机械设计基础试题B.docx

1、机械设计基础试题B江汉大学2009-2010学年第一学期考 试 试 卷课程编号： 课程名称： 机械设计基础 试卷类型：B卷 考试形式：闭卷 考试时间：120分钟姓名： 专业： 班级： 题号一二三四五总分得分一、得分评卷人单选题（每题2分，共20题，共40分）1.如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）A.机构B.零件C.部件D.构件2.若两构件组成高副，则其接触形式为（）A.线或面接触 B.面接触C.点或面接触 D.点或线接触3.在平面机构中，每增加一个低副将引入（）A.1个约束 B.2个约束C.3个约束 D.0个约束4.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角（）A.=0 B.0C.0 D.摩擦力

2、总和的极限值B.紧边拉力F1摩擦力总和的极限值C.紧边拉力F1摩擦力总和的极限值D.有效拉力Fe时，X=，Y=），要求轴承使用寿命不低于10000小时。试校核该对轴承是否合用。得分评卷人五、设计题（每题7分，共2题，共14分）1.已知一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的初始位置如图所示。试用图解法求出：（1）当凸轮从图示初始位置转过270时，滚子与凸轮轮廓的接触点D1；（2）当滚子中心位于B2点时，凸轮机构的压力角2.说明：作图过程可不作文字说明，但必须保留作图线；在图中标出2.2.图中为用一对角接触球轴承支承的轴系部件，轴承外圈窄边相对安装。试按示例所示找出其他错误（不少于7处）。 （注：不考

3、虑轴承润滑、倒角和圆角） 二、填空题16槽轮机构的主要参数是 和 。17机械速度的波动可分为 和 两类。18轴向尺寸较大的回转件，应进行 平衡，平衡时要选择 个回转平面。19当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。20直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。21蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe3制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力；锡青铜ZCuSn10P1制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力。22若带传动的初拉力一定，增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。23滚子链传动中，链的 链速是常数，而其 链速是

4、变化的。24轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。25非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使 ；而为了防止过热必须使 。16槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性18动 两 19. 分度圆直径d1（或中心距a） 齿宽b20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22包角 摩擦系数 23. 平均 瞬时24弯矩 扭矩 25. 三、分析题26 图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a=250mm,b=650mm, C=450mm,d=550mm。试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。图1最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和

5、（450+550），满足存在曲柄的必要条件，且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n1和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴II所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图上标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3的方向。（垂直纸面的力，向纸内画稍，向纸外画）27答案参见第27题答案图斜齿轮3、4的轮齿旋向 Ft2、Fa2、Ft3、Fa3的方向 四、计算题28 计算图3所示机构的自由度（若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出）。图3解 E、F处之

6、一为虚约束 29 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=160mm，传动比i12=3,大齿轮齿数Z2=60，齿顶高系数h*a=1,径向间隙系数C*=0.25，分度圆压力角a=20.试求出：（1）齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r1;基圆半径rb1;分度圆上的齿厚S。（2）若实际安装中心距a=164mm时，计算啮合角a，及小齿轮的节圆半径r1解（1）小齿轮齿数 模数 分度圆半径 基圆半径 分度圆齿厚 （2） 节圆半径 =（或） 30. 已知图4所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=30，Z3=80，Z4=25，Z5=50。求轮系的传动比i15。解 该轮系为混合轮系。由齿

7、轮1、2、3和转臂H组成行星轮系，齿轮3固定，。则 得由题图知 由题图轮4、5组成定轴轮系，则 五、作图题33已知一对心直动尖顶移动从动件盘形凸轮机构如图7所示，凸轮为以B点为中心的圆盘，A点为其回转中心。试用作图法画出：（1）凸轮的基圆和基圆半径r0;（2） 凸轮机构的从动件尖顶在图示位置C点与凸轮接触时，从动件的位移S；（3）从动件尖顶在图示C点和D点接触时压力角。答案见第33题答案图。基圆和基圆半径r0 从动件在C点接触时位移s 在C点和D点接触时压力角 六、结构改错题34在图8上直接改正轴系结构的错误。（齿轮传动油润滑，滚动轴承脂润滑，轴端安装V带轮）应画出键； 去掉套筒，画出定位轴肩

8、；画出密封件； 轴承改为面对面正安装；缩短装齿轮的轴段长度； 键长应短于轮毂长度；左右两轴承内侧加档油环； 左右两轴承盖与箱体间加垫片。机械设计基础试卷 2一、选择题。1在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该A增大传动角 B. 减小传动角C增大压力角 D. 减小极位夹角 2渐开线标准齿轮的根切现象，发生在A模数较大时 B. 模数较小时C齿轮较少时 D. 齿数较多时 3斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数mt的关系式，应该是 Amn=mtsin B. mn=mt/cosCmn=mtcos D. mn=mtcos 4调节周期性速度波动的方法是在机械中加一个飞轮，其作用是使A机械运转速度的波动

9、可以消除B机械运转速度的波动可以减小C机械运转的平均角速度m可以减小D机械运转的平均角速度m可以增大 5动平衡的条件是，回转件中各个质量产生的A离心力的合力等于零B离心力的合力和合力偶矩均等于零 C离心力的合力偶矩等于零D. 离心力的合力和合力偶矩均不等于零 6仅受预紧力F作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力ca=F/,将拉应力增大30%的原因是考虑A安装时可能产生的偏心载荷B载荷可能有波动C拉伸和扭转的复合作用D螺栓材料的机械性能不稳定 7在一般工作条件下，齿面硬度HB350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为A轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C齿面胶合 D. 齿面塑性变形 8齿轮传动中

10、，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在A齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分C齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 9标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数YF数值时，应按A法面模数mn B. 齿宽b C. 实际齿数Z D. 当量齿数xU 10. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是Ad1=ma1q B. d1=mnqC. d1=ma1z1 D. d1=mnz1 11. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于A包角太小 B. 初拉力F0太小C紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 9.D 10.A 11.C 二、填空题17在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是 和 。18在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越 ，所

11、设计的机构越紧凑，但是压力角 ，使机构的工作情况变坏。19渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮 和 必须分别相等。20斜齿圆柱齿轮的标准模数是 。直齿圆锥齿轮的标准模数是 。21平键的截面尺寸应按 从键的标准中查取，键的长度L可参照 从标准中选取。必要时应进行强度校核。22对一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将轮齿看作 ，并假定全部载荷作用于 。24普通V带传动的设计准则是，保证带 以及具有一定的 。24按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为 滑动轴承和 滑动轴承两种主要类型。17 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和18小 增大 19. 模数 压力角20法面模数mn

12、大端模数m 21轴径 d 轮毂长度 22. 悬臂梁 齿顶 23不打滑 疲劳寿命 24. 非液体摩擦 液体摩擦三、分析题25图1所示蜗杆传动斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。试分析：（1）为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；（2）在图1的主视图上，画出蜗轮2的圆周力Ft2、径向力Fr2和斜齿轮3的圆周力Ft3、径向力Fr3的方向：在左视图上画出蜗轮2的轴向力Fa2和斜齿轮3的轴向力Fa3方向。答案见第25题答案图。（1）蜗轮2、齿轮3、齿轮4的旋向（2）Fa2、Fa3的方向 （3）

13、Fr2、Ft2、Fr3、Ft3的方向 27 一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力角,齿顶高系数=1,径向间隙系数C*，标准中心距a=140mm。试求出：齿轮的模数m；两个齿轮的分度圆半径r1、r2;基圆半径rb1、rb2;齿顶圆半径ra1、ra2。解 模数 分度圆半径 基圆半径 齿顶圆半径 28 已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，=20, Z3=80。试求轮系的传动比i1H。解 i1H=9 六、结构改错题32在图6上直接改正轴系结构的错语。（轴端安装联轴器）应画出垫片；应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短；应画出键；应

14、降低轴肩高度，便于拆卸轴承；画出轴径变化，减小轴承装配长度；画出密封件；画出联轴器定位轴肩；键长应改为短于轮毂长度；机械设计基础试卷3一、选择题（共30分、每小题2分）2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（C ）。A进入大带轮处 B离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D离开小带轮处5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（ A ）为好。 A带传动 齿轮传动 链传动 B链

15、传动 齿轮传动 带传动C带传动 链传动 齿轮传动 D链传动 带传动 齿轮传动6螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度7为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A ）。A螺栓联接 B. 双头螺柱联接C螺钉联接 D. 紧定螺钉联接8齿面硬度HB350HBS的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。A齿面磨损 B齿面点蚀 C齿面胶合 D. 轮齿折断9.不完全液体润滑滑动轴承，验算是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发

16、生疲劳点蚀10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。A两端固定 B两端游动 C一端固定一端游动 DA，B，C均可以12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B ）。 A、转动心轴 B、转轴 C、传动轴 D、固定心轴13、普通平键的主要失效是（ A ）。A工作面被压溃或键被剪断 B工作面产生胶合破坏 C. 工作面产生过度磨损 D键被弯曲折断14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ D ）。 A、带不是绝对挠性体 B、带与带轮间的摩擦系数偏低 C、带绕过带轮时产生离心力 D、带的紧边与松边拉力不等二、标准件3、根据下面所给出的轴承代号，指出下面轴承相应的类型

17、、尺寸系列、内径、公差等级和游隙组别。（1）6308/C3 （2）7214B （3）30213/P46308/ C3表示内径为40mm，03尺寸系列的深沟球轴承，0级公差，3组游隙。7214B表示内径为70mm，02尺寸系列的角接触球轴承接触角为40，0级公差，0组游隙。30213/ P4表示内径为65mm，02尺寸系列的圆锥滚子轴承，4级公差，0组游隙。四、分析题图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：轴为输入轴，转向如图所示。（1）在下图中标出各轮转向。为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。（2）在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力、轴

18、向力和径向力的方向。六、结构题下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。要求：1、左、右两边轴承端盖均无调整垫片2、左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3、键过长4、齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度12mm5、套筒高度高过右边轴承内圈的高度6、右边轴承端盖与轴要留有间歇7、右边轴承端盖与轴间要有密封圈7、和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9、两端的轴承要设有挡油环10、联轴器没有周向定位。机械设计基础试题七答案一 、填空1、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。2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：盘

19、形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。3、 V带传动的张紧可采用的方式主要有：调整中心距和张紧轮装置。4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为 范成法和 仿形法。5、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。6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。7、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 。二、单项选择题（ ）1、一对齿轮啮合时 , 两齿轮的 c 始终相切(A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆（ ）2、一般来说， a 更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下

20、工作。 (A) 滚子轴承 (B) 球轴承 (C) 向心轴承 (D) 推力轴承（ ）3、四杆机构处于死点时，其传动角为A 。（A）0 （B）90 （C）90 （D）090（ ）4、一个齿轮上的圆有 b 。（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 （D）分度圆，基圆和齿根（ ）7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用 。(A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动 （D）螺纹传动（ ）9、螺纹的a 被称为公称直径。(A) 大径 (B)小径 (C) 中径 （D）半径（ ）10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D 。(A) 齿轮线 (B) 齿廓线 (C)渐开线 （D）共轭齿廓（ B ）11、在摩擦带传动中 是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避免的。(A) 带的打滑 (B) 带的弹性滑动 (C) 带的老化（D）带的磨损 13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。（A）转动副(B) 高副 (C) 移动副（D）可能是高副也可能是低副 14、最常用的传动螺纹类型是 c 。 （A）普通螺纹(B) 矩形螺纹(C) 梯形螺纹（D）锯齿形螺纹 16、有两杆，一为圆截面，一为