机械设计基础试卷(河北工程大学) 留

1、机械设计基础试卷填空题1.两构件通过（点 ）或（ 线）接触组成的运动称为高副。2.满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，当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.在凸轮机中，常见的从动件运动规律为（等速 ）运动时，将出现（刚性）冲击。4.直齿圆拄齿轮作接触强度计算时，取（节点）处的接触应力为计算依据，其截荷由（）对齿轮承担。.为使俩对直齿轮圆拄齿轮能正确齿合它们的（模数）和（压力角）必须分别相等。.俩齿数不等的一对齿轮传动，其齿面接触应力为（ ）俩齿轮硬度不等，其许用接触应力（）。.带传动的主要失效形式是（V带疲劳断裂）和（打滑）。.在设计带的传动时，

2、带的型号是根据（计算功率Pc）和（主动轮转速n1）选取的。.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（越严重）10.工作时只受（弯矩）不承受（转矩）的轴称为心轴。二、选择题、1.渐开线标准齿轮的跟切现象发生在（C ）。A.模数较大时 B.模数较小时 C齿数较小是 D齿数较大是2.在下列四种型号的滚动轴承中，（C ）必须成对使用。A深沟球轴承 B圆堆滚子轴承 C推力球轴承 D圆拄滚子轴承3.在下列四中类型的联轴器能补偿俩轴的相对位移及可以缓和冲击，吸收振动的是（D）。A凸缘联轴器 B齿式联轴器 C万向联轴器 D弹性套拄销连轴器4.在铰链四杆机构中.机构的传动角Y和压力角a的

3、关系是（B ）。A Y=a B Y=90度-a C Y=90度+a D Y=180度-a 5.对于普遍螺栓连接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（A ）。A拉力 B扭曲 C压力 D 拉力和扭曲三判断、1.在铰链四杆机构中，当最段杆和最长杆长度之和大于其余俩杆长度之和时，为双曲柄机构。（错）2.在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也越大。（错）3.在平键连接中，平键的俩侧面是工作面。（对 ）4.斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。（错 ）5.带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动循环过载。（错） 6.转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。（对 ）向心推力轴承既能承受径向载荷，又称承受轴向载

4、荷。（对 ）8.圆盘磨檫离合器靠在主、从动磨檫盘的接触表面间产生的磨檫力矩俩传递转矩。（不确定 ）9.运动副是联接，联接也是运动副。（错 ）10.代号61722轴承的内径是22mm。（对 ）四、简答题1.试述齿廊齿合的基本定律。 不论齿廓在任务何位置相接触 过接触点所作的齿廓公法线必须与连心线交于一定点。2.试述螺纹联接放松方法。 利用摩擦防松 机械方法防松 利用金属元件约束螺纹副 破坏螺纹副关系防松 3.试分析影响带传动能力因素。传动比 摩擦力 张紧力五、分析判断题1.在铰链四杆机构中以知Iab=150mm, Ibc=350mm，Icd=320mm，Iad=400mm判断该机构的类型，并给出

5、判断依据。 因为 Lmax+Lmin=150+400<lbc+lcd 你没说哪个是机架 如果是以lbc或lad为机架就是曲柄摇杆机构，要是以lab就是双曲柄 要是以lcd 就是双摇杆6. 某传动装置中的一对外齿合渐开线的标准直齿圆柱齿轮（正常齿）。大齿轮以损坏，小齿轮的齿数Z1=23，齿顶圆直径da1=75mm 俩轮中心距a=138mm,计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。 列方程 da1=m(z1+2）a=m(z1+z2)/2 da1有了 z1有了 a也有了 带进去 解一下 1、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。2、构件：组成机构的各个相对运动部分称为

6、构件,构件是运动的单元。 3、自由度：构件或机构相对于参考系具有的独立运动数目称为自由度。机构的自由度也即是机构相对于机架具有的独立运动数目。 4、瞬心：一刚体相对于另一个刚体作平面运动时，在任一瞬时，其相对运动可以看成是绕某一重合点的转动，该重合点称为速度瞬心或瞬时回转中心，简称瞬心，因此，瞬心是该两个刚体上绝对速度相同的重合点。5周转轮系：至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮的几何轴线转动的轮系称为周转轮系 6、机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构7、瞬心：一刚体相对于另一个刚体作平面运动时，在任一瞬时，其相对运动可以看成是绕某

7、一重合点的转动，该重合点称为速度瞬心或瞬时回转中心，简称瞬心，因此，瞬心是该两个刚体上绝对速度相同的重合点。 8、平面连杆机构：使用若干低副连接组成的平面机构，又称平面低副机构。9、虚约束：在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响是重复的，对机构运动不起任何限制作用。这种重复而对机构不起限制作用的约束称为虚约束或消极约束。虚约束是构件间几何尺寸满足某些特殊条件的产物。10、接触应力：若两个零件在受载前是点接触或线接触，受载后，由于变形其接触处为一小面积，通常此面积甚小而表层产生局部应力却很大，这种应力称为接触应力。11、高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。 12、机构：用来

8、传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。 13、铰链四杆机构：全部用转动副相连的平面四杆机构称为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。14、周转轮系：至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动的轮系称为周转轮系 15、间歇运动机构：主动件连续运动时，从动件作周期性时动时停运动的机构称为间歇运动机构 1、凸轮机构按从动件的型式可以分类为 滚子 从动件、平底 从动件和尖顶从动件。2、当主动件做等速连续转动，需要从动件做单向间歇转动时，可采用 棘轮机构 、 槽轮机构 、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构等机构。 3用范成法加工齿轮时，如果齿轮的齿数

9、太少，则切削刀具的齿顶就会切去轮齿根部的一部分，这种现象称为根切。设计齿轮时，常采用限制小齿轮的最少齿数的方法和采用 变位齿轮 的方法避免上述现象4、滑动轴承的轴瓦多采用青铜材料，主要是为了提高 耐磨 能力。5、工作时只承受弯矩不承受转矩的轴称为 心轴 。6、带传动时皮带在皮带轮上的滑动可分为弹性滑动和打滑两种，其中 弹性滑动 是带传动正常工作时所不可避免的。7、对于重要的螺栓联接，在螺栓装配时应控制预紧力，还应考虑联接的防松。8、两构件组成运动副，按照接触特性，通常把运动副分为低副和高副两类。两构件通过 点或线接触 组成的运动副称为高副。9、满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆

10、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 。10、齿轮渐开线上任意点的法线必与 基圆相切。11、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。12、通常，带传动适用于中小功率的传动，目前V带传动应用最广，V带传动的主要失效形式是 打滑 和疲劳断裂。13、在齿轮的加工中，轮齿的切削加工方法按其成形原理可分为 范成法 和仿形法两类14、普通平键用于静联接，其失效形式是 压溃 ，而滑键及导向平键为动联接，其失效形式是 磨损 15、静应力下，零件材料有两种损坏形式：断裂或塑性变形。对于塑性材料，应取材料的 屈服 极限作为极限应力。16、按照凸轮的形状可以把凸轮分

11、类为 盘形 凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。17、圆锥滚子轴承30209/P5公差等级为 5 级。18、滚动轴承是标准件，为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用 基孔制 制，轴承外圈与轴承座孔的配合则采用 基轴制 制。19、按照凸轮从动件的型式分类可分为尖顶从动件、 滚子 从动件、平底从动件20、当主动件做等速连续转动，需要从动件做单向间歇转动时，可采用 棘轮机构 、 槽轮机构 、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构等机构。21、链传动中，链条的节数通常取为偶数，链轮齿数通常取为 奇 数。1、在机构中原动件数目 机构自由度（机构自由度大于0）时，该机构具有确定的运动。（ B ）A 小于 B

12、 等于 C 大于 D 大于或等于2、平面连杆机构中, 当传动角较大时,则 。（ A ） A 机构的传动性能较好 B 机构的传动性能较差 C可以满足机构的自锁要求 D 机构的效率较低3、在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动 。（ B ）A增强 B 减小 C 不变 D 消除4、设计普通平键联接时，键的截面尺寸通常根据 由标准中选取。（ C ）A 传递转矩的大小 B 传递功率的大小 C 轴的直径 D 切向力5、滚动轴承中， 代号为7115轴承表示轴承的内径为_。（ C ）A 25mm B 5mm C 75mm D 30mm6、用螺纹联接的两个被联接件，若其中之一较厚，且经常装拆，则应选择 。（

13、 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7、与齿轮传动相比较，链传动的优点是 。（ D ）A 传动效率高 B 承载能力大 C 工作平稳，无噪声 D 传动中心距大8、零件受对称循环应力时，对于塑性材料应取 作为材料的极限。（ C ）A 材料的抗拉强度 B 材料的屈服极限 C 材料的疲劳极限 D 屈服极限除以安全系数9、闭式软齿面齿轮传动的设计方法为 。（ B ）A 按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核齿面接触疲劳强度B 按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度C 按齿面磨损进行设计D 按齿面胶合进行设计10、四个杆长分别为a=60mm，b=80mm，c=100m

14、m，d=90mm，顺次组成一个铰链四杆机构，若以杆c为机架，则此四杆机构_。（ B ）A 无整转副，无曲柄存在 ； B 有整转副，无曲柄存在；C 有整转副且有一个曲柄存在； D 有整转副且有两个曲柄存在。11、在当从动件运动规律为_，会产生刚性冲击，其冲击发生运动_部位。（ D ）A 匀加速或匀减速 开始或转折处；B 简谐运动 开始或终止；C 匀速运动 全部推程段；D 匀速运动 开始或终止。12、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是_。（ D ）A 必须使两齿轮齿厚和齿宽分别相等；B 两齿轮的齿侧间隙为零；C 必须使两齿轮齿距分别相等 ；D 两齿轮基圆齿距分别相等。13、在普通圆柱蜗杆传动中

15、，若其他条件不变而增加蜗杆头数，将使_。（ A ）A 传动效率提高； B 蜗杆强度提高 ；C 传动中心距提高； D 蜗杆周围速度提高。14、带传动若开始打滑，是_。（ A ）A 首先沿着小带轮发生的 ； B 首先沿着大带轮发生的；C 沿着两个带轮同时发生的； D 难以确定从何处首先发生的。15、为了提高齿轮传动的抗点蚀能力，可考虑_。（ C ）A 采用闭式传动 ； B 提高齿轮传动精度 。C 适当增大传动中心距 ； D 保持传动中心距而适当增大齿轮模数。16、一对圆柱齿轮传动，通常把小齿轮的齿宽取值略大于大齿轮的齿宽，其主要目的是_。（ C ）A 使小齿轮的强度比大齿轮高一些； B 修正齿宽计

16、算中的误差；C 为了便于安装，保证接触线长度 ； D 避免沿齿向载荷分布不均。17、从所受载荷可知，自行车后轴的类型是_。（ D ）A 传动轴 ； B 转轴 ； C 转动心轴； D 固定心轴。18、滚动轴承的基本代号有三段构成，其中最左边的代号表示轴承的_。（ A ）A 基本类型 ； B 游隙组别； C 结构形式 ； D 材料、工艺的特殊要求。19、设计滚子从动件盘状凸轮轮廓线时，若将滚子半径加大，那么凸轮凸形轮廓线上各点曲率半径（ B ）A 一定变大 B 一定变小C 不变 D 可能变大也可能变小20、尖顶从动件凸轮机构中，基圆的大小会影响。（ D ）A从动件的位移 B从动件的速度 C从动件的

17、加速度 D凸轮机构的压力角21、棘轮机构中采用了止动棘爪的目的是。（ A ）A 防止棘轮的反转 B 对棘轮进行双向定位C 保证棘轮每次转过相同的角度 D对棘轮进行单向定位22、在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动。（ B ）A 增强 B 减小 C 消除 D 无影响23、齿轮的渐开线形状取决于它的直径。（ C ）A 齿顶圆 B 分度圆 C 基圆 D 齿根圆24、当4个相同的零件a、b、c、d承受的是相同的，但应力的循环特性不同，分别如下 ，其中，最易疲劳损坏的零件是。（ C ）A a B b C c D c=0.525、带传动采用张紧轮的目的是 。（ D ）A 减轻带的弹性滑动 B 提高带

18、的寿命 C 改变带的运动方向 D 调节带的初拉力26、带传动在工作中产生弹性滑动的原因是。（ D ）A 带在带轮上出现打滑 B外载荷过大C 初拉力过小 D带的弹性和紧边与松边有拉力差27、带传动是依靠来传递运动和动力的。（ B ）A 带和带轮接触面之间的正压力 B 带和带轮之间的摩擦力C 带的紧边拉力 D 带的松边拉力1. 试述铰链四杆机构的曲柄存在条件。答：铰链四杆机构存在整转副的条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和； 整转副是由最短杆与其邻边组成的；而曲柄是与机架组成整转副的连架杆，整转副处于机架上才能形成曲柄。因此，要使铰链四杆机构中存在曲柄，最短杆必须是机架或连架杆。

19、2. 试述渐开线标准齿轮的正确啮合条件。答：渐开线标准齿轮的正确啮合条件是；由于模数和压力角已经标准化了，实际上为满足上述关系，必须使并且，因此，渐开线标准齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。3. 试述斜齿轮分度圆螺旋角的取值范围，并说明其不能取太大值的原因。答：斜齿轮分度圆螺旋角的一般取值范围为：8°20°。斜齿轮分度圆螺旋角取得大，则重合度增大，使传动平稳。但取得太大，其轴向力会较大，因而增加轴承的负载，故不能取得太大。4、何谓带传动的弹性滑动？它对传动比有何影响？答：由于带传动两边的拉力差，会引起带的弹性变形量的改变，从而导致局部带在带轮的局部接触弧上产生

20、相对滑动，称弹性滑动。由于弹性滑动是带传动的一种固有特性，会造成带传动的瞬时传动比不能恒定不变。5. 试述螺纹连接防松的方法。答：螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副的转动。放松的方法如下：(1) 利用附加摩擦力防松。如加弹簧垫圈、采用对顶螺母、采用尼龙圈锁紧螺母等。(2) 采用专业防松元件防松。如采用槽形螺母和开口销结构、采用圆螺母结构加止动垫片等。(3) 其他防松方法。如冲击点防松、粘合剂防松等。6. 试述齿廓实现定角速比传动的条件。答：对于相互啮合的两个齿轮，其相对速度瞬心在两个齿轮的连心线上，相对速度瞬心是某瞬时两个齿轮上绝对速度相同的重合点，因此该瞬时齿轮的回转中心到相对速度瞬心之间

21、的距离与该齿轮的瞬时角速度成反比。由此可知，两相互啮合的齿廓与实现定角速比传动，必须是相对速度瞬心为固定点，也就是说任意瞬时两相互啮合齿廓的公法线必须与两齿轮的连心线交于一个定点。1、计算下图所示机构的自由度。解：该机构中两个移动副存在虚约束，应只计算一个；活动构件数n4；低副数pl5；高副数ph1；F3n2plph3×42×51×11；2、下图为一凸缘联轴器，它是利用凸台对中的，用4个螺栓联接，已知螺栓中心圆直径D0180mm，联轴器传递的转矩T4.8×105N·mm，取摩擦系数f0.2。现欲采用M16螺栓，材料采用Q235钢，其s=235M

22、Pa，当d=16mm时，=0.33s，d1=13.835mm，试对此联轴器螺栓联接进行校核。（10分）解：由于螺栓联接种螺栓杆与钉孔之间有间隙，必须在工作前把螺栓拧紧，使两个半联轴器凸缘接触面上产生足够的摩擦力来传递力拒。这样的工作情况与受横向载荷螺栓联接的情况相同，可根据预加锁紧力Fs计算螺栓直径进行校核。作用在螺栓中心圆D0上的圆周力 设Fs为一个螺栓的预加锁紧力，因该联轴器用4个螺栓联接，故得时，与计算结果接近，符合强度条件，可以采用M16的螺栓。3、下图中至少存在5个错误，请用数字和引线标出错误之处，并对每一个错误说明错误的原因。（注：不必改正）解： 1、 左轴承外圈缺少固定2、 右轴承无法安装3、 右轴承外圈缺少固定4、 锥齿轮轴向定位不可靠5、 锥齿轮与轴缺少键联结6、 缺少垫片，不能调整轴承间隙7、 轴承盖上缺少密封装置4、在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数，Z2=27，Z2=45，已知齿轮1的转速=240r/min，试求转臂H的转速 (大小与方向)。解：（1）判断转化轮系齿轮的转动方向 由画箭头法可知，齿轮1与齿轮3的转动方向相反。 （2）转化轮系传动比关系式 （3）计算转臂H的转速 代入及各轮齿数 转臂H的转动方向与齿轮1相同。2、一汽缸盖螺栓联接，汽缸内径D =220mm，采用12个M18的普通螺栓（）,按工作要求剩余顶