西安交大机械设计基础四套试题

一、单项选择题（每小题2分，共10分）1、 平面四杆机构中存在死点取决于一是否与连杆共线。A主动件 B从动件 C机架 D摇杆2、 对于双摇杆机构，最短杆与最长构件的长度之和一B一大于其余两构件长度之和。A一定 B不一定 C一定不3、 与连杆机构相比，凸轮机构的最大缺点是——B一。A惯性力难以平衡 B点、线接触易磨损C设计较为复杂 D不能实现间歇运动4、 用标准齿条形刀具加工ha*=1,a=20。的渐开线标准齿轮时，不发生根切的最少齿数是亠。TOC\o"1-5"\h\zA14 B15 C16 D175、一对标准渐开线齿轮啮合传动，若齿轮安装中心距稍大些，则两轮的角速比（W]/w2）。A变大 B变小 C不变二、 填空题（每空格1分，共20分）1、决定渐开线齿廓形状的基本参数是 m 、 Z a 。2、滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从凸轮旋转中心至U一 最短的距离。3、试说出2种可作间歇运动的机构：一槽轮机构 棘轮机构 。4、机构具有确定运动的条件是——机构的自由度等于原动件数冃 。5、 假定凸轮机构从动件运动规律相同，则基圆半径较大的凸轮对应点的压力角一较高——，传动性能 较好 ，但结构尺寸 较大 。6、若已知转角的比例尺为Ug=3°/mm，则图纸上量出20mm相当于凸轮转角为——60° 。7、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 m]=m2=m 和 旳=a2=a 。其连续传动的条件是 £=B]B2/pb刁1 。8、凸轮机构是将 凸轮的连续运动 运动转换为 或——摆动 运动的机构。9、凸轮机构中，若从动件的运动规律是等加速等减速运动规律，则存在 冲击，因此，它适用于中速、 中载 的场合。三、 判断题（对的打“丿”错的打“X”，每题1分，共5分）1、 零件是机械中制造的基本单元体，而构件则是机械中运动的基本单元体。（V）2、 压力角就是主动件能受驱动力的方向线与该点速度的方向线之间的夹角。（X）3、从动件的位移线图是凸轮轮廓设计的依据。 （V）4、渐开线齿轮啮合时，啮合角恒等于节圆的压力角。 （V）5、 对运动机构来说死点位置一般是不利的，但工程中也可以利用机构的死点位置来满足某些工作要求。（V）四、 综合分析题（每格1.5分。共12分）1、有一铰链四杆机构，已知AB=30mm，BC=70mm，CD=50mm，AD=60mm，其中AD为机架，试分析:1）、该机构是铰链四杆机构基本型式中的 曲柄摇杆 机构；2）、当各构件长度不变时，以 AB 为机架时，可得到双曲柄机构；—3）、若极位夹角0=20°，机构一具有 急回特性，此时，行程速比系数K=——1.25——；一4） 、该已知机构中，当以 CD 构件为主动件时，会出现 二个 个死点位置；5）、若其余已知条件不变时，只是AB长度增加到35mm，则CD杆的摆角将一增大

若其余已知条件不变时，只是BC长度变为85mm,则该机构为一双曲柄 机构。五、作图题(共13分)1、已知一对正确安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的齿顶圆、基圆及中心距和主动轮的转向，如图示。画出理论啮合线n1n2；标出实际啮合线B1B2；标出啮合角a'；画出两轮的节圆、分度圆，用半径符号标出，并说明它们之间的关系；若m=2mm， a=20时，用量得的B1B2长度，计算重合度£。①②③④如图所示，其中r=r',r=r'1122c=B1B2/pbN17/nmcosa=7/5.9=1.2六、计算题(13分+12分+15分，共40分)1、 已知一对标准安装的外啮合渐开线正常齿制的标准齿轮传动，压力角a=20°，模数m=2mm，传动比i12=2.5，中心距a=70mm，试求：两轮的齿数；小齿轮的分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径、基圆半径、节圆半径；小齿轮齿廓曲线在齿顶圆上的曲率半径及齿顶圆压力角。%懈儒a二 二?ftr6)f二〉21匚才2)二4 2^r=2」二a#,im二n? _& -ta/r ~J2*****中二三s-上“ad=y二丿二w"、=名如*二”卜4畑鼻nM*二年z—玄丨’ 气hA无 °"W、.H一闍粘匕卜诂二込!「斗7e二心加Mg,心二卩2、 在图示轮系中，已知各轮的齿数z1=z3'=20，z2=z3=40，z2年z—玄丨’ 气hA无 °"W、.H一闍粘匕卜诂二込!「斗7e二心加Mg,心二卩3、计算下列各机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度及虚约束需逐一指出。匚W3、计算下列各机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度及虚约束需逐一指出。匚W»戸-1一、填空题（每空格1分，共30分）1、 零件是机械中——制造—的基本单元体，而构件则是机械中—运动——的基本运动单元体。2、我们把四杆机构中 回程 的平均速度大于工作行程的平均速度的性质，称为急回特性。实际生产中常利用这一特性来缩短一 时间，以提高一生产效率一。TOC\o"1-5"\h\z3、机构具有确定运动的条件是 自度度数等于原动件数冃，即w=F〉0 。4、 齿轮传动时，两齿轮的瞬时传动比（变、不变） 不变 。5、对正常齿制的标准直齿圆柱齿轮而言，避免根切的最小齿数是 17 。6、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是 m]=m2=m 和 a]=a2=a ;其连续传动的条件是 g=B1B2/pb习1 。7、决定渐开线齿廓形状的基本参数是 m 8、凸轮机构中，若从动件的运动规律是等速运动规律，则存在一刚性 冲击，因此，它只适用于 低速 轻载 的场合。9、当机构处于死点位置时，机构的压力角为 a=90° 传动角为 ， 此时 从动件 与连杆共线。

10、凸轮机构由 凸轮 从动件 机架——三个基本构件组成。11、根据组成运动副的两构件间的接触方式不同，运动副可分为一副和一 副两种。12、当机构的极位夹角。〉0（k>1）时，机构 具有一急回特性，k越——大 急回特性越明显。13、 齿轮的齿廓加工方法最常用的是切削加工法，根据切齿原理的不同，可分为—成形法—和 范成法 二种。二、 判断题（对的打“丿”错的打“X”，每题1分，共6分）TOC\o"1-5"\h\z1、点或线接触的运动副称为低副。 （X）2、任何构件的组合均可构成机构。 （X）3、 压力角越大，则机构传力性能越差。 （丿）4、 从动件的位移线图是凸轮轮廓设计的依据。 （丿）5、 对于双摇杆机构，最短杆与最长构件的长度之和一定大于其余两构件长度之和。（X）6、 节圆是一对齿轮在啮合时才存在的量。 （丿）三、 作图题（共15分）1、一对按标准中心距安装的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，正常齿制，其模数m=2mm，齿数Z1=20,Z2=35,压力角a=20°，试按1：1比例，绘制该对啮合齿轮的分度圆、节圆、基圆；标出啮合线和啮合角;用量得的b1b2长度，计算重合度。呂04此二怦认卩&二耳感说tt呂04此二怦认卩&二耳感说tt二f巧>vl ji 仏'春 a'+^-« ■. ■ Jk—: —…- _.H.-. '—%w 、m：=四、综合分析题（每格1.5分。共12分） 、•- .「• •■::L .■ . ■f■- -1、现有四个标准齿轮，A齿轮：mx=4mm,Z=25；B齿轮：m2=4mm,Z2=50；C齿轮：m3=3mm,Z3=60,D齿轮：m4=2.5mm，Z4=40。试分析：1）、A、B、C、D四个齿轮中， 一齿轮的齿廓最平直，因为一基圆半径最大 。2）、A、B、C、D四个齿轮中， 一齿轮的全齿高最短，因为 m最小 。3）一A.D一两个齿轮的淅开线形状相同，因为 基圆半径相等 o4）A.B 两个齿轮用同一把滚刀制造，因为 m相同 o五、计算题（12分+10分+15分、共37分）应得到何种机构。宀」3应得到何种机构。宀」3、计算下列各机构的自由度1、在图示轮系中，已知各轮的齿数Z]=17,z2=23,z3=60,z2'=z3'=20,z4=40,nB=200rmin，转向如图示。试求轴A转速nA的大小和方向。2、已知铰链四杆机构各构件的尺

一、单项选择题（每小题2分，共20分）1、闭式软齿面齿轮传动中，齿轮最可能出现的破坏形式为 ——。a齿面胶合b齿面疲劳点蚀C齿面磨料磨损d轮齿折断2、三角传动工作时，与带轮轮槽接触 。a.带的底面 b.带的顶面 c.带的两侧面3、蜗杆传动比的表达式为 C 。ndndnzi——1— 2-i—―^——1i—^— 2ndndnza. 2 1b.22c. 2 14、只承受弯矩的轴，称为_b 。a.转轴b.心轴C.传动轴5、 柱销式联轴器是属于—c—联轴器。a.固定式b可移式c弹性 d安全6、 采用合金钢和热处理的办法来提高轴的一，并无实效。a表面硬度 b强度 c工艺性 d刚度7、齿面接触疲劳强度设计准则是针对齿轮建立的。a.齿面点蚀b.齿面胶合 c.齿面磨损8、普通平键是靠键的一C一来传递扭矩。a.下表面b.两侧面C.上、下表面2KT（卩土1>1ZZZ88、普通平键是靠键的一C一来传递扭矩。a.下表面b.两侧面C.上、下表面2KT（卩土1>1ZZZ8H9、齿轮传动按接触疲劳强度设计"1时（"中的H应该取10、max@]t] }t]H1c. H1对于转轴的强度计算a.弯矩a.d.minfc]t]}口 H1 H2H2填空题（每空格2分，应按―C计算。b.扭矩共20分）c.弯矩、扭矩合成的当量弯矩1、带传动最大的有效圆周力随着1、带传动最大的有效圆周力随着预紧力-0_和—Q—的增大而增大。2、根据滚动轴承代号，分别写出相应的含义6216表示轴承类型一 ，内径尺寸806216表示轴承类型一 ，内径尺寸80mmmmmm30516表示轴承类型一圆锥滚子轴承一，内径尺寸一40一3、蜗杆传动的失效经常发生在—蜗轮卜4、当带在 进入小带轮应力达到最大值。5、对轴上零件的周向固定，大多数是采用 —、过盈—配合的固定方式。三、简答题（每题5分，共15分）1、何谓带传动的弹性滑动和打滑？二者的性质有何不同？带在紧边和松边时弹性伸长量不同,因此必然在包角范围内产生收缩或伸长,与带轮表面产生相对滑动,打滑是一种全面的相对滑动.

弹性滑动是带传动固有特性.打滑是一种失效形式.2、 6314轴承代号的含义（轴承类型、精度等级、内径尺寸、直径系列）6314表示轴承类型代号为6，即深沟球轴承。尺寸系列代号为03，即直径系列为3系列。（中系列）内径尺寸为14X5=70mm。精度等级为IpO,即普通级。（4分）3、三角带传动中，为什么要验算下列几项：1）5m/s<v<1）5m/s<v<25m/s3) 1min1） 验算v是为了控制离心力和带中的拉力,考虑带的承载能力和寿命a>120。2） 1 是为了提高承载能力,防止小轮打滑D>D 、 b3） 1 1min是为了控制弯曲应力b四、设计计算（共45分）1、如图所示，已知轴承1径向载荷R1二2100N，轴承2径向载荷R2二1200N，轴向外载荷Fa_900N，轴承转速n=1500厂/mm，运转中有中等冲击打-1.2，室温工作，预期寿命AL>5000hhx=1选用轴承型号7307AC，已查得C=33400N，e=°7,S=°7R，L>5000hhx=1A>eR时，X=0.41，y=0.85，试计算轴承寿命是否满足要求。（15分）解：A1A2A=0.7R=0.7x解：A1A2A=0.7R=0.7x2100=1470N,S=0.7R=0.7x1200=840N2A=S1S1=S1=S21470=S-F2aA=S21取最大值，即：-Fa取最大值，1=1470NA=S-F即： 2 1a=1470+900=2370N= =0.7=e,「・X=1,Y=0\o"CurrentDocument"R2100 1 11A2370—= =1.98>e,「・X=0.41,Y=0.85\o"CurrentDocument"R1200 2 22P=XR+YA=R=2100N,1 11 111P=XR+YA=0.41x1200+0.85x2370=2506.5N2 22 22RS故危险轴承为2故危险轴承为2轴承验算寿命16670C 16670 33400L= ( )e= ( )3nfp 15001.2x2506.5=15217.3h>5000h故轴承满足要求。2、故轴承满足要求。2、文字说明代号所指之处轴系结构的错误所在，并画出改进后的轴系结构。（20分）⑤静止件和活动件相碰3、三角带传动传递的功率卩=7.5KW，平均带速v=l°m/S，紧边拉力是松边拉力的两倍（即F二2F F F F1 2），试求紧边拉力1、有效圆周力e及初拉力0。（10分）P7.5F二二 二0.75KNeV10F二2F,F-F二F1 2 1 2 eF二0.75KN,F二1.5KN,F二F-F/2二1.5-0.75/2二1.125KN21010故紧边拉力为1.5KN，松边拉力为0.75KN，初拉力为1.125KN，有效圆周力为0.75KN一、 填空题（将正确的序号填入空格内，30X1=30分）1、 增加包角a使整个接触弧上摩擦力总和增加，从而提高传动能力。因此水平装置的带传动，松边放TOC\o"1-5"\h\z置在一上部 。2、当带在—紧边 进入小带轮应力达到最大值。3、带传动的主要失效形式一打滑 和 带的疲劳破坏 。4、对于闭式软齿面齿轮来说，—齿面点蚀是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按—齿根弯曲疲劳强度一进行校核。5、蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的。主动件是一蜗杆——从动件是一蜗轮 。6、 蜗杆的一轴向一模数与相配蜗轮的一端面——模数相等，并规定为标准值。7、 在蜗杆传动中，蜗轮圆周力与蜗杆的一轴向—力是大小相等方向相反；蜗杆的圆周力与蜗轮的—轴向 力是大小相等方向相反的。8、 根据加工方法不同，普通圆柱蜗杆除阿基米德蜗杆外，还有一渐开线蜗杆 和 法向直廓蜗杆 。9、对轴上零件的周向固定，大多数是采用键连接 过盈 配合的固定方式。10、 联轴器是把两根轴连接在一起，机器在运转过程中两根轴是一不可—分离的；若想把两根轴分开,必须在机器一停止—转动后才能进行。11、滚动轴承的基本结构由内圈 、— 滚动体—等组成。12、 代号为6204的滚动轴承的内径为一35—mm。13、蜗轮常用的材料为—青銅 和一铸铁一。14、 V带强力层的结构型式有线绳一结构和—帘布一结构两种，—线绳一结构柔韧性好。15、普通V带和窄V带的标记由—带型 —基准长度—和标准号组成。二、 判断题（正确者在括号内打（丿），错误者打（X） （10X1=10分）1、 打滑经常发生在大带轮上，所以只需考虑小带轮上的包角（X）2、 带轮应定期给予润滑（X）3、 可通过提高带轮工作表面粗糙度方法来提高其传动能力（X）4、 蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮的轴线是垂直相交成90° （V）5、 蜗杆传动与齿轮传动相比在获得大传动比时，仍能保持结构紧凑（V）6、 增大齿轮的模数，可以提高齿轮的接触强度（X）7、 转轴在工作中既承受弯矩，又承受转矩（V）8、 带传动中的弹性滑动是可以防止的（X）9、硬齿面硬度大于350HBS(V)10键是一种标准零件(V)三、选择题(将正确的序号填入空格中，20X1=20分)1、 在带传动中的各参数中，需圆整的是(D)带速 B.包角 C.小带轮直径D.中心距。2、 下列说法中错误的是(A)小带轮的包角总大于大带轮的包角带传动中带对带轮包围弧对应的中心角称为包角带对带轮包围的弧越长，摩擦力越大两轮的中心距越大，小带轮包角越大。3、 中心距的V带张紧程度，是以拇指能按下(C)左右为合适A.5mmB.10mmC.15mmD.20mm4、开式齿轮传动中，一般不会发生的失效形式为(A)A、轮齿的点蚀B、齿面磨损C、轮齿折断D、以上三种都不发生5、 以下关于凸缘式联轴器的论述，不正确的是(C)A、对中性要求高B、缺乏综合位移补偿能力C、传递转矩小D、结构简单，方便6、 两轴的轴心线相交成40。角，应当用(C)联轴器A、齿式B、十字滑块C、万向D、尼龙柱销7、 蜗杆传动的失效形式大多发生在(B)上。A、蜗杆 B、蜗轮C、蜗杆或蜗轮D、都不对8、自行车前轴是属于(A)A、心轴 B、转动轴C、传动轴9、车床的主轴属于(B)A、心轴 B、转动轴C、传动轴10、 轴的设计计算准则为：轴在满足强度要求的情况下，要有足够的(DA.强度和振动稳定性 B.刚度和强度C.强度和挠度D.刚度和振动稳定性11、 蜗杆主动时，为提高蜗杆的传动效率，可(A)A.增加蜗杆头数Zi B.增加蜗轮齿数C.增加蜗杆特性系数q D.增加蜗杆模数m12、 在滚动轴承中，以下各零件不需采用含铬的合金钢为材料的是(D)A、内圈B、外圈C、滚动体D、保持架13、 结构简便，定位可靠，能承受较大轴向力的常用轴向固定方法是(A)A、轴肩或轴环 B、圆螺母C、轴端挡圈D、轴套14、为了保证带的传动能力，应验算小带轮的包角円，并使円 C 。(A)<120。； (B)三120。； (C)<150°； (D)>150°3Z3n15、 按初估轴直径公式d三C'"计算出的直径，通常作为阶梯轴的一C一的尺寸。(A)最大处直径； (B)轴中间段直径；(C)最小处直径； (D)危险截面处直径；16、 一对啮合的齿轮，小齿轮为硬齿面，大齿轮为软齿面，因此有一B——。（A）Fl>^H2， [b]Hi>[b]H2； （B） F1=勺2， [b]Hi>回应；（C）务]<务2， 9]hi<9]h2； （D）务]>务2， 9]田工9]应。17、 在齿轮减速器中，一般将小齿轮的宽度b1取得比大齿轮的宽度b2一A一。（A）大； （B）小；（C）相等； （D）随意取值。18、 为了提高轴的刚度，应采取 D 的措施（A）以合金钢代替碳素钢； （B）以球墨铸铁代替碳素钢；（C）提高轴的表面质量； （D）加大轴径。19、 楔键联接与平键联接相比，前者的对中性（BA.好 B.差 C.与后者一样D.与后者无法比较20、 齿轮的齿面疲劳点蚀首先发生在——A 的部位。（A）靠近节线的齿根表面上； （B）靠近节线的齿顶表面上；（C）在节线上； （D）同时在齿根和齿顶表面上。四、简答题（4X5=20分）1、 什么是轴承的寿命？什么是轴承的额定寿命？轴承的寿命是指轴承在发生点蚀前所能达到的或超过的总转数或总工作小时数。额定寿命是指一批零件在相同的运转条件下，90%的轴承在发生点蚀前所达到的或超过的总转数或总工作小时数。2、 带传动中弹性滑动和打滑是怎样产生的？对传动有何影响？可否避免?弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念，打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的，而弹性滑动是由拉力差引起的，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避名的。打滑使从动件转速急剧下降，使传动失效，加剧带的磨损。弹性滑动引起滑动率。3、 对齿轮材料的基本要求是什么？常用的齿轮材料有哪些？（1） 齿面应用足够的硬度，以