理工大学2016级机械设计专业《机械设计基础》课程试卷及答案2套

1、机械设计基础试题一一、选择题（每题 2 分，30 分）普通平键联接常发生的失效形式是。工作面压溃键剪断+一个渐开线圆柱齿轮上有两个可见圆和两个不可见圆。 分度圆和齿顶圆； 基圆和齿根圆 齿顶圆和基圆；分度圆和齿根圆 分度圆和基圆；齿顶圆和齿根圆 齿顶圆和齿根圆； 分度圆和基圆选择键的标准截面尺寸的根据是。 传递的力矩 键的材料 轴的直径限制蜗杆直径系数q，是为了。 保证蜗杆有足够的刚度 提高蜗杆传动的效率 减少加工蜗轮刀具的数目，便于刀具标准化。采用螺纹联接的类型时若被联接件的厚度较大且材料较软强度较低需要经常拆卸的情况下一般宜采用。螺栓联接螺钉联接双头螺柱联接紧定螺钉联接紧螺栓联接可按拉伸强

2、度进行计算考虑到拉扭复合作用只须将拉伸载荷增大至原来的倍。1.11.21.31.41.5行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，不能作为优点的。传动比范围广 结构比较简单，制造精度要求低传动功率相同时，外廓尺寸较小，重量较轻相同外廓尺寸下，承载能力较大在轮系中加入惰轮可改变轮系的。 传动比 转向不起任何作用下列几种传动中链传动直齿圆柱齿轮传动带传动直齿圆锥齿轮传动和蜗杆传动其中 传动可以用于两轴相交的场合。一种两种三种四种五种第 1 页 共 16 页在以下各种措施中，当承受冲击或振动载荷时对防止螺纹联接松脱无效。采用具有增大摩擦力的防松装置，如螺母与被联接件之间安装弹簧垫圈采用以机械方法来阻止回松的装

3、置，如用六角槽形螺母与开口销采用人为方法（如胶和焊，将螺纹副转为非转动副设计时使螺纹联接具有自锁性能（即使螺纹升角当量摩擦角）汽车下部，由发动机、变速器、通过万向联轴器带动后轮差速器的轴，。心轴转轴传动轴键联接的主要用途是使轮与轮毂之 沿轴向固定并传递轴向力沿周向固定并传递扭距安装拆卸方便对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若为机架，将得到双曲柄机构。最长杆与最短杆相邻的构件最短杆与最短杆相对的构件曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时死点位置。不存在曲柄与连杆共线时为 摇杆与连杆共线时为平面四杆机构无急回特性时，行程速比系。k1k1k=1二、填空题（每空 1 分，共 10 分）普通V 表面上印

4、有B2240，它表示该V 带是型，长度为2240mm。滚动轴承的基本额定动载荷是指。在工作中同时仅承受的轴，叫心轴。从动杆的端部形状有、和平底三种。轴上安装零件有确定的位置，所以要对轴上的零件进行固定和固定。第 2 页 共 16 页带传动主要是依靠来传递与动和动力。螺纹联接防松的根本问题在于。三、判断题（1 10 分。提高零件的表面质量能提高机械零件的疲劳强度（）机械零件在磨合期间的工作时间越长越好（）一对圆柱齿轮，通常把大齿轮的齿宽做得比小齿轮宽一些（）键联接设计中，键的长度主要根据传递转矩的大小选定（）圆柱滚子轴承只能承受轴向载荷（）带传动中小带轮为主动件，则带内拉应力的最大值发生在进入大

5、带轮处（）普通平键联接是依靠键的上下两平面间的摩擦力来传递扭矩的（）带传动中弹性滑动现象是不可避免的。（）工作中转动的轴称为转轴。（）曲柄摇杆机构的摇杆两极限位置间的夹角称为极位夹角（）四、简答题（25 分） 分） 分）第 3 页 共 16 页（10 分4 齿，试求：4按图中n41的转动方向。为使中间轴所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1 2 的轮齿旋向。14所受的各分力方向。n4n4442II3II11分析题 分）根据图中注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。aba；b五、计算题（25 分）1.计算图示两机构的自由度分。第 4 页 共 16 页1425362.在图示轮系中，已知z =z =

6、40，z =z =30，z =z =100，求：i（8分）1425363. （12 分）图中由 4 个铰制孔螺栓联接组成的螺栓组承受偏心载荷，找出受剪力最大的螺栓。第 5 页 共 16 页机械设计基础 试题一 标准答案及评分标准一、选择题（每题 2 分，30 分）二、填空题（每空 1 分，共 10 分）B、公称长度轴承的基本额定寿命达到一百万转时的载荷弯矩轴向 轴向带与带轮表面摩擦阻止摩擦副的相对运动三、判断题（1 10 分。1.3. 4. 5. 6. 7. 9. 10. 四、简答题（25 分）分）产生微细的疲劳裂纹，裂纹的蔓延扩展使金属微粒剥落下来形成疲劳点蚀。分）两工作表面间必须有楔形间隙

7、两运动表面间必须连续充满润滑油两工作表面间必须有相对滑动，且滑动的方向必须保证润滑油从大截面流入，小截面流出。（共 10 分）图中所示斜齿圆柱齿轮传动蜗杆传动组成的传动装置。动力由轴输入，蜗轮4 右旋齿，试求：（12分）为使蜗轮4按图中n4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向。答：转向如图，箭头下上。（22 分）为使中间轴所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1 和齿轮2 1 2 右旋。（36分，每个分力1分）在图中画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力方向。第 6 页 共 16 页n4n4442Fa4IIFr4Ft4n1Fa3Fr33Fa3II11分析题 分）根据图中注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。

8、a 曲柄摇杆机构 b 双曲柄机构五、计算题（25 分）1.计算图示两机构的自由度分。n 8P11LP1Hn 38 2111 11425362.在图示轮系中，已知z =z =40，z =z =30，z =z =100，求：i（8142536解：zni13z1 2.5ni H 1nn43 z6 n43.54nnzn6H4Hnnnnn34n 0 i6 n 1 nn4 2.5 3.5 8.75H3H第 7 页 共 16 页3.(12 分)解：如下图所示，利用力平移原理，将载荷P 向螺栓组中心简化，得到使钢板产生下移趋势的载荷，P 16kN和使钢板产生绕螺栓组分布中心转动趋势的扭矩TT 16 425 6

9、800Nm在力P 作用下，每个螺栓受到的剪力为F16kNSP在 T 作用下，每个螺栓受到的剪力为FsTT4602 17.7kNFSTFFFSTSPSPFSTFFFSPFST求每个螺栓上剪力的合理，可知右边两个螺栓收到的剪力最大F max第 8 页 共 16 页机械设计基础试题 二一、填空题（每空 1 分，共 10 分）渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件为。轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。键联接的主要用途是。轮系通常分和两种基本形式。齿轮传动的失效形式有（列举三种）带传动主要是依来传递与动和动力。双头螺柱联接的两被联接件之一是孔，另一是孔。二、选择题（每题 2 分，30

10、 分）在一个生产塑料薄膜机器中的平行轴齿轮传动。已知传递动力较大，速度不高，要求运转平稳，齿轮两端采用两个滚针轴承支承，则该齿轮传动宜选。直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮斜齿圆锥齿轮紧螺栓联接可按拉伸强度进行计算考虑到拉扭复合作用只须将拉伸载荷增大至原来的倍。1.11.21.31.41.5带传动在工作中产生弹性滑动，是由于原因而造成的。带与带轮之间的摩擦系数偏低带绕过带轮时产生离心力带的松边与紧边的拉力不等m(Z一对标准直齿圆柱齿轮，如果安装时中心距12 增大 减小 不变图中，键联接所采用的。Z )2时，传动比的值将。楔键切向键平键半圆键第 9 页 共 16 页在蜗杆传动中，当其它条件相

11、同时，增加蜗杆头数则传动效率。降低提高不变或提高也可能降低轴环的用途。作为轴加工时的定位面提高轴的强度提高轴的刚度使轴上零件获得轴向固定在轴的初步计算中，轴的直径是来初步确定的。弯曲强度扭转强度轴段的长度轴段上零件的孔径采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成。相隔180 相隔120130 相隔90在轴的同一母线上带传动采用张紧轮的目的是。减轻带的弹性滑动提高带的寿命改变带的运动方向调节带的初拉力当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采。带传动一对齿轮传动轮系传动限制蜗杆直径系数q，是为了。 保证蜗杆有足够的刚度 提高蜗杆传动的效率 减少加工蜗轮刀具的数目，便于刀具标准化。13.

12、在轮系中加入惰轮可改变轮系的。 传动比 转向不起任何作用普通平键联接传递动力是。两侧面的摩擦力 两侧面的挤压力上下面的挤压力上下面的摩擦力与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是。 惯性力难以平衡点、线接触，易磨损 设计较为复杂 不能实现间歇运动三、判断题（1 10 分。根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的（）普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭矩的（）三角形螺纹具有较好的自锁性能。螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松（）第 10 页 共 16 页，hac都是标准值的齿轮是标准齿轮（）

13、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比的大小仍保持变（）机构是具有确定运动的构件组合（）凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律（）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（）带传动中的打滑现象是可以避免的（）承受静载荷的转轴上某点弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力（）四、简答题（共 30 分）（5 分）什么是曲柄摇杆机构的机会运动特性？举例说明急回特性在生产中有什么意义？（5分）带传动中，打滑和弹性滑动有何不同？3.（6 分）试判断下列推力轴承中，哪一个能形成液体动压油膜？ 为什么？abcdabcd4.（8 分）图示传动，蜗杆主动。如要求

14、轴所受轴向力为最小。试确定蜗杆的螺旋方向；在图上标出蜗轮的螺旋线方向；第 11 页 共 16 页说明轴的转向；画出蜗轮 2 和小齿轮 3 所受轴向力的方向。41n2II32II35. 作出下列机构图示位置压力角分）六、计算题（20 分）1.（5 分）计算图示机构的自由度。.6分已知带传动传递功率P=7.5kv=10m/F1和松边拉力F2的关系为F1=2F，求：紧边拉力F1、有效圆周力Fe 和初拉力F0 的大小。第 12 页 共 16 页3.（9 分）图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z1=z2=20，z3=60，z4=2，z5=401 转向如图所示，卷筒直径D=136mm。试求此时重物是

15、上升还是下降。第 13 页 共 16 页机械设计基础 试题二 答案一、填空题（每空 1 分，共 10 分）1.m m 1212弯矩 扭矩对轴上零件周向固定并传递转矩带与带轮之间的正压力所产生的摩擦力二、选择题（每题 2 分，30 分）三、判断题（1 10 分。 四、简答题（5 分）什么是曲柄摇杆机构的机会运动特性？举例说明急回特性在生产中有什么意义？为了提高机械的工作效率，应在慢速运动的行程工作（正行程，快速运动的行程返回（反行程，比如牛头刨床在工作时，工作行程慢而空回行程快。（5分）带传动中，打滑和弹性滑动有何不同？由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以

16、避免的。3.（6 分）试判断下列推力轴承中，哪一个能形成液体动压油膜？ 为什么？abcdabcda不能b能c能d不能判别准则是：看摩擦表面的运动是否将润滑油由大口带向小口，若是，则能产生液体动压油膜，否则不能。第 14 页 共 16 页4.（8 分）图示传动，蜗杆主动。如要求轴所受轴向力为最小。试确定蜗杆的螺旋方向；答：蜗杆左旋（2分）在图上标出蜗轮的螺旋线方向；答：蜗轮左旋（2分）2分）画出蜗轮 2 和小齿轮 3 所受轴向力的方向。（2 分）1nnII2II4Fa2Fa32II335 作出下列机构图示位置压力角（6 分）六、计算题（20 分）1.计算图示两机构的自由度（5 10 分。n 6P8LP1Hn 36 28 1 1.6分已知带传动传递功率P=7.5kv=10m/F1和松边拉力F2的关系为F1=2F，求：紧边拉力F1、有效圆周力Fe 和初拉力F0 的大小。第 15