的轴颈d=70mm,宽径比B/d=1,转速n=1460r/min,径向载荷Fr=5000N;问选用轴承材料ZCuSn5Pb5Zn5是否合用?
若不可用,通过改变哪些参数可对设计进行修改?
哪些修改是合理的?
已知一起重机卷筒的滑动轴承承受径向载荷Fr=100kN,轴颈直径d=100mm,轴的转速n=10r/min;试设计此轴承。
6211型轴承的径向基本额定动载荷Cr=34kN,当量动载荷Pr=,转速n=184r/min,ft=1,fp=1;求寿命为多少小时?
对6313滚动轴承,其径向载荷为Fr1=5500N,Fr2=6400N,轴向载荷为Fa1=2700N,Fa2=0,轴的转速n=1430r/min,运转时有轻微冲击,预期寿命Lh‘=5000h。
试确定该对轴承是否合用?
(5)试说明下列轴承代号的含义:
6241、6410、30207、5307/P6、7208AC/P5、7008C/P4、6308/P53、N307/P2。
(6)一非液体径向滑动轴承,轴颈直径d=200mm,宽径比B/d=1,轴颈转速n=1460r/min,轴瓦材料为ZCuAl10Fe3,试问它可以承受的最大径向载荷是多少?
(7)根据工作要求决定选用深沟球轴承,轴承的径向载荷Fr=5500N,轴向载荷Fa=2700N,轴承转速n=2560r/min,运转有轻微冲击,若要求轴承能工作4000小时,轴颈直径不大于60mm,试确定该轴承的型号。
(8)一对反装的7207AC轴承,受径向载荷Fr1=1040N,Fr2=3390N,外加轴向载荷Fa=870N,指向轴承1,转速n=1800r/min,有中等冲击,常温下工作,试确定轴承的寿命。
⒈⑴错⑵错⑶错⑷错 ⒉⑴过渡磨损,过热胶合⑵金属材料,非金属材料 ⑶油,脂 ⑷p,pv,v ⑸圆柱滚子,50,正常宽度 ⒊⑴A⑵A⑶A⑷A⑸B⑹C 第十三章1.问答题 ⑴联轴器和离合器的功用是什么?
两者的功用有何异同?
⑵刚性固定式联轴器和刚性可移式联轴器有何区别?
各适合于什么工作条件?
⑶刚性可移式联轴器和弹性联轴器有何区别?
各适合于什么工作条件?
⑷刚性凸缘式联轴器有哪几种对中方法?
各有什么特点?
⑸单万向联轴器的主要缺点是什么?
双万向联轴器正确安装的条件是什么?
⑹怎样计算联轴器的计算转矩?
工作情况系数K与哪些因素有关?
⑺在下列工况下,选择哪类联轴器较好?
试举出一种联轴器的名称。
①载荷平稳、冲击轻微,两轴易于准确对中,同时希望寿命较长; ②载荷比较平稳、冲击不大,但两轴轴线具有一定程度的相对偏移; ③载荷不平稳,且具有较大冲击和振动。
⑻牙嵌离合器常用的牙形有几种?
各有什么特点?
⑼为什么要限制圆盘摩擦离合器接合面的数目?
⑽制动器常用在哪些场合?
它们的工作原理是什么?
⑾制动器通常是安装在机器的高速轴上还是低速轴上?
为什么?
2.选择题 联轴器与离合器的主要作用是_____。
(A)缓和冲击和振动; (B)补偿两轴间的偏移;(C)联接两轴并传递运动和转矩;(D)防止机器发生过载。
刚性联轴器和弹性联轴器的主要区别是__