机械设计模拟卷及答案 1讲诉.docx

1、机械设计模拟卷及答案 1讲诉一、 填空题（每空 1.5 分，共 30 分）模拟试卷 11、机构具有确定运动的条件为： 机构自由度数=原动件数 。2、常见间歇运动机构有： 棘轮机构 、 槽轮机构 、 不完全齿轮机构 等。3、当两轴 垂直交错 时，可采用蜗杆传动。4、螺旋副自锁条件为： 螺纹升角当量摩擦角 。5、带传动工作时，带中的应力有： 紧边和松边拉力产生的拉应力 、 离心力产生的拉应力 、 弯曲应力 。6、凸轮机构按凸轮形状可以分为： 盘形凸轮 、 移动凸轮 、 圆柱凸轮 等。7、设计链传动时，链节数最好取 偶数节 。8、齿轮的常见失效形式有： 疲劳点蚀 、 齿面胶合 、 齿根折断 、 齿面

2、磨损 等。9 、在普通蜗杆传动中，在 中间平面 上的参数为标准参数，在该平面内其啮合状态相当于 齿轮与齿条 的啮合传动。10、压缩弹簧两端各有 3/45/4 圈是并紧的，它们称为： 支承圈或死圈 。二、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分）1、带传动采用张紧装置的目的是 。 （ D ）A、减轻带的弹性滑动 B、提高带的寿命C、改变带的运动方向 D、调节带的预紧力2、在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是 。 （ C ）A、带传动 B、链传动 C、齿轮传动 D、摩擦轮传动3、蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中 最易发生。A、点蚀与磨损 B、胶合与磨损 （ B ）C、轮齿折断 D

3、、塑性变形4、三个定轴轮系组成的轮系通常称为 。 （ A ）A、定轴轮系 B、转化轮系 C、周转轮系 D、复合轮系5、两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力，这种摩擦状态称为：（ A ）A、液体摩擦 B、干摩擦C、混合摩擦 D、边界摩擦6、在螺纹联结中最常用的螺纹牙型是： 。 （ D ）A、矩形螺纹 B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹 D、三角螺纹7、速度瞬心是两刚体上 为零的重合点。 （ C ）A、瞬时角速度 B、瞬时加速度C、瞬时相对速度 D、瞬时绝对速度8 、在载荷比 较 平稳，冲 击不大 ，但两轴 轴线具 有一定程 度的相 对偏移量 的情况 下，通常 宜采用 联轴器。（

4、 B ）A、刚性固定式 B、刚性可移式C、弹性 D、安全9、普通平键的工作面是 （ A ）A、键的两侧面 B、键的上下两面C、键的横截面 D、键的两侧面与上下两面10、直齿锥齿轮的标准模数是 。 （ B ）A、小端模数 B、大端模数C、齿宽中点法向模数 D、齿宽中点的平均模数 三、简答题（每小题 5 分，共 20 分）1、简述机构的定义。答：用来传递运动和力的，有一个构件为机架的，用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统成为机构。2、螺栓的主要失效形式有哪些？ 答：1）螺栓杆拉断2）螺纹的压馈和剪断3）滑扣3、解释心轴、传动轴和转轴？试分析自行车的前轴、后轴和中轴各属于何种轴？ 答：1）

5、转轴：既传递转矩，又承受弯矩。2） 传动轴：只传递转矩，不承受弯矩或弯矩很小。3） 心轴：只承受弯矩，不传递转矩。 自行车的前、后轴为心轴；中轴转轴。4、试解释带传动中弹性滑动和打滑现象。弹性滑动和打滑会引起什么后果？二者都可以避免吗？答：1）由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。 由过载引起的全面滑动称为打滑。2）弹性滑动引起从动轮转速的降低，由滑移率来衡量。 打滑使传动失效，引起带的剧烈磨损；但过载时的打滑可以防止损坏其他零件。3）弹性滑动不可避免。打滑应避免且可以避免。四、 计算题（每小题 10 分，共 30 分）1、计算如图 1 所示机构的自由度，注意事项应说明？答：其中 A、B

6、、C、D、E、F、G、H、I、J、K 处各有一个转动副，I 处有一个局部 B自 由 度 ， C 处 有 一 个 移 动 副 ， I 处 有 一 个 高 副 。 即ACn = 9,为：pl = 11,ph = 1,p = 0，F = 1；所以该机构自由度E D FHJF = 3n (2 pl + ph p ) F G= 3 9 （2 12 + 1 0） 1 I K= 12、图示轮系中各轮齿数为 z1 = z2 = 25 ， z2 = z3 = 20 ， zH= 100 ， z4 = 20 ，试求 i14。答：齿轮 1、2、2、3、H 组成行星轮系部分；2 2齿轮 4、H 组成定轴轮系部分； 1其

7、中行星轮系部分的传动比： H 3H 1 H3 H= + z2 z3 = +z z 20 2025 25= + 1625（1） 41 2定轴轮系部分：4 zH100 5i4 H = = H z4= = 20（2）3 = 0（3）由式 1、2、3 联立可得：i = 914 1253、试在图示齿轮轴系结构上用序号标出错误，并用文字对应说明错误原因。至少说明 5 处以上。 答：z 轴承端盖与轴直接接触了。z 轴套右端太高，影响轴承的拆卸。z 轴段太长，影响齿轮定位z 连轴器轴向没有固定，应作出轴肩。z 连轴器周向没有固定。z 无需挡圈 。若加 挡圈，则 要求减 短轴段 23mm。z 轴承与轴的配合处加

8、工要求高，应作出轴肩。z 连轴器应该是通孔，然后装配精度不高。z 轴承端盖与座的配合处加工要求高，应作出凸台。z 若齿轮油润滑，轴承脂润滑，则应增加挡油环。z 键太长，套筒无法装入。z 增加垫圈，调整间隙；五、设计题（10 分）如图所示，设已知破碎机的行程速比系数 K=1.2，颚板长度 lCD = 300mm ，颚板摆角 = 35 。试设计该四杆机构。 作图步骤：a) 由给定的行程速比变化系数 K，得曲柄摇杆机构的极位夹角 = 180 (K 1) = 180 (1.2 1) = 16.36K + 11.2 + 1b) 作出摇杆两个极限位置 C1D 和 C2Dc) 连接 C1、C2，并作 C1M

9、 垂直于 C1C2。d) 作C1C2 N = 90 = 90 16.36 = 73.64 ， N 与 M 相交 于 P 点，由图可见， C1 PC2 = = 16.36 。e) 作 PC1C2 的外接圆，在此圆周上任取一点 A 作为曲柄的固定铰链。连 AC1 和 AC2。f) 在合适位置选择 A 点，量得 lAC1 和 lAC2，量得机架长 lAD（A 点选择不同，结论不同）g) 曲柄长：l AB= l AC 2 l AC12连杆长度：lBC= l AC 2 + l AC12模拟试卷 2一、 填空题（每空 1.5 分，共 30 分）1、零件是最小的 制造 单元。2、 锡锑轴承合金 常用于制造要

10、求高速、重载的轴瓦及轴承衬。3、常用于滑动轴承的润滑装置有： 针阀式油杯 、 弹簧盖油杯 、 润滑脂用油杯 。4、凸轮机构中常用从动件形式有： 尖顶从动件 、 滚子从动件 、 平底从动件 。5、在螺纹联结中，利用附加摩擦力防松的方法有： 弹簧垫圈 、 对顶螺母 、 尼龙圈锁紧螺母 等。6、洛氏硬度的符号为： HR（或 HRA、HRB、HRC） 。7、棘轮机构的主要组成构件有： 棘轮 、 棘爪 、 止动爪 等。8、20 钢含碳量为 0.2% 。9、轴按承受载荷的不同可分为： 心轴 、 转轴 、 传动轴 。10、当凸轮机构按正弦加速度运动时，则机构 既无刚性冲击又无柔性 冲击。 二、 单项选择题（

11、每小题 2 分，共 20 分）1、带传动中，在预紧力相同的饿条件下，V 带比平带能传递较大的功率，是因为 V 带 。 （ C ）A、强度高 B、尺寸小 C、有楔形增压作用 D、没有接头2、若要使机构受力良好，运转灵活，其传动角 。 （ B ）A、小一些好 B、大一些好 C、和压力角相等好 D、无关3 、对于渐开 线 圆柱齿轮 传动 的齿面接 触疲 劳强度计 算， 一般以 处的接触应 力作为计 算应 力。 （ D ）A、分度圆 B、齿顶 C、齿根 D、节点4、两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为 。（ D ）A、液体摩擦 B、干摩擦 C、混合摩擦 D、边界摩擦5、螺纹联接防

12、松的根本问题在于 。 （ C ）A、增加螺纹联结的轴向力 B、增加螺纹联结的横向力C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联结的刚度6、设计链传动中，链节数最好取 。 （ A ）A、偶数 B、奇数 C、质数 D、链轮齿数的整数倍7、速度瞬心是两刚体上 为零的重合点。 （ C ）A、瞬时角速度 B、瞬时加速度C、瞬时相对速度 D、瞬时绝对速度8、齿式联轴器是属于： 。 （ B ）A、固定式刚性联轴器 B、可移式刚性联轴器C、弹性联轴器 D、柔性联轴器9、下列性质中， 不属于高聚物的基本性能。 （ D ）A、密度小 B、耐热性低 C、导热性差 D、膨胀系数小10 、当轴上 安 装的零件要 承 受轴向

13、力时 ， 采 用 来进行轴向固定，所 能 承受的轴向 力 较 大 。（ A ）A、螺母 B、紧定螺钉 C、弹性挡圈 D、键 三、 简答题（每小题 5 分，共 20 分）1、简述螺纹联结防松的常用方法。 答：1）利用附加摩擦力防松： 弹簧垫圈 对顶螺母 尼龙圈锁紧螺母2）采用专门防松元件防松： 槽形螺母和开口销 圆螺母带翅垫片 止动垫片3）其他方法防松： 点冲法防松 粘合法防松2、简述动压油膜形成条件： 答：1） 两工作表面间必须有楔形间隙。2） 两工作表面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体。3） 两工作表面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出。3、简述齿轮常

14、用的热处理方法，及一对齿轮传动时的齿面硬度配对原则 答：1）齿轮常用热处理方法： 表面淬火：齿面硬度 5256HRC 渗碳淬火：齿面硬度 5662HRC 调质： 齿面硬度 220260HBS 正火：齿面硬度 150220HBS 渗氮：齿面硬度 6062HRC2）配对原则： 大小齿轮为软齿面时：小齿轮的齿面硬度比大齿轮高 2050HBS 大小齿轮为硬齿面时：小齿轮的硬度应略高，也可和大齿轮相等4、根据公差带的相对位置，配合可以分为哪几类？并说明滚动轴承的内外圈分别采用哪种配合制度？ 答：1）根据公差带的相对位置，配合可以分为： 间隙配合 过渡配合 过盈配合2）滚动轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制，

15、轴承外圈与轴承座孔 的配合则采用基轴制。v四、 计算题（每小题 10 分，共 20 分） Fw1、请描述图示凸轮机构全称；并求轮廓上 D 点与尖顶接触时的压力角与传动角，并作图加以表示。D 答：O1） 图示凸轮机构全称为：偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构。2） 为所求压力角（见图）3） 为所求传动角（见图）2 、 在 图 示 轮 系 中 ， 已 知z1 = z4 = 40, z2 = z5 = 30, z3 = z6 = 100 ，求 i1H3 6答：1）分析：齿轮 1、2、3 组成定轴轮系部分；齿轮 4、5、6、H 组成行星轮系部分；2）计算行星轮系部分的传动比：2 5 H1 4 i =46H

16、4 H6 H= z5 z6z4 z5= 30 10040 30= 52（1）3）计算定轴轮系传动比：1i13 =3= z2 z3z1 z2= 30 10040 30= 52（2）4）联系条件：6 = 0（3）3 = 4（4）5）联立方程求解：由式（1）、（2）、（3）、（4）联立可得：35i1H = 4五、设计题（10 分）设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程 s=50mm，偏距 e=16mm，行程速度变化系数 K=1.2，求曲柄和连杆的长度。 解：1）极位夹角 = 180 (K 1) = 180 (1.2 1) = 16K + 11.2 + 12）量得 AC1=34mm；AC2=82mm3）曲

17、柄长： l= AC2 AC1 = 82 34 = 24mm1 2 2连杆长度：l = AC2 + AC1 = 82 + 34 = 58mm2 2 2一、 填空题（每小题 2 分，共 20 分）模拟试卷 31、一个自由构件作平面运动时具有 3 个自由度，一个高副引入 1 个约束。2、铰链四杆机构有整转副的条件是： 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 。3、按照工作条件，齿轮传动可分为开式齿轮传动和 闭式齿轮传动 两种。4、渐开线标准直齿齿轮正确啮合的条件是： 两轮的模数和压力角分别相等 。5、按轴线的形状分，轴可分为：挠性钢丝轴、 直轴 、曲轴 。6、常见的螺纹紧固件有 螺栓 、

18、双头螺柱 （答案还可以是：螺钉、紧钉螺钉、螺母、垫圈） 等。7、曲柄摇杆机构若存在死点时，其主动件必须是 摇杆 ，在此位置 曲柄 和连杆共线。8、润滑剂分为：固体润滑剂、 液体润滑剂 、 半固体润滑剂 。9、链传动中，链节数常取偶数，但当采用奇数时，常采用 过渡链节 来联结链条。10、有一滚动轴承，其型号为 6306，那么它的内径为 30 mm。 二、 单项选择题（每小题 3 分，共 30 分）1、组成平面低副两构件的接触必须为 。 （ D ）A、点接触 B、线接触 C、点或线接触 D、面接触2、两辆相同大巴，一辆作长途汽车，一辆作市内公交，两车每天工作相同时间，一年后两发动机主轴磨损量应该是

19、：（ C ）A、没明显差别 B、前者大于后者C、后者大于前者 D、没有一定的规律3、开式齿轮传动的主要失效形式是齿面 。 （ B ）A、点蚀 B、磨损 C、胶合 D、塑性变形4、带传动工作时，带内的最大应力发生在 。 （ A ）A、进入小带轮处 B、离开小带轮处C、进入大带轮处 D、离开大带轮处5、两连接件之一太厚，且不经常拆卸的场合，适合 。 （ A ）A、螺钉联接 B、螺栓联接C、螺柱联接 D、紧定螺钉联接6、链传动是依靠 来工作的。 （ B ）A、链与链轮间的摩擦力 B、链与链轮间的啮合C、链与链轮间的正压力 D、A 和 B 共同作用7、工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增

20、大而 。（ B ）A、降低 B、增高C、无影响 D、可能增高，也可能降低8、轮系中至少有一个齿轮的轴线不固定时，则该轮系为 （ C ）A、定轴轮系 B、转化轮系 C、周转轮系 D、复合轮系9、万向联轴器是属于 联轴器。 （ D ）A、固定式刚性 B、滑块联轴器C、弹性联轴器 D、可移式刚性10、下列机构中，能将连续运动变成间歇运动的机构是 。 （ D ）A、曲柄摇杆机构 B、曲柄滑块机构C、齿轮机构 D、槽轮机构 三、 简答题（每小题 5 分，共 10 分）1、简述链传动的优点 答：与带传动比：1） 平均传动比准确。（链传动没有弹性滑动和打滑）2） 需要的张紧力较小。（减少了轴承的摩擦损失）3

21、） 结构紧凑4） 能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。 与齿轮相比：1） 制造和安装精度要求较低2） 中心距较大时其传动结构简单2、简述齿轮传动中齿面点蚀现象 答：1） 轮齿工作时，其工作表面上任一点所产生的接触应力系由零（该点未进入啮合时）增加到一最大值（该点啮合时）， 即齿面接触应力是按脉动循环变化的。2） 若齿面接触应力超出材料的接触疲劳极限3） 在载荷的多次重复作用下，齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹4） 裂纹的蔓延扩展使金属微粒剥落下来而形成疲劳点蚀。四、 计算题（每小题 10 分，共 40 分）1、 计算自由度。（若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请给予说明）(10 分)答：其

22、中 B、D、H、G 处各有一个转动副；A、G 处各有一个移动副；F 处是一个复 合铰链具有 2 个转动副；C、E 处为移动副，但其中之一为虚约束，计一个移动副；B 处 有 一 局 部 自 由 度 ； B 处 有 一 高 副 。 即E4 F 7D 56C H 8 G3 B2A 1n = 7,pl = 9,ph = 1,F = 1；所以该机构自由度为：F = 3n (2 pl + ph ) F = 3 7 （2 9 + 1） 1= 132 22、在图示轮系中，已知各轮齿数为 z1 = z2 = 20 ， z2 = 40 ， z3 = 80 ，H试求传动比 i1H。（10 分）1答：i1H= 1=

23、1 i H= 1 ( z2 z3 ) = 1 + 40 80 = 9 H z1 z220 203、已知 V 带（三角带）传递的实际功率 P7kW，带速 v10m/s，紧边拉力是松边拉力的 2 倍，试求有效圆周力 F 和紧边拉e力 F 的值。（10 分）1解：Q P = Fev F = P = 7 1000 = 700 Ne v 10Q F1 F2 = Fe又由题已知F1 = 2F2 F2 = Fe = 700 N F1 = 2F2 = 1400 N4、设计一导杆机构，已知机架长度 50mm，行程速比系数 K=1.5。（要求保留作图轨迹，以及必要的文字说明）（10 分）解： 导杆机构的极位夹角

24、= 180 (K 1) = 180 (1.5 1) = 36K + 11.5 + 1根据导杆机构的特性知： = ；其中 为导杆的摆角 作图步骤：h) 作 mDn = = i) 作 mDn 的角平分线，在该线上取 lDA = d = 50mm（即机架长度）j) 过 A 点作导杆任一极位的垂线 AC1（或 AC2），其即为曲柄，故AC = d sin( / 2) = 50 sin(36 / 2) = 15.5mm模拟试卷 4一、 填空题（每小题 2 分，共 20 分）1、平面机构中，每个低副引入 2 个约束。2、常见的铰链四杆机构基本形式有曲柄摇杆机构、 双曲柄机构 、双摇杆机构 。3、凸轮机构的

25、基圆越大，凸轮压力角越 小 。4、闭式软齿面齿轮传动主要的失效形式是 齿面接触疲劳点蚀 和 轮齿弯曲疲劳折断 。5、直齿圆锥齿轮正确啮合条件是 两轮大端模数和压力角相等 。6、既承受弯矩又承受扭矩的轴是 转轴 。7、螺纹的牙形有三角形、 矩形 、 梯形 等8、滑动轴承常采用 巴氏合金 （答案还可以是：轴承合金或白合金、铸铁等） 、青铜等材料制造，也可采用具有特殊性能 材料，如“含有轴承”是采用 粉末合金 材料制成的。9、刚性联轴器由刚性传力件组成，它可以分为： 固定式 联轴器如凸缘联轴器，可移式联轴器如齿式联轴器两类。10、摩擦型传动带，按截面形状可分为特殊截面带、 平带 、 V 带 三类 二

26、、 单项选择题（每小题 3 分，共 30 分）1、曲柄摇杆机构的死点位置发生在从动曲柄与 处。 （ A ）A. 连杆两次共线 B. 机架两次共线C. 连杆两次垂直 D. 机架两次垂直2、型号为 6350 的滚动轴承，其内径为 （ C ）A、10mm B、50mm C、250mm D、500mm3、渐开线标准齿轮的根切现象，发生在 。 （ A ）A、齿数较少时 B、模数较小时C、模数较大时 D、齿数较多时4、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 （ C ）A、mn=mtsin B、mn=mt/cosC、mn=mtcos D、mn=mtcos5、螺纹联结是一种 。 （

27、A ）A、可拆联结 B、不可拆联结C、具有防松装置的一定为不可拆联结 D、具有自锁性能的为不可拆联结6、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在 （ D ）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7、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 （ C ）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8、最常用制造轴的材料是 。 （ B ）A、20 号钢 B、45 号钢C、40Cr 号钢 D、38CrMo9、在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是A、凸缘联轴器 B、齿式联轴器 （ D ）C、万向联轴器

28、D、弹性柱销联轴器10、普通平键的工作面是 （ A ）A、键的两侧面 B、键的上下两面C、键的横截面 D、键的两侧面与上下两面三、简答题（每小题 5 分，共 10 分）1、简述润滑的意义。 答：1）降低摩擦2）减轻磨损3）润滑油具有防锈蚀4）循环润滑油可以散热降温5）缓冲吸震6）膏状润滑脂能起密封作用2、简述联轴器与离合器的联系和区别。 答：联系点：它们都主要用于轴与轴之间的联结，以传递转矩。 区别点：联轴器联接的两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸才能把他们分离。 离合器联接的两根轴，在机器工作中就能方便地使它们分离或接合。四、计算题（每小题 10 分，共 40 分）1、计算自由度。（若有复合铰链、局部自由度、虚约束，请给予说明）(10 分)答：