机械设计基础典型试题及答案.docx

1、机械设计基础典型试题及答案 机械设计基础典型试题1 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？_；（2）当取d杆为机架时，则为_。2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，_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，_不应小于最小许用值。（A） 压力角 （B）传动角 （C）极位夹角 4._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_，压力角愈_ ，机构传动性能愈好。

2、 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_。(A) 压紧力 (B) 轴向力 (C) 摩擦力 7.链“B18X80”的含义是_，_。 8.螺纹联接是指_螺旋传动是指_ 9.螺纹的公称直径是指它的_，螺纹“M12X1.5”的含义为_ 10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_。(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

3、杆应转_圈。12.国标规定，三角带有_七种类型，代号B2240表示_。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,则其弹性滑动系数为_。14.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过_根。(A)4 (B)6 (C)2 (D)1015.一对齿轮啮合时,两齿轮的_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_。17.齿轮传动的标准安装是指_。18.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对

4、数_，齿轮传动也越_。19.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的_，_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_，径向力为_。21.滚动轴承代号“6215”的含义是_。22.一般来说，_更能承受冲击，_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_24.转轴是指_传动轴是指_25.一个阶梯轴由_，_，_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。 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

5、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525米/秒范围内？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。2， 图示轮系，已知：Z1=20，Z2=40，Z3=80，Z4=Z5=30，Z6=90。求i16=?试题1 参考答案 1 双曲柄机构 曲柄摇杆机构 2 曲柄与连杆共线时为 3 传动角 4 凸轮轮廓曲线 5 大 小 6 摩擦力 7 B型键宽度b=18mm，长度L=80mm 8 利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动

6、 9 外径 细牙螺纹外径12mm，螺距1.5 10 双头螺栓联接 三角形细牙螺纹 11 2 12 Y Z A B C D E B型基准长度2240mm 13 0.022 14 10 15 节圆 16 78 17 分度圆与节圆重合18 越多 平稳 19 模数 齿数 20 4000N 1455.9N 21 深沟球轴承 直径系列2 内径75mm 22 滚子轴承 球轴承23 额定寿命106寿转，L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷 24 既承受弯矩也承受扭矩 只承受扭矩25 轴头 轴颈 轴身简要回答： 1 1 具有确定运动 2 图示 3 图示 4 速度大离心力过大 绕转的圈数多寿命低 计算 1

7、m=5 d1=100 d2=220 da1=100+10=110 da2=220+10=230 df1=100-12.5=87.5 df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.85 2 n3=n4 (n4/n6)=(z6/z4)=3 nH=n6 (n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4 i16=-7械设计基础典型试题 2 一、填空（60分）1.图示机构中有_虚约束。（A）1个 （B）2个 （C）3个 （D）没有2.图示机构要有确定运动，需要有_原动件。（A）1个 （B）2个 （C）3个 （D）没有3.平面四杆机构无急回特性时_，行程速比 系数 _

8、（A）压力角=0 （B）传动角=0 （C） 极位夹角=0 （D） k1 （E）k1 （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_。(A) 110mm (B)110mmd190mm (C)190mm5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_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_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_间的夹角。（A）凸轮上接触点的法线与从

9、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_。（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_。（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_。 (A)b-a-c-d (B)b-c-a-d (C)a-c-b-d (D)c-d-b

10、-a11.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_。（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_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_。 （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_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

11、采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为_。（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_。 (A)1800 (B)240 (C)450 (D)54017.三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是_。 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_。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_。（A）

12、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_。 （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_。（A）减小 （B）增大 （C）不变22.带在工作时产生弹性滑动，是由于_。（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 为_（A）1.2（B1.5（C）1.8（D）2

13、.224.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_。（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-g25.一对齿轮要正确啮合，它们的_必须相等， （A）直径（B）宽度 （C）模数 （D）齿数26.一个齿轮上的圆有_。（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

14、（齿距）P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮的齿数为_。（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）。 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。 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=？试题2 参考答案1 1

15、 2 1 3 极位夹角=0 K=1 4 110mmd190mm 5 不存在 6 实际轮廓线上的最小 7 凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 8 沿周向固定并传递扭矩 9 两侧面的挤压力 10 b-c-a-d 11 安装一对平键 12 升角和牙型角 13 可拆联接 14 扭转 15 拉断 16 450 17 传动效率高 18 传递的功率 19 增大 20 减小 21 减小 22 带的紧边与松边拉力不等 23 2.2 24 b-a-e-c-f-d-g 25 模数 26 齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆 27 78 计算 1 1 具有确定运动 2 图示 3 z2-z1=z3-z2 z3=z2-z1+z

16、2=48-20+20=48 (n1-nH)/(n3-nH)=z2z3/z1z2 n3=0 i1H=1-48*48/20*20=-4.76 4 i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5 z4=40 机械设计基础典型试题 3 一.填空 1.机器或机构之间，具有确定的相对运动。2.在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作运动，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，摇杆为件，曲柄为件。4.凸轮机构能使从动杆按照，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，曲柄盘应转圈。6.三角带表面上印有B2240，它

17、表示该三角带是，长度为2240mm。7.模数是齿轮的参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的，齿形的大小和强度与它成。8.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的模数和都相等，齿轮的角相等而旋向。9.规定蜗杆与螺旋升角的之比，称为蜗杆特性系数。10.在工作中同时承受和两种作用，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。( ) 2，曲柄的极位夹角越大，机构的急回特性也越显著。（ ） 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。（ ）4，分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。 （ ） 5，速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是

18、蜗杆传动都成立。 （ ） 三.简答1. 什么叫标准齿轮？2. 为什么要限制齿轮的最少齿数？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。4. 带传动中，打滑和弹性滑动有何不同？5. 举例说明急回特性在生产中有什么意义？ 四.计算1. 有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，=200，Z=25，Z2=50，求（1）如果n1=960r/min，n2=？ （2）中心距a=？ （3）齿距p=？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。3. 计算此机构的自由度。4. 齿轮轴由一对7206轴承支承，Fr

19、1=5200N，Fr2=3800N，Fx=2200N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷。 试题3 参考答案一、填空： 1 构件 2 最短杆 整周回转 3 主动件 从动件 4 凸轮轮廓曲线 5 12 6 B 基准长度（公称） 7 主要 依据 正比 8 法面 法面 螺旋角 相反 9 头数 正切 10 弯矩 扭矩 二、判断 1 错 2 对 3 错 4 对 5 错 三、简答 1 压力角200模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮 2 范成法加工齿轮齿数低于17发生根切 3 直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮（传动平稳、承载大） 4 传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。

20、带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由F1减小为F2,其弹性伸长量也由1减小为2。这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩了（1-2），带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度，这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。 弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。 5 例 牛头刨床空程速度快提高生产率 计算 1 n2=480 a=75 p=6.28 2 (200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20

21、nH=75 3 3*5-2*7=1 4 S1=Fr1/2Y=5200/2*0.4ctg140=1620 S2=Fr2/2Y=3800/2*0.4ctg140=1184 S1+FxS2 1620+22001184 Fa2=S2=1184 Fa1= S1+Fx=3820 Fa1/Fr1=3800/5200=0.73e=0.37 Fa2/Fr2=1184/3800=0.31e=0.37 P1=0.4*5200+0.4ctg140*3820=8208 P2=Fr2=3800 机械设计基础典型试题 4 一、填空1.机构具有确定运动的条件是：_。2.图示机构要有确定运动需要有_个原动件。3.平面四杆机构中

22、，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_。4. 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_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_，压力角越_，机构传动性能越好。6.键联接的主要用途是：_，键“12X50”的含义是_。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_。 （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_，螺纹“M12X1.5左”的含义是_。9. 普通螺栓联接中的松螺纹联接与

23、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_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_圈，11.国标规定，三角带有_共七种类型，代号“B2240”表示的含义是：_。12. 带传动主要是依靠_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 _（A） 大于40度 （B）等于40度 （C）小于40度14.带传动的中心距与

24、小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角_，15.渐开线齿廓形状取决于_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_，17.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目_，齿轮传动越_，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_，19.闭式软齿面齿轮传动的强度设计，首先按_强度条件计算，校核_。20.轮系通常分为_和_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

25、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）。 4.简述带传动中，为何限制带速在525m/s范围内？ 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？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。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。试题4 参考答案一、填空： 1 原动件数等于机构的自由度数 2 1 3 双曲柄机构 4 不存在 5 大 小 6 周向固

26、定 传递运动和转矩 7 安装一对平键 8 外径 左旋细牙螺纹公称直径12 9 扭转 10 1/3 11 Y Z A B C D E 基准长度2240mm 12 带和两轮接触面之间的摩擦力 13 小于40度 14 变小 15 基圆 16 模数相等，压力角相等 17 多 平稳 18 76 19 齿面接触疲劳 齿根弯曲疲劳强度 20 定轴轮系 行星轮系 二、简答 1 图 2 图 3 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 离心力大 转数多 5 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 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 (n1-nH)/(0-nH)=z2 z3/z1 z2