机械设计基础试题含答案

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1、、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ZCuAl10Fe 3 制作的蜗轮，承载能力取决于抗能力；锡青铜 ZCuSn10P 1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

2、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 K17. 周期性非周期性18动两 19. 分度圆直径d1(或中心距a) 齿宽 b20.节点一 21. 胶合点蚀 22包角1 摩擦系数23. 平均 瞬时24弯矩扭矩25. pppp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

3、)，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，

4、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 i 12=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 r 1;基圆半径 r b1;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z1 z2 60 201 i 3模数 m 2a 2 160 4mmz1 z2 20 60分度圆半径 r mz1 4 20 40mm22

5、基圆半径rb1 r1cos 40 cos20 37.59mm分度圆齿厚2) cosm 3.14 4s 6.28mm22acos160 cos 200.916823.54节圆半径r1 rb1 /cos37.59 / cos 23.54=41.00mma 164或 r1 41.00mm) 或 1 1 i 1 3 )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， 3 0 。H 则 i1H31Hz3804203Hz1得 i1H15H由题图知4

6、Hi14 i1H 5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 。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）应画出键；去掉套筒，画出定

7、位轴肩；画出密封件； 轴承改为面对面正安装；缩短装齿轮的轴段长度；键长应短于轮毂长度；左右两轴承内侧加档油环； 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 B. 减小传动角 C增大压力角 D. 减小极位夹角 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Amn=mtsinB. mn=mt/cosCmn=mtcosD. mn=mtcos4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

8、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 m 可以减小D机械运转的平均角速度 m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 F作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力 ca=1.3 F / 4 d12 ,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

9、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 mnB. 齿宽 bC. 实际齿数 Z D. 当量齿数 xU10. 普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是A d1=ma1qB. d1=mnqD. d1=mnz1C. d 1= ma1z111. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于A包角 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

10、.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

11、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 F r2和斜齿轮 3 的圆周力 Ft3、径向力

12、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 h*a =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 r 1、 r2;基圆半径 r b1、rb2;齿顶圆半径 r a1、 r a2。解 a m （z1 z2 ）,22a 2 140模

13、数 m 4mmz1 z2 30 40分度圆半径 r1 mz1 4 30 60mm1 2 2基圆半径 rb1 r1 cos 60 cos20 56.382mm齿顶圆半径 ra1 r1 ha* m 60 1 4 64mm28 已知图 3 所示轮系中各齿轮的齿数为： Z1=20 ，Z2=40， z2 =20, Z3=80。试求轮系的传动比 i1H。1H3Hz2z31 z1z2i1H=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）应画出垫片；应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短；应画出键；应降低轴肩高度，便于拆卸轴承；画出轴径变化，减小轴承装配长度；画出密封件；画出联

14、轴器定位轴肩；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

15、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 HB350HBS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pv pv 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

16、采用（ AA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）

17、7214B（ 3）30213/P46308/ 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。3、430213/ 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：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 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 Ft 、轴向力 F

18、a和径向力 Fr 的方向（ 1）各轴转向如图所示。（ 2） 3轮左旋， 4轮右旋。 六、结构题 下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用（油3）润滑2、，3两轴轮承的各用分脂力润方向滑下，图指所示出。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12mm5、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

19、、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

20、 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 为 A 。（ A）0 （B）90 （C） 90 （ D）0 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（ ）

21、 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

22、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 (B) 轴向线应变 (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

23、Z A B C D E24 、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

24、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A)120B)110C)70D)4035、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是( A) Zmin 14 (B)

25、Z min 24 (C) Z min 17 (D)Zmin21 36、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为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) 会发生刚性冲击。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( A) 推程的全过程 (B) 推程开始瞬时 (C) 远休止时( )38 、一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够，则( 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( ( 39 、 好。7.12 如图所示凸轮机构中，D)推程的中点c 对于提高其强度较为有效。c 从动件的摩擦损失小且传力A)B)性能4.5 圈，求 Z4=？1、(C)40、带传动采用张紧轮的目的是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)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 (8 分)i16=(20*25*z 4)/(18*25*2)=100/4.5? z4=40