机械设计基础试题共十套含答案(共38页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一套一、填空题（25分，1分/空）1两构件之间为 接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入 个约束。2如图所示铰链四杆机构中，若机构 以AB杆为机架时，为 机构； 以CD杆为机架时，为 机构； 以AD杆为机架时，为 机构。3在凸轮机构从动件的常用运动规律中， 、 运动规律有柔性冲击。FRFA2LLFr1Fr24采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的 线与轮坯 圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的 线与轮坯 圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是 ，其接触强度的关系是 。5普通平键的工作面是 ，工作时靠 传递转矩；其剖面尺寸按 选取，其长度根据

2、 决定。6 螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有 ， 和改变联接性质三类。Fr27轴按照承载情况可分为 、 和 。自行车的前轴是 ，自行车的中轴是 。二、 问答题（16分，4分/题）1 加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置？为什么？2 一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙3 在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级？带传动正常运行的条件是什么？4 移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施？三、 计算题（49分）1 某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2

3、.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分）2 图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2= z3=15，z2=25，z3= z4=30，z4=2（左旋），z5=60，z5=20（m=4mm）。若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）3一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷FR=3000N，FA=500N， 尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷Pr1、Pr2。（30205轴承：派生

4、轴向力FS=Fr/(2Y)，e=0.35，当Fa/Fre时，X=1，Y=0；当Fa/Fre时，X=0.4，Y=1.7）（18分） 计算题第2题图 计算题第3题图四、 结构改错（10分） 指出下图设计中的错误，并改正。（注：改正10处以上者满分，对尺寸比例无严格要求，齿轮油润滑，轴承脂润滑，考虑固定可靠、装拆方便、调整容易、润滑及加工工艺合理等，标上编号，用文字说明）答案：一、填空题（25分，1分/空）1 面； 22 双曲柄机构； 双摇杆机构； 曲柄摇杆机构3 等加速等减速； 简谐运动4 分度线；分度圆；分度线；节圆；相等；不等（小齿轮高） 5 两侧面；挤压；轴径；轮毂长度6 三角形螺纹；摩擦防

5、松；机械防松Fr27 转轴；心轴；传动轴；心轴；转轴二、简答题（16分，4分/题）5 不能。根据机构死点的概念，因此时传动角为0，驱动力有效分力为0，机构无法运动。加大驱动力后，传动角仍为0，驱动力有效分力仍为0。6 （1）齿侧间隙增加；（2）节圆直径变大；（3）啮合角变大；（4）顶隙变大7 因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小的特点。正常运行的条件是带和带轮间不发生打滑，带在一定限度内不发生疲劳损坏。8 修改从动件的运动规律，增大基圆半径。三、 计算题（49分）3 解：mn=2.5mm z1=15 z2=38 n=20 小齿轮改为斜齿轮后不会根切。2解：齿条速度方向向下FRFA2LLFr

6、1Fr2Fs1Fs23根据静力学平衡方程求得Fr1=1000N，Fr2=2000N，轴向派生力Fs1，Fs2方向如图，故轴承处为松端，轴承处为紧端。Fa1=294N，Fa2=294+500=794N四、 构改错（10分） 联轴器上应为通孔联轴器无轴向定位键槽位置错误动静件之间应有间隙轴承盖处应设密封装置应有调整垫片轴承内圈定位过高与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴轴承内圈无定位第二套一、 填空题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

7、为_。2.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈_， 压力角愈_ ，机构传动性能愈好。3.螺纹联接是指_。螺旋传动是指_。4.螺纹的公称直径是指它的_，螺纹“M12X1.5”的含义为_。5某调整螺纹，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， 则螺杆应转_圈。6.国标规定，三角带有_七种类型，代号B2240表示_。7.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_。8.一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_。9.齿轮传动的标准安装是指_。

8、10.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数_，齿轮传动也越_。11.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的_，_选择刀具刀号。12.一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_。13.滚动轴承代号“6215”的含义是_。14.额定动载荷是指_15.转轴是指_，传动轴是指_16.一个阶梯轴由_，_，_三部分组成。二、选择题1.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2.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3._决定了从

9、动杆的运动规律。 （A）凸轮转速 （B）凸轮轮廓曲线 （C）凸轮形状4.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5.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，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6.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)107.一对齿轮啮合时,两齿轮的_始终相切。 (A)分度圆 (B) 基

10、圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆8.一般来说，_更能承受冲击，_-更适合于较高的转速下工作。 (A)滚子轴承 (B) 球轴承三、计算题：1、一对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、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）。 第2题 第3题3、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=？4、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。一、 填空题：1双曲柄机

11、构 曲柄摇杆机构2大 小3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4外径 细牙螺纹外径12mm，螺距1.55. 26. Y Z A B C D E B型基准长度2240mm7. 0.0228789分度圆与节圆重合10越多 平稳11模数 齿数124000N 1455.9N13深沟球轴承 直径系列2 内径75mm14额定寿命106寿转，L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷15既承受弯矩也承受扭矩 只承受扭矩16轴头 轴颈 轴身二、 选择题1B； 2B； 3B； 4C； 5B、D； 6D； 7C； 8A、B三、 计算题1m=5 d1=100 d2=22

12、0 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=7.852P=3*6-2*8-1=1 具有确定运动3i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5 z4=40第三套一、选择题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 _（A）压力角=0 （B）传动角=0（C） 极位夹角=0（D）k1 （E）k

13、1（F）k=14.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

14、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-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

15、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

16、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） 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

17、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（C） 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 （B）1.5 （C）1.8 （D）2.224.在具体设计三角带传动时，a：确定带轮直径D1，D2，b：选用

18、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27.一标准直齿圆柱齿轮的周节（齿距）P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm,则该齿轮_

19、。（A）82 （B）78 （C）80 （D）76二、计算题1)、 下图是连杆机构的运动简图 1 计算该机构的自由度； 2 问该机构是否存在曲柄2)、 如图所示，已知轮系中各齿轮齿数。求传动比i1H；计算其自由度。3)、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。1.【A】；2.【A】；3.【C、D】；4.【B】；5.【C】；6.【C】；7.【A】；8.【C】；9.【B】；10.【B】；11.【D】；12.【D】；13.【A】；14.【B】；15.【B】；16.【C】；17.【B】；18.【A】；19.【B】；20.【

20、A】；21.【A】；22.【C】；23.【D】；24.【C】；25.【C】；26.【B】；27.【B】一、计算题1）1F=3n-2PL-PH=35-27-0=12AB=10mm； BC=40mm； CD=30mm； AD=50mm AB+AD14 主动 从动5 凸轮廓线6 A型平键 宽度b=20mm，长度L=70mm7 C型 公称长度28008 棘轮机构9 基圆半径的反比10 200，标准值 相等二、判断题1 对2 对3 错4 错5 错6 对7 对8 对三、简答题1 有急回特性 极位夹角不等于零2 运动时克服，固定夹紧时利用 3 有影响4 向径、高度无变化5 Ft1=2T1/d1 Fr1=Ft

21、1tg200四、计算题1、78=m(24+2) m=3 a=m/2(z1+z2) 135=3/2(24+z2) z2 =66 da2=3*66+2*3=204 df2=3*66-2*1.25*3=190.5 i=66/24=2.75 2、 i16=z2z4z5z6/z1z2z4z53、 S=0.68Fr S1=0.68Fr1=0.68*3300N=2244N S2=0.68Fr2=0.68*1000N=680N S2+Fx=680+900=1580Ne P1=3300N P2= 0.41*1000+0.87*1344=1579N第六套一、填空题（33分）1 构件在外力作用下抵抗 的能力称为强度

22、；构件在外力作用下抵抗 的能力称为刚度；构件在外力作用下保持 的能力称为稳定性。2在其它条件不变的情况下，受轴向拉伸杆件的直径增大一倍，横截面上的正应力将减少 ，相对变形将减少 ，绝对变形将减少 。3下列各图中的剪切面面积分别为Aa= ，Ab= ，Ac= 。4在条件相同的情况下，采用空心轴，可以节省 ，减轻 ，提高 。5如果某截面的梁惯性矩为，则该截面的形状是 ，中性轴是 轴，其梁的高度为 ，宽度为 ，中性轴与 平行，与 垂直。6横截面积相等时，矩形、圆形、工字形截面以选择 截面作为梁的截面最为合理。7下列图a中的AB杆将近产生 变形，图b中的AB杆产生 变形，图c中的AB杆将近产生 变形。8

23、 三种材料的曲线如图，其中曲线1的材料 最好，曲线2的材料 最好，曲线3的材料 最好。9材料力学的基本假设有 ， ， ， ， 。10强度条件可解决工程上的三类问题（1） 。（2） ，（3） 。二、判断题（ 对打，错打。10分）1杆件所受的轴力FN愈大，横截面上的正应力愈大。（ ）2如图所示二杆，若材料、长度和横截面面积都相同，根据理论力学中力的可传性原理把图b中的力F从B点移至A点，则两杆的绝对变形和相对变形都相等。（ ）3 传动轴上输入与输出功率的齿轮位置不同，轴上最大扭矩数值不变。（ ）4 选用高强度钢可以提高大柔度压杆的稳定性。（ ）5 材料的疲劳极限与构件的疲劳极限不同，构件的疲劳极限

24、一般小于材料的疲劳极限。（ ）三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内， 10分）1尺寸相同的钢杆和铜杆，在相同的轴向拉力作用下，其伸长比为8：15，若钢杆的弹性模量为E1=200GPa，在比例极限内，则铜杆的弹性模量E2=（ ）。a. b. c. 等于E1 d. 以上都不正确 2用螺栓联接两块钢板，当其它条件不变时，螺栓的直径增加一倍，挤压应力将减少（ ）。a. 1倍 b. c. 倍 d. 倍 e. 以上都不正确3等直圆轴扭转时，横截面上的切应力合成的结果是（ ）。a. 一集中力 b. 一力偶 c. 一内力偶矩 d. 一外力偶矩 e.以上都不正确4在保持重量不变的情况下，空心轴与实心轴在强度

25、和刚度方面较好的是（ ）。a. 实心轴 b. 空心轴 c. 两者都一样 d. 以上都不正确5图中yoz截面对y轴的惯性矩为（ ）。a. b. c. d. e.四、计算题（47分）1图示结构中AB梁的变形及重量可忽略不计。杆1为钢质圆杆，直径d1=20mm，E钢=200GPa。杆2为铜质圆杆，直径d2=25mm， E铜=100GPa。试问：（1）载荷F加在何处，才能使加力后刚梁仍保持水平？（2）若此时F=30kN，则两杆内正应力各为多少？ 2外伸梁受力如图所示，梁为T形截面。已知q=10kN/m，材料的许用应力=160MPa，试确定截面尺寸a 。3曲拐轴受铅垂载荷作用如下图所示，已知P=30 k

26、N，s =160MPa，试按第四强度理论设计AB轴的直径。答案：1破坏，变形，原有平衡状态； 23/4，3/4，3/4；3d12/4，d22/4，d3t，4材料，自重，承载能力；5矩形，Z，h, b, b, h；6工字型；7压弯组合，弯扭组合，拉弯组合；8强度，刚度，塑性；9连续性假设，均匀性假设，各向同性假设，小变形假设，完全弹性假设；10强度校核，设计截面尺寸，确定许可载荷。二判断题1，2，3，4，5，6。三选择题1a，2b，3c，4b，5e四计算题1x=1.08m，1=44MPa，2=44MPa2Mmax=89KNm，a=21.1mm3.d=72mm第七套一、 空题（每空1分，共30分）

27、1由于带传动存在 ，所以不能保证 。2在一定的条件下，f为一定值时，要增加带传动的传动能力，就应增加 和 。3齿数愈少，齿根厚度就愈 ；轮齿的弯曲应力就愈 ；因此，齿形系数Yf就愈 。4蜗杆传动的失效形式主要有 和 。5根据受载荷的不同，轴分为 ； ； 。 其中 主要承受弯矩； 主要承受扭矩； 既承受弯矩，也承受扭矩。6根据磨擦状态分，滑动轴承的磨擦状态一般分为 ； 两类。按承受载荷的方向不同，将滑动轴承分为 和 。7滚动轴承的典型结构由 ； ； ； 等四部分组成。8联轴器根据内部是否有弹性零件，分为 联轴器和 联轴器；9理想的齿轮材料性能应是齿面 ；齿芯 。10选择润滑油粘度的一般原则是：重载低速，应选粘度 的油；高速应选粘度 的油；工作温度低应选粘度 的油。二、 选择题（每题2分，共20分）1为了保证带的传动能力，小带轮的包角a1应 。（A）120 (C)1502齿面的接触疲劳强度设计准则是以不产生 破坏为前提建立起来的。（A）疲劳点蚀； （B）磨损； （C）胶合； （D）塑性变形。3一对啮合的齿轮，小齿轮为硬齿面，大齿轮为软