机械设计基础试题试题库及答案25730.pdf
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1、机械设计基础试题库及答案 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
2、 C各构件间能否产生相对运动 D两者没有区 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
3、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
4、,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.2 2.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
5、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=2 F=35-27=1 F=39-212-12=1 F=33-24=1 F=33-24=1 F=33-24=1 四.如图所示为一缝纫机下针机构,试绘制其机构运动简图。(5 分)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
6、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 。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
7、 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 B A.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.K1 C.K1 D.K0 4 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.=0 C.0 D.0 5当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲
8、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
9、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
10、 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 。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 E 。=1 1 C.Ke 时,x=,y=,A/Re 时,x=1,y=0 解:1、计算轴承的轴向力 派生力 S1=200=140N S2=100=70N Fa=0 S1 S2 轴左移,轴承 2 被压紧 A2=S1=140N 轴承 1 被放松 A1=S1=140N 2、计算当量动载荷 A1/R1=140/200=e x1=1,y1=0 A2/R2=14
11、0/100=x2=,y2=S1 S2 取 fp=则 P1=fp(x1 R1+y1 A1)=200N P2=fp(x2 R2+y2 A2)=160N 2、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 圆锥滚子轴承 角接触球轴承 70000C(=150)70000AC(=250)70000B(=400)FS=Fr/(2Y)FS=e Fr FS=Fr FS=Fr 轴承类型 Fa/Co
12、 e Fa/Fre Fa/Fre X Y X Y 角接触秋轴承=250 1 0=400 1 0 载荷系数fp 载荷性质 无冲击或轻微冲击 中等冲击 强烈冲击 fp 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=,故有:Fs1=Fr1=3300N=2244N Fs2=Fr2=1000N=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=1344N 2计算当量动载荷P1、P2 由表查得
13、e=,而 eFFra68.03300224411 344.11000134422raFFe 查表可得X1=1,Y1=0;X2=,Y2=。由表取fp=,则轴承的当量动载荷为:P1=fp(X1 Fr1+Y1 Fa1)=(13300+02244)N=4620N P2=fp(X2 Fr2+Y2 Fa2)=1000+1344)N=2211N 3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=3664620505001145060106010 PCfnT=15010h12000 h
14、 由此可见轴承的寿命大于预期寿命,所以该对轴承合适。一、选择题(每题 2 分,共 20 分)1.圆锥齿轮机构中,模数是标准值 错误!未找到引用源。A小端 错误!未找到引用源。B.平均直径处 错误!未找到引用源。C.大端 错误!未找到引用源。D.背锥截面 2机械工程中,通常利用 的惯性储蓄能量,以越过平面连杆机构的死点位置。错误!未找到引用源。A主动件 错误!未找到引用源。B.连杆 错误!未找到引用源。C.从动件 错误!未找到引用源。D.连架杆 3.压力角 的定义是 。错误!未找到引用源。A从动件所受的力 F 与其法向分力 Fn 之间的夹角 错误!未找到引用源。B从动件所受的力 F 与受力点速度
15、方向之间所夹的钝角 错误!未找到引用源。C从动件所受的力 F 的方向与受力点速度方向之间所夹的锐角 4.对于外凸的凸轮轮廓曲线,从动杆滚子半径必须 理论轮廓曲线的最小曲率半径。错误!未找到引用源。A大于 错误!未找到引用源。B.小于 错误!未找到引用源。C.等于 错误!未找到引用源。D.都可以 5.在下列机构中,有急回特性的机构是 。错误!未找到引用源。A对心曲柄滑块机构 错误!未找到引用源。B转动导杆机构 错误!未找到引用源。C双曲柄机构 错误!未找到引用源。D偏置曲柄滑块机构 6.直齿圆柱齿轮无齿侧间隙啮合条件为 。错误!未找到引用源。Ammm21,21 错误!未找到引用源。B21es 错
16、误!未找到引用源。C1 错误!未找到引用源。D.都不对 7.渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。错误!未找到引用源。A.模数较大时 错误!未找到引用源。B.模数较小时 错误!未找到引用源。C.齿数较少时 错误!未找到引用源。D.齿数较多1 时 8.在下列四种型号的滚动轴承中,必须成对使用。错误!未找到引用源。A.深沟球轴承 错误!未找到引用源。B.圆锥滚子轴承 错误!未找到引用源。C.推力球轴承 错误!未找到引用源。D.圆柱滚子轴承 9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是 。错误!未找到引用源。A.拉力 错误!未找到引用源。B.扭矩 错误!未找到引用源。C.压力 错误!未找到引用源
17、。D.拉力和扭矩 10.轴环的用途是 错误!未找到引用源。A 作为轴加工时的定位面 错误!未找到引用源。B.提高轴的强度 错误!未找到引用源。C.提高轴的刚度 错误!未找到引用源。D.是轴上零件获得轴向定位 二、判断题(每小题1 分,共 10 分)(正确的划“”,错误的划“”)1在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。()2.在平键联接中,平键的两侧面是工作面。()3.带传动在工作时,产生弹性滑动是由于传动过载。()4.向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。()5.圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。()6.选用滑动轴承的润滑油时,转速越高
18、,选用油的粘度越高。()7.蜗杆传动,蜗杆头数越少,传动效率越低。8.链节距越大,链速也越不均匀。()9.曲柄的极位夹角 越大,机构的急回特性系数也越大,机构的急回特性也越显著。()10.槽轮机构的主动件是槽轮。()三、填空题(每题 2 分,共 20 分)1.花键联接按其齿形不同,可分为 矩形 、渐开线 联接。2.当带传动的传动时,打滑首先发生在带轮的 小 轮上。若正常工作时,在 大 轮上带的速度大于带轮的速度。3.蜗杆传动的失效经常发生在(涡轮)上。4.对于具有两个整转副的铰链四杆机构,若取机构的 最短杆 为机架,则可获得双曲柄机构。5.在滚子从动件盘形凸轮机构中,若实际廓线变尖且压力角超过
19、许用值,应采取的措施是 增大及圆半径 。6.两构件通过 点 或 线 接触组成的运动副称为高副。7.在凸轮机构中,常见的从动件运动规律为匀速运动时,将出现 刚性 冲击。8.V 带传动的主要失效形式是 打滑 和 疲劳断裂 。9.工作时只受 弯矩 不承受 扭矩 的轴称为心轴。10.弹性套柱销 联轴器能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动。四、简答题(每小题 5 分,共 20 分)1试述螺纹联接防松的方法。答:螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母 机械防松有:开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、
20、串连钢丝 破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。2试分析影响带传动承载能力的因素 答:初拉力0F、包角 a、摩擦系数 f、带的单位长度质量 q、速度 v。3链传动与带传动相比较有哪些优点(写三点即可)答:1)无弹性打滑和打滑现象,因而能保证平均传动比不变;2)无需初拉力,对轴的作用力较小;3)可在环境恶劣下工作;4.涡轮与蜗杆啮合时的正确啮合条件是什么 解:x2x1x2x1mmm 五、计算题(每小题 10,共 30 分)1图示斜齿圆柱齿轮传动。1)按轴轴向力平衡原则,确定齿轮 3、4 的旋向;2)判断齿轮 1、4 的受力方向(标在图上)。2图示轴的结构 1、2、3 处有哪些不合理的地方用文
21、字说明。解:1 处:轴承定位高度超过内圈厚度;2 处:轴段长应比轮毂稍短,且定位高度超过轴承内圈厚度;3 处:圆螺母固定应有退刀槽。3计算下列机构的自由度。1.a)解:F3n2PLPh3*52*701 此题中存在复合铰链 备注:此题中 5 个构件组成复合铰链,共有 4 个低副 2.b)解:F3n2PLPh3*42*511 此题中滚子为局部自由度 一、填空(每空 1 分)T-1-1-01-2-3、构件是机器的 运动 单元体;零件是机器的 制造 单元体;部件是机器的 装配 单元体。T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为 低副 和 高副 ,低副又可分为 转动副 和 移动副 。T-2-2-03-2
22、-2、运动副是使两构件接触,同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为 低副和 高副 。T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为 2。T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于 主动件数目。T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的 工作情况和 受力情况 。T-2-2-07-2-1、平面机构中,两构件通过点、线接触而构成的运动副称为 高副 。T-3-2-08-2-2、机构处于压力角=90时的位置,称机构的死点位置。曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时,机构 无 死点位置,而当摇杆为原动件时,机构 有 死点位置。T-3-2-0
23、9-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆 共线 位置。T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为:急回特性 。T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为 相等 。T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由 机架、凸轮、从动件 三个基本构件组成的。T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为 直线 运动。T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角120。T-6-7-15-2-3、链传动是由 主动链轮、从动链轮 、绕链轮上链条 所组成。T-6-7-16-2-3、
24、链传动和带传动都属于 挠性件 传动。T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时,当主动齿轮的 齿根_推动从动齿轮的 齿顶 ,一对轮齿开始进入啮合,所以开始啮合点应为从动轮 齿顶圆 与啮合线的交点;当主动齿轮的 齿顶 推动从动齿轮的 齿根 ,两轮齿即将脱离啮合,所以终止啮合点为主动轮 齿顶圆 与啮合线的交点。T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为 模数 和 压力角 分别相等。T-7-2-19-3-2、_齿面磨损_和_因磨损导致的轮齿折断_是开式齿轮传动的主要失效形式。T-7-2-20-2-2、渐开线齿形常用的加工方法有 仿形法 和 范成法 两类。T-7-2-21-2-2、在一
25、对齿轮啮合时,其大小齿轮接触应力值的关系是H1 =H2。T-7-10-22-2-2、斜齿圆柱齿轮的重合度 大于 直齿圆柱齿轮的重合度,所以斜齿轮传动平稳,承载能力 高 ,可用于高速重载的场合。T-8-2-23-2-3、在蜗轮齿数不变的情况下,蜗杆的头数 越少 ,则传动比就越大。T-8-2-24-2-3、蜗杆传动的中间平面是指:通过_蜗杆_轴线并垂直于_蜗轮_轴线的平面。T-8-2-25-2-3、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ ma1=mt2、a1=t2、=_。T-10-2-26-2-3、若键的标记为键 C2070GB1096-79,则该键为 C 型平键,b=20,L=70。T-10-
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