机械设计基础试题试题库及答案.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。(V2、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。(X )4、机构是具有确定相对运动的构件组合。.(J )5、构件可以由一个零件组成,也可以由几个零件组成。.(J )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。(X )7、连杆是一个构件,也是一个零件。.(V)8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。.(义)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
2、能成C.各构件间能否产生相对运动3、下列哪一点是构件概念的正确表述?(DA.构件是机器零件组合而成的。装配单元C.构件是机器的制造单元机器的运动单元4、下列实物中,哪一种属于专用零件?(BA.钉 B.起重吊钩 C.螺母5、以下不属于机器的工作部分的是(D )D.零件B.是否由许多构件组合而D.两者没有区)B.构件是机器的D.构件是)D.键A.数控机床的刀架B.工业机器人的手臂C.汽车的轮子三、填空(每空一分)D.空气压缩机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
3、),它 是(制 造)的单元体3、机械中制造的单元称为(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 .加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 个约束,而引入一个低副将引入N一 个约束,构件数、约束数与机构自由度的关系
4、是 F=3 n-2 P b P h。5 .当两构件构成运动副后,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,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=3 n-2 P 1-P h,应用此公式时应注意判断:A.复 合 较链,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,现用一个带有两较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.22 .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
5、。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。束,予以指出。)(每题5 分)(机构中如有复合钱链,局部自由度,虚约F=3 X 5-2 X7=1F=3 X 7-2 X 9-1=2ABF=3X3-2X4=1 F=3X3-2X4=1F=3X3-2X4=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
6、组成。2 .在钱链四杆机构中,能作整周连续旋转的构件称为曲柄,只能来回摇摆某一角度的构件称为 摇杆,直接与连架讦相联接,借以传动和动力的构件称为连杆。3 .图1T为钱链四杆机构,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+b Wc+d _ _ _ _ _ o(2)以b或d为 所 姿,则a为曲柄。4.在图示导杆机构中,A B为主动件时,该 机 构 传 动 角 的 值 为9 0 。5.在摆动导杆机构中,导杆摆角力=3 0 ,其行程速度变化系数K的值为_1.4 o6 .钱链四杆机构具有急回特性时其极位夹角0 值 0 ,对心曲柄滑块机构的。值=0 ,所 以 它 无 急
7、回特性,摆动导杆机构有急回特性。7 .当四杆机构的压力角a =9 0 时,传动角等于,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
8、机构才有急回运动。A.K 1 D.K=04.当曲柄的极位夹角为 D 时,曲柄摇杆机构才有急回运动。A.9 05 .当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对,曲柄在“死点”位置的瞬时运动方向是。(A.按原运动方向C.不确定的6 .曲柄滑决机构是由的。C )B.反方向D.以上答案均不对A 演化而来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
9、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1 0 .J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1 1 .设计连杆机构时,为了具有良好的传动条件,应使。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。1 2 .在曲柄摇杆机构中,当摇杆为主动件,且 处 于 共 线 位 置 时,机构处于死点位置。A.曲
10、柄与机架 B.曲柄与连杆 C.连杆与摇杆1 3 .在摆动导杆机构中,当曲柄为主动件时,其传动角变化的。A.是由小到大B.是由大到小C.是不。1 4 .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 D.0 E.9 0。1 5 .压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的 方向所夹的锐角。A.法 线 B.速 度 C.加 速 度 D.切线。1 6 .为使机构具有急回运动,要求行程速比系数。A.K=1 B.K 1 C.K e时,x=0.4 1,y=0.85,A/R W e时,x=l,y=01、计算轴承的轴向力派生力S)=0.7R,=0.7X 2 0 0=1 4 0 NS2=0
11、.7R2=0.7X 1 0 0=70 NF a=0.s2.轴左移,轴承2被压紧A 2=S,=1 4 0 N轴承1被放松A l=S,=1 4 0 N2、计算当量动载荷A l/R=1 4 0/2 0 0=0.7=ex产1,丫 产。A 2/R2=1 4 0/1 0 0=l.4x2:z0.4 1,y2=0.85取 fp=l.0则 P l=fp(X,R,+y,A l)=2 0 0 NP 2=fp(x2 R2+y2 A 2)=1 6 0 N2、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72 1 1 A C。已知轴的转速炉1 4 5 0 r/m in,两轴承所受的径向载荷分别为用
12、=3 3 0 0 N,/V2=1 0 0 0 N,轴向载荷&=9 0 0 N,轴承在常温下工作,运转时有中等冲击,G=5 0 5 0 0 N圆锥滚子轴承角接触球轴承70 0 0 0 C (a=1 5 )70 0 0 0 A C (a=2 5 )70 0 0 0 B (c z=4 0 )F任FJ(2 HE=e A尺=0.6 8 Fr笈=1.1 4 Fr轴承类型FjCaeFjFr eFF W eXYXY角接触秋轴承a =2 5 0.6 80.4 10.8710a =4 0 1.1 40.3 50.5 710载荷系数A载荷性质无冲击或轻微冲击中等冲击强烈冲击41.0 1.21.2 1.81.8 3.
13、0解1 .计算轴承的轴向力入、限由表查得72 1 1 A C 轴承内部轴向力的计算公式为K=0.6 8月,故有:久 产 0.6 8/vi=0.6 8X 3 3 0 0 N=2 2 4 4 N品=0.6 8 Fr2=0.6 8X 1 0 0 0 N=6 80 N乙+=(6 80+9 0 0)N=1 5 80 N V&=2 2 4 4 N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:工尸乙=2 2 4 4 N凡=氏一=(2 2 4 4 9 0 0)N=1 3 4 4 N2 .计算当量动载荷A、2由表查得e=0.6 8,而查表可得可=1,K=0;4=0.4 1,左=0.87。由表取=
14、1.4,则轴承的当量动载荷为:R=尤(X R+K 为)=1.4 X(1 X 3 3 0 0+0 X2 2 4 4)N=4 6 2 0 N2=4(X 七+K 居 2)il.4 X (0.4 1 X1 0 0 0+0.87X 1 3 4 4)N=2 2 1 1 N3 .计算轴承寿命A,因P2,且两个轴承的型号相同,所以只需计算轴承1 的寿命,取片72 1 1 A C 轴承的C=5 0 5 0 0 N。又球轴承=3,取 H=C则得4=f A Y _x(lx 50500=1 5 0 1 O h 1 2 0 0 0 h6 0 I P J 6 0 x 1 4 5 0 I 4 6 2 0 J由此可见轴承的寿
15、命大于预期寿命,所以该对轴承合适。一、选择题(每题2分,共2 0分)1.圆锥齿轮机构中,模数是标准值F A.小 端 厂B.平均直径处“C.大 端 厂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。厂A.主动件厂B.连 杆 厂C.从动件D.连架杆3.压力角a的 定 义 是。厂A.从动件所受的力F与其法向分力F n之间的夹角厂B.从动件所受的力F与受力点速度方向之间所夹的钝角gC.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。厂A.大 于“B.小 于 厂C.等 于 厂D.都可以5.
16、在下列机构中,有急回特1.的机构是 o厂A.对心曲柄滑块机构厂B.转动导杆机构厂C.双曲柄机构 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 0A.raj=m2=m,al=a2=a B.Sj=e2r C.a r D.都不对7.渐开线标准齿轮的根切现象发生在 o厂A.模数较大时厂B.模数较小时歹C.齿数较少时厂D.齿数较多时8.在下列四种型号的滚动轴承中,必须成对使用。rA.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承厂 C.推力球轴承厂 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。厂 A.拉 力 厂 B.扭 矩 厂 C.压 力“D.拉力和扭矩1 0 .轴环的
17、用途是厂 A作为轴加工时的定位面厂 B.提高轴的强度厂 C.提高轴的刚度“D.是轴上零件获得轴向定位二、判断题(每小题1 分,共 1 0 分)(正确的划“,错误的划“X”)1 .在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。(X )2 .在平键联接中,平键的两侧面是工作面。(V )3 .带传动在工作时,产生弹性滑动是由于传动过载。(X )4 .向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。(V )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。(V )6.选用滑动轴承的润滑油时,转速越高,选用油的粘度越高。(X )7 .蜗杆传动,蜗杆头数越少,传动效率越低。8
18、 .链节距越大,链速也越不均匀。(V )9 .曲柄的极位夹角0 越大,机构的急回特性系数及也越大,机构的急回特性也越显著。(V )1 0 .槽轮机构的主动件是槽轮。(X )三、填空题(每题2分,共 2 0 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钱链四杆机构,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许用值,应采取的措施是增大及
19、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、
20、圆螺母止动垫圈、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R、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?mxi=m*2=m解:/=a*2=a 五、计算题(每小题1 0,共 3 0 分)1.图示斜齿圆柱齿轮传动。1)按II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
21、处有哪些不合理的地方?用文字说明。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。(b)1.a)解:F=3n2PLPh=3*52*70=1此题中存在复合较链备注:此题中5 个构件组成复合钱链,共 有 4 个低副2.b)解:F=3 n-2 P L-P h=3*4-2*5-l=l此题中滚子为局部自由度一、填 空(每 空 1 分)T-l-l-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
22、、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-2-2-03-2-2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-K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-K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。T2-2-07-2-1、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a=9 0 时的位置,称机
23、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,机构正死点位置。T-3-2-09-2-2,钱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-K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-K螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为基 线 运动。T-6-2-14-2-1,为保证带传动的工作能力,一般规
24、定小带轮的包角a 三1 2 0。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、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 齿根一推动 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
25、角分别相等。T-7-2-19-3-2、_ 齿面磨损一和 一因磨损导致的轮齿折断一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,在一对齿轮啮合时,其大小齿轮接触应力值的关系是。川=。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-8-2-2 3-2-3,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-8-2-2 4-2-3,蜗杆传动的中间平面是指:通过一蜗杆
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