机械设计基础参考复习题.docx

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机械设计基础参考复习题

1.机构中独立运动的单元体称作____，机器制造的单元体为___。

A.零件B.构件C.部件D.杆件

2.下列运动副属于平面低副的是。

A.螺旋副B.凸轮副C.移动副D.球面副

3.下列图示表达“具有两个运动副构件”的是。

A.B.C.D.

4.曲柄摇杆机构中，摇杆为原动件，则机构死点位置发生在A.曲柄与机架共线B.曲柄与连杆共线C.摇杆与连杆共线

5．对心曲柄滑块机构的行程速度变化系数_______。

A.K>1B.K<1C.K=1D.K=0

6．下列凸轮机构从动件常用运动规律中，______具有刚性冲击。

A.等速运动规律B.等加速等减速运动规律C.简谐运动规律

7．一对外啮合圆柱齿轮的中心距恒等于其_______半径之和。

A.分度圆B.基圆C.节圆D.齿根圆

8．要求原动件连续转动而从动件单向间歇转动，则应选用____机构。

A.齿轮B.槽轮C.棘轮D.凸

1.平面机构是指

2．计算平面机构自由度时的注意事项有、和虚约束。

3．铰链四杆机构各构件长度：

lAB=55mm，lBC=40mm，lCD=50mm,lAD=25mm，取为机架能得到双曲柄机构。

4．凸轮机构是由、和机架组成。

5．按照两轴的相对位置齿轮机构分为齿轮机构、齿轮机构和两轴交错的齿轮机构。

6．渐开线齿轮传动，模数m与分度圆齿距p的关系是。

7．机械速度波动可分为_____________、_______________两类。

8．静平衡的条件是：

___________________________________

1.如图，已知某机器装有飞轮的主轴上的阻力矩M"在一个工作循环中的变化规律，设驱动力矩M′为常数，主轴平均转速n=300r/min，机械运转速度不均匀系数δ=0.1。

试求：

①驱动力矩M′；②最大盈亏功Amax；③飞轮的转动惯量J。

4．已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=140mm，齿数z1=20，z2=50，求模数和大小齿轮的分度圆直径。

5．图示在同一回转平面内分布着三个不平衡质量，已知：

m1=2kg，m2=0.5kg，m3=1kg，它们分布在r=20mm的同一圆周上，今欲在rb=30mm的圆周上钻孔去重使其平衡，求应去重质量mb的大小及方位。

2．计算图示机构的自由度

3．图示为一渐开线及其基圆，请在图上标出K点的曲率中心B点，并按图上标出K点的压力角αK。

已知铰链四杆机构的连杆长度和三个位置如图（比例尺μ=1mm／mm）。

试用图解法确定该铰链四杆机构的固定铰A、D点及其余三杆的长度。

AB=______________mmCD=____________mmAD=____________mm

五．作图题（本题10分）

图示偏心圆凸轮机构。

试在图上完成：

①画出凸轮基圆并标注半径rmin；②画出从动件处于最低位置时与凸轮廓线的接触点A0；③标出A0点处压力角α0；④图示位置时从动件的位移s2。

六.计算题（本题12分）

已知一对正常齿渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动：

z1=18，z2=36，mn=2.5mm，中心距a=68mm。

求：

螺旋角β，分度圆直径d1、d2，端面压力角αt，端面模数mt，当量齿数zv2、zv2的值。

七.计算题（本题10分）

如图轮系，各齿轮的齿数分别为z1=15，z2=20，z2΄=30，z3=20，z4=60，z4΄=40，z5=60，齿轮1的转速n1=960r/min，方向如图，求齿轮5转

速的大小和方向（方向在图上标出）。

1．所谓构件，是指机械中的__

A.制造的单元体B.运动的单元体C.固定支架

2．下列运动副是平面高副的是。

A.球面副B.移动副C.螺旋副D.凸轮副

3．设机构原动件数目为n，自由度为F，当____时，机构运动不确定。

A．n=FB.nF

4．若四杆机构的行程速比系数K=1，则该机构____急回作用。

A.没有B.有C.不一定有

5．有急回的四杆机构其极位夹角θ与行程速度变化系数K的关系是__

A.θ=0°，K>1B.θ=0°，K=1C.θ≠0°，K<1D.θ≠0°，K>1

6．凸轮机构的压力角愈大，则机构的效率_______。

A.愈低B.愈高C.并不随之变化

7．斜齿圆柱齿轮的螺旋角β等于____时，产生的轴向力较大。

A.10°B.8°C.15°D.12°

8．静平衡的转子__________是动平衡的。

A．一定B.一定不C.不一定

1．高副是构件与构件通过（点、线、面）接触形成的运动副。

2．所谓运动副是指构件与构件形成的_____________________联接。

3．在研究机构时，通常用机构的__________作为判断其传力性能标志。

4．按照凸轮的形状，凸轮机构分为凸轮凸轮和圆柱凸轮机构。

5.齿轮传动中，重合度ε是指

6．按照切齿原理分，渐开线齿轮加工的方法有法和法。

7渐开线直齿圆柱齿轮分度圆直径d基圆直径d关系是。

8．槽轮机构中，原动件拨盘作____运动，从动件槽轮作________运动.

1．计算图示平面机构自由度。

如有复合铰链、局部自由度或虚约束请在图中明确指出

2．图示为机组在稳定运转的一个循环内，主轴上阻力矩M"的变化曲线，驱动力矩M′为常数，主轴平均角速度ωm=30rad/s，运转不均匀系数δ=0.02，求：

①安装在主轴上的飞轮的转动惯量J；②若飞轮安装在角速度ωm=10rad/s的另一轴上，则其转动惯量J又为多少？

3．已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮，α=20°，m=5mm，z=40。

试求：

齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径ρa和压力角αa。

4．图示为一绕O点回转的薄片圆盘（b/d≤0.2），其上有一个不平衡质量，m=10kg，r=30mm，为了达到平衡，欲在rb=50mm的圆周上加一平衡质量mb，试求mb的方位和大小。

已知一曲柄摇杆机构的摇杆长度l3=100mm，摆角ψ=45º，机架长度l4=115mm，行程速比系数K=1.25，试用图解法求曲柄、连杆的长度l1、l2。

答案：

l1=______________mml2=______________mm

五．作图题

设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。

已知：

凸轮基圆半径rmin＝50mm，凸轮以等角速度逆时针方向转动。

从动件运动规律为：

0°~180°，按余弦加速度规律上升h=25mm；180°~360°，按等速运动规律下降到初始位置。

（要求：

作出从动件的位移线图，比例尺自定六．已知一对正常齿制标准直齿圆柱齿轮的中心距a=120mm，传动比i12=3，齿轮模数m=3mm。

试求：

①两齿轮的齿数z1、z2；②大齿轮的几何尺寸：

齿距p、齿根圆df2、基圆db2；③若齿数不变，将中心距a调整为125mm，改用一对mn=3mm的斜齿圆柱齿轮传动，试计算斜齿轮的螺旋角β。

七．计算题（本题10分）如图轮系，已知各轮齿数z1=1，z2=40，z2′=24，z3=72，z3′=18，z4=114，蜗杆为右旋，转向如图。

试求：

①判定轮系的类型；②计算传动比i1H；③确定H杆的转向。

1．可以用来代替人的劳动，完成有用的机械功或实现能量转换。

（）

A.机构B.机器C.构件D.零件

2．机构中运动规律已知的活动构件称为。

A.固定构件B.原动件C.从动件D.曲柄

3．平面机构中，每个高副引__个约束，使两构件间保留____个相对运动的自由度。

A.0B.1C.2D.3

4．在各杆长度不变的情况下，拟将曲柄摇杆机构改为双摇杆机构，应取原机构的_________作机架。

A.曲柄　B.摇杆C.连杆

5．凸轮机构升程许用压力角[α１]应比回程许用压力角取得________。

A.大些　　　　B.相等　　　C.小些

6．圆锥齿轮的标准模数和压力角规定在齿轮的_______________。

A.大端B.小端C.中间

7．外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，因安装误差使得实际中心矩a′略大于标准中心矩a，此时传动比___________。

A.不变　　B.增大　　　　　C.减小

8．电影放映机卷片机构采用的是。

A.齿轮机构B.凸轮机构C.棘轮机构D.槽轮机构

二．填空题（本大题共8道小题，每小题2分，共16分）

1．机构具有确定运动的条件是。

2．绘制机构运动简图与机构示意图的区别在于。

3．曲柄摇杆机构极位夹角θ=30o，机构行程速度变化系数K=________。

4．按从动件的运动形式，凸轮机构分为凸轮机构和摆动凸轮机构。

5．范成法制造齿数小于zmin无根切的齿轮的加工方法叫____________。

6．斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数mt的关系是___________。

7.机械运转不均匀系数的定义式δ=____________________________。

8．机械平衡目的是部分或完全消除构件运动时产生的力。

三．简答题（本大题共5道小题，共26分）

1．计算图示机构的自由度，若存在局部自由度、复合铰链和虚约束请。

2．某机械主轴在一个周期内的驱动力矩M′变化曲线如图示，阻力矩M"为常量，主轴平均转速n=300rpm，许用运转不均匀系数[δ]=0.05。

试求：

阻力矩M″；最大盈亏功Amax；飞轮转动惯量J；

3．已知A、B两曲线是以rb为基圆的渐开线，K1′K2′和K1K2是两渐开线A、B的公法线。

试证明：

线段K1′K2′=K1K2。

4．已知一对正常齿斜齿圆柱齿轮正确啮合传动，z1=18，z2=36，mn=2.5mm,中心距a=68mm，试求这对齿轮的螺旋角β。

5．图示在同一回转平面内有两个不平衡质量，已知：

m1=20kg，r1=20mm，m2=10kg，r2=30mm，试确定在rb=25mm半径上安装一个平衡质量mb的大小及其方向。

四．作图题（本题10分）

用图解法设计曲柄滑块机构，要求滑块的行程H=60mm,行程速比系数K=1.4,偏距e=30mm，机构示意图如图所示。

用图解法求曲柄与连杆的长度。

lAB=______________mmlBC=______________mm

五．作图题（本题10分）

图示偏心圆凸轮机构。

试在图上作出：

①凸轮的理论廓线；

②画出凸轮基圆并标注半径rmin；③画出从动件处于最低位置时与凸轮廓线的接触点A0；④标出A0点处压力角α0。

六．计算题（本题12分）

已知一对外啮合渐开线正常齿标准直齿圆柱齿轮传动的参数：

z1=40m=10mm，α=20°，传动比i12=2.5。

试计算：

①大齿轮的齿数z2；②标准安装的标准中心距a；③若实际安装中心距为a′=705mm，求啮合角α′，两齿轮的节圆半径r1′，r2′。

七．计算题（本题10分）

如图所示行星减速装置，已知z1=z2=17，z3=51。

当手柄转过80°时，转盘H转过多少度？

一．选择题（本大题共8道小题，每小题2分，共16分）

1．平面机构中，每个低副引入___个约束，使两构件间保留个相对运动的自由度。

A.0B.1C.2D.3

2．下列运动副是平面低副的是。

A.螺旋副B.凸轮副C.转动副D.球面副

3．图示四杆机构以杆长为70的杆为机架时，属于_______机构。

A.都不是B.双曲柄

C.双摇杆D.曲柄摇杆

4．若四杆机构的行程速度变化系数K>1，则该机构____急回作用。

A.有B.没有C.不一定有

5．凸轮机构的压力角愈大，则机构的效率_____。

A.愈低B.愈高C.并不随之变化

6．相邻两齿同侧齿廓沿分度圆量得的弧线长度，称为________。

A.法向齿距B.弧长C.基圆齿距D.分度圆齿距

7．用标准齿条型刀具范成法加工直齿圆柱齿轮，若z

A.内B.外C.原位置不移动

8．机械运转中，当输入功大于输出功时，机械的动能将。

A.不变B.增加C.减少

1．机器与机构的主要区别在于。

A.机器的运动较复杂B.机器的结构更复杂

C.机器能转换能量并完成有用的机械功D.机器能变换运动形式

2．在平面内做定轴转动的构件具有自由度。

A.4B.3C.2D.1

3．K个构件汇交而成的复合铰应具有个转动副。

A.KB.K-1C.K＋1D.（K－1）（K＋1）/2

4．曲柄滑块机构中，以______为主动件时机构存在死点位置。

A.曲柄B.连杆C.滑块

5．外凸的滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线当理论廓线曲率半径和滚子半径相等时，在此位置凸轮的实际廓线会___________________。

A.变尖B.出现鱼尾状交叉C.内凹

6．一对齿轮相互啮合，过啮合节点所作的圆，称为。

A.齿顶圆B.齿根圆C.分度圆D.节圆

7．已达到动平衡的构件，_____是静平衡。

A.一定B.不一定C.一定不

8．机械作周期性变速稳定运转，在一个循环内的驱动功_____阻抗功A.大于B.等于C.小于

二．填空题（本大题共8道小题，每小题2分，共16分）

1．平面机构中，常用的高副有和。

2．当机构原动件数目小于其自由度时，该机构将。

3．不考虑摩擦，摆动导杆机构以曲柄为主动件机构传动角γ=______。

4．尖顶从动件盘形凸轮的基圆半径是从到的最短距离。

5．周转轮系按自由度数目不同可分为________轮系和_________轮系。

6．渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件为___________________。

7．渐开线标准斜齿圆柱齿轮的三个参数αn、αt、β之间的关系为。

8．棘轮机构止动爪的作用是________________________________。

三、简答题（本大题5道小题，共26分）

1．计算图示平面机构自由度。

如有复合铰链、局部自由度或虚约束请在图中明确指出。

2．图示为某机组在稳定运转一个循环内阻力矩M"变化曲线，驱动力矩M′为常数，主轴平均角速度ωm=30rad/s，许用不均匀系数[δ]=0.01，除飞轮外其余构件的转动惯量不计。

试求：

安装在主轴上的飞轮的转动惯量J。

3．对于渐开线齿轮传动，试回答：

①何谓渐开线齿轮传动的中心距可分性？

②什么是啮合角？

当传动中心距变化时啮合角是否变化？

。

4．已知一对正常齿斜齿圆柱齿轮正确啮合传动，z1=20，z2=48，mn=3mm,中心距a=106mm，试求这对齿轮的螺旋角β。

四.作图题（本题10分）

1.设计一导杆机构，已知机架长度l4=100mm，行程速度变化系数K=1.4试用图解法求曲柄l1长度。

2.对心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回转，凸轮基圆半径rmin=40mm，滚子半径rT=8mm，从动件运动规律为：

0～90°

90°～180°

180°～270°

270°～360°

简谐运动上升30mm

静止

等速下降回原位

静止

①绘制从动件位移线图s2（自定比例）②用图解法设计凸轮推程段轮廓③指出凸轮在一转内产生冲击的位置（用δi表示），说明冲击属于何种性质。

5．图示在同一回转平面内三个不平衡质量，m1=5.4kg，m2=m3=7.5kg，其回转半径r1=r2=200mm，r3=160mm，设平衡质量的回转半径rb=120mm。

求所加平衡质量mb的大小及方位。

六、已知正常齿制标准直齿圆柱齿轮的模数m=4mm，齿数z=30。

请计算：

①分度圆直径d、基圆直径db；②齿顶圆直径da、齿根圆直径df；③齿顶圆压力角αa及渐开线在该点的曲率半径ρa。

七.计算题（本题10分）

如图轮系，已知z1=16，z2=32，z3=20，z4=40，z5=2，z6=40。

若nl=800r/min，求蜗轮的转速n6及转向。

一．选择题（本大题共8道小题，每小题2分，共16分）

1．机构具有确定运动的条件是:

____。

（设原动件数目为n，机构自由度数目为F）A.n>FB.n

2、机构中用来支承活动构件（运动构件）的构件称为。

A.曲柄B.原动件C.从动件D.固定构件

3．在平面四杆机构中，为使连杆的运动为平动，可采用机构。

A.曲柄摇杆机构B.双摇杆机构C.反平行四边形机构D.平行四边形机构

4．直动从动件盘形凸轮机构，当从动件的运动规律不变的情况下，若减小凸轮的基圆半径，则压力角________。

A.增大B.减小C.不变

5．凸轮机构中从动件按余弦加速度运动规律运动时将引起________。

A.刚性冲击B.柔性冲击C.无冲击

6．渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是。

A.m1=m2≠标准值，α1=α2=标准值B.m1=m2=标准值，α1=α2=标准值

C.m1=m2=标准值，α1=α2≠标准值D.m1=m2≠标准值，α1=α2≠标准值

7．如果一转子能实现动平衡，则校核静平衡。

A.不需再B.必需再C.有时还要

8．调节非周期性速度波动的常用方法是_________。

A.加飞轮B.无方法C.安装调速器

二．填空题（本大题共8道小题，每小题2分，共16分）

1．机械是______________和________________的总称。

2.平面机构中，常用的低副有和。

3．在平面机构中，高副引入个约束，使构件失去个自由度。

4．摆动导杆机构的极位夹角θ与导杆摆角ψ的关系是：

____________。

5．铰链四杆机构的曲柄存在条件是①②。

6．渐开线齿轮机构连续传动的条件是：

。

7．对于Σ=90°的一对标准直齿圆锥齿轮传动，如其中一齿轮δ1=30°，则传动比i12=。

8．能实现棘轮的转角无级变化的棘轮机构是棘轮机构。

三．简答题（本大题4道小题，共26分）

1．计算图示平面机构自由度。

如有复合铰链、局部自由度或虚约束请

2．某机组主轴上作用的驱动力矩M′为常数，它的一个运动循环中阻力矩M″的变化如图所示。

今给定ωm=25rad/s，δ=0.04，试确定飞轮的转动惯量J。

M

400N·m

M″

O

π/2π/2π/2π/2

一个运动循环

3．如图一对标准渐开线齿轮传动，O1N1和O2N2为两齿轮的基圆半径，N1N2为基圆的内公切线。

试在图中作出：

啮合节点、节圆、实际啮合线段、啮合角α′。

4．图示在同一回转平面内有两个不平衡质量，已知：

m1=15kg，r1=20mm，m2=20kg，r2=30mm，试确定在rb=25mm半径上安装一个平衡质量mb的大小及其方向。

四作图题（本题10分）

已知一曲柄滑块机构的滑块行程H=70mm，偏距e=20mm，行程速比系数K=1.5。

试用图解法确定该曲柄滑块机构曲柄和连杆的长度。

（注：

取比例尺μl=1mm／mm，不必写出作图步骤，但保留全部作图线。

）

曲柄长度=______________mm

连杆长度=______________mm

五．作图题（本题10分）

在图示凸轮机构运动简图中，从动件已处于最低位置，试在图上绘出基圆，并标出凸轮从图示位置沿ω1转过60°后从动件的位移s2和凸轮推动从动件的压力角α，并在图上求出从动件的行程h。

六．计算题（本题12分）

某机器中，一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮正确啮合传动，因小齿轮磨损严重需更换，已测得的大齿轮齿顶圆直径da2=163.143mm，传动中心距a=110mm，z1=20，z2=50。

试确定小齿轮的：

①法面模数mn；②螺旋角β；③分度圆直径d1,齿顶圆直径da1；④端面压力角αt。

七．计算题（本题10分）

已知轮系，各齿轮的齿数分别为z1=40，z2=60，z2΄=30，z3=80，z3΄=30，z4=20，z5=30，齿轮1的转速n1=1200r/min，方向如图，求齿轮5转速的大小和方向（方向在图上标出）。

一、选择题（本大题共8道小题，每小题2分，共16分）

1．齿轮轮齿的啮合。

A.高副B.低副C.移动副D.转动副

2．设机构原动件数目为n，自由度为F，当____时，机构不能运动。

A．n=FB.nF

3．机构的压力角越，传力性能越好。

A.大B.与大小无关C.小

4．滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线当理论廓线曲率半径小于滚子半径相等时，在此位置凸轮的实际廓线会__________________。

A.出现鱼尾状交叉B.变尖C.内凹

5．与连杆机构相比，凸轮机构的最大缺点是。

A.惯性力难以平衡B.点、线接触，易磨损

C.设计较为复杂D.不能实现间歇运动

6．同一齿轮其渐开线齿廓在_______处的曲率半径最小。

A.齿顶圆　　　B.分度圆C.齿根圆D.基圆

7．外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，因安装误差使得实际中心矩a′略小于标准中心矩a，此时传动比___________。

A.增大　　B.不变　　　　　C.减小

8．要求原动件往复摆动而从动件作单向间歇转动，则应选用____。

A.齿轮机构B.凸轮机构C.槽轮机构D.棘轮机构

二.填空题（本大题共8道小题，每小题2分，共16分）

1．分别举出机器和机构实例各一个，机器：

_____；机构：

_______。

2．复合铰链是而构成的。

3．平面连杆机构是由构件用连接组成的平面机构。

4．曲柄滑块机构中，若以曲柄为机架，则机构转化为机构。

5．渐开线直齿圆柱齿轮短齿制齿顶高系数ha*=、顶隙系数c*=。

6．已知某对圆锥齿轮传动的传动比i12=1.732，且轴交角∑=90°，则该对圆锥齿轮的分度圆锥角分别为δ1=_______，δ2=___________。

7．渐开线的法线始终与相切。

8．静平衡的条件是：

____________________________________。

三．简答题（本大题5道小题，共26分）

1、计算图示平面机构自由度。

2．已知机械主轴在一个稳定运转周期内的阻力矩M"的变化曲线如图示，驱动力矩M′为常数，主轴平均角速度ωm=90rad/s，主轴上飞轮转动惯量为：

J=1.5kg·m2。

试计算：

机械运转不均匀系数δ。

3．分度圆与节圆有什么区别？

在什么情况下分度圆与节圆重合？

4．某斜齿圆柱齿轮的齿数z=20，法面模数mn=4mm，螺旋角β=20°。

试计算：

①当量齿数zv；②齿轮的端面模数mt。

5．有一回转体上有四个不平衡质量，其方位如图示。

已知：

m1=10kg，m2=14kg，m3=16kg，m4=10kg；r1=50mm，r2=100mm，r3=75mm，r4=50mm。

现将在rb=100mm的位置上加平衡质量mb，求所加平衡质量mb的大小及方位。

四．作图题（本题10分）

图示为一曲柄滑块机构的机构示意图。