非机械专业《机械设计基础》试题及答案

1、一、填空题1两构件通过点或线接触组成的运动副称为髙副。机构要能够动,其自由度必须大于零。2满足曲柄存在条件的狡链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为一曲柄摇杆机构 机构，取最短杆为机架时，为_双曲柄机构。3在凸轮机构中，当从动件的运动规律为速（简谐）（正弦加速度运动）运动时,将出现刚性（柔性）（无）冲击。4 V带传动的主要失效形式是_打滑和发生疲劳损坏。5直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取点处的接触应力为计算依据，H载荷由一对齿轮承担。6斜齿圆柱齿轮的法而模数与端而模数的关系为mn=mt*cos “ （写出关系式）。7工作时既受弯矩又传递转矩的轴称为转轴。传动轴只传递转矩而不承受弯矩，心轴只

2、承受弯矩而不传递转矩，转轴既传递转矩又承受弯矩对于闭式软齿而齿轮传动，主要按_齿而接触强度进行设计，而按齿根弯曲强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是齿轮直径d。8 对标准渐开线斜齿圆柱齿轮要正确啮合，它们必须满足模数相等、压力角相等和_螺旋角相等方向相反。9. 凸轮机构中，从动件的运动规律取决于_凸轮轮酬的形状。10带轮的基准直径越小，带所产生的弯曲应力越大o1 1 两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为运动副。12. 斜齿圆柱齿轮以_法向模数为标准模数。法向模数=端而模数*螺旋角的余 弦13. 根据工作原理分类，螺栓联接采用对顶螺母防松是属于摩擦防松。14. 盘形凸轮的基圆

3、半径越大，则该凸轮机构的传动角越大，机械效率越高o15. 普通螺栓联接在工作时主要承受拉力,它的主要失效形式是螺纹部分的爪溃或-剪断。16. 带传动中，小带轮直径越小,弯曲应力越大，弯曲应力是引起带_疲劳破坏的主要因素。17. 磨粒磨损和弯曲疲劳折断是一开式齿轮传动的主要失效形式。18. 在钱链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和小于或等于其它两杆长度之和,则最短杆相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。19. 型号为630 7的滚动轴承,其内径d=_35mm,公差等级为零级 二、选择题1.在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该。极位角表示极位特性.压力角，其余角为传动角，传动角越大，传力特性越

4、强A. 增大传动角 B.减少传动角 C.增大压力角。D.减少极位夹角2在狡链四杆机构中，机构的传动角丫和压力角a的关系是。3. 链条的节数宜采用。A. 奇数。B.偶数5的倍数。D.3的倍数4. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。A.包角6太小B.初拉力凡太小。C.紧边与松边拉力不等D.传动过载5. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是。A.压力B.扭矩C.拉力。D.拉力和扭矩6 .渐开线标准齿轮的根切现象发生在。4齿数较少时,B.模数较小时。C.模数较大时D.齿数较多时7. 当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变,其角速度比仍保持原值不变的原因是OA.压力角不变 B.啮

5、合角不变。C.节圆半径不变D.基圆半径不变8. 在下列四种型号的滚动轴承中，必须成对使用。4深沟球轴承。B.圆柱滚子轴承。C.推力球轴承D.圖锥滚子轴承9. 在计算轴的弯矩时,常用当量弯矩存匚&,式中a在不变的转矩作用下可近似取为。对不变的转矩,a = 0.3；当转矩脉动变化时，a=0.6;对频繁正反转的轴a=l;A. Oo B.0.3oC.0.6. D 110下列四种联轴器.能补偿两轴相对位移，且可缓和冲击、吸收振动的是。A.凸缘联轴器。B.齿式联轴器万向联轴器D.弹性套柱销联轴器11题1图为卷扬机传动示意图，图中序号3所示部分属于（）A.动力部分B.传动部分C.控制部分D 工作部分1电动机

6、 2麻轴器3偽轮传动4联轴器5 -卷俯 6钢丝绳 7制炭I益12. 由m个构件所组成的复合钱链所包含的转动副个数为（）A. 1B. nvlC.moD. ni+113. 无急回特性的平而四杆机构，英极位夹角为（极位角越大极位特性越强A.6VV2C.V1V= v 2.D . V=VV219.常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是（A.直齿圆柱齿轮。B.直齿圆锥齿轮C.斜齿圆锥齿轮D.蜗轮蜗杆20 选择齿轮精度的主要依据是齿轮的（A.圆周速度居转速C.传递功率D.传递扭矩2 1 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是（A.齿而要软，齿芯要韧B. 齿而要硬，齿芯要脆C. 齿而要软，齿芯要脆小齿而要硬，齿芯要韧

7、22 .开式蜗杆传动的主要失效形式是（A.轮齿折断和齿而胶合B 齿而磨损和轮齿折断C. 齿而点蚀和齿而磨损。1）齿而胶合和齿而点蚀 2 3 在传动中，各齿轮轴线位置固左不动的轮系称为（A.周转轮系,B.定轴轮系C.行星轮系24型号为731 5的滚动轴承，英内径是（）3圆锥滚子轴承5推力球轴承6深沟球轴承7角接触球轴承+宽度系列代号（可省略）+直径系列代号+内径写列代号（5的倍数）+内 部结构代号A. 1 5mnpB. 60mmC.75mmD.90mm25. 当机构中主动件数目（）机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。A.小于zB.等于C.大于。4）.大于或等于26. 对标准齿轮啮合传动时

8、，其啮合角（）苴分度圆压力角。A.大于。-B.等于C.小于可能等于也可能大于27. 带传动中紧边拉力为Fi,松边拉力为F?,则即将打滑时R和F2的关系为（）。AF/F2=cB.Fz/FAe41C.Fz/FW。皿 D.F2/FV2 8既能承受径向力又能承受较大轴向力的滚动轴承结构代号为（）A. 51000aB.NOOOOC.30 0 00-。D.6 0 00 0三、判断题1. 在较链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于英余两杆长度之和时，为双曲柄机 构。X2在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。X3.对齿轮啮合时，其齿相互作用的轮齿上受的接触应力大小相等。V5.在蜗杆传动中，由于

9、蜗轮的工作次数较少，因此采用强度较低的有色金属材料7. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。X8. 转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。V9. 推力调心球轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。X（单列球轴承仅承受单向轴向荷 载，双列球轴承可承受双向轴向荷载）10. 四杆机构的传动角是指从动揺杆的受力方向与受力点的速度方向之间所夹的锐角。（X ）11 带传动的最大应力点发生在紧边绕上小带轮处，其值近似地表示为:O nuX=O + O b2+ co （ V）1 2 .螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。（V）13 .标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1

10、和从动轮2的材料和热处理硬度不相同，齿数Z!VZ2,它们的齿而接触应力OH = OH2o （ V ）四、问答题五、分析计算题1. 在较链四杆机构中,已知Iab= 3 0mm,/c/=67mm, 1 .v?=80mnL试判断该机构的类型，并说明理由。（本题6分）曲柄摇杆机构因为3 0 +8070+67但最短边的邻边作机架l/e2汁算题3 3图所示机构的自由度，若含有复合较链、局部自由度和虚约束，请明确指出。活动构件5个，平而高副0个，低副7个，所以自由度=3*5-2*7=1,其中 f处为虚约束, d处仅仅是滑动副。3汁算图示机构的自由度，如有复合绞链、局部自由度和虚约束，必须编号明确指岀。 有虚

11、约束，两处都有复合钱链.活动构件=7,低副=10,高副=0,自由度=3*7-2* 10=1,由一个自由度有一个主动力，所以机构有确宦的运动*4如题37图所示，设汁一摆动导杆机构。已知机架/AC-50mni行程速比系数K=2,用图解法求曲柄的长度/ABo（注:写出简单的作图步骤，并保留作图线。）题37图5已知图示机构中，L AB=72mm.LBc=5 0 mm, Lci）= 9 6mm,L，B=120m m 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，指岀是哪一构件？（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？5 0+120=

12、170大于72+96 =1 6 &所以机构没有整转副，所以无论那个机构作为机架都 只能得到双摇杆机构。6. 下图蜗杆传动中，标出未注明的蜗轮的螺旋线旋向、蜗轮转向,并绘出蜗杆传动中蜗杆的三 个分力方向（本题1 2分）7. 已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为主动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力i方向 如题3 1图所示。在图上标出从动轮2的螺旋线方向，轴向力F小及圆周力已2的方向,两轮转向。轮1逆时针旋转，轮2顺时针旋转轮2右弦，轮2岡周力向右（2图中），轮I轴向 力水平向右，轮2轴向力水平向左（1图中）L1JriFT&图示一斜齿轮一蜗杆传动装置（转向如图）。（1 ）分析蜗杆3受力,用分力表示于啮

13、合点A;（2）判断蜗轮4转动方向（标明在图上）。逆时针9如下图示，一钢制液压汕缸，已知油压P = 1.6N/ mm p=i60 mm採用8个螺栓进行联接。 根据密封性要求，对于压力容器可取残余预紧力=1.80（工作载荷）。另外，螺栓材料 的屈服强度为6=306,安全系数可取3。试汁算貝缸盖联接螺栓的直径。（本题15分）1. 轴向工作荷载 f e=p*a/z=1.6* 16 0 * 16 0/8 =51 2 On;2. 残余预紧力:fr=l. 8 检=1.8*512 0 =921 6,则总的轴向荷载 7j:fa=f e+fr=512 04- 9216= 143 36n;3. 螺栓材料的屈服强度为

14、5=306.安全系数取3，则【5】=5除以s =306 / 3=1 0 2mpa：4. 故螺栓小径为：d N J4*l3 f a/34/【6】=15.25;5. 査表，取 m20,则螺栓分布圆直径为 DO=D+2E+2B=16 0+2* （ 2 0+（3- 6 ）+ 2 B=?10 如题35图所示轮系中，已知各轮的齿数为:Z1=2O,Z2=4 0 , Zj =50, z3= 3 0, z 4= 3 0,z；=20,试求此轮系的传动比im。1Ti3,I/1 _1 /H1%/列/_22,*r题35图11 在图示轮系中,已知Zi=40. z2=20x ni= 1 20 r/min,求使系杆转速nB=

15、0时齿轮3的转 速m的大小和方向。12 图示单个饺制孔螺栓联接，两被联接件的材料及厚度相同,已知该联接承受横向载荷为 Ft=5000N,光杆部分直径为do=9mim hi= 8 mmv h 2,螺杆的许用切应力丫 = 100MPa, 较弱受压面的许用挤压应力0p=15OMPa,试校核该螺栓联接的强度。13. 对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力FrI=6750N, Frn= 5 700N, 外部轴向力忌=3 000N,方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷Pi、Pi,并判断哪个轴承寿 命短些。注:内部轴向力Fs= 0 JFn e=0 6&AM14 1、Y=087 （本题15分）li

16、I题五.5图14一工程机械的传动装置中，根据工作条件拟在某传动轴上安装一对型号为7 307AC的 角接触球轴承，如题36图所示。已知两轴承的径向载荷Frl = 1000N, Fr2=20 6 0N,外加轴向 载荷 Fa = 880N,内部轴向力为 Fs= 0.6 8Fr,判别系数 e= 0 .6 8 ,当 Fa/Fre 时,X=1,Y= 0 ； 当Fa/Fre时，X=0.4 1, =0.8 7 o试画出内部轴向力Fs】、Fs2的方向，并计算轴承的当量 动载荷Pl、P20题36图15某轴系部件用一对角接触球轴承支承。已知斜齿圆柱齿轮上的轴向力Fa = 1200N,方向如图所示，轴承内部轴向力Fs

17、i=2 8 OON. Fs2=2400N. （1）试画出Fs. Fs2的方向，并确左轴承1的轴向载荷Fai；（2）若轴向力Fa方向向左，试确定轴承1的轴向载荷F.】。1 6。下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用汕润滑，轴承用脂润滑，指岀该设计的 错误。要求:1. 在图中用序号标注设计错误处；2. 在图下方的空白处标注序号，按序号列出错误，并提岀修改建议；3. 不必在图中直接改正。看收藏的幻灯片“轴的作业”1. 端盖与轴接触且无密封，应有一定的空隙且装有密封；2. 套简与轴承接触时超过轴承内圈高度，使轴承装卸不方便，应低于轴承内圈高度；3. 套简顶不住齿轮，应使轴肩适当向齿轮内部，使套简只是顶在齿轮上：4. 精加工而过长，且装卸轴承不方便，应该给轴分级；5. 联轴器的键和齿轮的键位置不对，两者的键应该在同一条直线上：6. 轴肩过髙超过轴承内圈高度，无法拆卸轴承，应适当降低髙度，使其在轴承内圈内；题六图17.题38图所示轴系结构，按示例，编号指岀其他错误（不少于7处）。（注：不考虑轴承的 润滑方式以及图中的倒角和圆角）。示例:一缺少调整垫片1.端盖