《机械设计基础》试题库及答案2017.6.26

机械设计基础复习题 参考答案1 一 填空一 填空 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 T 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 移动副 T 2 2 03 2 2 运动副是使两构件接触 同时又具有确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 2 T 2 2 05 2 1 机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于 主动件数目 T 2 2 06 2 1 在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的 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 机构处于压力角 90 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 有 死点位置 T 3 2 09 2 2 铰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 直线 运动 T 6 2 14 2 1 为保证带传动的工作能力 一般规定小带轮的包角 120 T 6 7 15 2 3 链传动是由 主动链轮 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 当主动齿轮的 齿根 推动从动齿轮的 齿顶 一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 当主动齿轮的 齿顶 推动从动齿轮的 齿根 两轮齿即将脱离啮合 所以终止啮合点为主动轮 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正确啮合的条件为 模数 和 压力角 分别相等 T 7 2 19 3 2 齿面磨损 和 因磨损导致的轮齿折断 是开式齿轮传动的主要失效形式 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 H1 H2 T 7 10 22 2 2 斜齿圆柱齿轮的重合度 大于 直齿圆柱齿轮的重合度 所以斜齿轮传动平稳 承载能力 高 可用于高速重载的场合 T 8 2 23 2 3 在蜗轮齿数不变的情况下 蜗杆的头数 越少 则传动比就越大 T 8 2 24 2 3 蜗杆传动的中间平面是指 通过 蜗杆 轴线并垂直于 蜗轮 轴线的平面 T 8 2 25 2 3 普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是 ma1 mt2 a1 t2 T 10 2 26 2 3 若键的标记为键 C20 70GB1096 79 则该键为 C 型平键 b 20 L 70 T 10 1 27 2 2 轮系运动时 所有齿轮几何轴线都固定不动的 称定轴轮系轮系 至少有一个齿轮几何轴 线不固定的 称 周转星轮 系 T 11 2 28 2 3 轴的作用是支承轴上的旋转零件 传递运动和转矩 按轴的承载情况不同 可以分为 转 轴 心轴 传动轴 T 10 1 29 2 3 机械静联接又可以分为 可拆 联接和 不可拆 联接 其中键联接 螺纹联接 销联接 属于 可拆 连接 T 10 2 30 2 3 螺纹联接防松的目的是防止螺纹副的相对运动 按工作原理的不同有三种防松方式 摩 擦力 防松 机械 防松 其它方法 防松 T 10 2 31 2 1 平键的工作面是键的 两侧面 T 10 2 32 2 1 楔键的工作面是键的 上下两面 机械设计基础复习题 参考答案2 T 12 4 33 2 1 滑动轴承中所选用的润滑油 其粘度越大 则其承载能力越 大 T 10 2 34 2 1 普通平键的剖面尺寸 b h 一般应根据 轴的直径 按标准选择 T 12 2 35 2 2 滚动轴承内圈与轴颈的配合采用 基孔 制 外圈与轴承孔的配合采用 基轴 制 二 判断题二 判断题 P 1 1 01 2 2 所有构件一定都是由两个以上零件组成的 P 3 2 02 2 2 铰链四杆机构中 传动角 越大 机构传力性能越高 P 3 2 03 2 2 极位夹角是曲柄摇杆机构中 摇杆两极限位置的夹角 P 3 2 04 2 2 机构处于死点位置时 其传动角等于 90 P 4 2 05 2 2 凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律 P 4 2 06 2 2 凸轮机构中 从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击 P 6 3 07 2 2 带传动的弹性滑动是不可避免的 打滑是可以避免的 P 6 3 08 2 2 V 带型号中 截面尺寸最小的是 Z 型 P 7 1 09 2 2 基圆以内无渐开线 P 7 9 20 2 2 在直齿圆柱齿轮传动中 忽略齿面的摩擦力 则轮齿间受有圆周力 径向力和轴向力三个 力作用 P 8 2 21 2 2 蜗杆传动一般用于大速比的场合 P 8 2 22 2 2 蜗杆传动一般用于传动大功率 大速比的场合 P 9 1 23 2 2 定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比 P 10 1 24 2 2 楔键的顶底面是工作面 P 10 1 25 2 2 设计键联接时 键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择 P 10 2 26 2 2 在螺纹联接的结构设计中 通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面 其目的是 使螺栓免受弯曲和减小加工面 P 10 2 27 2 2 螺纹联接是可拆联接 P 12 3 28 2 2 滚动轴承的基本额定动载荷 C 值越大 则轴承的承载能力越高 P 12 3 29 2 2 在相同工作条件的同类型滚动轴承 通常尺寸越大 其寿命越长 三 选择题三 选择题 A 1 1 01 3 2 在如图所示的齿轮 凸轮轴系中 轴4称为 A A 零件 B 机构 C 构件 D 部件 A 2 2 02 3 2 平面运动副所提供的约束为 C A 1 B 2 C 1 或 2D 3 A 2 2 03 3 2 若两构件组成低副 则其接触形式为 A A 面接触B 点或线接触C 点或面接触D 线或面接触 A 2 4 04 3 2 机构具有确定相对运动的条件是 A A 机构的自由度数目等于主动件数目 B 机构的自由度数目大于主动件数目 C 机构的自由度数目小于主动件数目 D 机构的自由度数目大于等于主动件数目 A 3 2 05 3 2 铰链四杆机构中 若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和 则为了获得曲柄摇 机械设计基础复习题 参考答案3 杆机构 其机架应取 B 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 A 4 2 06 3 2 在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时 其从动件的运动 A A 将产生刚性冲击 B 将产生柔性冲击 C 没有冲击 D 既有刚性冲击又有柔性冲击 A 6 5 07 3 2 带传动的主要失效形式是带的 A A 疲劳拉断和打滑 B 磨损和胶合 C 胶合和打滑 D 磨损和疲劳点蚀 A 6 3 08 3 2 带传动中弹性滑动现象的产生是由于 C A 带的初拉力达不到规定值 B 带与带轮的摩擦系数过小 C 带的弹性变形 D 带型选择不当 A 6 3 09 3 2 A 是带传动中所固有的物理现象 是不可避免的 A 弹性滑动 B 打滑 C 松驰 D 疲劳破坏 A 7 2 10 3 2 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于 D A 分度圆 B 齿顶圆 C 齿根圆 D 基圆 A 7 7 11 3 2 闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 B A 齿面胶合B 轮齿疲劳折断 C 齿面磨粒磨损 D 轮齿过载折断 A 7 7 12 3 2 齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是 A A 齿面点蚀 B 齿面胶合 C 齿面磨损 D 轮齿折断 A 7 11 13 3 2 为了实现两根相交轴之间的传动 可以采用 C A 蜗杆传动 B 斜齿圆柱齿轮传动 C 直齿锥齿轮传动 D 直齿圆柱齿轮传动 A 7 7 14 3 2 齿轮传动中 轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在 B A 齿根部分 B 靠近节线处的齿根部分 C 齿顶部分 D 靠近节线处的齿顶部分 A 7 10 15 3 2 一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的 A 均为标准值 A 法面模数 分度圆上的法面压力角 B 端面模数 分度圆上的端面压力角 C 端面模数 分度圆上的端面压力角 分度圆上的螺旋角 D 法面模数 分度圆上的法面压力角 分度圆上的螺旋角 A 8 2 16 3 2 普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是 B A mt1 ma2 t1 a2 B ma1 mt2 a1 t2 C mt1 ma2 t1 a2 D ma1 ma2 a1 t2 注 下标 t 表示端面 a 表示轴向 1 表示蜗杆 2 表示蜗轮 A 8 2 17 3 2 蜗杆传动的传动比 i 等于 D A B C D 1 2 d d 1 2 n n 2 1 d d 2 1 n n A 10 1 18 3 2 普通平键的长度应 B A 稍长于轮毂的长度 B 略短于轮毂的长度 C 是轮毂长度的三倍 D 是轮毂长度的二倍 A 10 1 19 3 2 键的截面尺寸 b h 主要是根据 D 来选择 A 传递扭矩的大小 B 传递功率的大小 C 轮毂的长度 D 轴的直径 A 10 2 20 3 2 当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔 且联接不需要经常拆装时 宜采用 C A 螺栓联接 B 螺钉联接 C 双头螺柱联接 D 紧定螺钉联接 A 12 2 21 3 2 滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是 C A 过大的塑性变形 B 过度磨损 C 疲劳点蚀 D 胶合 A 13 1 22 3 2 联轴器和离合器均具有的主要作用是 B A 补偿两轴的综合位移 B 联接两轴 使其旋转并传递转矩 C 防止机器过载 D 缓和冲击和振动 A 13 1 23 3 2 下列联轴器中 能补偿两轴的相对位移并可缓冲 吸振的是 D A 凸缘联轴器 B 齿式联轴器 C 万向联轴器 D 弹性柱销联轴器 四 问答题 问答题 机械设计基础复习题 参考答案4 W 4 2 01 2 5 说出凸轮机构从动件常用运动规律 冲击特性及应用场合 答 等速运动规律 等加速等减速运动规律 简谐运动规律 余弦加速度运动规律 等速运动规律有刚 性冲击 用于低速轻载的场合 等加速等减速运动规律有柔性冲击 用于中低速的场合 简谐运动规律 余弦加速度运动规律 当有停歇区间时有柔性冲击 用于中低速场合 当无停歇区间时无柔性冲击 用 于高速场合 W 6 3 01 2 5 说明带的弹性滑动与打滑的区别 弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的 只要传递圆周力 就存在着拉力差 所以弹性滑动是不可避免 的 而打滑是由于过载引起的 只要不过载 就可以避免打滑 所以 打滑是可以避免的 W 7 1 01 2 5 简述齿廓啮合基本定律 不论齿廓在任何位置接触 过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点 才能保证传动比恒定不变 W 8 6 01 2 5 为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算 蜗杆传动存在着相对滑动 摩擦力大 又因为闭式蜗杆传动散热性差 容易产生胶合 所以要进行热平衡 计算 W 10 2 01 2 5 说明螺纹连接的基本类型及应用 螺栓连接 双头螺柱连接 螺钉连接 紧定螺钉连接 螺栓连接用于被连接件不厚 通孔且经常拆卸的场 合 双头螺柱连接用于被连接件之一较厚 盲孔且经常拆卸的场合 螺钉连接用于被连接件之一较厚 盲 孔且不经常拆卸的场合 W 12 3 01 2 5 轴上零件的周向固定各有哪些方法 指出四种以上方法 周向固定 键连接 花键连接 过盈配合连接 W 12 3 01 2 5 轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类 各有什么特点 指出四种以上 轴向固定 轴肩 轴环 轴套 轴端挡板 弹性档圈 轴肩 轴环 轴套固定可靠 可以承受较大的轴向力 弹性档圈固定可以承受较小的轴向力 轴端挡板用 于轴端零件的固定 五 计算题五 计算题 J 2 5 01 4 10 说明机构具有确定相对运动的条件 并判断机构运动是否确定 解 机构具有确定相对运动的条件是 机构的自由度数等于机构中 接受外界给定运动规律的 原动件的个数 n 3 PL 3 PH 2 机构自由度 F 3n 2PL PH 1 因为 W 1 F 所以机构的运动确定 J 2 5 02 4 15 说明机构具有确定相对运动的条件 并判断机构运动是否确定 解答 机构具有确定相对运动的条件是 机构的自由度数 等于机构中 接受外界给定运动规律的 原动件的个数 机构中 n 7 PL 9 PH 1 F 3n 2PL PH 2 W 0 所以机构运动确定 C G 处复合铰链 E 处虚约束 F 处局部自由度 J 2 5 03 4 15 计算图示机构的自由度 若含有复合铰链 局部自由度和虚 约束请明确指出 解答 C 处为复合铰链 则 n 5 PL 7 PH 0 F 3n 2PL PH 3 5 2 7 1 J 2 5 04 4 15 计算图示机构的自由度 若含有复合铰链 局部自由度和虚约束请明确指出 机械设计基础复习题 参考答案5 解答 F 处为复合铰链 H 或 I 处为虚约束 则 n 6 PL 8 PH 1 F 3n 2PL PH 3 6 2 8 1 1 J 3 2 05 3 10 图示四杆机构中 已知 a 62mm b 152mm c 122mm d 102mm 取不同构件为机架 可得到什 么类型的铰链四杆机构 解 因为最短构件与最长构件长度之和小于 等于另外两构件的长度之和 满足构件的长度 和条件 所以取 AB 为机架 得双曲柄机构 取 BC 或 AD 为机架 得曲柄摇杆机构 取 CD 为机架 得双摇杆机构 J 3 2 06 3 10 已知图示机构中 LAB 82mm LBC 50mm LCD 96mm LAD 120mm 问 1 此机构中 当取构件 AD 为机架时 是否存在曲柄 如果存在 指出是哪一构件 必须根据计算 结果说明理由 2 当分别取构件 AB BC CD 为机架时 各将得到什么机构 J 3 2 07 3 10 如图所示铰链四杆机构 已知各构件的长度 LAB 50mm LBC 110mm LCD 80mm LAD 100mm 1 该机构是否有曲柄 如有 请指出是哪个构件 必须根据计算结果说明理由 2 当分别取构件 AB BC CD 为机架时 各将得到什么机构 解答 因为 LAB LBC 50 110 160mm LAB LBC 80 100 180mm 所以 LAB LBC LAB LBC符合曲柄存在的杆长之和条件 1 当取 AD 为机架时 得到曲柄摇杆机构 2 当取 AB 为机架时 得到双曲柄杆机构 当取 BC 为机架时 得到曲柄摇杆机构 当取 CD 为机架时 得到双摇杆机构 J 7 3 08 3 10 已知一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的标准中心距 a 200mm 齿数 Z1 20 Z2 80 齿 顶高系数 ha 1 压力角 20 试求这对齿轮的模数 m 传动比 i12 节圆直径及啮合角 解答 因为 LBC LAD 50 120 170 mm LBC LCD 82 96 178 mm 所以 LBC LADe 时 X 0 4 Y 1 88 试分别计算出轴 承的当量动载荷 机械设计基础复习题 参考答案8 解 轴向力 FS FA 2430 1000 3430N S 轴承 被放松 Fa FS 2430N 轴承 被压紧 Fa FS 3430N 当量动载荷 Fa Fr 2430 9000 0 27e X 0 4 Y 1 88 P X FY Y Fa 0 4 5000 1 88 3430 12672 6N 六 设计题 J 4 3 14 4 20 图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构 已知从动件尖底与凸轮廓线在 B0点接触 时为初始位置 试用作图法在图上标出 1 当凸轮从初始位置转过 90 时 从动件走过的位移 S1 1 2 当从动件尖底与凸轮廓线在 B2点接触时 凸轮转过的相应角度 2 说明 1 不必作文字说明 但必须保留作图线 2 S1和只需在图上标出 不必度量出数值 2 解答 如图所示 正确作出偏距圆 按 方向转 90 在图上正确标出 S1 过 B2点作偏距圆切线 正确标出 2角 七 分析题 机械设计基础复习题 参考答案9 J 8 2 15 4 20 已知在一级蜗杆传动中 蜗杆为主动轮 蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示 试将 蜗杆 蜗轮的轴向力 圆周力 蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中 解 蜗轩转动方向如图所示 蜗杆为右旋 Ft2与蜗轮分度圆相切 指向左端 Ft1与蜗杆分度圆相切 指向右端 Fa1与蜗杆轴线平行 指向右 Fa2与蜗轮轴线平行 指向左 J 11 2 16 4 20 图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构 试按例 所示 指出 图中的其它结构错误 不少于 7 处 注 润滑方式 倒角和圆角忽略不计 解答 1 缺少调整垫片 2 轮毂键槽结构不对 3 与齿轮处键槽的位置不在同一角度上 4 键槽处没有局部剖 5 端盖孔与轴径间无间隙 6 多一个键 7 齿轮左侧轴向定位不可靠 8 齿轮右侧无轴向定位 9 轴承安装方向不对 10 轴承外圈定位超高 11 轴与轴承端盖相碰 机械设计基础复习题 参考答案10 一 判断题 正确的打符号一 判断题 正确的打符号 错误的打符号 错误的打符号 1 在实际生产中 有时也利用机构的 死点 位置夹紧工件 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由度数 3 若力的作用线通过矩心 则力矩为零 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 5 带传动中 打滑现象是不可避免的 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 7 标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等 8 平键的工作面是两个侧面 9 连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算 以控制工作温度 10 螺纹中径是螺纹的公称直径 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 12 在运动副中 高副是点接触 低副是线接触 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 14 加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角 15 渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是 15 16 周转轮系的自由度一定为 1 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 18 代号为 6205 的滚动轴承 其内径为 25mm 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 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 二 填空题二 填空题 1 直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是 相等 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 3 在 V 带传动设计中 为了限制带的弯曲应力 应对带轮的 加以限制 4 硬齿面齿轮常用 渗碳淬火来得到 热处理后需要 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 机构 6 轴上零件的轴向固定方法有 等 7 常用的滑动轴承材料分为 三类 8 齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为 和 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 凸轮机构 10 带传动的主要失效形式是 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 和旋向 闭式蜗杆传动必须进行 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 处理 而小齿轮采用 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 机构 机械设计基础复习题 参考答案11 14 只传递扭矩而不受弯矩的轴称为 同时承受扭矩和弯矩的轴称为 15 滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分称为 三 单项选择题三 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 B 大小相等 方向相反 作用线相同 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 D 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 A 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 1 1 截面和 2 2截面的轴力为 A 10KN 30KN B 10KN 30KN C 10KN 40KN D 10KN 40KN 图1 4 在铰链四杆机构中 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 同一轴段上若采用两个平键时 一般设在 的位置 A 同一母线 B 相隔90 C 相隔120 D 相隔180 8 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 机械设计基础复习题 参考答案12 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 A 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1 B 小于1 C 等于1 12 一对齿轮啮合时 两轮的 始终相切 A 节圆 B 分度圆 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b h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 指出图四 指出图 2 中轴结构不合理之处 并作简要说明中轴结构不合理之处 并作简要说明 图 2 五 计算题五 计算题 1 计算图 3 所示机构的自由度 机械设计基础复习题 参考答案13 图 3 2 计算图 4 所示机构的自由度 并判断机构是否具有确定的运动 图 4 3 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 20 ha 1 c 0 25 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 Z1 Z2 20 Z3 60 Z3 Z4 20 Z4 Z5 40 试求传动比 i14和 i15 并判断 n5相对 n1的转向 图 5 答案答案 一 一 判断题 判断题 机械设计基础复习题 参考答案14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 二 选择题 二 选择题 1 B 2 C 3 A 4 A 5 B 6 D 7 D 8 A 9 C 10 C 11 C 12 A 13 A 14 D 15 D 16 C 三 填空题三 填空题 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 6 轴肩 轴环 套筒 圆螺母 弹性挡圈 轴端挡圈 紧定螺钉 圆锥 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 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 机械设计基础复习题 参考答案15 1 左侧轴承拆卸困难 轴颈靠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 计算题五 计算题 1 1 解 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 PL PH 3 5 2 6 2 1 2 2 解 解 活动构件数 n 7 低副数 PL 10 高副数 PH 0 机构自由度数 F 3n 2 PL PH 3 7 2 10 0 1 机构自由度数与原动件数目相同 故机构有确定的运动 3 3 解 解 分度圆直径 d mz 4x25 100mm 齿顶圆直径 da m z 2 ha 4x 25 2x1 108mm 齿根圆直径 df m z 2 ha 2 c 4x 25 2x1 2x0 25 90mm 基圆直径 db dcos 100 xcos20 93 97mm 分度圆齿厚 s 3 14xm 2 6 28mm 4 4 轮系传动比计算 解 i14 Z3 Z4 Z1 Z3 60X40 20X20 6 机械设计基础复习题 参考答案16 i15 Z3 Z4 Z5 Z1 Z3 Z4 i14 i15 6X40 20 12 n5转向与 n1的相反 2 一 填空题一 填空题 1 两构件通过 或 接触组成的运动副称为高副 2 满足曲柄存在条件的铰链四杆机构 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 7 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 10 工作时只受 不承受 的轴称为心轴 二 选择题二 选择题 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 机械设计基础复习题 参考答案17 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 0 90 0 90 0 180 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 正确的打三 判断题 正确的打 错误的打 错误的打 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 问答题四 问答题 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 分析判断题五 分析判断题 1 在铰链四杆机构中 已知mm mm mm 150 AB l 350 BC l 320 CD l mm 试判断该机构的类型 并给出判断依据 400 AD l 机械设计基础复习题 参考答案18 题五 1 图 题五 2 图 六 计算题六 计算题 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 题六 1 图 2 已知轮系如 2 图所示中 1 25Z 2 50Z 56 20ZZ 3 40Z 且顺时针转动 求杆系 H 的转速和回转方向 4 80Z 1 900 minnr 题六 2 图 机械设计基础复习题 参考答案19 2 答案 答案 一 填空题一 填空题 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 压 力角 6 相等 不相等 7 打滑 疲劳断裂 8 计算功率 Pc 小轮转速 n1 9 越 大 增大 10 弯矩 转矩 二 选择题二 选择题 C B D B D 三 判断题三 判断题 四 问答题四 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 F0 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 六 计算题六 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 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 机械设计基础复习题 参考答案20 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 nH 5 55r min 这表明系杆 H 的旋转方向和齿轮 1 的一致 3 及答案 及答案 一一 填空 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 单项选择题二 单项选择题 1 一对齿轮啮合时 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 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 机械设计基础复习题 参考答案21 C 齿顶圆 分度圆 基圆 节圆 齿根圆 D 分度圆 基圆 机械设计基础复习题 22 5 如图所示低碳钢的曲线 根据变形发生的特点 在塑性变形阶段的强 化阶段 材料恢复抵抗能力 为图上 C 段 A oab B bc C cd D de 6 力是具有大小和方向的物理量 所以力是 D A 刚体 B 数量 C 变形体 D 矢量 7 当两轴距离较远 且要求传动比准确 宜采用 C A 带传动 B 一对齿轮传动 C 轮系传动 D 螺纹传动 8 在齿轮运转时 若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动 则轮系称为 A A 行星齿轮系 B 定轴齿轮系 C 定轴线轮系 D 太阳齿轮系 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 11 在摩擦带传动中 B 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 12 金属抵抗变形的能力 称为 D A 硬度 B 塑性 C 强度 D 刚度 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 15 与作用点无关的矢量是 C A 作用力 B 力矩 C 力偶 D 力偶矩 16 有两杆 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 17 作用于某一物体同一点上的两个力 F1 5N F2 12N 当两个力的夹角为 D 时 它们的合力大小为 7N 机械设计基础复习题 23 A 300 B 600 C 900 D 1800 18 为使移动后的作用力与原作用力等效 应附加一 C A 作用力 B 力矩 C 力偶 D 平衡力系 19 阶梯轴应用最广的主要原因是 A A 便于零件装拆和固定 B 制造工艺性好 C 传递载荷大 D 疲劳 强度高 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 22 由力的可传性原理可知 力对刚体的作用效果不取决于力的 C A 作用线 B 方向 C 作用点 D 大小 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 Z A B C D E 24 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 26 载荷中等冲击 频繁启动和正反转 两轴对中不准确的情况下 联结两轴 宜选用 C 联轴