机械设计基础期末考试试题+答案解析.pdf
机械设计基础试题库一、判断(每题一分)1、一部机器可以只含有一个 机构，也可以由数个机构组成。（）2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（）4、机构是具有确定相对运动的构件组合。（）5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。（）6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。（）7、连杆是一个构件，也是一个零件。（）8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。（）二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么？（B ）A机构 B构件 C部件 D零件2、机器与机构的本质区别是什么？（A）A是否能完成有用的机械功或转换机械能B是否由许多构件组合而成C各构件间能否产生相对运动 D两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（D ）A构件是机器零件组合而成的 B构件是机器的装配单元C构件是机器的制造单元 D构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（B ）A钉 B起重吊钩 C螺母 D键5、以下不属于机器的工作部分的是（D ）A数控机床的刀架 B工业机器人的手臂C汽车的轮子 D空气压缩机三、填空(每空一分)1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。5.机器或机构各部分之间应具有_相对_运动。机器工作时，都能完成有用的_机械功_或实现转换_能量_。2 平面机构一、填空题(每空一分)2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高 副，它产生1 个约束，而保留 2 个自由度。3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。4.在平面机构中若引入一个高副将引入_1_个约束，而引入一个低副将引入_2_个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2Pl-Ph。5.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为2，至少为1。6.在平面机构中，具有两个约束的运动副是低副，具有一个约束的运动副是高 副。7.计算平面机构自由度的公式为F=F=3n-2Pl-Ph，应用此公式时应注意判断：A.复合铰链，B.局部自由度，C.虚约束。二、选择题(每空一分)1.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于B。A.0 B.1 C.22.在机构中原动件数目B机构自由度时，该机构具有确定的运动。A.小于 B.等于 C.大于。3.计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会B。A.增多 B.减少 C.不变。4.构件运动确定的条件是C。A.自由度大于1 B.自由度大于零 C.自由度等于原动件数。三、计算图示平面机构的自由度。（机构中如有复合铰链，局部自由度,虚约束,予以指出。）(每题5分)F=35-27=1 F=37-29-1=2F=33-24=1三、平面连杆机构一、填空：(每空一分)1.平面连杆机构由一些刚性构件用_转动_副和_移动_副相互联接而组成。2.在铰链四杆机构中，能作整周连续旋转的构件称为_曲柄_，只能来回摇摆某一角度的构件称为_摇杆_，直接与连架杆相联接，借以传动和动力的构件称为_连杆_。3.图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：（1）_a+bc+d_。（2）以_b或d_为机架，则_a_为曲柄。4.在图示导杆机构中，AB为主动件时，该机构传动角的值为90。5.在摆动导杆机构中，导杆摆角=3 0，其行程速度变化系数K的值为 1.4 。6.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角值0，对心曲柄滑块机构的值0，所以它无急回特性，摆动导杆机构有急回特性。7.当四杆机构的压力角=90时，传动角等于 0 ，该机构处于死点 位置。8.一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成定块机构。二、选择题：(每空一分)1在曲柄摇杆机构中，只有当 C 为主动件时，才会出现“死点”位置。A.连杆 B.机架 C.摇杆 D曲柄2绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆的长度之和时，机构 BA.有曲柄存在 B.不存在曲柄C.有时有曲柄，有时没曲柄 D.以上答案均不对3当急回特性系数为 C 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。A.K1 B.K1C.K1 D.K04当曲柄的极位夹角为 D 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。A.0 B.=0C.0 D.05当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对，曲柄在“死点”位置的瞬时运动方向是（C）A.按原运动方向 B.反方向C.不确定的 D.以上答案均不对6曲柄滑决机构是由 A 演化而来的。A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构C.双摇杆机构 D.以上答案均不对7平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫做 B 。A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构C.双摇杆机构 D.以上答案均不对8平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和，最短杆为连杆，这个机构叫做 A 。A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构C.双摇杆机构 D.以上答案均不对9 B 能把转动运动转变成往复摆动运动。A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构C.双摇杆机构 D摆动导杆机构10.C 能把转动运动转换成往复直线运动，也可以把往复直线运动转换成转动运动。A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构C.双摇杆机构 D曲柄滑决机构11.设计连杆机构时，为了具有良好的传动条件，应使A。A.传动角大一些，压力角小一些 B.传动角和压力角都小一些 C.传动角和压力角都大一些。12.在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且D处于共线位置时，机构处于死点位置。A.曲柄与机架 B.曲柄与连杆 C.连杆与摇杆13.在摆动导杆机构中，当曲柄为主动件时，其传动角A变化的。A.是由小到大 B.是由大到小 C.是不。14.下图所示的摆动导杆机构中，机构的传动角是B。A.角A B.角B D.0 E.90。15.压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的C方向所夹的锐角。A.法线 B.速度 C.加速度 D.切线。16.为使机构具有急回运动，要求行程速比系数B。A.K=1 B.K1 C.Ke时，x=0.41，y=0.85，A/Re时，x=1，y=0解：S2S11、计算轴承的轴向力派生力S1=0.7R1=0.7200=140NS2=0.7R2=0.7100=70NFa=0S1 S2轴左移，轴承2被压紧A2=S1=140N 轴承1被放松A1=S1=140N2、计算当量动载荷A1/R1=140/200=0.7=ex1=1，y1=0A2/R2=140/100=1.4x2=0.41，y2=0.85取fp=1.0则P1=fp（x1 R1+y1 A1）=200NP2=fp（x2 R2+y2 A2）=160N2、如图所示为某机械中的主动轴，拟用一对角接触球轴承支承。初选轴承型号为7211AC。已知轴的转速n=1450r/min，两轴承所受的径向载荷分别为Fr1=3300N，Fr2=1000N，轴向载荷FA=900N，轴承在常温下工作，运转时有中等冲击，Cr=50500N角接触球轴承圆锥滚子轴承70000C（=150）70000AC（=250）70000B（=400）FS=Fr/（2Y）FS=e FrFS=0.68 FrFS=1.14 FrFa/Fre轴承类型角接触秋轴承=250=400Fa/Coe0.68Fa/FreX1Y0X0.410.35Y0.871.140.5710载荷系数fp载荷性质fp无冲击或轻微冲击1.01.2中等冲击1.21.8强烈冲击1.83.0解1 计算轴承的轴向力Fa1、Fa2由表查得7211AC轴承内部轴向力的计算公式为 Fs=0.68Fr，故有：Fs1=0.68 Fr1=0.683300N=2244N Fs2=0.68 Fr2=0.681000N=680N因为 Fs2+FA=(680900)N=1580NFs1=2244N故可判断轴承2被压紧,轴承1被放松，两轴承的轴向力分别为：Fa1=Fs1=2244N Fa2=Fs1FA=(2244900)N=1344N2 计算当量动载荷P1、P2由表查得e=0.68，而 e查表可得X1=1，Y1=0；X2=0.41，Y2=0.87。由表取fp=1.4，则轴承的当量动载荷为：P1=fp（X1 Fr1+Y1 Fa1）=1.4(13300+02244)N=4620N P2=fp（X2 Fr2+Y2 Fa2）=1.4(0.411000+0.871344)N=2211N3计算轴承寿命Lh因P1 P2，且两个轴承的型号相同，所以只需计算轴承1的寿命，取P=P1。7211AC轴承的Cr=50500N。又球轴承=3，取fT=1，则得 Lh=15010h12000 h由此可见轴承的寿命大于预期寿命，所以该对轴承合适。
