机械设计基础学习知识试题(含规范标准答案).doc

-* 二、填空题 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，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 。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18．动 两 19. 分度圆直径d1（或中心距a） 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22．包角 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24．弯矩 扭矩 25. 三、分析题 26． 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。 图1 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。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27． 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I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⊙） 27．答案参见第27题答案图斜齿轮3、4的轮齿旋向 Ft2、Fa2、Ft3、Fa3的方向 四、计算题 28． 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3 解 E、F处之一为虚约束 29． 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： （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r1 解（1）小齿轮齿数 模数 分度圆半径 基圆半径 分度圆齿厚 （2） 节圆半径 =41.00mm （或） 30. 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。 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，。 则 得 由题图知 由题图轮4、5组成定轴轮系，则 五、作图题 33．已知一对心直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α。 答案见第33题答案图。基圆和基圆半径r0 从动件在C点接触时位移s 在C点和D点接触时压力角α 六、结构改错题 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） ①应画出键； ②去掉套筒，画出定位轴肩； ③画出密封件； ④轴承改为面对面正安装； ⑤缩短装齿轮的轴段长度； ⑥键长应短于轮毂长度； ⑦左右两轴承内侧加档油环； ⑧左右两轴承盖与箱体间加垫片。 机械设计基础试卷 2 一、选择题。 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γ B. 减小传动角γC．增大压力角α D. 减小极位夹角θ 2．渐开线标准齿轮的根切现象，发生在 A．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 A．mn=mtsinβ B. mn=mt/cosβC．mn=mtcosβ D. mn=mtcosα 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ωm可以减小D．机械运转的平均角速度ωm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Fˊ作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力σca=1.3Fˊ/,将拉应力增大30%的原因是考虑 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HB≤350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mn B. 齿宽b C. 实际齿数Z D. 当量齿数xU 10. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是 A．d1=ma1q B. d1=mnq C. d1=ma1z1 D. d1=mnz1 11. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 1. A 2.C 3.C 4.B 5.B 6.C 7.B 8.D 9.D 10.A 11.C 二、填空题 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。 17． 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和18．小 增大 19. 模数 压力角20．法面模数mn 大端模数m 21．轴径 d 轮毂长度 22. 悬臂梁 齿顶 23．不打滑 疲劳寿命 24. 非液体摩擦 液体摩擦 三、分析题 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：在左视图上画出蜗轮2的轴向力Fa2和斜齿轮3的轴向力Fa3方向。 答案见第25题答案图。（1）蜗轮2、齿轮3、齿轮4的旋向（2）Fa2、Fa3的方向 （3）Fr2、Ft2、Fr3、Ft3的方向 27． 一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力角,齿顶高系数=1,径向间隙系数C*=0.25，标准中心距a=140mm。试求出：齿轮的模数m；两个齿轮的分度圆半径r1、r2;基圆半径rb1、rb2;齿顶圆半径ra1、ra2。 解 模数 分度圆半径 基圆半径 齿顶圆半径 28． 已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，=20, Z3=80。试求轮系的传动比i1H。 解 i1H=9 六、结构改错题 32．在图6上直接改正轴系结构的错语。（轴端安装联轴器） ①应画出垫片；②应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短； ③应画出键；④应降低轴肩高度，便于拆卸轴承； ⑤画出轴径变化，减小轴承装配长度；⑥画出密封件； ⑦画出联轴器定位轴肩；⑧键长应改为短于轮毂长度； 机械设计基础试卷3 一、选择题（共30分、每小题2分） 2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（ C ）。 A、提高了轮齿的弯曲强度 B、提高了齿面的接触强度 C、降低了轮齿的弯曲强度 D、降低了齿面的接触强度 4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（C ）。 A．进入大带轮处 B．离开大带轮处 C. 进入小带轮处 D．离开小带轮处 5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案 （ A ）为好。 A．带传动 齿轮传动 链传动 B．链传动 齿轮传动 带传动 C．带传动 链传动 齿轮传动 D．链传动 带传动 齿轮传动 6．螺纹联接防松的根本问题在于（ C ）。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A ）。A．螺栓联接 B. 双头螺柱联接 C．螺钉联接 D. 紧定螺钉联接 8．齿面硬度HB≤350HBS的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B ）。 A．齿面磨损 B．齿面点蚀 C．齿面胶合 D. 轮齿折断 9.不完全液体润滑滑动轴承，验算是为了防止轴承（ B ）。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（ A ）。A．两端固定 B．两端游动 C．一端固定一端游动 D．A，B，C均可以 12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B ）。 A、转动心轴 B、转轴 C、传动轴 D、固定心轴 13、普通平键的主要失效是（ A ）。 A．工作面被压溃或键被剪断 B．工作面产生胶合破坏 C. 工作面产生过度磨损 D．键被弯曲折断 14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（ D ）。 　　A、带不是绝对挠性体 B、带与带轮间的摩擦系数偏低 　　C、带绕过带轮时产生离心力 D、带的紧边与松边拉力不等 二、标准件 3、根据下面所给出的轴承代号，指出下面轴承相应的类型、尺寸系列、内径、公差等级和游隙组别。（1）6308/C3 （2）7214B （3）30213/P4 6308/ C3—表示内径为40mm，03尺寸系列的深沟球轴承，0级公差，3组游隙。 7214B—表示内径为70mm，02尺寸系列的角接触球轴承接触角为40，0级公差，0组游隙。 30213/ P4—表示内径为65mm，02尺寸系列的圆锥滚子轴承，4级公差，0组游隙。 四、分析题 图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：Ⅰ轴为输入轴，转向如图所示。 （1） 在下图中标出各轮转向。为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。 （2） 在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力、轴向力和径向力的方向。 （1）各轴转向如图所示。（2） 3轮左旋，4轮右旋。 （3） 2、3两轮的各分力方向下图所示。 六、结构题 下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。要求： 1、 左、右两边轴承端盖均无调整垫片2、左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3、键过长4、齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度1－2mm 5、套筒高度高过右边轴承内圈的高度 6、 右边轴承端盖与轴要留有间歇7、右边轴承端盖与轴间要有密封圈 7、 和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9、两端的轴承要设有挡油环10、联轴器没有周向定位。 《机械设计基础》试题七答案 一 、填空 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，则螺栓可能失效的形式为__拉断 。 二、单项选择题 （ ）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γ为A 。 （A）0 （B）90 （C）γ>90 （D）0<γ<90 （ ）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 （ ）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 （ ）9、螺纹的a 被称为公称直径。 (A) 大径 (B)小径 (C) 中径 （D）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 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 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 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σ(B) 轴向线应变ε(C) 轴向伸长△l（D）横向线应变 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 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 A Z Y (C) A B C D E F G （D）Y Z A B C D E 24、闭式传动软齿面齿轮的主要失效形式是 b 。 （A）齿面胶合(B) 齿面点蚀(C) 齿根折断（D）齿面磨损 25、一对啮合传动齿轮的材料应 ( A )。 （A）小齿轮材料力学性能略好(B) 相同 (C) 大、小齿轮材料不同（D）大齿轮材料力学性能略好 27、凸轮机构的从动件作等加速等减速运动规律，对机构造成 b 。 （A）刚性冲击(B) 柔性冲击(C) 无冲击（D）内冲击 29、齿轮正变位可以 d 。 （A）提高齿轮传动的重合度(B) 提高从动齿轮转速(C) 改变齿廓形状（D）提高其承载能力 30、一对齿轮连续传动的条件是( B )。 （A）模数相等 (B) 重合度大于1 (C)压力角相等 （D）传动比恒定 31、在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将( B )。 （A）转动变为往复移动 (B) 连续转动变为往复摆动(C) 往复移动变为转动（D）往复摆动变为连续转动 32、组成凸轮机构的基本构件有A 。 （A）3个(B) 2个 (C) 5个（D）4个 33、如图所示该机构是 A 。 （A） 平底移动从动件盘形凸轮机构 （B） 曲柄滑块机构 （C） 滚子直动从动件盘形凸轮机构 （D） 偏心轮机构 （E） 34、如图所示凸轮机构的推程运动角是 A。 （A） 120 （B） 110 （C） 70 （D） 40 35、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是 c 。 （A）Zmin＝14 (B) Zmin＝24 (C) Zmin＝17 （D）Zmin＝21 36、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为 c 。 （A）只可用(－1)m确定(B) 只可用画箭头方法确定(C) 既可用 (－1)m确定也可用画箭头方法确定（D）用画箭头方法确定 （B）37、凸轮机构中从动件的推程采用等速运动规律时，在( )会发生刚性冲击。 （A） 推程的全过程(B) 推程开始瞬时(C) 远休止时（D）推程的中点 （ ）38、一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够，则 c 对于提高其强度较为有效。 （A）改用合金钢材料(B) 改用铸铁(C) 增加圆轴直径，且改用空心圆截面（D）减小轴的长度 （39、7.12如图所示凸轮机构中， c 从动件的摩擦损失小且传力性能好。 （A） 图a （B） 图b （C） 图c 40、带传动采用张紧轮的目的是___A_ （A）调整带的张紧力(B) 提高带的寿命(C) 减轻带的弹性滑动（D）提高带的承载能力 2、滚动轴承代号“6215”的含义是 深沟球轴承， 直径系列2 ，内径75mm。 四、综合题（共40分） 1、 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=？（8分） i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5 z4=40