机械设计基础试题一及答案Word下载.docx

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二、选择题：

（每题1分，共12分）

1、关于平面力系的主矢和主矩，以下表述中正确的是（）

A．主矢的大小、方向与简化中心无关；

B.主矩的大小、转向一定与简化中心的选择有关;

C.当平面力系对某点的主矩为零时，该力系向任何一点简化结果为一合力;

D.当平面力系对某点的主矩不为零时，该力系向任一点简化的结果均不可能为一合力。

2、下列表述中正确的是（）

A．任何平面力系都具有三个独立的平衡方程式；

B.任何平面力系只能列出三个平衡方程式;

C.在平面力系的平衡方程式的基本形式中，两个投影轴必须相互垂直;

D.平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零

3、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为σ，则450斜截面上的正应力和剪应力（）。

A．分别为σ/2和σ;

B.均为σ；

C.分别为σ和σ/2；

D均为σ/2。

4、一圆轴用碳钢制作，校核其扭转角时，发现单位长度扭转角超过了许用值。

为保证此轴的扭转刚度，采用哪种措施最有效（）。

A．改用合金钢材料；

B.增加表面光洁度；

C.增加轴的直径；

D.减小轴的长度。

5.在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d杆长度为（）。

A．＜110mm；

B.110mm≤d≤190mm;

C.≥190mm;

D.任意长度。

6、为保证四杆机构良好的机械性能，（）不应小于最小许用值。

A．压力角；

B.传动角;

C.极位夹角。

7、凸轮机构中的压力角是指（）间的夹角。

A．凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向；

B.凸轮上接触点的法线与该点线速度；

C.轮上接触点的切线与从动件的运动方向。

8、一对齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等，

A．直径；

B.宽度；

C.模数；

D.齿数。

9、棘轮机构的主动件，是作（）的。

A.往复摆动运动；

B.直线往复运动；

C.等速旋转运动。

10、一对圆柱齿轮，常把小齿轮的宽度做得比大齿轮宽些，是为了（）。

A．使传动平稳；

B．提高传动效率；

C．提高小轮的接触强度和弯曲强度；

D．便于安装，保证接触线长。

11、带传动在工作时产生弹性滑动，是因为（）。

A．带的初拉力不够；

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。

12、带传动发生打滑总是（）。

A．在小轮上先开始；

B．在大轮上先开始；

C．在两轮上同时开始；

D不定在哪轮先开始。

三、判断（每题1分，共10分）

1、机器是由机构组合而成的，机构的组合一定就是机器。

（）

2、按其接触形式，运动副分为点线接触的高副和面接触的低副。

（）

3、移动副的导路必须与相对移动方向一致。

4、机构能具有相对运动的条件是其自由度F＞0。

5、在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。

6、根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。

7、摩擦式棘轮机构可以做双向运动。

（ 

）

8、间歇运动机构的主动件和从动件，都是可以互相调换的。

9、间歇运动机构的主动件，在何时也不能变成从动件。

10、棘轮机构，必须具有止回棘爪。

四、计算题：

（共50分）

1、支架如图所示，由杆AB与AC组成，A、B、C处均为铰链，在圆柱销A上悬挂重量为G的重物，试求杆AB与杆AC所受的力。

（10分）

图1

2、梯子AB靠在墙上，重200N，如图所示。

梯子长为l，并与水平面交角θ=60°

。

已知接触面间的摩擦系数均为0.25。

今有一重650N的人沿梯子上爬，问人所能达到的最高点C到A点的距离s应为多少？

（12分）

图2

3、如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。

图3

4、计算如图所示圆盘锯主体机构的自由度。

（8分）

图4

5、分析轴系结构的错误，简单说明错误原因，画出正确结构。

图5

试题一答案

1、大小、方向、作用点。

2、轴力指向截面外部为正。

3、简支梁、外伸梁、悬臂梁。

4、点、线、面。

5、0、1。

6、越多、平稳。

7、基圆。

8、大、小。

9、棘轮、槽轮机构。

10、齿面磨损、轮齿折断。

11、较小、初拉力。

12、2、1。

13、减震。

14、跑合、稳定磨损。

1、A；

2、D；

3、D；

4、C；

5、B；

6、B；

7、A；

8、C；

9、A；

10、C；

11、B；

12、A。

1、×

；

2、√；

3、√；

4、√；

5、×

6、×

7、 

√ 

8×

9、×

；

10、 

×

1、（10分）

解:

（1）取圆柱销为研究对象，画受力图;

作用于圆柱销上有重力G，杆AB和AC的反力FAB和FAC;

因杆AB和AC均为二力杆，指向暂假设如图示。

圆柱销受力如图所示，显然这是一个平面汇交的平衡力系。

（2）列平衡方程

2、（12分）

解当人沿梯子向上，达到最高点C时，梯子处于临界状态，梯子即将滑动，A点和B点同时达到最大静摩擦力，所以受力分析时以梯子AB为研究对象，加上A、B处的摩擦力，大小为Fmax，方向与A、B点运动趋势方向相反，再按平面任意力系的平衡方程求解。

（1）以梯子为研究对象画受力图，如图所示

（2）列平衡方程

∑Fx=0,FNB-FsA=0①

∑Fy=0,FNA+FsB-P-P1=0②

∑MA（F）=0,-FNBlsinθ-FsBlcosθ+P·

（l/2）cosθ+P1scosθ=0③

其中：

FsA=fsFNA④

FsB=fsFNB⑤ 

把数据fs=0.25,P=200N,P1=650N代入，解得

s=0.456l

3、（10分）

解：

（1）求支座反力。

即FN+F1-F2+F3=0得FN=-F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN

结果为负号，说明支座反力水平向左。

（2）分段计算轴力。

AB段，取左段为隔离体：

即N1-FN=0N1=FN=80kN（内力为拉力）

BC段，取左段为隔离体：

即N2+F1-FN=0N2=FN-F1=-20kN（内力为拉力）

CD段，取右段为隔离体：

即-N3+F3=0N3=F3=60kN

（3）做轴力图。

4、（8分）

解机构中有七个活动构件，n＝7,A、B、C、D四处都是三个构件汇交的复合铰链，各有两个转动副，E、F处各有一个转动副，故PL＝10，该机构没有高副。

计算得

F＝3×

7-2×

10=1

F与机构原动件数相等。

当原动件6转动时，圆盘中心E将确定地沿EE′移动。

5、（10分）

主要结构错误分析如下：

1）轴左端的轮毂轴向定位不可靠，采用圆锥面轴向定位就不能再采用轴肩定位；

2）左侧轴承端盖与轴之间没有间隙，严重磨损；

3）左侧轴承端盖与轴之间应有密封措施；

4）左侧轴承端盖处箱体没有凸台，加工面与非加工面没有分开；

5）两个轴承反装不能将轴上的轴向力传到机座，且支承刚度低，应该为正装；

6）左侧轴承装配路线过长，装配困难；

7）左侧轴承处轴肩过高，拆卸困难；

8）右侧轴承处套筒外径过大，轴承拆卸困难；

9）右侧轴承端盖处也应加调整垫片，只一侧有调整垫片不能调整轴系的轴向位置。

改正后的结构如图题11-65图解所示。