机械设计基础期末考试试题答案解析

1、机械设计试题1一、单项选择题1.在如图所示的齿轮一凸轮轴系中，轴 4称为（）A.零件B.机构C.构件D.部件2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为()A.转动副B.移动副C.球向副D.螺旋副3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（A.分度圆B.齿顶圆)C.齿根圆D.基圆4 .机构具有确定相对运动的条件是（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5 . 一般转速的滚动轴承计算准则为 （A.进行静强度计算B.C.进行疲劳寿命计算D.6 .柴油机曲轴中部的轴承应采用 （）A.整体式滑

2、动轴承B.C.深沟球轴承D.7 .螺纹联接的自锁条件为（）A.螺纹升角W当量摩擦角B.C.螺纹升角摩擦角D.)进行极限转速计算进行热平衡计算部分式滑动轴承圆锥滚子轴承螺纹升角 摩擦角 螺纹升角当量摩擦角8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数，其表达式为（A.maxminB.C.maxminDm9.钱链四杆机构的死点位置发生在（A.从动件与连杆共线位置B.C.丰动件与连杆共线位置D.max min2max minmax min）从动件与机架共线位置主动件与机架共线位置10. 当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用 （）A.深沟球轴承B.推力球轴承C.圆柱滚子轴承D

3、.圆锥滚子轴承11. 作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是（）A.对称循环B.脉动循环C.恒定不变D.非对称循环12. 在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用()A.圆型带传动B.同步带传动型带传动D.平型带传动13. 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，则为了获得曲柄摇杆机构，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14. 若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用()A. 螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接D.紧定螺钉联接15. 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.

4、 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16. 与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数Yfs值有关的参数是()A. 工作齿宽bB.模数 mC.齿数zD.压力角a17. 齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在()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18. 普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是()= 092,(X t1 = (Xa2,丫 = B=mt2 ,(X a1= (X t2, 丫 = B= 092,(X t1 = (Xa2,丫 =- 3=ma2,(X a1= (X t2 , 丫 = 0(注：下标t 表示端面，a 表示轴向，1

5、 表示蜗杆、2 表示蜗轮)19. 下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是()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20. 带传动的主要失效形式是带的()A. 疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀二、填空题( 本大题共10 小题，每小题1 分，共 10 分 )21. 在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和。22. 对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为。23. 摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为。24. 在内啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向。25. 普通平键的剖面尺寸(bXh), 一般应根据 按标准选

6、择。26. 链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的，所以应属于传动。27. 在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是(TH(T H2o28. 蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是的摩擦损耗效率。29. 滑动轴承的转速越高，所选用的润滑油粘度越。30. 联轴器型号是根据计算转矩、转速和从标准中选取的。三、分析题( 本大题共2 小题，每小题6 分，共 12 分 )31. 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。32. 试分析只受预紧力F'作用的单个螺栓联接的应力情况

7、，写出其强度计算公式，并指出公式中每个参数的物理意义。四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）33. 计算图示机构的自由度，若含有复合校链，局部自由度和虚约束请明确指出。34. 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm传动比i 12=3，小齿轮的齿数zi=18。试确定大齿轮的齿数 Z2、齿轮的模数 m和两轮的分度圆直径、齿顶圆直径。35. 在图示传动装置中，已知各轮齿数为：zi=20, z 2=40, z 3=20, z 4=30, z 5=80,运动从I轴输入，n轴输出，ni=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴n的转速n口及转动方向。36. 某轴用

8、一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边相对安装，已知两轴承所承受的径向载荷分别为Fri=9000N,Frn=5000N,其内部轴向力分别为Fsi =2430N,Fsn =1350N,传动件作用于轴上的轴向力 Fa=1000N,判断系数 e=，当Fa/FVe时，X=1,Y=0,当Fa/Fr>e时，X=, Y=。试分 别计算出轴承的当量动载荷。五、设计题( 本大题共2 小题，每小题7 分，共 14 分 )37. 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区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1 =90°时，从动件走过的位移s1；(

9、2)当从动件尖底与凸轮廓线在B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 2 只需在图上标出，不必度量出数值。38. 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。)机械设计基础试题参考答案、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）21 .受力情况23 .两者相等24 .相同25 .轴径26 .啮合27 .等于（或=）28 .轮齿啮合时29 .大30 .轴径三、分析题

10、（本大题共2小题，每小题6分，共12分）31 .蜗轩转动方向如图所示蜗杆为右旋F t2与蜗轮分度圆相切，指向左端F t1与蜗杆分度圆相切，指向右端F a1与蜗杆轴线平行，指向右F a2与蜗轮轴线平行，指向左32 .螺栓受到拉应力b和扭转剪应力t的作用-d24（T -拉应力，d 1螺栓最小直径，（T 许用拉应力。四、计算题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）33 .（1）F处为复合钱链H 处（或I处）为虚约束，应除去（2） 计算自由度n=6, Pl=8, P a=1F=3n-2Pi=Ph=3 X 6-2 X 8-1=134. i 12= z2 =3 ziZ2=i i2Zi=3X 18=541

11、 .- a= m (z 1+Z2) 2. m=2 =3mmz1 z218 54d 产mz=3X 18=54mmd 2=mz>=3X 54=162mm *d a1=dI+2ha m=54+6=60mm *d a2=d2+2ha m=162+6=168nn1、2组成一个定轴35.这是一个混合轮系：齿轮 3、4、5和系杆H组成一个行星轮系；齿轮 轮系。对于3、4、5、H组成的行星轮系，有hn3nHz580，i35 一一4n5nHz320将n5=0代入上式得n3 nH 4nH即 -n-3- =1+4=5 nH对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有n1z240。122n2zi20即 n1 =-2 (2)

12、n2联立解(1)、(2)式，并考虑到 ni=m, n 2=n%n3=n得-nII-5nI2将 n i =1000r/min 代入，得 nn=-2500r/min负号说明nn转向与m转向相反。36. 轴向力：Fsi +Fa=2430+1000=3430N>S轴承I被放松 F ai=FSi =2430N轴承被压紧 F an=FSn =3430N当量动载荷F ai/FrI=2430/9000=<eX i=1 Y i=0PI =Xl Fr I =9000NFan/Frn=3430/5000=>eXn = Y n =P n=X Fyh +Yn Fan = X 5000+ X 3430=

13、五、设计题( 本大题共2 小题，每小题7 分，共 14 分 )37. 如图所示，正确作出偏距圆按-3方向转90° ,在图上正确标出Si过B2点作偏距圆切线，正确标出2角38. (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2一、填空(每空1分，共20分)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

14、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(每个选项分，共 20分)()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)

15、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，其传动角丫为A。(A) 0°(B) 90°(C) 丫 90°(D) 0° 丫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(C)齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆(D)分度圆，基圆和齿根()5、如图所示低碳钢的(T- £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)

16、 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(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)共轲齿廓(B ) 11、在摩擦带传动中

17、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(D) 12、金属抵抗变形的能力，称为 。(A) 硬度(B)塑性(C)强度(D)刚度(B) 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(C) 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

18、 不同。(A)轴向正应力b (B)轴向线应变e (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 7M(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

19、值(D)啮合线过两齿 轮基圆公切线()21、V带传动属于_B_O(A)电传动 (B)摩擦传动(C)液压传动(D)啮合传动()22、7、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(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_t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

20、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 联轴器。(A)刚性固定式(B)刚性补偿式(C)弹性(D)安全()27、凸轮机构的从动件作等加速等减速运动规律，对机构造成b。(A)刚性冲击(B)柔性冲击(C)无冲击(D)内冲击()28、材料相同、横截面面积相等的两拉杆，一为圆形截面，另一为方形截面，在相同 拉力作用下，两拉杆横截面上的应力a。(A)相等(B)圆杆大于方杆(C)方杆大于圆杆(D)长杆大于短杆()29、齿轮正变位可以 d 。(A)提高齿轮传动的重合度(B)提高从动齿轮转速(C)改变齿

21、廓形状(D)提高 其承载能力()30、一对齿轮连续传动的条件是(B )。(A)模数相等(B)重合度大于1 (C)压力角相等(D)传动比恒定()31、在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将 (B )(A)转动变为往复移动(B)连续转动变为往复摆动(C)往复移动变为转动(D)往复摆动变为连续转动()32、组成凸轮机构的基本构件有A(A) 3 个(B) 2 个(C) 5 个(D) 4 个()33、如图所示该机构是 A(A) 平底移动从动件盘形凸轮机构(B) 曲柄滑块机构(C) 滚子直动从动件盘形凸轮机构(D) 偏心轮机构()34、如图所示凸轮机构的推程运动角是 A(A) 120

22、76;(B) 110°(C) 70°(D) 40()35、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是c 。(A) Zmin=14 (B) Z min =24 (C) Z min = 17 ( D) Zmin=21()36、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为c。(A)只可用(一1)m确定(B)只可用画箭头方法确定(C)既可用(一1)m确定也可用画箭头方法确定(D)用画箭头方法确定(B) 37、凸轮机构中从动件的推程采用等速运动规律时，在 ()会发生刚性冲击。(A)推程的全过程(B)推程开始瞬时(C)远休止时(D)推程的中点()38、一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够

23、，则 c 对于提高其强度较为有效。(A)改用合金钢材料(B)改用铸铁(C)增加圆轴直径，且改用空心圆截面(D)减小轴的长度()39、如图所示凸轮机构中，c _从动件的摩擦损失小且传力性能好。(A)图 a(B)图 b(C)图 c()40、带传动采用张紧轮的目的是 A_o(A)调整带白张紧力(B)提高带白寿命(C)减轻带的弹性滑动(D)提高带的承载能力三、判断题(每题分，共10分)(V )1、齿轮传动的标准安装是指：分度圆与节圆重合。(V ) 2、滚动轴承代号“ 6215”的含义是深沟球轴承，直径系列2 ,内径75mm(X ) 3、键联接的主要用途是：轴向固定。(x ) 4、渐开线齿廓形状取决于分

24、度圆直径大小。(V )5、标准滚动轴承的组成：内圈、外圈、滚动体、保持架。(X ) 6、采用合金钢能提高轴的刚度。(V ) 7、工程中常以最大单位长度扭转角不得超过许可的单位长度扭转角作为圆轴扭转时的刚度条件。(X ) 8、按轴的受载情况可分为：传动轴、心轴、正轴。(V ) 9、带在工作时产生弹性滑动，是由于带的紧边与松边拉力不等。(x ) 10、传动轴是既传递扭矩又承受弯矩的轴。(X ) 11、按照有关标准就能选用的零部件，称为标准件，如螺栓、螺母、轴承、齿轮、 内燃机的曲轴等。(V ) 12、力偶对刚体的转动效应与它在作用面内的位置无关。(X ) 13、运动副是联接，联接也是运动副。(X

25、) 14、物体的平衡就是指物体静止不动。( x ) 15、较链四杆机构根据各杆的长度，即可判断其类型。(V ) 16、柔性约束只能承受拉力，而不能承受压力。(X ) 17、点在某瞬时的速度为零，那么该瞬时点的加速度也为零。(X ) 18、由于移动副是构成面接触的运动副，故移动副是平面高副。(x ) 19、齿轮啮合传动时留有顶隙是为了防止齿轮根切。(X ) 20、一对标准齿轮啮合，其啮合角必然等于压力角。四、综合题(共40分)1、图示轮系，已知 乙=18、Z2=20、Zz=25、Z3=25、,=2 (右)，当a轴旋转100圈时，b轴转圈，求Z4= (8分)i16=(20*25*z 4)/(18*

26、25*2)=100/z 4=402、截面杆受力如图，P=20kN。A=400mr2i A>=300mi2o A=200mm 材料的 E=200GPa 试求:(1)绘出杆的轴力图；(2)计算杆内各段横截面上的正应力；(3)计算杆最右端的位移。(14 分)解：(1)杆的轴力图如图所示，各段的轴力Fn10N1 10kN , N2 40kN ,N3 10kN(2)各段横截面上的正应力为10NiA10 103400 10 62.5 107 Pa 25MPaN240 103A2300 10613.3 107 Pa133MPaN3A3310 102001065 107 Pa50MPa(3) A端的位移

27、为SaI1123NRN2I2N3I310 10 0.3EA1EA2EA3200 109 400 10_ 340 1030.4一 一 3 一10 103 0.4200 109 300 10 6200 109 200 10 6_42.04 10 4m0.204mm3、梁AB一端固定、一端自由，如图所示。梁上作用有均布载荷，载荷集度为q=1 0kN/ m)在梁的自由端还受有集中力F=30kN和力偶矩为M=10kN-m乍用，梁的长度为 L=1m,试求固定端A处的约束反力。(8分)(1)取梁AB为研究对象并画出受力图，如图所示。(2)列平衡方程并求解。注意均布载荷集度是单位长度上受的力，均布载荷简化结果

28、为一合力，其大小等于q与均布载荷作用段长度的乘积，合力作用点在均布载荷作用段的中点。Z2 Fx = 0 , Xa = 0E Fy= 0 ,匕一ql F = 0E M a ( F ) = 0 , M aql X l/2F l M= 0解得Xa = 0Ya = ql + F =40 KN一一.2_ . 一_ _ 一 一M a= ql /2+ F l + M=45 kN m图悬臂粱受力分析4、已知：一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm a =200,乙=25, Z2=50。（10分）求（1）如果 ni=960r/min , n2=（2）中心距a=（3）齿距p=答：n2=480a=75 p=六、设计题（8

29、分）图示为热处理加热炉的炉门。要求设计一四杆机构， 把炉门从开启位置（水平位置）转变为关闭位置BCi （垂直位置）。且A位置与C2处于同一水平线上, D到A C2的距离为20mm在图中）。用图示法求做此四 杆机构。试题一一.填空1 .一平面较链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700 ; （1）当取c杆为机架时，它为何种具体类型双曲柄机构; （2）当取d杆为机架时，则为曲柄摇杆机构。2 .曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，曲柄与连杆共线时为死点位置。（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为3 .为保证四杆机构良好的机械性能，传动角不应小于最小许用

30、值。（A）压力角（B）传动角 （C）极位夹角凸轮轮廓曲线 决定了从动杆的运动规律。（A）凸轮转速 （B）凸轮轮廓曲线 （C）凸轮形状5 .凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大,压力角愈小，机构传动性能愈好。6 .紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在 有冲擦力。（A）压紧力 （B） 轴向力（C） 摩擦力7 .链“B18X8。的含义是一B型键宽度b=18mm长度L=80mm8 .螺纹联接是指 利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 。螺旋传动是指利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动 。9 .螺纹的公称直径是指它的夕卜径,螺纹“"的含义为 细牙螺纹外径12mm螺

31、距。10 .采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的 情况下，宜采用 双头螺栓联接 用于薄壁零件联接的 螺纹，宜采用 三角形细牙螺纹_（A）螺栓联接（B）双头螺栓联接（C） 螺钉联接（D） 三角形细牙螺纹（E）三角形粗牙螺纹（F） 矩形螺纹11 .某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为 3mm为使螺母相对螺杆沿轴向移 动 12mm则螺杆应转2圈。12 .国标规定，三角带有 Y Z A B C D E 七种类型，代号'B2240'表示_B型 基准长度2240mm13 .带传动的主动轮直径d 二180mm转速n 1 =940r/min ,从动轮的直径为d 2

32、 =710转速n2=233r/min,则其弹性滑动系数e为。14 .为使三角带传动中各根带受载均匀,带的根数不宜超过_10根。（A）4 （B）6 （C）2 （D）1015 . 一对齿轮啮合时，两齿轮的芈圆 始终相切。（A）分度圆（B） 基圆（C） 节圆 （D） 齿根圆16 .一标准直齿圆柱的齿距为，齿顶圆直径为400mm则该齿轮的齿数为78。17 .齿轮传动的标准安装是指分度圆与节圆重合18 .齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数理多，齿轮传动也越¥稳Q19 .仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的模数, 齿数 选择刀具刀号。20 . 一主动直齿轮的转矩为100Nm其分度圆直径

33、为50mm则其传递的圆周力为4000N ,径向力为。21 .滚动轴承代号“6215”的含义是深沟球轴承 直径系列2内径75mm 。22 .一般来说，滚子轴承 更能承受冲击，球轴承-更适合于较高的 转速下工作。(A)滚子轴承(B) 球轴承23 .额定动载荷是指 额定寿命106寿转，L=1(106转)时轴承所能承受的最大载124 .转轴是指 既承受弯矩也承受扭矩_传动轴是指只承受扭矩 25 . 一个阶梯轴由 轴头 ， 轴颈 , 轴身三部分组成。二，简要回答：1.计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。1 具有确定运动2 .作下列机构图示位置的压力角。3 .图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机

34、构。(1)作出图示位置压力角； (2)求该凸轮基圆半径rb=(3)求从动杆升程h二4,简述带传动为什么限制带速 V在525米/秒范围内速度大离心力过大绕转的圈数多寿命低三，计算题：1 ,一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为乙=20,乙=44,求两齿轮的主要几何尺寸。答：m=5 d1=100 d2=220 da1=100+10=110 da2=220+10=230 df1=df2= p=*5= s=e=2 .图示轮系，已知：乙=20, Z2=40,乙=80, Z4=Z5=30,乙=90。求 i 16=答：n3=n4(n 4/n 6)=(z e/z 4

35、)=3n H=ne(n 1-n 6)/(n 3-n e)=-(z 3/z i)=-4i ie=-7、填空(60分)1 .图示机构中有1虚约束。2 .图示机构要有确定运动，需要有 1原动件。3 .平面四杆机构无急回特性时极位夹角0=0 ,行程速比系数K=1(A)压力角a=0(B)传动角B=0(C)极位夹角8=0(D)k>1(E) k<1(F) k=14 .在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mrm!, d杆长度为 110mmd0 190mm .。(A)< 110mm (B)110mm <d< 190mm(C) > 190mm5

36、 .曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，J存在优点位置；(A)曲柄与连杆共线时为(B)摇杆与连杆共线时(C)不存在6 .凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到 一实际轮廓线上的最小半径。(A)理论轮廓线上的最大(B)实际轮廓线上的最大(C)实际轮廓线上的最小(D)理论轮廓线上的最小7 .凸轮机构中的压力角是指.凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向问 的夹角。(A)凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向(B)凸轮上接触点的法线与该点线速度(C)轮上接触点的切线与从动件的运动方向8 .紧键联接主要是使轴与轮毂之间 沿周向固定并传递扭矩 。(A)沿轴向固定并传递轴向力(B)沿轴向可作相对滑动并具有作用(C

37、)沿周向固定并传递扭矩(D)安装及拆卸方便9 .普通平键联接传递动力是靠救侧面的挤压力_。(A)两侧面的摩擦力(B)两侧面的挤压力(C)上下面的挤压力(D)上下面的摩擦力10 .设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度b按要求选择 键类型c按内径选择键的剖面尺寸 d进行必要强度校核 具体设计时一般顺 序为 b-c-a-d o(A)b-a-c-d (B)b-c-a-d (C)a-c-b-d (D)c-d-b-a11 .平键联接能传递的最大扭矩为 T,现要传递的扭矩为，则应 安装一对平键 0(A)把键长增大到倍(B)把键宽增大到倍(C)把键高增大到倍(D)安装一对平键12 .拧紧螺母时

38、的功率主要与螺纹的_升角和牙型角有关。(A)升角 (B)线数 (C)螺距和牙型角(D)开角和牙型角13 .螺纹联接是一种可拆联接 。(A)可拆联接(B)不可拆联接(C)具有防松装置的为不可拆联接，否则为可拆联接(D)具有自锁性能的为不可拆联接，否则可拆14 .普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是：松螺纹联接的 螺纹部分不承受扭转 的作用。(A)拉伸 (B)扭转 (C)剪切(D)弯曲15 .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 。(A)剪切与挤压破坏(B)拉断(C)拉扭断裂16 .刚性凸缘联轴器用四只校制孔螺栓联接，螺栓中心的圆直径D=200mm轴传递

39、扭矩T=，则作用在每个螺栓上的力为450 o(A)1800(B)240(C)450(D)54017 .三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是传动效率高<A)在传递相同功率时，尺寸较小B)传动效率高C)带的寿命长D)带的价格便宜18 .标准三角带型号的选定，取决于，专注的功率。(A)传递的功率(B)带的线速度(C)带的圆周力(D)高速轴上的扭矩19 .工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而/曾大_0(A)降低(B)增大(C)不变20 .带传动的中心距与小带轮的直径一致时，若增大传动比，则小带轮上的 包角一减小。(A)减小 (B)增大(C)不变21 .一定型号的三角带传动

40、，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过 大带轮上的弯曲应力 减小。(A)减小(B)增大(C)不变22 .带在工作时产生弹性滑动，是由于带的紧边与松边拉力不等。(A) 带不是绝对挠性件(B)带与带轮间的摩擦系数偏低(B) 带的紧边与松边拉力不等(D)带绕过带轮产生离心力23.带传动的主动轮直径 Di=180mm$速ni=940r/min,从动轮直径D2=710,转速 n2=233r/min,则滑动系数 £为%。(A) % (B) %(C) %(D)%24.在具体设计三角带传动时，a：确定带轮直径D, D, b:选用带的型号，c： 确定带的长度L, d：确定带的根数Z, e：选定初步

41、中心距a。，f：计算实际中心 距a,g:计算作用在轴上的压力 F。以上各项目进行的顺序为 b-a-e-c-f-d-g 。(A) a-b-c-e-f-d-g (B)a-b-d-e-c-f-g (C)b-a-e-c-f-d-g (D)b-a-e-f-c-d-g25 .一对齿轮要正确啮合，它们的模数 必须相等，(A)直径(B)宽度(C)模数(D)齿数26 .一个齿轮上的圆有齿顶圆、分度圆、基圆和齿根圆 。(A)齿顶圆和齿根圆，(B)齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆(C)齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆27.一标准直准圆柱齿轮的周节(齿距)P=，齿顶圆的直径为d=400mmjU该齿轮的齿数为 78。(A

42、) 82(B) 78(C) 80(D) 76、计算及绘图1.计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，(绘有箭头的构件 为原动件)。1 具有确定运动2 .设计一校链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm行程速比系数K=3 .图示的轮系中，各齿轮均为标准齿轮，且其模数均相等，若已 知各齿轮的齿数分别为：Zi=20、乙=48、Z2' =200试求齿数 乙及传动比ilH。Z2-Z 产Z3-Z 2'z 3=z2-z 1+Z2, =48-20+20=48(n i-n H)/(n 3-n h)=z 2Z3/Z 1Z2n3=0i ih=1-48*48/20*20=4 .图示轮系，已知

43、乙=18、乙=20、乙=25、乙=25、乙,=2 (右), 当a轴旋转100圈时，b轴转圈，求Z4=i16=(20*25*z 4)/(18*25*2)=100/z 4=40机械设计基础2一.填空1 .机器或机构 构件 之间,具有确定的相对运动。2 .在曲柄摇杆机构中，如果将 最短杆作为机架、则与机架相连的两杆都可 以作 整周回转 运动,即得到双曲柄机构。3 .曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为主动件,曲柄为 _丛动件。4 .凸轮机构能使从动杆按照凸轮轮廓曲线,实现各种复杂的运动。5 .双圆销外啮合槽轮机构，槽轮有6条槽，要使槽轮转两圈，曲柄盘应转12 圈。6 .三角带表面上印有B22

44、4Q它表示该三角带是B,基准长度（公称）长度 为 2240mm7 .模数是齿轮的主要 参数,是齿轮各部分几何尺寸计算的 依据，齿形 的大小和强度与它成 正比。8 .标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的法面模数和螺旋鱼都相等，齿轮的角相等而旋向 相反。9 .规定蜗杆 头数 与螺旋升角的之比,称为蜗杆特性系数正切。10 .在工作中同时承受 弯矩 和 扭矩 两种作用，本身又转动的轴， 叫转轴。.判断1,运动副是联接，联接也是运动副。（错）2,曲柄的极位夹角8越大，机构的急回特性也越显著。（对）3,在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑 克服。（错）4,分度圆上压力角

45、的变化，对齿廓的形状有影响。（对）5,速比公式i i2=ni/n2=Z/Zi不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。（错）三.简答1. 什么叫标准齿轮压力角200模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮2. 为什么要限制齿轮的最少齿数范成法加工齿轮齿数低于17发生根切两轴相互平行的情况下采用什么类型的齿轮传动，并叙述其优点。3.直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮（传动平稳、承载大）5. 举例说明急回特性在生产中有什么意义例 牛头刨床空程速度快提高生产率四 . 计算1. 有一对标准直齿圆柱齿轮， m=2mma=200, Z=25,乙=50,求（1）如果 n1=960r/min ， n2= （ 2）中心距a=

46、（ 3）齿距p=答：n2=480a=75 p=2. Z 1=15， Z2=25， Z3=20， Z4=60。 n1 =200r/min （顺时针）n4=50r/min （顺时针）试求H的转速。答： （200-n H）/（50-n H）=-25*60/15*20n H=753. 计算此机构的自由度。答： 3*5-2*7=14. 齿轮轴由一对7206轴承支承，Fri=5200N Fr2=3800N, Fx=2200N方向如 图所示，试求两轴承的当量动载荷。答：S1=Fr1/2Y=5200/2*=1620S2=Fr2/2Y=3800/2*=1184S1+Fx>S21620+2200>11

47、84Fa 2=S2=1184Fa 1= S1+Fx=3820Fa 1/Fr 1=3800/5200=>e=Fa2/Fr 2=1184/3800=<e=P 1=*5200+*3820=8208P2=Fr2=3800、填空1 .机构具有确定运动的条件是： 原动件数等于机构的自由度数2 .图示机构要有确定运动需要有 1个原动件。3 .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。4 .曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时， 不存在死点位置。（A）曲柄与连杆共线时，（B）摇杆与连杆共线时，（C）不存在，5 .凸轮机构基圆

48、半径越 大,压力角越一机构传动性能越好。6 .键联接的主要用途是： 周向固定_,键“12X50'的含义是传递运动和转矩7 .普通平键联接所能传递的最大转矩为 T,现要传递的转矩为，则应 安装一对平键 （A）把键长增大到倍，（B）把键高增大到倍（C）把键宽增大到倍（D）安装一对平键8 .螺纹的公称直径是指它的夕卜径,螺纹“左”的含义是左旋细牙螺2公称直径 12 9 .普通螺栓联接中的松螺纹联接与紧螺纹联接之间的主要区别是：松螺纹联接中的螺纹部分不存在 祖隹作用。（A）拉伸 （B）扭转 （C）剪切（D）弯曲10 .一调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为 3毫米，为使螺母相对螺杆沿轴线移动 2

49、毫米，则螺杆应转1/3 圈、11 .国标规定，三角带有 Y Z A B C D E 共七种类型，代号“B2240'表示的含义是：基准长度2240mm 12 .带传动主要是依靠郃和两轮接触面之间的摩擦力 来传递与动和动力，(A)带和两轮接触面之间的正压力(B)带的紧边拉力(8) 带和两轮接触面之间的摩擦力(D)带松边拉力13 .三角带横截面为等腰梯形，夹角为 40度，在设计三角带轮时，轮槽夹角一般确定为 小于40度(A)大于40度 (B)等于40度(C)小于40度14 .带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮包角 $小,15 .渐开线齿廓形状取决于 MIL立径大小，1

50、6 .渐开线标准直齿圆柱齿轮彳专动,正确啮合条件是 模数相等，压力角相17 .齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目 名,齿轮传动越 平稳,18 .一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为毫米，齿根圆直径为，则该齿轮的齿数为7619 .闭式软齿面齿轮传动的强度设计，首先按齿面接触疲劳 强度条件计算，校核齿根弯曲疲劳强度 o20 .轮系通常分为 定轴轮系和行星轮系_两种。1.作出下列机构图示位置压力角2.图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构(1)作出图示位置压力角;2)求该凸轮基圆半径r b；( 3)求从动杆升程h。3. 螺纹联接的自锁条件是什么在公称直径，螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较

51、三角形螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹的自锁性(简述理由)。螺旋升角小于当量摩擦角由于当量摩擦角的关系，三角螺纹自锁最好，矩形最差4简述带传动中，为何限制带速在 525m/s范围内离心力大转数多5. 在选择大小齿轮材料及热处理方法时，所要考虑的“配对”问题指的是什么为什么要这样考虑大小齿轮材料及热处理硬度差50 左右，由于小齿轮转数多，更快失效三、计算题1，一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为40 和 80，并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm求两齿轮的主要几何尺寸。答： m=420/(40+2)=10d1=400d2= 800da2=800+20=820df1=400-2*=375df2

52、=800-2*=775a=10/2(40+80)=600p=*m=2,图示轮系，已知各轮齿数 Z产乙,二41, Z2=Z3=39,求手柄H与轮1的传动比 i 1H。答： (n1-nH)/(0-nH)=z2 z3/z1 z2'(- n1/nH)+1=z2 z3/z1z2'i1H=1-(39*39/41*41)=、填空1. 运动副是指能使两构件之间既能保持直接接触 接触，而又能产生一定的形式相对运动的 联接。2. 在 最短杆机构中，如果将对面杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。3. 平面连杆机构当行程速比K K>1时，机构就具有急回特性。4. 曲柄

53、摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为一主动,曲柄为从动 。5. 凸轮机构能使从动杆按照凸轮廓线实现各种复杂的运动。6. 键20X70GB109579的含义是 A型平键 宽度b=20mm长度 L=70mm。7. 三角带C2800的含义是C型 公称长度280008. 牛头刨床的工作台进给机构用的是 棘轮机构机构。9. 由于渐开线齿轮的传动比等于 一基圆半径的反比,所以即使两轮的安装中心距略有偏差，也不影响两轮的传动比。10. 分度圆上的压力角等于200,摸数取的是 标准值 值，齿厚和齿槽宽相等的齿轮，称为标准齿轮。、判断1. 机构都是可动的。对2. 通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。对3. 在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。错4. 凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。错5 外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件。错6 在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的齿距。对7 同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工。对8 只有轴头上才有键槽。对三回答1 摆动导杆机构有无急回特性有急回特性极位夹角不等于零2 机构的“死点”位置在什么情况下需要克服在什么情况下应当利用运动时克服，固定夹紧时利用3 分度圆