机械设计基础期末考试试题答案解析考前汇总DOC.docx

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机械设计基础期末考试试题01答案解析考前汇总

试题一

一.填空

1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700；

（1）当取c杆为机架时，它为何种具体类型？

____双曲柄机构_______；

（2）当取d杆为机架时，则为_____曲柄摇杆机构______。

2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，____曲柄与连杆共线时为_____死点位置。

（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为

3.为保证四杆机构良好的机械性能，______传动角_____不应小于最小许用值。

（A）     压力角（B）传动角（C）极位夹角

4.____凸轮轮廓曲线_______决定了从动杆的运动规律。

（A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状

5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈_____大______，压力角愈_____小___，机构传动性能愈好。

6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：

前者安装后，键与键槽之间就存在有____摩擦力_______。

（A）压紧力（B）轴向力（C）摩擦力

7.链“B18X80”的含义是___B型键宽度b=18mm，长度L=80mm_______。

8.螺纹联接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来___。

螺旋传动是指__利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动________。

9.螺纹的公称直径是指它的____外径___，螺纹“M12X1.5”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距1.5____。

10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_________双头螺栓联接______________。

用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_________三角形细牙螺纹______________。

（A）螺栓联接（B）双头螺栓联接（C）螺钉联接（D）三角形细牙螺纹

（E）三角形粗牙螺纹（F）矩形螺纹

11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，

则螺杆应转____2_____圈。

12.国标规定，三角带有_YZABCDE七种类型，代号‘B2240’表示_B型基准长度2240mm_____。

13.带传动的主动轮直径d1=180mm，转速n1=940r/min，从动轮的直径为d2=710转速n2=233r/min,则其弹性滑动系数ε为_____0.022__________。

 14.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过___10____根。

（A）4（B）6（C）2（D）10

15.一对齿轮啮合时,两齿轮的_____节圆___始终相切。

（A）分度圆（B）基圆（C）节圆（D）齿根圆

16.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm，齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为_____78___。

17.齿轮传动的标准安装是指______分度圆与节圆重合____________。

18.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数___越多 ____，齿轮传动也越_____平稳_____。

19.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的____模数____，___齿数_____选择刀具刀号。

20.一主动直齿轮的转矩为100Nm,其分度圆直径为50mm，则其传递的圆周力为____4000N _______，径向力为____1455.9N___。

21.滚动轴承代号“6215”的含义是____深沟球轴承直径系列2内径75mm___。

22.一般来说，__滚子轴承_____更能承受冲击，__球轴承___-更适合于较高的转速下工作。

（A）滚子轴承（B）球轴承

23.额定动载荷是指_额定寿命106寿转，L=1（106转）时轴承所能承受的最大载荷__________

24.转轴是指_既承受弯矩也承受扭矩 _传动轴是指____只承受扭矩___

25.一个阶梯轴由__轴头____，_____轴颈____，_____轴身_______三部分组成。

二，简要回答：

1.计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。

1具有确定运动

2.作下列机构图示位置的压力角。

3. 图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构。

（1）作出图示位置压力角； 

（2）求该凸轮基圆半径rb=?

（3）求从动杆升程h=?

4,简述带传动为什么限制带速V在5——25米/秒范围内？

速度大离心力过大绕转的圈数多寿命低

三，计算题：

1，一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20，Z2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。

答：

m=5d1=100d2=220da1=100+10=110da2=220+10=230df1=100-12.5=87.5

df2=220-12.5=207.5p=3.14*5=15.7s=e=7.85

2．图示轮系，已知：

Z1=20，Z2=40，Z3=80，Z4=Z5=30，Z6=90。

求i16=?

答：

n3=n4 

   （n4/n6）=（z6/z4）=3 

   nH=n6

  （n1-n6）/（n3-n6）=-（z3/z1）=-4     i16=-7

一、填空（60分）

1.图示机构中有____1___虚约束。

2.图示机构要有确定运动，需要有__1__原动件。

3.平面四杆机构无急回特性时_极位夹角θ=0_，行程速比系数K=1

（A）压力角α=0  （B）传动角β=0  （C）极位夹角θ=0   （D）　k＞1

（E）k＜1     （F）k=1

  4.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___110mm≤d≤190mm____。

（A）＜110mm（B）110mm≤d≤190mm（C）≥190mm

5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，___不存在____死点位置；

（A）     曲柄与连杆共线时为（B）摇杆与连杆共线时（C）不存在

6.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到_实际轮廓线上的最小__半径。

（A）     理论轮廓线上的最大（B）实际轮廓线上的最大（C）实际轮廓线上的最小

（D）理论轮廓线上的最小

7.凸轮机构中的压力角是指__凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向__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.紧键联接主要是使轴与轮毂之间__沿周向固定并传递扭矩_____。

（A）   沿轴向固定并传递轴向力（B）沿轴向可作相对滑动并具有作用（C）沿周向固定并传递扭矩（D）安装及拆卸方便

9.普通平键联接传递动力是靠______两侧面的挤压力_。

（A）两侧面的摩擦力（B）两侧面的挤压力（C）上下面的挤压力（D）上下面的摩擦力

10.设计键联接的几项主要内容是：

a按轮毂长度选择键的长度b按要求选择键类型c按内径选择键的剖面尺寸d进行必要强度校核具体设计时一般顺序为___b-c-a-d ____。

（A）b-a-c-d（B）b-c-a-d（C）a-c-b-d（D）c-d-b-a

11.平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应_安装一对平键___。

（A）     把键长增大到1.5倍（B）把键宽增大到1.5倍（C）把键高增大到1.5倍

（D）安装一对平键

12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的___升角和牙型角____有关。

（A）   升角（B）线数（C）螺距和牙型角（D）升角和牙型角

13.螺纹联接是一种____可拆联接___。

   （A）可拆联接（B）不可拆联接（C）具有防松装置的为不可拆联接，否则为可拆联接（D）具有自锁性能的为不可拆联接，否则可拆

   14.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是：

松螺纹联接的螺纹部分不承受_____扭转__的作用。

（A）    拉伸（B）扭转（C）剪切（D）弯曲

15.被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为____拉断___。

（A）     剪切与挤压破坏（B）拉断（C）拉扭断裂

16.刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接，螺栓中心的圆直径D=200mm,轴传递扭矩T=180N.m,则作用在每个螺栓上的力为___450____。

　（A）1800　（B）240　（C）450　　（D）540

17.三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是___传动效率高____。

                        A）        在传递相同功率时，尺寸较小

                        B）        传动效率高

                        C）        带的寿命长

                        D）       带的价格便宜

18.标准三角带型号的选定，取决于___传递的功率____。

（A）     传递的功率（B）带的线速度（C）带的圆周力（D）高速轴上的扭矩

19.工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而_增大_。

（A）降低（B）增大（C）不变

20.带传动的中心距与小带轮的直径一致时，若增大传动比，则小带轮上的包角__减小____。

（A）     减小（B）增大（C）不变

21.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应力___减小____。

（A）减小（B）增大（C）不变

22.带在工作时产生弹性滑动，是由于___带的紧边与松边拉力不等____。

（A） 带不是绝对挠性件（B）带与带轮间的摩擦系数偏低

（B） 带的紧边与松边拉力不等（D）带绕过带轮产生离心力

23.带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710，转速n2=233r/min,则滑动系数ε为____2.2﹪___。

（A）1.2﹪（B）1.5﹪（C）1.8﹪（D）2.2﹪

24.在具体设计三角带传动时，a：

确定带轮直径D1，D2，b：

选用带的型号，c：

确定带的长度L，d：

确定带的根数Z，e：

选定初步中心距a0，f：

计算实际中心距a，g：

计算作用在轴上的压力F。

以上各项目进行的顺序为__b-a-e-c-f-d-g。

（A）a-b-c-e-f-d-g（B）a-b-d-e-c-f-g（C）b-a-e-c-f-d-g（D）b-a-e-f-c-d-g

25.一对齿轮要正确啮合，它们的____模数___必须相等，

（A）直径（B）宽度（C）模数（D）齿数

26.一个齿轮上的圆有___齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆____。

（A）    齿顶圆和齿根圆，（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆

（C）     齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆

27.一标准直准圆柱齿轮的周节（齿距）P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮的齿数为__78_____。

（A）82（B）78（C）80（D）76

二、计算及绘图

1.计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，（绘有箭头的构件为原动件）。

1 具有确定运动

       2.设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm，行程速比系数K=1.3。

      3.图示的轮系中，各齿轮均为标准齿轮，且其模数均相等，若已知各齿轮的齿数分别为：

Z1=20、Z2=48、

    Z2'=20。

试求齿数Z3及传动比i1H。

z2-z1=z3-z2'  z3=z2-z1+z2'=48-20+20=48

            （n1-nH）/（n3-nH）=z2z3/z1z2

               n3=0 

           i1H=1-48*48/20*20=-4.76

      4.图示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2（右），当a轴旋转100圈时，b轴转4.5圈，求Z4=？

i16=（20*25*z4）/（18*25*2）=100/4.5  z4=40

试题三

一.填空

1.机器或机构构件之间，具有确定的相对运动。

2.在曲柄摇杆机构中，如果将最短杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作整周回转运动，即得到双曲柄机构。

3.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为主动件，曲柄为 从动件。

4.凸轮机构能使从动杆按照凸轮轮廓曲线，实现各种复杂的运动。

5.双圆销外啮合槽轮机构，槽轮有6条槽，要使槽轮转两圈，曲柄盘应转12圈。

6.三角带表面上印有B2240，它表示该三角带是B，基准长度（公称）长度为2240mm。

7.模数是齿轮的主要 参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的依据 ，齿形的大小和强度与它成正比。

8.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：

两齿轮的法面模数和螺旋角都相等，齿轮的角相等而旋向相反。

9.规定蜗杆头数与螺旋升角的之比，称为蜗杆特性系数正切。

10.在工作中同时承受弯矩   和扭矩 两种作用，本身又转动的轴，叫转轴。

二.判断

1，运动副是联接，联接也是运动副。

（错）

2，曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。

（对）

3，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。

（错）

4，分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。

（对）

5，速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。

    （错）

三.简答

1. 什么叫标准齿轮？

压力角200模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮

2. 为什么要限制齿轮的最少齿数？

范成法加工齿轮齿数低于17发生根切

3. 两轴相互平行的情况下采用什么类型的齿轮传动，并叙述其优点。

直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮（传动平稳、承载大）

5.举例说明急回特性在生产中有什么意义？

例牛头刨床空程速度快提高生产率

  四.计算

1. 有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200，Z=25，Z2=50，求

（1）如果n1=960r/min，n2=？

（2）中心距a=？

（3）齿距p=？

答：

n2=480  a=75  p=6.28

2.Z1=15，Z2=25，Z3=20，Z4=60。

n1=200r/min（顺时针）n4=50r/min（顺时针）试求H的转速。

答：

（200-nH）/（50-nH）=-25*60/15*20   nH=75

3.计算此机构的自由度。

答：

3*5-2*7=1

4.齿轮轴由一对7206轴承支承，Fr1=5200N，Fr2=3800N，Fx=2200N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷。

答：

S1=Fr1/2Y=5200/2*0.4ctg140=1620 

   S2=Fr2/2Y=3800/2*0.4ctg140=1184

   S1+Fx>S2   1620+2200>1184 

    Fa2=S2=1184

    Fa1=S1+Fx=3820

   Fa1/Fr1=3800/5200=0.73>e=0.37

   Fa2/Fr2=1184/3800=0.31

   P1=0.4*5200+0.4ctg140*3820=8208

   P2=Fr2=3800

一、填空

1.机构具有确定运动的条件是：

___原动件数等于机构的自由度数____。

2.图示机构要有确定运动需要有_________1________个原动件。

3.平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为______双曲柄机构__________。

4. 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_________不存在______________死点位置。

（A）曲柄与连杆共线时，（B）摇杆与连杆共线时，（C）不存在，

5.凸轮机构基圆半径越__大_，压力角越__小_，机构传动性能越好。

6.键联接的主要用途是：

_________周向固定_________，键“12X50”的含义是________传递运动和转矩__________。

7.普通平键联接所能传递的最大转矩为T，现要传递的转矩为1.5T，则应__________安装一对平键______________。

（A）把键长增大到1.5倍，（B）把键高增大到1.5倍（C）把键宽增大到1.5倍（D）安装一对平键

8. 螺纹的公称直径是指它的______外径_____，螺纹“M12X1.5左”的含义是_______左旋细牙螺纹公称直径12  _____________。

9. 普通螺栓联接中的松螺纹联接与紧螺纹联接之间的主要区别是：

松螺纹联接中的螺纹部分不存在________扭转________作用。

（A）拉伸（B）扭转（C）剪切（D）弯曲

10.         一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米，则螺杆应转____1/3 _____圈，

11.国标规定，三角带有__________YZABCDE _________共七种类型，代号“B2240”表示的含义是：

______基准长度2240mm_____________。

12.带传动主要是依靠____带和两轮接触面之间的摩擦力_________来传递与动和动力，

（A）带和两轮接触面之间的正压力（B）带的紧边拉力

（B） 带和两轮接触面之间的摩擦力（D）带松边拉力

13.三角带横截面为等腰梯形，夹角为40度，在设计三角带轮时，轮槽夹角一般确定为_________小于40度_____________

（A）     大于40度（B）等于40度（C）小于40度

14.带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角_______变小________，

15.渐开线齿廓形状取决于_____________基圆________直径大小，

16.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是__模数相等，压力角相等_______，

17.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目______多_______，齿轮传动越______平稳_________，

18.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为15.7毫米，齿根圆直径为367.5mm，则该齿轮的齿数为______76________，

19.闭式软齿面齿轮传动的强度设计，首先按_____齿面接触疲劳_____强度条件计算，校核_____齿根弯曲疲劳强度____________。

20.轮系通常分为___________定轴轮系_________________和______________行星轮系_____________两种。

二、简要回答

1.作出下列机构图示位置压力角。

     2.图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构

（1）作出图示位置压力角；

（2）求该凸轮基圆半径rb；

（3）求从动杆升程h。

3.螺纹联接的自锁条件是什么？

在公称直径，螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形螺纹、 梯形螺纹、矩形螺纹的自锁性（简述理由）。

螺旋升角小于当量摩擦角  由于当量摩擦角的关系，三角螺纹自锁最好，矩形最差

4简述带传动中，为何限制带速在5——25m/s范围内？

离心力大 转数多

5. 在选择大小齿轮材料及热处理方法时，所要考虑的“配对”问题指的是什么？

为什么要这样考虑？

大小齿轮材料及热处理硬度差50左右，由于小齿轮转数多，更快失效

三、计算题

1， 一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为40和80，并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm，求两齿轮的主要几何尺寸。

答：

m=420/（40+2）=10  

    d1=400 d2=800 da2=800+20=820

   df1=400-2*1.25m=375

    df2=800-2*1.25m=775

   a=10/2（40+80）=600 

   p=3.14*m=31.4

2，图示轮系，已知各轮齿数Z1=Z2'=41，Z2=Z3=39,求手柄H与轮1的传动比i1H。

答：

 （n1-nH）/（0-nH）=z2z3/z1z2'    （-n1/nH）+1=z2z3/z1z2'      

      i1H=1-（39*39/41*41）=0.095

一、填空

1.      运动副是指能使两构件之间既能保持_____直接接触 ___接触，而又能产生一定的形式相对运动的___联接____。

2.      在____最短杆___机构中，如果将____对面___杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。

3.      平面连杆机构当行程速比K____K>1____时，机构就具有急回特性。

4.      曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为___主动_______，曲柄为_____从动_____。

5.      凸轮机构能使从动杆按照___凸轮廓线__________实现各种复杂的运动。

6.      键20X70GB1095—79的含义是___A型平键宽度b=20mm，长度L=70mm __________。

7.      三角带C2800的含义是____C型公称长度2800__________。

8.      牛头刨床的工作台进给机构用的是_____棘轮机构____________机构。

9.      由于渐开线齿轮的传动比等于___基圆半径的反比______，所以即使两轮的安装中心距略有偏差，也不影响两轮的传动比。

10.  分度圆上的压力角等于_____200____，摸数取的是___标准值 ___值，齿厚和齿槽宽____相等 ________的齿轮，称为标准齿轮。

二、判断

1． 机构都是可动的。

对

2． 通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。

对

3． 在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。

错

4． 凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。

错

5． 外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件。

错

6． 在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的齿距。

对

7． 同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工。

对

8． 只有轴头上才有键槽。

对

三．回答

1． 摆动导杆机构有无急回特性？

有急回特性极位夹角不等于零

2． 机构的“死点”位置在什么情况下需要克服？

在什么情况下应当利用？

运动时克服，固定夹紧时利用