机械设计基础考试题及答案.pdf

机械设计基础 一 填空题 每小题2分 共20分 1 两构件通过 点或线接触组成的运动副称为高副 2 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构 取与最短杆相邻的杆为机架 时 为曲柄摇杆机构 取最短杆为机架时 为双曲柄机构 3 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 4 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时 取节线处的接触应力为计算依 据 其载荷由一对对齿轮承担 5 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合 它们的模数m 和压力角必须 分别相等 6 两齿数不等的一对齿轮传动 其弯曲应力6 相等等 两轮硬度不 等 其许用弯曲应力不相等等 7 V带传动的主要失效形式是 打滑和疲劳断裂 8 在设计V带传动时 V带的型号是根据计算功率Pc 和小轮转速n1 选取的 9 链传动中的节距越大 链条中各零件尺寸越大 链传动的运动不 均匀性增大 10 工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴 二 选择题 每小题1分 共5分 二 选择题 C B D B D 1 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 A 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 在铰链四杆机构中 机构的传动角 和压力角 的关系是 A B C D 5 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 判断题 正确的打 V 错误的打 X 每小题1分 共8分 三 判断提 X X V X X X X V 1 在铰链四杆机构中 当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 其压力角也较大 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 又能承受轴向载荷 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 问答题 每小题3分 共9分 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 四 问答题 1 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 串 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 五 分析判断题 共12分 1 在铰链四杆机构中 已知 mm mm mm mm 试判断该机 构的类型 并给出判断依据 本题6分 题五 1图 2 如图所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动 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 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 和轴向力 的方向 本题6分 题五 3图 五 分析判断题 1 解 此四杆机构的四杆满足杆长和条件 Lab Lad Lbc Lcd 且由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 共36分 1 计算下列机构的自由度 并指出存在的复合铰链 虚约束或局部 自由度 每小题3分 共6分 题六 1图 2 已知轮系如2图所示中 且顺时针转动 求杆系 H的转数和回转方向 本题10分 3 如图所示的压力容器 容器盖与缸体用6个普通螺栓联接 缸内 压强 缸径 根据联接的紧密性要求 每个螺栓的残余预紧力F 1 6F F为单个螺栓的工作拉力 若选用螺栓材料的屈服极限 N mm2 试按安全系数S 2时计算所需螺栓的小径 本题10分 题 六 2图 题六 3图 4 一对角接触球轴承反安装 宽边相对安装 已知 径向力 外部轴向力 方向如图所示 试求两轴承的轴向力 注 内部 轴向力 本题10分 题六 4图六 计算题 1 a 解 F 3n 2PL Ph 3 5 2 7 0 1 此题中存在复合铰链 备注 此题中5个构件组成复合铰链 共有4个低副 b 解 F 3n 2PL Ph 3 4 2 5 1 1 此题中滚子为局部自由度 2 解 由题意的得 5 3 6 4组成行星轮系 i54H n5 nH n4 nH Z3 Z4 Z5 Z6 因为1 2 5组成定轴轮系 i12 n1 n2 n1 n5 Z2 Z1 所以n5 450r min 把n4 0及n5 450r min代入上式 得到 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 6F Q Z S P A 2 6F 6 2 3 14 D2 4 得F 2264 4N 300 2 150N mm 所以d1由公式得 d1 15 81mm 取螺栓的直径为16mm 4 你换掉这道题目好了 七 结构题 本题10分 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 编写序号列出图中的各设计错误 并指出设计错误的原因 注 不必改正 题七图第七题 1 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