2023年新版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、一部机器可以只具有一个 机构,也可以由数个机构组成。(V2、机器的传动部分是完毕机器预定的动作,通常处在整个传动的终端。(X )4、机构是具有拟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。.(X )二、选择(每题一分)1、组成机器的运动单元体是什么?(BA.机构 B.构件 C.部件2、机器与机构的本质区别是什么?(A)A.是否能完毕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对的表述?(A.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?(A.钉 B.起重吊钩 C.螺母D.零件B.是否由许多构件组合而D.两者没有区D )B.构件是机器的D.构件是B)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(
3、零 件),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,都能完毕有用的机 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,而保存个自由度。3 .机构具有拟定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。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 个约束,构件数、约束数与机构自由度的关系是 F=3
4、 n-2 P Ph。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=3 n-2 P I-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,现用一个带有两校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,该机构具有拟定的运动。A.小于 B.等于
5、 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 .构件运动拟定的条件是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。(机构中如有复合钱链,局部自由度,虚约束,予以指出。)(每题5分)F=3 X 5-2 X 7=1F=3 X 7-2 X 9-1=2F=3 X 3-2 X 4=1 F=3 X 3-2 X 4=14 50 013F=3 X 3-2 X 4=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)平面连杆机构由一些刚性构件用转动 副
6、和 移动副互相联接而组成。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,直接与连架杆相联接,借以传动和动力的构件称为连杆。3.图1 T为钱链四杆机构,设 杆a最短,杆b最长。试用符号和式子表白它构成曲柄摇杆机构的条件:(1)a+bWc+d o(2)以b或d为 机 架,则a为曲柄。4.在图示导杆机构中,AB为积极件时,该 机 构 传 动 角 的 值 为90 o5.在摆动导杆机构中,导杆摆角3=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值一 0,对心曲柄滑块机构的0值一=0 ,所 以 它 无 急回特性,摆动导
7、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 Q,该机构处在 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 为积极件时,才会出现“死点”位置。A.连杆 B.机架杆D.曲柄C.摇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.BA.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.当急回特性系数为时,曲柄摇杆机构才有急回运动。A.K 1D.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.0 05.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.不拟定的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,假如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BA.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,假如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 能把转动运动转变成往复摆动运动。A.曲柄摇
9、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,当摇杆为积极件,且匚处在共线位置时,机构处在死点位置。A.曲柄与机架 B.曲柄与连杆 C.连杆与摇杆1 3 .在摆动导杆机构中,当曲柄为积极件时,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
10、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,规定行程速比系数 oA.K=1 B.K 1 C.K S2.轴左移,轴承2被压紧A2=S,=140 N轴承1被放松Al=S.=140 N2、计算当量动载荷Al/Rl=140/20 0=0.7=ex1=l,yi=OA2/R2=140/10 0=l.4x2=0.41,y2=0.8 5取 f p=l.0则 Pl=f p (X,R,+y i Al)=20 0 NP2=f p (x2
11、 R2+y2 A2)=16 0 N2、如图所示为某机械中的积极轴,拟用一对角接触球轴承支承。初选轴承型号 为7 211AC。已知轴的转速炉1450 r/m i n,两轴承所受的径向载荷分别为冗=330 0 N,A.2=10 0 0 N,轴向载荷A=9 0 0 N,轴承在常温下工作,运转时有中档冲击,G=50 50 0 N圆锥滚子轴承角接触球轴承7 0 0 0 0 C (a=15)7 0 0 0 0 AC (a=25)7 0 0 0 0 B (。力0 )F后F J(2 HR=e Fr斤=0.6 8 Fr月=L 14 K轴承类型F J QeF J Fr eR J F W eXYXY角接。=250.
12、680.410.8710触秋轴承a=40一1.140.350.5710载荷系数4载荷性质无冲击或轻微冲击中档冲击强烈冲击41.01.21.2 1.81.8 3.0解1.计算轴承的轴向力几、F.&由表查得7211AC轴承内部轴向力的计算公式为=0.6 8 E,故有:尺=0.68 凡=0.68X3300N=2244N=0.68 A.2=0.68X 1000N=680N由于 凡+4=(680+900)N=1580NV 区 产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:为=兄=2244N用=&一A=(2244900)N=1344N2.计算当量动载荷4、P2由表查得疔0.6 8,
13、而尸“3300胃=黑”4查表可得4=1,匕=0;友=0.41,乂=0.8 7。由表取6=1.4,则轴承的当量动载荷为:P M(X 吊+K=1.4X (I X 330 0+0 X 2244)N=46 20 N=(龙 见+Y2 及)=1.4X (0.41 X 10 0 0+0.8 7 X 1344)N=2211N3.计算轴承寿命4因己 么,且两个轴承的型号相同,所以只需计算轴承1 的寿命,取 R7 211AC 轴承的C=50 50 0 N。又球轴承=3,取芹=1,则得4=f A Y =_ 12!xfl x 5 0 5 0 0Y=150 1 Oh 120 23 h6 0 I P)6 0 x 1450
14、 I 46 20 )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 2 0 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,通常运用 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.积极件错误!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a 的定义是 o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
15、受力点速度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 引用源。D.都可以5.在下列机构中,有急回特性的机构是 o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。A.m|=m 2=m,%
16、=a 2=a 错误!未找到引用源。B.S=e2错误!未找到引用源。C.sa 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 o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
17、 错误!未找到引用源。C.压 力 错误!未找到引用源。D.拉力和扭矩1 0 .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 1 0 分)(对 的 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
18、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 .链节距越大,链速也越不均匀。(V )9 .曲柄的极位夹角。越大,机构的急回特性系数K也越大,机构的急回特性也越显著。(V )1 0 .槽轮机构的积极件是槽轮。(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,打滑一方面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
19、整转副的较链四杆机构,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,应采用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 带传动的重要失效形式是打 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。1 0.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、吸取振动。四、简答题(每小题5 分,共 2 0 分)1.试述螺纹联接防松的方法。答:螺纹连接的防松
20、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、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F。、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对的啮合条件是什么?mx l =mx 2 =m解:x l =X 2 =1B=y五、计算题(每小
21、题i o,共 3 0 分)1 .图示斜齿圆柱齿轮传动。1)按n轴轴向力平衡原则,拟定齿轮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:F=3 n-2 P L P h=3*5-2*7-0=l此题中存在复合较链备注:此题中5 个构件组成复合较链,共 有 4 个低副2.b)解:F=3 n-2 P L-P h=3*4-2*5-1 =1此题中滚子为局部自由度一、填 空(每 空 1
22、 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。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 移动苗U 。T-2-2-03-2-2,运动副是使两构件接触,同时又具有拟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上T-2-2-05-2-K机构具有拟定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于 积极件数目。T-2-2-06-2-K在机构中采用虚约束的目的是为了改善
23、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,机构处在压力角a=9 0 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 力死点位置。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-3-2-10-2-1,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
24、 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上 线 运动。T-6-2-14-2-K为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角a 2 1 2 0 。T-6-7-15-2-3,链传动是由 积 极 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 积 极 齿 轮 的 齿 根 推 动 从 动 齿 轮 的 齿 顶,-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 积 极 齿 轮 的 齿 顶 推 动
25、从 动 齿 轮 的 齿 根,两轮齿即将脱离啮合,所以终止 啮 合 点 为 积 极 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对的啮合的条件为模 数 和压力角分别相等。7-2-19-3-2、一 齿而磨损一和 一因磨损导致的轮齿折断一是开式齿轮传动的重要失效形式。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。HI=。H2oT-7-10-22-2-2斜齿圆柱齿轮的重合度直 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
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