机械设计学习基础期末考试-试题+答案解析.doc
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1、-/机械设计试题1一、单项选择题1.在如图所示的齿轮凸轮轴系中,轴4称为( )A. 零件B.机构C.构件D.部件2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为( )A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( )A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆4.机构具有确定相对运动的条件是( )A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目5.一般转速的滚动轴承计算准则为( )A.进行静强度计算 B.进行极限转速计算C.进行疲劳寿命计算 D.进行热平衡
2、计算6.柴油机曲轴中部的轴承应采用( )A.整体式滑动轴承 B.部分式滑动轴承C.深沟球轴承 D.圆锥滚子轴承7.螺纹联接的自锁条件为( )A.螺纹升角当量摩擦角 B.螺纹升角摩擦角 C.螺纹升角摩擦角 D.螺纹升角当量摩擦角 8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数,其表达式为( )A. B. C. D. 9.铰链四杆机构的死点位置发生在( )A.从动件与连杆共线位置 B.从动件与机架共线位置C.主动件与连杆共线位置 D.主动件与机架共线位置10.当轴的转速较低,且只承受较大的径向载荷时,宜选用( )A.深沟球轴承 B.推力球轴承C.圆柱滚子轴承 D.圆锥滚子轴承11.作
3、单向运转的转轴,其弯曲应力的变化特征是( )A.对称循环 B.脉动循环C.恒定不变 D.非对称循环12.在一般机械传动中,若需要采用带传动时,应优先选用( )A.圆型带传动 B.同步带传动C.V型带传动 D.平型带传动13.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取( )A.最短杆 B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆 D.任何一杆14.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时,宜采用( )A.螺栓联接 B.双头螺柱联接C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接15.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动( )A.将产生
4、刚性冲击 B.将产生柔性冲击C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数YFS值有关的参数是( )A.工作齿宽b B.模数mC.齿数z D.压力角17.齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( )A.齿根部分 B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分 D.靠近节线处的齿顶部分18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是( )A.mt1=ma2, t1=a2,= B.ma1=mt2, a1=t2,= C.mt1=ma2, t1=a2,=- D.ma1=ma2, a1=t2,=- (注:下标t表示端面,a表示轴向,1表示蜗杆、2表示蜗轮)19.下列联轴器中,能补偿两轴
5、的相对位移并可缓冲、吸振的是( )A.凸缘联轴器 B.齿式联轴器C.万向联轴器 D.弹性柱销联轴器20.带传动的主要失效形式是带的( )A.疲劳拉断和打滑 B.磨损和胶合C.胶合和打滑 D.磨损和疲劳点蚀二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)21.在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和_。22.对于动不平衡的回转件,需加平衡质量的最少数目为_。23.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为_。24.在内啮合槽轮机构中,主动拨盘与从动槽轮的转向_。25.普通平键的剖面尺寸(bh),一般应根据_按标准选择。26.链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的,所以应属
6、于_传动。27.在一对齿轮啮合时,其大小齿轮接触应力值的关系是H1_H2。28.蜗杆传动的效率包括三部分,其中起主要作用的是_的摩擦损耗效率。29.滑动轴承的转速越高,所选用的润滑油粘度越_。30.联轴器型号是根据计算转矩、转速和_从标准中选取的。三、分析题(本大题共2小题,每小题6分,共12分)31.已知在一级蜗杆传动中,蜗杆为主动轮,蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。32.试分析只受预紧力F作用的单个螺栓联接的应力情况,写出其强度计算公式,并指出公式中每个参数的物理意义。四、计算题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)
7、33.计算图示机构的自由度,若含有复合铰链,局部自由度和虚约束请明确指出。34.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i12=3,小齿轮的齿数z1=18。试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径、齿顶圆直径。35.在图示传动装置中,已知各轮齿数为:z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80,运动从轴输入,轴输出,n=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴的转速n及转动方向。36.某轴用一对圆锥滚子轴承支承,外圈窄边相对安装,已知两轴承所承受的径向载荷分别为Fr=9000N,Fr=5000N,其内部轴向力分别为FS=2
8、430N,FS=1350N,传动件作用于轴上的轴向力FA=1000N,判断系数e=0.32,当Fa/Fre时,X=1,Y=0,当Fa/Fre时,X=0.4,Y=1.88。试分别计算出轴承的当量动载荷。五、设计题(本大题共2小题,每小题7分,共14分)37.图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出:(1)当凸轮从初始位置转过=90时,从动件走过的位移S1;(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时,凸轮转过的相应角度。说明:(1)不必作文字说明,但必须保留作图线; (2)S1和只需在图上标出,不必度量出数值。38.图示为用一
9、对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。试按例所示,指出图中的其它结构错误(不少于7处)。(注:润滑方式、倒角和圆角忽略不计。)机械设计基础试题参考答案一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)1.A 2.B 3.D 4.A 5.C6.B 7.A 8.C 9.A 10.C11.A 12.C 13.B 14.B 15.A16.C 17.B 18.B 19.D 20.A二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)21.受力情况22.223.两者相等24.相同25.轴径26.啮合27.等于(或=)28.轮齿啮合时29.大30.轴径三、分析题(本大题共2小题,每小题6分,
10、共12分)31.蜗轩转动方向如图所示 蜗杆为右旋 Ft2与蜗轮分度圆相切,指向左端 Ft1与蜗杆分度圆相切,指向右端 Fa1与蜗杆轴线平行,指向右 Fa2与蜗轮轴线平行,指向左32.螺栓受到拉应力和扭转剪应力的作用 = 拉应力, d1螺栓最小直径, 许用拉应力。四、计算题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)33.(1)F处为复合铰链 H处(或I处)为虚约束,应除去 (2)计算自由度 n=6, PL=8, PA=1 F=3n-2P1=PH =36-28-1 =134.i12=3 Z2=i12Z1=318=54 a=(z1+z2) m= =3mm d1=mz1=318=54mm d2=mz2=
11、354=162mm da1=d1+2ha*m=54+6=60mm da2=d2+2ha*m=162+6=168nn35.这是一个混合轮系:齿轮3、4、5和系杆H组成一个行星轮系;齿轮1、2组成一个定轴轮系。 对于3、4、5、H组成的行星轮系,有 i 将n5=0代入上式得 即 =1+4=5 (1) 对于1、2齿轮组成的定轴轮系,有 i 即=-2(2) 联立解(1)、(2)式,并考虑到n=n1, n2=nH,n3=n得 将n=1000r/min代入,得n=-2500r/min 负号说明n转向与n转向相反。36.轴向力:FS+FA=2430+1000=3430NS 轴承被放松 Fa=FS=2430N
12、 轴承被压紧 Fa=FS=3430N 当量动载荷 Fa/Fr=2430/9000=0.27e X=0.4 Y=1.88 P=XFY+YFa=0.45000+1.883430=12672.6N五、设计题(本大题共2小题,每小题7分,共14分)37.如图所示,正确作出偏距圆 按-方向转90,在图上正确标出S1 过B2点作偏距圆切线,正确标出2角38. (1)缺少调整垫片; (2)轮毂键槽结构不对; (3)与齿轮处键槽的位置不在同一角度上; (4)键槽处没有局部剖; (5)端盖孔与轴径间无间隙; (6)多一个键; (7)齿轮左侧轴向定位不可靠; (8)齿轮右侧无轴向定位; (9)轴承安装方向不对;
13、(10)轴承外圈定位超高; (11)轴与轴承端盖相碰。机械设计基础2一 、填空(每空1分,共20分)1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,正确啮合条件是模数相等,压力角相等。2、凸轮机构的种类繁多,按凸轮形状分类可分为:盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。3、 V带传动的张紧可采用的方式主要有:调整中心距和张紧轮装置。4、齿轮的加工方法很多,按其加工原理的不同,可分为 范成法和 仿形法。5、平面四杆机构中,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 双曲柄机构。6、凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮轮廓曲线所决定的。7、被联接件受横向外力时,如采用普通螺纹联接,则
14、螺栓可能失效的形式为_拉断 。二、单项选择题(每个选项0.5分,共20分)( )1、一对齿轮啮合时 , 两齿轮的 c 始终相切。(A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆( )2、一般来说, a 更能承受冲击,但不太适合于较高的转速下工作。 (A) 滚子轴承 (B) 球轴承 (C) 向心轴承 (D) 推力轴承( )3、四杆机构处于死点时,其传动角为A 。(A)0 (B)90 (C)90 (D)090( )4、一个齿轮上的圆有 b 。(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 (D)分度圆,基圆和齿根( )5、如图所示低碳钢的曲
15、线,根据变形发生的特点,在塑性变形阶段的强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上 C 段。(A)oab(B)bc(C)cd(D)de( )6、力是具有大小和方向的物理量,所以力是 d 。(A)刚体 (B)数量 (C)变形体 (D)矢量( )7、当两轴距离较远,且要求传动比准确,宜采用 。(A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动 (D)螺纹传动( )8、在齿轮运转时,若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动,则轮系称为 a 。(A) 行星齿轮系 (B) 定轴齿轮系 (C)定轴线轮系 (D)太阳齿轮系( )9、螺纹的a 被称为公称直径。(A) 大径 (B)小径 (C) 中径 (D
16、)半径( )10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D 。(A) 齿轮线 (B) 齿廓线 (C)渐开线 (D)共轭齿廓( B )11、在摩擦带传动中 是带传动不能保证准确传动比的原因,并且是不可避免的。(A) 带的打滑 (B) 带的弹性滑动 (C) 带的老化(D)带的磨损( D)12、金属抵抗变形的能力,称为 。 (A) 硬度 (B)塑性 (C)强度(D)刚度( B)13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。(A)转动副(B) 高副 (C) 移动副(D)可能是高副也可能是低副 ( B)14、最常用的传动螺纹类型是 c 。 (A)普通螺纹(B) 矩形螺纹(C) 梯形螺纹(D)锯齿形螺纹
17、 ( )15、与作用点无关的矢量是 c 。 (A)作用力(B) 力矩 (C) 力偶(D)力偶矩 ( )16、有两杆,一为圆截面,一为正方形截面,若两杆材料,横截面积及所受载荷相同,长度不同,则两杆的 c 不同。 (A)轴向正应力(B) 轴向线应变(C) 轴向伸长l(D)横向线应变( )17、作用于某一物体同一点上的两个力,F1=5N,F2=12N。当两个力的夹角为 d _ 时,它们的合力大小为7N。 (A)300 (B) 600 (C)900 (D)1800( )18、为使移动后的作用力与原作用力等效,应附加一 c 。 (A)作用力(B) 力矩(C) 力偶(D)平衡力系 ( )19、阶梯轴应用
18、最广的主要原因是 a 。 (A)便于零件装拆和固定 (B)制造工艺性好 (C)传递载荷大 (D疲劳强度高( )20、使渐开线齿廓得以广泛应用的主要原因之一是( A )。 (A)中心距可分性 (B)齿轮啮合重合度大于1 (C)啮合角为一定值(D)啮合线过两齿轮基圆公切线( )21、V带传动属于_B_。(A)电传动 (B) 摩擦传动 (C)液压传动 (D)啮合传动 ( )22、7、由力的可传性原理可知,力对刚体的作用效果不取决于力的 c 。(A)作用线(B) 方向(C) 作用点(D)大小( )23、普通V带按截面尺寸由小到大分为_D_七种。(A)G F C D E B A (B) E B C B
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