专升本机械设计基础专升本习题及答案

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1、机械设计基础专升本复习题(一)Sunny smile一、判断题：正确的打符号V,错误的打符号X1. 在实际生产中，有时也利用机构的死点位置夹紧工件。(T )2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自山度数。(T )3. 若力的作用线通过矩心，则力矩为零。(T )4. 平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。(F )5-带传动中，打滑现象是不可避免的。(F)6. 在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲 柄。(F )7. 标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。(T )8. 平键的工作面是两个侧面。(T )9连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算

2、，以控制工作温度。(T )10螺纹中径是螺纹的公称直径。(F )11刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。(T)12在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。(F)13曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。(F )14加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。(T )15渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15o( F )16周转轮系的自由度一定为1。( F )17. 将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。(T )18. 代号为6205的滚动轴承，其内径为25mmo ( T)19. 在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。

3、(T )20利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。(T )二、填空1. 直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是模数 相等,圧力角 相等。2螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为 导程 。3在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的 最小直径力口以限制。4. 硬齿面齿轮常用低碳合金钢渗碳淬火来得到,热处理后需要磨齿加工。5. 要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用槽轮 机构。6. 轴上零件的轴向固定方法有 轴肩、轴环、套筒、圆螺母、弹性挡圈、轴端挡圈、紧定螺钉、圆锥面等。7. 常用的滑动轴承材料分为金属材料 .多孔质金属材料、非金属材料 三类。&齿轮轮齿的

4、切削加工方法按其原理可分为仿形法和范成法 两类。9凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构 和摆动从动件 凸轮机构。10带传动的主要失效形式是一打滑、疲劳破坏及带与带轮的磨损。11蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小相等和旋向相同 。闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算以控制油温。12软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经 正火处 理，而小齿轮采用调质处理。13若要将主动件的往复摆动转换为从动件的间歇转动，可用棘轮机构。14. 只传递扭矩而不受弯矩的轴称为 传动轴 ，同时承受扭矩和弯矩的轴称 为转轴 。15. 滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分称为

5、轴瓦。13、棘轮14、传动轴 转轴三、单项选择题1 作用在刚体上的二力平衡条件是（）。A. 大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上 作用在同一刚体上C.大小相等、方向相同、作用钱相同、作用在同一刚体上B. 大小相等、方向相反、作用线相同、20/23D.大小相等、方向相反、作用点相同2. 下列机构中，不属于间歇机构的是（）oA-棘轮机构B.槽轮机构C. 齿轮机构D.不完全齿轮机构3.A, B、C点分别作用10kN、40kN,30 kN的力，方向如图1所示，则11截面和22截面的轴力为（）A- 10KN, -30KN B-10KN, 30KNC. -10KN, 40KN D 10

6、KN, -40KN图14.在狡链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，为 了获得双曲柄机构，其机架应取（）。A. 最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆 D.任何一杆5-在轮系中加入惰轮可改变轮系的（）。A.传动比B.转向C.转向和传动比6. 两轴在空间交错90。的传动，如已知传动比较大，则宜选用（）。A. 直齿圆柱齿轮传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.圆锥齿轮传动D.蜗轮蜗杆传动7. 同一轴段上若釆用两个平键时，一般设在（）的位置。A.同一母线B.相隔90C.相隔120D.相隔1808. 带传动设计时，若传动中心距取值过大，则使（）。A.传动结构不紧凑B.带传动的传递功率降

7、低C.带传动易发生打滑D.带传动的疲劳强度降低9. 力F使物体绕点O转动的效果，取决于下列因素（）。A. 力F的大小和力F使物体绕O点转动的方向B. 力臂d的长短和力F使物体绕O点转动的方向C. 力与力臂的乘积Fd的大小和力F使物体绕O点转动的方向D. 仅取决于力与力臂的乘积Fd的大小，与转动方向无关10. 机器与机构的区别在于（）oA. 是否由各种零件经装配而成的组合体B. 它们各部分之间是否有确定的相对运动C. 在工作时是否能完成有效的机械功或能量转换11. 平面四杆机构无急回特性时，行程速比系数（）。A.大于1B.小于1C.等于112. 一对齿轮啮合时，两轮的（）始终相切。A.节圆B.分

8、度圆C.基圆D.齿根圆13. 带传动的弹性滑动现象是由于（）而引起的。A.带的弹性变形B.带与带轮的摩擦系数过小C.初拉力达不到规定值D.带型选择不当14. 键的截面尺寸bXh主要是根据（）来选择。A.传递转矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径15. 采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，在需要经常装拆的情况下宜采 用（）。A.螺栓联接B.紧定螺钉联接C.螺钉联接D.双头螺柱联接16. 当两轴距离较远时，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 .槽轮传动四、指出图2中轴结构不合理之处，并作简要说明五.计算J1 计算图3所示机构的自山度图32.

9、 计算图4所示机构的自山度，并判断机构是否具有确定的运动图43. 一渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知齿数Z=25,模数m=4mm,压力角a =20 ，ha=l, c=0.25o试求该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基 圆直径和分度圆齿厚4. 如图5所示轮系中各齿轮齿数：Zi二Z2= 20, Z3= 60, Z3 =乙二20,乙二Z5= 40试求传动比ii4和ii5,并判断n5相对ni的转向图55.圆截面简支梁如图6所示，已知F=1KN,试求:（1）梁A、B端的约束反力（2）计算弯矩，并画出弯矩图（3）若梁直径d=40mm,求梁的最大应力6.求图7所示梁支座的约束反力。已知F=2KNF F

10、图7机械设计基础专升本复习题（1）答案判断题:1、V2、V3、J 4、X 5、X6、X7、V8、V9、V 10、X11、V12、X13、 X 14、 415、X 16、X17、V18、V19、 J 20、 J二、选择题：1、B2、C3、A 4、A 5、B6、D7、D8、A9、C10、C11、C 12、A 13、A14、D15、D16、C三.填空1、模数 压力角2、导程3、最小直径4、低碳合金钢磨齿5、槽轮圆锥6、轴肩轴环套筒圆螺母弹性挡圈轴端挡圈紧定螺钉 面（答中其中4个即可）7、金属材料多孔质金属材料非金属材料8、仿形法 范成法9、摆动从动件10、打滑疲劳破坏11、相等相同 热平衡计算12、

11、正火调质13、棘轮14、传动轴 转轴15、轴瓦四.指出图中轴结构不合理之处，并作简要说明解答：图中有6个错误。1、左侧轴承拆卸困难，轴颈幕轴肩处应有砂轮越程槽2、轴头太长，轮毂无法轴向固定3、套筒左端面应与轮毂右端面接触，套筒右端面太高，右侧轴承拆卸困 难4、应有退刀槽5、螺纹无法加工6、两键槽应布置在同一母线上五、计算题1、解活动构件数n=5低副数Pl=6高副数Ph=2机构自由度数F=3n-2 Fl-Ph=3X5-2X6-2=12、解活动构件数n=7低副数Pl 二 10高副数Ph=0机构自山度数F=3n-2 Pl-Ph=3X 7-2X10-0=1机构自山度数与原动件数U相同，故机构有确定的运

12、动。3、解分度圆直径d=mz=4x25=100mm齿顶圆直径 da=m(z+ 2 hj)二4x(25+ 2xl)=108mm齿根圆直径 df=m(z-2 h2 cs)=4x(25-2xl-2x0.25)=90mm基圆直径 db=dcosa= 100xcos20Q=93.97mm分度圆齿厚 s=3.14xm/2=6.28mm4、轮系传动比计算：解：ii4= Z3 Z4/ Zi Z3 =60X40/20X20=6ii6= Z3 Z4 Z5/ Zi Z3- Z4*= iu ii5=6X40/20=12ru转向与m的相反。5、解P A 667 KNmIFb弯矩图（i）约束力计算 工皿=0 3H-2F=

13、OFa = =O. 667kNc5为 Fy = O Fa + F匕一 f=oFh=F-Fa = O. 333kN(2)计算弯矩Mc = F l = 0 667kN m(3)最大应力加=怜=0.667X10106. 1MPa323、解：(1)画出约束反力由 Ma(F)=O(2)求 Fb2F4-4FFbcos30&X6=0(3) 求 Fax(4) 求 FayFft=2.31kN 由工几=0FAX = 1.155kN 由 Vfy = oFay - 2F+ Fb cos 3 0 = 0FAY = 2kN机械设计基础专升本复习题(2)一、填空题1. 两构件通过或接触组成的运动副称为高副。2满足曲柄存在条

14、件的狡链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为 机构，取最短杆为机架时，为机构。3. 在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为运动时，将出现冲击。4. 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，其载荷由对齿轮承担。5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的和必须分别相等。6两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力等o7. V带传动的主要失效形式是和。8. 在设计V带传动时，V带的型号是根据和选取的。9. 链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸,链传动的运动不均匀性O10. 工作时只受不承受的轴称为心轴。1 渐开线标准齿轮的根切现象发生在（）OA.模数较大

15、时B.模数较小时C.齿数较少时D.齿数较多时2. 在下列四种型号的滚动轴承中，（）必须成对使用。A深沟球轴承B.圆锥滚子轴承C.推力球轴承D.圆柱滚子轴承3在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸 收振动的是（）oA.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性套柱销联轴器4. 在狡链四杆机构中，机构的传动角了和圧力角a的关系是（）。A y = a B y = 90aC./ = 90+a D / = 180-a5. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（）。A.拉力B.扭矩C.压力D.拉力和扭矩三-判断丿（正确的打,错误的打“X” ）1. 在较链四杆机构

16、中，X最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,为双曲柄机构。（）2. 在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其圧力角也较大。 （） 3在平键联接中，平键的两侧面是工作面。（）4 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。（）5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。（）6. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。（）7向心推力轴承既能承受径向载荷，乂能承受轴向载荷。（）8.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。（）四.问答1. 试述齿廓啮合基本定律。2. 试述螺纹联接防松的方法。3. 试分析影响带传动承载能力的因素。五. 分析判断题1.在较链四杆机构中，

17、已知lAB = 150mm, lHC = 350mm, lCD = 320mm, 心=400 mm,试判断该机构的类型，并给出判断依据。题五、1图2如图所示为二级斜齿圆柱齿轮传动，1轴为输入轴，已知小齿轮1的转向 和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴1【所受的轴向力可抵消一部分， 试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力巧2、巧3和轴向力巧2、巧3的方向。六. 计算丿1 计算下列机构的自山度，并指出存在的复合较链、虚约束或局部自山度题六、I图2.已知轮系如2图所示中，乙=25、Z2=50. Z5=Z6=20. Z3=40,Z4=80, =900, /min,且顺时针转

18、动。求杆系H的转速和回转方向。题六、2图3. 如图所示的圧力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强 /7 = 2N/mm2,缸径D=50mm,根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧 力F”二L6F, F为单个螺栓的工作拉力。若选用螺栓材料的屈服极限 6 =300 N/mm2 ,试按安全系数S二2时计算所需螺栓的小径心。题六.3图七、结构题下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，编 写序号列岀图中的各设计错误，并指岀设计错误的原因。（注：不必改正）题七图机械设计基础专升本复习题(2)答案1 点线 2曲柄摇杆，双曲柄3匀速刚性 4节线一对 5模数m圧力角6相等 不相

19、等 7打滑疲劳断裂 &计算功率Pc小轮转速m 9.越大？增大10弯矩转矩三、判断】XXVXXXXV1 所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的 公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C,该节点将齿轮的连心线所 分的两个线段的与齿轮的角速成反比。2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、吊连钢丝 破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。3初拉力Fo、包角a、摩擦系数f、带的单位长度质量q .速度v。分析判断1 解：此四杆机

20、构的四杆满足杆长和条件Lab+LadW Lbc + Lcd且山题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构2. 解：1) 3齿轮为右旋2) 受力方向如图六、计算题1. a)解：F=3n-2PL-Ph=3x5-2x7-0= 1此题中存在复合狡链，5个构件组成复合较链，共有4个低副b)解：F=3n-2PL-Ph=3x4-2x5-1 = 1此题中滚子为局部自山度2. 解：由题意的得,5364组成行星轮系 is4H = n5nn/n4nH = Z3XZ4/Z5XZ6 因为1一25组成定轴轮系ii2 = ni/n2 = ni/n5=Z2/Zi所以 n5=450r/min把n4=0及n5=450

21、r/min代入上式nH = 5.55r/min这表明系杆H的旋转方向和齿轮1的一致 3 解:单个螺栓的Q = Q +F=2.6FQZ=SPA 2.6Fx6=2x3.14xD2/4 得 F=2264.4N a=300/2=150N/mm所以di由公式得,di= 15.81mm 取螺栓的直径为16mm七.结构J1 无垫片，无法调整轴承的游系2轴肩过高，无法拆卸轴承3. 齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘4 轴套长度应小于轮毂的长度5 同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。6套筒顶不住齿轮(过定位)7 套筒应低于轴承外圈&轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙。9连轴器无轴

22、向固点，且与端盖间隙太小，易接触10 键顶部与轮毂糟间应有间隙。机械设计基础专升本复习(3)及答案一、填空1、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带传动的张紧可釆用的方式主要有：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, 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，是山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

23、接，则螺栓可能失效的形式为_ 拉断。二、单项选择题1、-对齿轮啮合时，两齿轮的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Y为 A 。A 0 B 90 C y90 D 0 y Z2=25. Z尸25、Z3=2 (右)，当a轴旋转 100圈时，b轴转4.5圈，求乙i 16=(20X25X乙)/(18X25X2)=l00/4.5 Z4=402、截面杆受力如图,P=20kNo 41=400?“，A2=3OQmm列平衡方程并求解。注意均布载荷集度是单位长度上受的力，均布载

24、荷简化 结果为一合力，其大小等于q与均布载荷作用段长度的乘积，合力作用点在均 布载荷作用段的中点。XFx=O, XA=0Fy=O, YA-ql-F=Of A3=2OOmm2材料的 E=200GP“。试求：（1）绘出杆的轴力图:（2）计算杆内各段横截面上的正应 力；（3）计算杆最右端的位移。解：（1）杆的轴力图如图所示，各段的轴力N、=_0kN, N2 = AQkN , N、=0kNFnWkN1 G 丄WkN40kN .（2）各段横截面上的正应力为辿=10x10 = _2 5xl0? Pa = -25MPa 400X106N. 一 40x10?76 = = =13.3x10 Pd = 133MP

25、cA. 300x10“o-= = 10x10 ( =5xl07Prt = 50MP7A3 200 X IO6(3)A端的位移为SA = A/j + AZ2 + A/3NJ、 N2l2 NJ、_-1Ox1O3xO.3+= E EA EA. 200x109x400x106-40x10x0410x10取梁AB为研究对象并画岀受力图，如图所示。 2 XMa(f=O, MA-qlXl/2-Fi-M=0x0.4=-2.04 x 104 m = -0.204/?/?X A = 0YA=ql + F=40KN图5.3悬臂粱受力分析+ 200 x 109 x 300 x 106200 x 109 x 200 x 106 3、梁AB-端固定、一端自山，如图5.3所示。梁上作用有均布载荷，载荷集 度为q=l OkN/m。在梁的自山端还受有集中力F=30kN和力偶矩为 M=10kN m作用，梁的长度为L=lm,试求固定端A处的约束反力。4、已知:一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm, a=20, Zi=25, Z2=50o (10分) 求(1)如果 m=960r/min, n2=?(2) 中心距a=?(3) 齿距p二？答：n2=480a=75p=6.282/23解得