机械设计基础试题含答案.pdf
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1、精选资料可编辑修改,可打印别找了你想要的都有!精品教育资料精品教育资料全册教案, ,试卷,教学课件,教学设计等一站式服务可修改编辑精选资料全力满足教学需求,真实规划教学环节最新全面教学资源,打造完美教学模式机械设计基础试卷 1一、选择题:本大题共 15 个小题,每小题 3 分,共 45 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目的要求,把所选择项前的字母填在题后的括号内。1下列铰链四杆机构中,能实现急回运动的是A双摇杆机构B.曲柄摇杆机构C双曲柄机构D.对心曲柄滑块机构【】2平面连杆机构中,当传动角较大时,则A机构的传力性能较好B. 机构的传力性能较差C可以满足机构的自锁要求D.机构的效率
2、较低3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,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【】4渐开线齿轮实现连续传动时,其重合度为A0B.=0C.Z1,b1b2,其接触应力的大小是AH1H2C. H1=H2D. 可能相等,也可能不等【】9实际齿数相同时,直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为A直齿圆柱齿轮的最大B. 斜齿圆柱齿轮的最大C直齿圆锥齿轮的最大D. 三者数值相同【】10在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为:A减小齿面滑动速度sB. 减少蜗杆头数Z1C增加蜗杆头数Z1D.
3、 增大蜗杆直径系数q【】11. 带传动中,弹性滑动A在张紧力足够时可以避免可修改编辑精选资料B在传递功率较小时可以避免C在小带轮包角足够大时可以避免D是不可避免【】12带传动作减速传动时,带的最大应力max等于A.1+b1+cB. 1+b2+cC. 2+b1+cD. 2+b2+c【】13. 转轴的变曲应力为A对称循环变应力B.脉动循环变应力C非对称循环变应力D.静应力【】14在基本额定动载荷C 作用下,滚动轴承的基本额定寿命为106转时,其可靠度为A10%B. 80%C.90%D.99%【】15在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C 是指A弹簧外径与簧丝直径之比值B弹簧内径与簧丝直径之比值
4、C弹簧自由高度与簧丝直径之比值D弹簧中径与簧丝直径之比值【】二、填空题:本大题共 10 个小题,每空 1 分,共 20 分。把答案填在题中横线上。16槽轮机构的主要参数是和。17机械速度的波动可分为和两类。18轴向尺寸较大的回转件,应进行平衡,平衡时要选择个回转平面。19当一对齿轮的材料、齿数比一定时,影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是和。20直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取处的接触应力为计算依据,其载荷由对轮齿承担。21蜗杆传动作接触强度计算时,铝铁青铜ZCuAl10Fe3制作的蜗轮,承载能力取决于抗能力;锡青铜 ZCuSn10P1制作的蜗轮,承载能力取决于抗能力。22若带传动的初拉力一定
5、,增大和都可提高带传动的极限摩擦力。23滚子链传动中,链的链速是常数,而其链速是变化的。24轴如按受载性质区分,主要受的轴为心轴,主要受的轴为传动轴。25非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时,为了防止过度磨损,必须使;而为了防止过热必须使。三、分析题:本大题 2 个小题,共 15 分2626 (本题满分(本题满分 5 5 分)分)图 1 所示链铰四杆机构中,各构件的长度为a=250mm,b=650mm,C=450mm,d=550mm。试问:该机构是哪种铰链四杆机构,并说明理由。可修改编辑精选资料图 12727 (本题满分(本题满分 1010 分)分)图 2 所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动,I
6、轴为输入轴,已知小齿轮 1 的转向n1和齿轮 1、2 的轮齿旋向如图所示。为使中间轴 II 所受的轴向力可抵消一部分,试确定斜齿轮3 的轮齿旋向,并在图上标出齿轮2、3 所受的圆周力 Ft2、Ft3和轴向力 Fa2、Fa3的方向。 (垂直纸面的力,向纸内画稍, 向纸外画)图 2四、计算题;本大题共 5 个小题,共 48 分。2828 (本题满分(本题满分 6 6 分)分)计算图 3 所示机构的自由度(若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时,应具体指出) 。图 32929 (本题满分(本题满分 1212 分)分)一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动, 已知标准中心距a=160mm,传动比
7、i12=3,大齿轮齿数Z2=60,齿顶高系数h*a=1,径向间隙系数C*=0.25,分度圆压力角a=20.试求出:可修改编辑精选资料(1)齿轮的模数m,小齿轮 1 的分度圆半径r1;基圆半径rb1;分度圆上的齿厚S。(2)若实际安装中心距a=164mm 时,计算啮合角a,及小齿轮的节圆半径r130. (30. (本题满分本题满分 1010 分分) )已知图 4 所示轮系中各齿轮的齿数为:Z1=20,Z2=30,Z3=80,Z4=25,Z5=50。求轮系的传动比 i15。图 43131 (本题满分(本题满分 1010 分)分)图 5 表示两平板用 2 个 M20 的普通螺栓联接,承受横向载荷 F
8、=6000N,若取接合面间的摩擦系数=0.2,可靠性系数KS=1.2,螺栓材料的的许用应力=120N/mm2,螺栓的小径 d1=17.294mm。试校核螺栓的强度。图 53232 (本题满分(本题满分 1010 分)分)一对 70000AC型角接触球轴承背对背反安装在图6 所示轴系中,轴承 1 的径向载荷 R1=2000N,轴承 2 的径向载荷 R2=4000N,轴上作用的轴向外载荷FA=800N,轴承附加轴向力 S 的计算式为 S=0.68R。求轴承 1 和轴承 2的轴向载荷 A1和 A2。12R1R2图 6可修改编辑精选资料五、作图题:本大题只有 1 个小题,满分 10 分33已知一对心直
9、动尖顶移动从动件盘形凸轮机构如图7 所示,凸轮为以 B 点为中心的圆盘,A 点为其回转中心。试用作图法画出:(1)凸轮的基圆和基圆半径r0;(2) 凸轮机构的从动件尖顶在图示位置C 点与凸轮接触时,从动件的位移S;(3)从动件尖顶在图示C 点和 D 点接触时压力角。图 7六、结构改错题:本大题只有 1 个小题,满分 12 分34在图 8 上直接改正轴系结构的错误。 (齿轮传动油润滑,滚动轴承脂润滑,轴端安装V 带轮)机械设计基础试题参考答案及评分标准一、选择题:每小题 3 分,共 45 分。1.B2.A3.D4.D5.B6.B7.A8.C9.A10.C11.D12.A13.A14.C二、填空题
10、:每空 1 分,共 20 分。16槽数 z拨盘圆销数 K17. 周期性非周期性18动两19. 分度圆直径 d1(或中心距 a)齿宽 b20. 节点一21. 胶合点蚀可修改编辑15.D精选资料22包角1摩擦系数24弯矩扭矩23. 平均瞬时25.p ppp三、分析题:共 15 分26 (本题满分 5 分)最短杆与最长杆长度之和( 250+650)小于其余两杆长度之和( 450+550) ,满足存在曲柄的必要条件,且最短杆为连架杆。(3 分)故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。27 (本题满分 10 分)答案参见第 27 题答案图斜齿轮 3、4 的轮齿旋向(2 分)(8 分)(2 分)Ft2、Fa2、F
11、t3、Fa3的方向第 27 题答案图四、计算题:共 48 分。28 (本题满分 6 分)解F 342511(4 分)(2 分)E、F处之一为虚约束29 (本题满分 12 分)解(1)小齿轮齿数z1模数m z260 20i3(2 分)2a2160 4mmz1 z22060分度圆半径r mz1420 40mm22(2 分)(2 分)基圆半径rb1 r1cos 40cos20 37.59mm可修改编辑精选资料3.144 6.28mm22acos160cos20(2)cos 0.9168a分度圆齿厚s m(2 分) 23.54节圆半径r1 rb1/cos 37.59/cos23.54=41.00mm(
12、或r1a164 41.00mm)1i13(2 分)30 (本题满分 10 分)解该轮系为混合轮系。由齿轮 1、2、3 和转臂 H 组成行星轮系,齿轮 3 固定,3 0。则i13H1Hz80 3 43Hz120得i1H1 5Hi14 i1H 5(6 分)由题图知4H由题图轮 4、5 组成定轴轮系,则i45z450 5 25z425(2 分)i15 i14i45 5 2 1031 (本题满分 10 分)(2 分)解一个螺栓的横向工作载荷R 预紧力QpF6000 3000N(1 分)z2(4 分)KsR1.2300018000Nfm0.211.3Qp1.318000 99.67N/mm2强度校核22
13、d117.29444强度满足32 (本题满分 10 分)(4 分)解S1 0.68R1 0.682000 1360NS2 0.68R2 0.684000 2720N可修改编辑精选资料S1、S2方向见第 32 题答案图FA S2 800 2720 3520N S1(5 分)(5 分)轴承 1“压紧” ,A1=FA+S2=3520N轴承 2“放松” ,A2=S2=2720N第 32 题答案图五、作图题:本题满分 10 分。33答案见第 33 题答案图。基圆和基圆半径r0(3 分)(3 分)(4 分)从动件在 C 点接触时位移s在 C 点和 D 点接触时压力角第 33 题答案图可修改编辑精选资料六、
14、结构改错题:本题满分12 分34答案见第 34 题答案图第 34 题答案图应画出键;画出密封件;去掉套筒,画出定位轴肩;轴承改为面对面正安装;键长应短于轮毂长度;左右两轴承盖与箱体间加垫片。(2 分)缩短装齿轮的轴段长度;左右两轴承内侧加档油环;每改正 1 处错误(改正 6 处错误得满分)机械设计基础试卷 2一、选择题:本题共 16 个小题,每小题 3 分,共 48 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1在曲柄摇杆机构中,为提高机构的传力性能,应该A增大传动角B. 减小传动角C增大压力角D. 减小极位夹角2渐开线标准齿轮的根切现象,发生在A
15、模数较大时B. 模数较小时C齿轮较少时D. 齿数较多时3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Amn=mtsinB.mn=mt/cosCmn=mtcosD.mn=mtcos可修改编辑精选资料4调节周期性速度波动的方法是在机械中加一个飞轮,其作用是使A机械运转速度的波动可以消除B机械运转速度的波动可以减小C机械运转的平均角速度m可以减小D机械运转的平均角速度m可以增大5动平衡的条件是,回转件中各个质量产生的A离心力的合力等于零B离心力的合力和合力偶矩均等于零C离心力的合力偶矩等于零D. 离心力的合力和合力偶矩均不等于零6仅受预紧力F作用的紧螺栓联接,其螺栓的计算应力ca=1.3
16、F/A安装时可能产生的偏心载荷B载荷可能有波动C拉伸和扭转的复合作用D螺栓材料的机械性能不稳定7在一般工作条件下,齿面硬度HB350 的闭式钢制齿轮传动,通常的主要失效形式为A轮齿疲劳折断B. 齿面疲劳点蚀C齿面胶合D. 齿面塑性变形8齿轮传动中,轮齿的齿面疲劳点蚀,通常首先发生在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9标准斜齿圆柱齿轮传动中,查取齿形系数YF数值时,应按A法面模数mnB. 齿宽bC. 实际齿数ZD. 当量齿数xU10. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是Ad1=ma1qB.d1=mnqC.d1=ma1z1D.d1=mnz111. 带传动在工作时产生
17、弹性滑动,是由于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12在一定转速下,要减轻滚子链传动的运动不均匀性和动载荷,应该A增大节距p和增加齿数Z1B增大节距p和减少齿数Z1C减小节距p和减少齿数Z1D减小节距p和增加齿数Z113转轴弯曲应力b的应力循环特征为Ar=1B.r=0Cr=1C. 1r+1可修改编辑2d1,将拉应力增大430%的原因是考虑精选资料14在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是A6208B. N208C. 3208D. 520815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C. 万向
18、联轴器D. 弹性柱销联轴器16计算圆柱形压缩螺旋弹簧工作圈数n时,主要根据A强度条件B. 刚度条件C稳定性条件D. 安装和结构条件二、填空题:本大题共 8 个小题,每空 1 分,共 16 分。把答案填在题中横线上。17在铰链四杆机构中,存在曲柄的必要条件是和。18在设计凸轮机构时,凸轮基圆半径取得越,所设计的机构越紧凑,但是压力角,使机构的工作情况变坏。19渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮和必须分别相等。20斜齿圆柱齿轮的标准模数是。直齿圆锥齿轮的标准模数是。21平键的截面尺寸应按从键的标准中查取,键的长度 L 可参照从标准中选取。必要时应进行强度校核。22对一般精度的直齿圆柱齿轮传动
19、作弯曲强度计算时,将轮齿看作,并假定全部载荷作用于。24普通 V 带传动的设计准则是,保证带以及具有一定的。24按照滑动轴承工作时的摩擦状态,可分为滑动轴承和滑动轴承两种主要类型。三、分析题:本大题只有 1 个小题,满分 14 分。25图 1 所示蜗杆传动斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置,蜗杆为主动件,若蜗杆 1 的转动方向如图中n1所示,蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。试分析:(1)为使中间轴 I 所受的轴向力能抵消一部分,确定蜗轮2、斜齿轮 3 和斜齿轮 4 的轮齿旋向;(2)在图 1 的主视图上,画出蜗轮 2 的圆周力Ft2、径向力Fr2和斜齿轮 3 的圆周力Ft3、径向力Fr3的方向:在左视图
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