机械设计基础试题

1、机械设计基础期末试题01填空题（每小题2分，共20分）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。

2、 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（每小题1分，共5分）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

3、。 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）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

4、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？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

5、方向。（本题6分）题五、3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

6、轴向力、。（注：内部轴向力）。（本题10分）题六、4图七、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）期末试卷一一、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 C B D B D三、判断提 X X V X X X X V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

7、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 1.解：此四杆机构的四杆满足杆长和条件 LabLad LbcLcd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 1. a）

8、解：F3n2PLPh3*52*701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：F3n2PLPh3*42*511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 i54Hn5-nH/n4nH Z3*Z4/Z5*Z6因为125组成定轴轮系 i12n1/n2n1/n5Z2/Z1所以n5450r/min把n40及n5450r/min代入上式 得到 nH5.55r/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QQF2.6FQ*ZS*P*A2.6F*62*3.14*D2/4得F2264.4N=300/2=150N/mm所以d1

9、由公式得，d115.81mm取螺栓的直径为16mm4.你换掉这道题目好了 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 8.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。 机械设计基础期中试题1 一、选择题：（16分）1对于外凸的凸轮轮廓曲线，从动杆滚子半径必须 理论轮廓曲线的最小曲率半径。A大于 B. 小于 C.

10、 等于 D. 都可以2斜齿轮的端面指的是与斜齿轮轴线 的截面。A平行 B垂直 C相交3在 截面内，蜗轮齿廓是渐开线。A法向 B中心 C所有4在蜗杆传动中，要获得大的传动比，可取Z1=1，这时的传动效率 ，而蜗杆蜗轮传动的承载能力比齿轮传动 。A较高、大 B较低、大 C较高、小 D较低、小5在下列机构中，有急回特性的机构是 。A对心曲柄滑块机构 B转动导杆机构C双曲柄机构 D偏置曲柄滑块机构6对于曲柄滑块机构，当曲柄处于 的位置时，从动件滑块处的压力角出现 极值。A与导路平行 B与导路垂直 C与机架共线 D与连杆共线7直齿圆柱齿轮无齿侧间隙啮合条件为 。Am1=m2=m,1=2= BS=eCa1

11、 D. 都不对8圆锥齿轮在不同背锥截面上的不相等。A压力角 B. 模数C齿顶高系数 D. 当量齿数二、判断下列机构运动设计是否合理，若不合理，试提出修改意见（画有箭头的构件为主动构件，主动构件数目不变）（8分）三、在图示铰链四杆机构中，已知l AB=20mm,lAD=40mm，lCD=25mm，及等角速度 21=2S-1，求当=20时构件3的角速度（8分）四、 已知凸轮机构如图，在图上标注出： A点的压力角A，并量出其值 凸轮从图示位置转过90后的压力角（12分） 五、已知齿轮毛坯的传动角速度1=1rad/s，齿条刀具的模数m=4mm，其移动线 速度V刀=60mm/s，齿条刀具中线与齿轮毛坯轴

12、线O的距离L=58mm。 求被加工齿轮的齿数 计算被加工齿轮的变位系数x，并说明是正变位还是负变位（20分） 在图示轮系中，已知：Z1=100，Z2=101，Z=100，Z3=99，求H轴与I轴之间 传动比iHI，并说明H轴，I轴转向是否相同。（16分）标准答案： 一、1B 2B 3B 4B 5D 6B 7B 8B二、（a）F=34-260=0，机构不能运动，设计不合理修改如下：则F=35-27=1运动确定（b）F34-25-2=2，而原动件数目为1机构运动不确定，设计不合理，修改如下：此时F=33-24=1还动确定三、解：（1）取l=1mm/mm，画机构图（2）先将整个机构加一个（-1）角速

13、度使构件1相对固定，得一转化机构，取V=2mm/s/mm求转化机构的VDVD： VC = VD + VCD大小? ?方向 BC? AD CD式中：VC=21.lCB=230=60/S画速度多边形pcd,其中=VC/V得转化机构的 VD=.VVCD=V则 41=（.V）/lAD=（252）/40=1.25S-131=（.V）/lCD=（332）/25=2.64S-11=-41=-1.25S-1故3=31+1=2.64-1.25=1.39S-1（注意：k1=k-1）五、解：（1）由V刀=1r=1.得：Z=30被加工齿轮的齿数为30（2）由L=r+xm得：其中：r=60mm x=-0.5 是负变位齿

14、轮六、解：轮系为周转轮系，在转化机构中： i=+=+= n3=0=iH1=+10000 H轴与I轴转向相同七、解：（1）如图（2）由于tg2=i12=22=arctg2=63.43而1+2=90故1=90-63.43=26.37一、填空题（每题2分，共20分）1对于具有两个整转副的铰链四杆机构，若取机构的 为机架，则可获得双曲柄机构。 2在滚子从动件盘形凸轮机构中，若实际廓线变尖且压力角超过许用值，应采取的措施是 。3齿数为Z，螺旋角为的斜齿圆柱齿轮的当量齿数Z V= 4以摇杆为原动件的曲柄摇杆机构中，死点位置发生在曲柄与连杆 位置。5四铰链机构，当不满足杆长和的条件时，均为 机构。6曲柄滑块

15、机构的存在曲柄的几何条件是 。7对心曲柄滑块机构 急回特性。8当齿轮的模数相等时，齿数越多，分度圆直径就越 齿廓渐开线就越 ，齿根也就越 。9在凸轮机构中，所谓偏距圆指的是以 所作的圆。10一对渐开线斜齿圆柱齿轮正确啮合条件是两齿轮的 ， ， 及 。二、选择题（每题2分，共20分）1圆锥齿轮机构中， 模数是标准值A小端 B.平均直径处 C.大端 D.背锥截面2机械工程中，通常利用 的惯性储蓄能量，以越过平面连杆机构的死点位置。A主动件 B.连杆 C.从动件 D.连架杆3运动链成为机构的条件是： 。A运动链必须有机架 B. 运动链自由度数为零C原动件数等于活动件数 D. 运动链自由度数与主动件数

16、相等4在曲柄摇杆机构中，当取摇杆为原动件时 死点位置。A有一个 B. 有两个 C. 没有 D. 有三个5压力角的定义是 。A从动件所受的力F与其法向分力Fn之间的夹角B从动件所受的力F与受力点速度方向之间所夹的钝角C从动件所受的力F的方向与受力点速度方向之间所夹的锐角6对于平面连杆机构，当 时，机构处于死点位置。A传动角=90 B.压力角=90 C压力角=0 D.传动角=457对于四铰链机构，在满足杆长和的条件时，若取 为机架，将得到双摇杆机构。A最短杆 B.与最短杆相邻的构件C最长杆 D.与最短杆相对的构件8对于四铰链机构，当从动件的行程速度变化系数 时，机构没有急回特性。AK 1 B. K

17、 B. CZ 17 D.xxmin三、（1）试计算图示机构的自由度（机构中用圆弧箭头表示的构件为原动件）。（2）图示机构是由哪些杆组构成的？请将哪些杆组从机构中一一分离出来，并注明拆组的顺序极其级别。（3）若以构件1为原动件，则此机构为几级机构？（10分）四、在图示的铰链四杆机构中，已知：（12分）lBC=150mm,lCD=120mm,lAD=100mm,AD为机架1. 若欲得到双曲柄机构，求lAB的最小值。 （20若取lAB=60mm，则机构是否存在曲柄？指出哪个杆是曲柄，得到的是哪种机 （通过计算说明理由）五、已知滑块1在主动力P的作用下，克服垂直向下的工作阻力Q，沿斜面2等速向上滑动（

18、锐角）接触面之间的摩擦角=8,主动力P与水平线的夹角为=10（12分）1. 用力多边形图解法求出主动力P与工作阻力Q之间的关系式 2. 求滑块1能沿斜面2上滑时的不自锁条件。（即取值范围） 六、 已知一对正确安装的正常齿制标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，其中心距 a=175mm，模数m=5mm，压力角=20，传动比i12=2.5，试求这对齿轮的齿数Z1、Z2，并计算d2、df2、da2、db2 （12分）七、图示为凸轮机构的起始位置，试用反转法直接在图上标出： 1. 凸轮按方向转过45o时从动件的位移； 2. 凸轮按方向转过45o时凸轮机构的压力角（14分） 标准答案：一、填空题（每题2分，共20

19、分）1.最短杆2.增大基圆半径 3.Z/COSB3 4.重叠共线 5.双摇杆 6.b=a 7.没有 8.大、平直、厚 9.偏距为半径，凸轮转动中心为圆心的圆10.模数、压力角、螺旋角二、选择题（每题2分，共20分）1.C 2.D 3.D 4.C 5.C 6.B 7.D 8.D 9.A 10.A三、（10分）略四、（12分）解（1）由AD为最短构件，且满足杆长和条件得：lAD+lBC lCD+lABlAB100+150-120=130mm lAB的最小值为130mm 1. 由于lAB+lBC=60+150=210mm lCD+lAD=120+100=220mm 即210mm 0或 Q 0即Q=P

20、=0由cos（+）0则+90得90-（+）=90-（8+10）=72不自锁条件为要小于72六、（12分）解：? =（i12+1）Z1=20Z2=i12.Z1=2.520=50d2=mz2=550=250mm df2=m（z2-2.5）=5（50-2.5）=237.5mm da2=m（z2+2）=5（50+2）=260mm db2=d2cos=250cos20=234。9mm 七、（14分）a）假想凸轮固定，从动件及其导路顺时针旋转，在偏距圆上顺时针方向转过45o求作。 b）假想凸轮固定，机架OA顺时针转过45o，找出摆杆的位置来确定摆杆的角位移机械设计基础期末试题02 一、单项选择题（共30分

21、，每题2分） 1计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大到原来的倍。 A1.1 B1.3 C1.5 D1.72若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的 。A螺距和牙形角 B升角和头数 C. 导程和牙形角 D螺距和升角3圆柱齿轮传动中，当齿轮直径不变，而减小齿轮的模数时，可以 。 A提高齿轮的弯曲强度 B提高齿面的接触强度C改善齿轮传动的平稳性 D减少齿轮的塑性变形4对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般 。A按接触强度设计齿轮尺寸，再验算弯曲强度B只需按接触强度设计C按弯曲强度设计齿轮尺寸，再验算接触强度D只需按弯曲强度设计5蜗杆传动的正

22、确啮合条件中，应除去 。Amal=mt2 B. = C. 1= D. 螺旋方向相同6在蜗杆传动中，引进特性系数q的目的是为了 。A便于蜗杆尺寸参数的计算B容易实现蜗杆传动中心距的标准化C提高蜗杆传动的效率D减少蜗轮滚刀的数量，有利于刀具的标准化7在减速蜗杆传动中，用 来计算传动比i是错误的。A. B. C. D. 8带传动主要是依靠 来传递运动和功率的。A带与带轮接触面之间的正压力 B带的紧边拉力C.带与带轮接触面之间的摩擦力 D带的初拉力9带传动工作时，设小带轮主动，则带内拉应力的最大值应发生在带 。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10链传动中作用在轴和轴承

23、上的载荷比带传动要小，这主要是由于 。A这种传动只用来传递小功率 B链速较高，在传递相同功率时，圆周力小C链的质量大，离心力也大 D啮合传动，无需很大的初拉力11在一定转速时，要减小链条传动的运动不均匀性和动载荷，应 。A增大链条节距和链轮齿数 B增大链条节距，减小链轮齿数C减小链条节距，增大链轮齿数 D减小链条节距和链轮齿数12增大轴在剖面过渡处的圆角半径，其优点是 。A. 使零件的轴向定位比较可靠 B. 使轴的加工方便C使零件的轴向固定比较可靠 D.降低应力集中，提高轴的疲劳强度13工作时既传递扭矩又承受弯矩的轴，称为 。A心轴 B. 转轴 C. 传动轴 D. 柔性轴14在轴的初步计算中，轴的直径是按 来初步确定的。A弯曲强度 B. 扭转强度C. 轴段的长度 D. 轴段上零件的孔径15轴环的用途是 。A作轴加工的定位面 B. 提高轴的强度 C. 使轴上零件获得轴向定位 D. 提高轴的刚度二、计算题（12分） 计算图1所示机构的自由度，并判断机构是否具有确定的相对运动。图中标有箭头的构件为原运动件。图1三、叙述、判断题（12分） （1）试阐述铰链四杆机构的曲柄存在条件；（2）根据图2中所注尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构，并说明为什么。图2四、计算、绘图题（共46分） 1 图3所示为一偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮为一以C