机械设计基础典型试题及答案

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1、机械设计基础典型试题1一、 填空题：（每题2分,共20分）1、设计时凸轮的轮廓曲线取决于_。2、渐开线齿廓形状取决于_大小。3、普通螺纹的牙型为_形。4、刚性联轴器无补偿_的能力。5、当滚子链的链节数为奇数时，接头要用_。6、阿基米德蜗杆在轴面的齿廓为_。7、槽轮轮机构常由_等组成。8、滚动轴承72211AC中“11”表示_9、斜齿轮的_参数为标准参数，_参数为计算参数。10、所谓高副就是指两构件的直接接触为_。二、判断题：（每题5分,共25分）1（）根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。2（）普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。3（）

2、三角形螺纹具有较好的自锁性能。螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松。4（）m，d，ha c都是标准值的齿轮是标准齿轮。5（）渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比的大小仍保持不变。三、简答题：（20分）1、简述滚动轴承的3类、6类、7类的类型名称及应用特点。2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。四、综合题（1 题2 分，2题8分，3题5分，共15分）已知一四杆机构各杆长为AB = 50 ，BC = 90 ，CD = 80，AD = 100 。1、以何杆为机架杆时可得到双曲柄机构？2、若以AD杆为

3、机架杆，此机构为什么机构？ 用作图法求作极位夹角，并计算行程速比系数K。3、若以AD杆为机架杆：以AB杆为主动件，该机构有死点位置吗？以CD杆为主动件，该机构有死点位置吗？说明理由。五、计算题：（20分）1、 在图示轮系中，已知z1、z2、z2、z3、z4、 z 4、 z5、 z5、z6。 求传动比i16。2、计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。3、某标准渐开线直齿轮测绘知其齿顶圆直径为95.88mm,Z=30，求其模数、基圆直径。机械设计基础复习题1参考答案一、 填空题：（每题2分,共20分）1、从动件的运动规律。2、基圆。3、三角。4、轴偏移。5、过渡链节。6、直线齿廓。7、

4、拨盘、槽轮。8、内径为55mm。9、法面、端面。10、点接触或线接触二、判断题：（每题5分,共25分）1（）；2（）；3（）；4（）；5（）三、简答题：（20分）1、简述滚动轴承的3类、6类、7类的类型名称及应用特点。答题要点：3类为圆锥滚子轴承，承载能力强，既可承受径向力，又可承受单向轴向力；6类为深沟球轴承，应用广泛；主要承受径向力，又可承受较小的双向轴向力；7类为角接触球轴承，按接触角的大小可分为C、AC、B等三种。既可承受径向力，又可承受轴向力，接触角越大，承受轴向力的能力越强。2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。答题要点：弹性滑动是因材料的弹性变形而引起带与带轮表面产生的相对滑动

5、现象称为弹性滑动。带传动的弹性滑动是不可避免的。产生弹性滑动的原因：带有弹性；紧边松边存在拉力差。摩擦型带传动在工作时，当其需要传递的圆周力超过带与带轮摩擦力的极限值时，带将会在带轮表面上发生明显的相对滑动，这种现象称为打滑。 通常打滑由过载引起，将使带传动无法正常工作。四、综合题（1 题2 分，2题8分，3题5分，共15分）答题要点： 第二小题应严格按比例作图，量取极位夹角，算K值。五、计算题：（20分）答题要点：在图上判断轮6的转向；2、答题要点：先说明构件数、低副、高副数目，计算F=3*7-2*8-1=2；因机构图示有二个原动件，与机构的自由度相等，因此该机构具有确定的运动。3、答题要点

6、：机械设计基础典型试题 2一 、填空 1. 运动副是指能使两构件之间既能保持_接触，而又能产生一定的形式相对运动的_。2. 在_机构中，如果将_杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。3. 平面连杆机构当行程速比K_时，机构就具有急回特性。4. 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为_，曲柄为_。5. 凸轮机构能使从动杆按照_实现各种复杂的运动。6. 键20X70GB109579的含义是_。7. 三角带C2800的含义是_。8. 牛头刨床的工作台进给机构用的是_机构。9. 由于渐开线齿轮的传动比等于_，所以即使两轮的安装中心距略有偏差，也不影响两轮的传动比。10.

7、分度圆上的压力角等于_，摸数取的是_值，齿厚和齿槽宽_的齿轮，称为标准齿轮。二、判断1 机构都是可动的。2 通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。3 在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。4 凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。5 外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件。6 在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的齿距。7 同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工。8 只有轴头上才有键槽。三回答1 摆动导杆机构有无急回特性？2 机构的“死点”位置在什么情况下需要克服？在什么情况下应当利用？3 分度圆

8、上压力角的变化，对齿廓的形状有无影响？4 在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇？5 怎样计算直齿圆柱齿传动的圆周力、径向力？四计算1 计算自由度 2 某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿轮的齿数zz1=24， 齿顶圆直径da1=78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。3. 在图示轮系中，已知z1、z2、z2、z3、z4、 z 4、 z5、 z5、z6。 求传动比i16。4. 在图示轮系中，各齿轮均为标准齿轮，已知z1=20， z2=48, z2=20 。试求z3及传动比i1H。5. 一轴由一对7211AC的

9、轴承支承，Fr1=3300N, Fr2=1000N, Fx=900N, 如图。试求两轴承的当量动载荷P。 (S=0.68Fr e=0.68 X=0.41,Y=0.87)机械设计基础典型试题2参考答案一 、填空：1 直接接触 联接2 最短杆 对面 3 K1 4主动 从动 5 凸轮廓线6A型平键 宽度b=20mm，长度L=70mm 7 C型 公称长度2800 8 棘轮机构 9 基圆半径的反比 10 200，标准值 相等二、判断1 对2 对3 错4 错5 错6 对7 对8 对三、回答1 有急回特性 极位夹角不等于零 2 运动时克服，固定夹紧时利用 3 有影响4 向径、高度无变化 5 Ft1=2T1/

10、d1 Fr1=Ft1tg200四、计算1 12 78=m(24+2) m=3 a=m/2(z1+z2) 135=3/2(24+z2) z2 =66 da2=3*66+2*3=204 df2=3*66-2*1.25*3=190.5 i=66/24=2.75 3 i16=z2z4z5z6/z1z2z4z54 z2-z1=z3-z2 z3=z2-z1+z2=48-20+20=48 (n1-nH)/(n3-nH)=z2z3/z1z2 n3=0 i1H=1-48*48/20*20=-4.765 S=0.68Fr S1=0.68Fr1=0.68*3300N=2244N S2=0.68Fr2=0.68*10

11、00N=680N S2+Fx=680+900=1580Ne P1=3300N P2= 0.41*1000+0.87*1344=1579N机械设计基础典型试题 3一填空：1 机构具有确定运动的条件是：_。2 在轴的初步计算中，轴的直径是按_来初步确定的。3 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_为死点位置。（A）曲柄与连杆共线 （B）摇杆与连杆共线 （C）不存在4 凸轮机构基圆半径越_，压力角越_，机构传动性能越好。5 凸轮机构中的压力角是指_间的夹角。（A） 凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向。（B） 凸轮上的接触点的法线与从动件的运动方向。（C） 凸轮上的接触点的切线与从动件的运动方向。6 键

12、B18*50的含义是_。7 普通平键的三种形式为_，_，_。8 设计键联接的几项内容是：A：按轮毂宽度选择键长，B：按要求选择键的类型，C：按轴的直径选择键的剖面尺寸，D：对联接进行必要的强度校核。在具体设计时，一般顺序是_。9 螺纹的公称直径是指它的_。M16*2的含义是_。10 用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_。（A）梯形螺纹 （B）三角形细牙螺纹 （C）三角形粗牙螺纹11 某调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，螺杆应转_圈。（A）3 （B）2 （C）4 （D）2.512 国标规定，三角带有_七种类型，代号B2280表示_。13 带传动主要依靠_来

13、传递运动和动力的。（A） 带和两轮接触面之间的正压力 （B）带的紧边拉力 （C）带和两轮之间接触面之间的摩擦力（D）带的松边力14 工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而_。（A）增大 （B）减小 （C）无影响15 三角带横截面为等腰梯形，夹角为40度，则设计三角轮带时，轮槽夹角为_。（A） 40度 （B）40度 （C）40度16 带传动的主动轮直径d1=180mm,转速n1=940rpm,从动轮直径d2=710mm，转速n2=233rpm,则弹性滑动系数为_。17 为使三角带传动种各根带受载均匀，带的根数不宜超过_根。（A）4 （B）6 （C）2 （D）1018 渐开线齿廓形

14、状取决于_大小。19 渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：_。20 齿轮传动的标准安装是指_。21 齿轮传动的重合度越大，表示同时参加啮合的轮齿数目_，齿轮传动越_。22 仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的_选择刀号。23 滚动轴承“6312”的含义是_。24 滚动轴承的额定动载荷是指_。25 在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是_。（a） 滚动体碎裂（b） 滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀。（c） 保持架破坏。（d） 滚道磨损。二 判断正误（10分） 1凸轮机构中，凸轮最大压力角出现于凸轮轮廓坡度较陡的地方。（ ） 2普通平键联接是依靠键的上下两平面间的摩擦力来传递扭矩的。（ ） 3带传

15、动中弹性滑动现象是不可避免的。 （ ） 4. m,a*,c*都是标准的齿轮是标准齿轮。 （ ） 5工作中转动的轴称为转轴。 （ ）三 简要回答：（4X5分）1 绘制下列机构图示位置的压力角。2 在螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形，梯形，矩形螺纹的自锁性和效率（简述理由）。3 为什么要限制标准齿轮的最少齿数？4 在选择大小齿轮材料及热处理方法时，应考虑一个什么问题，为什么？四 计算题：（20分）（7分）1计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。（13分）2.图示轮系，已知Z1=30，Z2=20，Z2=30，Z3=74，且已知n1=100转/分。试求nH。机械设计试题3参考答

16、案一 、填空：1 原动件数等于自由度数2 扭转强度3 不存在4 大、小5凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向6 B 型 长度50mm7 A B C8 B C A D9 外径 细牙螺纹外径16螺距210 三角形细牙螺纹 11 2 12 Y Z A B C D E B 型 长度2280mm 13 带和两轮之间接触面之间的摩擦力14 增大 15 40度16 0.02217 1018 基圆19 模数压力角相等20 节圆分度圆重合21 多 平稳22 Z m23 深沟球轴承 直径系列3内径6024 L=1(106转)时承受的载荷25 滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀。二、判断正误1 对2 错3 对4 错

17、5 错三、 简要回答1 图2 由于牙型角三角螺纹自锁最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自锁最好，梯形次之，三角螺纹最差。 3 范成法加工齿轮齿数少于17发生根切4 配对材料大齿轮硬度大小齿轮硬度50左右 因为小齿轮受载次数多，齿根薄四 计算题1 2 具有确定的运动2 n3=0 (n1-nH)/(-nH)=-Z2Z3/Z1Z2 n1/nH=2.64 nH=37.88机械设计基础典型试题4一、填空1.机构具有确定运动的条件是：_。2.图示机构要有确定运动需要有_个原动件。3.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 _。4. 曲柄摇杆机构

18、中，曲柄为主动件时，_死点位置。（A） 曲柄与连杆共线时，（B）摇杆与连杆共线时，（C）不存在，5. 凸轮机构基圆半径越_，压力角越_，机构传动性能越好。6.键联接的主要用途是：_，键“12X50”的含义是_。7. 普通平键联接所能传递的最大转矩为T，现要传递的转矩为1.5T，则应_。 （A）把键长增大到1.5倍，（B）把键高增大到1.5倍 （C）把键宽增大到1.5倍（D）安装一对平键8. 螺纹的公称直径是指它的_，螺纹“M12X1.5左”的含义是_。9. 普通螺栓联接中的松螺纹联接与紧螺纹联接之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺纹部分不存在_作用。（A） 拉伸 （B）扭转 （C）剪切 （D）弯

19、曲10. 一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米，则螺杆应转_圈，11.国标规定，三角带有_共七种类型，代号“B2240”表示的含义是：_。12. 带传动主要是依靠_来传递与动和动力，（A） 带和两轮接触面之间的正压力 （B）带的紧边拉力（B） 带和两轮接触面之间的摩擦力 （D）带松边拉力13.三角带横截面为等腰梯形，夹角为40度，在设计三角带轮时，轮槽夹角一般确定为_（A） 大于40度 （B）等于40度 （C）小于40度14.带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角_，15.渐开线齿廓形状取决于_直径大小，16.渐开线标准直齿圆柱齿

20、轮传动，正确啮合条件是_，17.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目_，齿轮传动越_，18.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为15.7毫米，齿根圆直径为367.5mm，则该齿轮的齿数为_，19.闭式软齿面齿轮传动的强度设计，首先按_强度条件计算，校核_。20.轮系通常分为_和_两种。二、简要回答1.作出下列机构图示位置压力角。2.图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构1）作出图示位置压力角；2）求该凸轮基圆半径rb；3）求从动杆升程h。3.螺纹联接的自锁条件是什么？在公称直径，螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形螺纹、 梯形螺纹、矩形螺纹的自锁性（简述理由）。4.简述带传动中，为

21、何限制带速在525m/s范围内？5. 在选择大小齿轮材料及热处理方法时，所要考虑的“配对”问题指的是什么？为什么要这样考虑？三、计算题1， 一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为40和80，并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm，求两齿轮的主要几何尺寸。2， 图示轮系，已知各轮齿数Z1=Z2=41，Z2=Z3=39,求手柄H与轮1的传动比i1H。机械设计基础典型试题4参考答案一、填空：1 原动件数等于机构的自由度数 2 13 双曲柄机构 4 不存在 5 大 小 6 周向固定 传递运动和转矩7 安装一对平键 8 外径 左旋细牙螺纹公称直径12 9 扭转 10 1/311 Y Z A B

22、C D E 基准长度2240mm 12 带和两轮接触面之间的摩擦力 13 小于40度14 变小 15 基圆 16 数相等，压力角相等17 多 平稳 18 76 19 齿面接触疲劳 齿根弯曲疲劳强度 20 定轴轮系 行星轮系二、简答1 图 2 图3 螺旋升角小于当量摩擦角 由于当量摩擦角的关系，三角螺纹自锁最好，矩形最差4 离心力大 转数多5 大小齿轮材料及热处理硬度差50左右，由于小齿轮转数多，更快失效三、计算题1 m=420/(40+2)=10 d1=400 d2= 800 da2=800+20=820df1=400-2*1.25m=375 df2=800-2*1.25m=775 a=10/2(40+80)=600 p=3.14*m=31.42 (n1-nH)/(0-nH)=z2 z3/z1 z2 (- n1/nH)+1=z2 z3/z1 z2 i1H=1-(39*39/41*41)=0.095