机械设计基础试题与答案.docx

1、机械设计基础试题与答案机械设计基础试题及答案作者: 日期：一、填空题1两构件通过_点 或_线 接触组成的运动副称为高副。机构要能够动，其自由度必须 大于零 。2满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为 _曲柄摇杆机构 机构，取最短杆为机架时，为 双曲柄 机构。3在凸轮机构中，当从动件的运动规律为 _等速（简谐）（正弦加速度运动） 运动时，将出现 刚性（柔性）（无） 冲击。4V带传动的主要失效形式是 _打滑 和发生疲劳损坏 。5直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 _节点 处的接触应力为计算依据，其载荷由 一 对齿轮承担。6斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数的关系为 mn=mt*

2、cos 3 （写出关系式）。7工作时既受弯矩又传递转矩的轴称为 转 轴。传动轴只传递转矩而不承受弯矩，心轴只承受弯矩而不传递转矩，转轴既传递转矩又承受弯矩对于闭式软齿面齿轮传动，主要按 齿面接触 强度进行设计，而按齿根弯曲 强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是齿轮直径d 。8一对标准渐开线斜齿圆柱齿轮要正确啮合，它们必须满足 模数相等、压力角相等 和 螺旋角相等方向相反。9.凸轮机构中，从动件的运动规律取决于 凸轮轮廓 的形状。10带轮的基准直径越小，带所产生的弯曲应力越 大 。11.两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为 _运动副 。12.斜齿圆柱齿轮以 法向 模数为标准模

3、数。 法向模数=端面模数*螺旋角的余弦13.根据工作原理分类，螺栓联接采用对顶螺母防松是属于 _摩擦 防松。14.盘形凸轮的基圆半径越 _大 ，则该凸轮机构的传动角越大，机械效率越 高 。15.普通螺栓联接在工作时主要承受拉力，它的主要失效形式是螺纹部分的 _压溃 或剪断 。16.带传动中，小带轮直径越 小 ，弯曲应力越大，弯曲应力是引起带 疲劳破坏 的主要因素。17.磨粒磨损和弯曲疲劳折断是开式 齿轮传动的主要失效形式。18.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和 _小于或等于 其它两杆长度之和，则最短杆相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。19.型号为6307 的滚动轴承，其内径 d=_35

4、 mm，公差等级为 零级 二、选择题1在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该 。极位角表示极位特性，压力角，其余角为传动角，传动角越大，传力特性越强A 增大传动角 B 减少传动角C 增大压力角D 减少极位夹角2 .在铰链四杆机构中，机构的传动角 和压力角的关系是。A. =180 -B. =90+C . =90-3.D . 一链条的节数宜采用。A .奇数B .偶数C .5的倍数D .3的倍数4 .带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。A .包角 1太小B .初拉力F0太小C .紧边与松边拉力不等D .传动过载5 .对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是。A .压力B .扭矩C .拉

5、力D .拉力和扭矩6渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。A 齿数较少时B .模数较小时C .模数较大时D .齿数较多时7当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变的原因是 。A .压力角不变 B.啮合角不变C.节圆半径不变 D 基圆半径不变8.在下列四种型号的滚动轴承中， 必须成对使用。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9.在计算轴的弯矩时，常用当量弯矩 Me , M2 ( T)2，式中 在不变的转矩作用下可近似取为 。对不变的转矩， =0.3 ;当转矩脉动变化时， =0.6 ;对频繁正反转的轴 =1 ;A.0 B. 0.3

6、 C. 0.6 D. 110.下列四种联轴器，能补偿两轴相对位移，且可缓和冲击、吸收振动的是。A .凸缘联轴器 B .齿式联轴器C .万向联轴器D .弹性套柱销联轴器11.题1图为卷扬机传动示意图，图中序号 3所示部分属于()A.动力部分 B.传动部分C.控制部分 D.工作部分冇一枪絶厲抽沿呷 丁-一扳I讷溜A.1C.m15. 在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应16. 棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了17. 与相同公称尺寸的三角形粗牙螺纹相比，细牙螺纹则( )19. 常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是20. 选择齿轮精度的主要依据是齿轮的12.由 m 个构件所组

7、成的复合铰链所包含的转动副个数为 ( )B.m-1C.D.m+lA.齿面要软，齿芯要韧 B.齿面要硬，齿芯要脆D.齿面要软，齿芯要脆 D.齿面要硬，齿芯要韧22.开式蜗杆传动的主要失效形式是 （ ）A.轮齿折断和齿面胶合 B. 齿面磨损和轮齿折断C. 齿面点蚀和齿面磨损 D. 齿面胶合和齿面点蚀23.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为 （ ）A .周转轮系 B .定轴轮系C.行星轮系 D. 混合轮系24.型号为 7315 的滚动轴承，其内径是 （ ） 3 圆锥滚子轴承 5 推力球轴承 6 深沟球轴承7 角接触球轴承 + 宽度系列代号（可省略） +直径系列代号 +内径写列代号（ 5 的倍

8、数） + 内 部结构代号C .75mm25. 当机构中主动件数目（A. 小于C. 大于A.15mm B.60mmE.90mm）机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。B.等于D.大于或等于26.）其分度圆压力角。B. 等于一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角（A. 大于C.小于 D 可能等于也可能大于27.带 传动中紧 边拉力为 F1， 松 边拉力为 F2， 则即将打滑时 F1 和 F2 的关系 为（ ）。A.Fi/F 2=e “28 既能承受径向力又能承受较大轴向力的滚动轴承结构代号为（B.NOOOOC.30000 D.60000三、判断题1在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余

9、两杆长度之和时，为双曲柄 机构。 X2在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。 X3一对齿轮啮合时，其齿相互作用的轮齿上受的接触应力大小相等。 V5 在蜗杆传动中，由于蜗轮的工作次数较少，因此采用强度较低的有色金属材料7带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 X8转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。 V9推力调心球轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。 X（ 单列球轴承仅承受单向轴向荷载，双列球轴承可承受双向轴向荷载 ）10.四杆机构的传动角是指从动揺杆的受力方向与受力点的速度方向之间所夹的锐角。（ X ）11.max = 0l+ ob2 + 0CO带传动的最大应力点发

10、生在紧边绕上小带轮处，其值近似地表示为：c( V)12.螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱体的直径。(V )13.一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮 1和从动轮2的材料和热处理硬度不相同，齿数 ZlZ2，它们的齿面接触应力b H1= 0H2 o ( V )四、 问答题五、 分析计算题1 .在铰链四杆机构中，已知 lAB=30mm , lBc=70mm , lcD=67mm , lAD=80mm，试判断该机构的类型，并说明理由。(本题 6分)曲柄摇杆机构因为 30+80 W 70+67，且最短边的邻边作机架题五、1图2.计算题33图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自

11、由度和虚约束，请明确指出。活动构件5个，平面高副0个，低副7个，所以自由度=3*5-2*7=1 ，其中e、f处为虚约 束，d处仅仅是滑动副。3.计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须编号明确指出。自由度=3*7-2*10=1，由一个自由度有一个主动力，所以机构有确定的运动。图解法求曲柄的长度Iab。（注：写出简单的作图步骤，并保留作图线。 ）5已知图示机构中， Lab =72mm ， Lbc =50mm ， Lcd =96mm ， Lad =120mm 问：（1 ）此机构中，当取构件 AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一构 件？（必须根据计算结果说明理由）（2

12、 ）当分别取构件 AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？50+120=170 大于72+96=168 ，所以 机构没有整转副，所以无论那个机构作为机架 都只能得到双摇杆机构。6.下图蜗杆传动中，标出未注明的蜗轮的螺旋线旋向、蜗轮转向，并绘出蜗杆传动中蜗 杆的三个分力方向（本题 12分）逆时针7已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中， 1轮为主动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力 Fti方向如题31图所示。在图上标出从动轮 2的螺旋线方向，轴向力 Fa1、Fa2及圆周力Ft2的方 向，两轮转向。 轮1逆时针旋转，轮 2顺时针旋转，轮 2右弦，轮2圆周力向右（2图 中），轮1轴向力水平向右，轮 2轴向力水

13、平向左（1图中）8.图示一斜齿轮一蜗杆传动装置（转向如图）。（1）分析蜗杆3受力，用分力表示于啮合点 A ；判断蜗轮4转动方向（标明在图上）。 逆时针9如下图示，一钢制液压油缸，已知油压 p=1.6N/mm行联接。根据密封性要求，对于压力容器可取残余预紧力 外，螺栓材料的屈服强度为 s=306，安全系数可取d 。(本题15分)1.轴向工作荷载 fe=p*a/z=1.6*160*160/8=512On;2.残余 预紧力：fr=1.8*fe=1.8*5120=9216, 则 总的 轴向荷 载为：fa=fe+fr=5120+9216=14336n;3.螺栓材料的屈服强度为 s=306，安全系数取3，

14、则【s】=s除以s =306/3=102mpa;4.故螺栓小径为：d仝4*1.3fa/3.14/ 【s】=15.25;5.查表，取 m20,则螺栓分布圆直径为 DO=D+2E+2B=160+2*(20+(3-6)+2B=?10.如题35图所示轮系中，已知各轮的齿数为： Z1=20 , Z2=40 , Z2 =50 , Z3=30 ,11.Z4=30 , z3=20，试求此轮系的传动比 i12.图示单个铰制孔 螺栓联接，两被联接件的材料及厚度相同，已知该联接承受横向载荷为Ft=5000N，光杆部分直径为 d0=9mm , h1=8mmh 2，螺杆的许用切应力t=13.对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力Fri=6750N ，Frii=5700N，外部轴向力Fa=3OOON，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷 Pi、Pii ,并判断哪个轴承寿命短些。注：内部轴向力 Fs=0.7 Fr, e=0.68 , X=0.41、Y=0.87。（本题15分）I ii齐一 一涉/题五、5图14. 一工程机械的传动装置中，根据工作条件拟在某传动轴上安装一对型号为 7307AC 的角接触球轴承，如题 36图所示。已知两轴承的径向载荷 Fn=1OOON , Fr2=2060N，外