机械设计基础考试题库及答案

机械设计基础考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在机械设计中，零件的强度是指零件抵抗（）的能力。A.弹性变形B.塑性变形C.断裂D.破坏2.带传动中，紧边拉力与松边拉力的关系满足（）。A.+B.−C./D.·3.齿轮传动中，为了减小动载荷，可以采取的措施是（）。A.增大模数B.增大齿宽C.提高齿轮制造精度D.增大中心距4.滚动轴承的基本额定寿命是指（）。A.轴承达到疲劳点蚀前所经历的总转数B.轴承达到塑性变形前所经历的总转数C.一批相同轴承在相同条件下运转，其中90%的轴承不发生疲劳点蚀前所经历的总转数D.轴承从开始使用到报废所经历的总转数5.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则该机构为（）。A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构6.设计V带传动时，限制带轮最小直径的目的是（）。A.减小带的弯曲应力B.增大包角C.限制带的离心应力D.减小带的长度7.普通平键连接的工作面是（）。A.上、下表面B.两侧面C.上表面D.下表面8.螺纹连接防松的根本问题在于（）。A.增加螺纹连接的刚度B.增加螺纹连接的强度C.防止螺纹副间的相对转动D.增加螺纹连接的预紧力9.蜗杆传动中，蜗杆头数增加，则传动效率（）。A.降低B.提高C.不变D.不确定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.角接触球轴承二、多项选择题（每题3分，共15分，全部选对得满分，漏选得部分分，错选或不选得0分）1.下列属于机械零件常见失效形式的有（）。A.过量弹性变形B.疲劳断裂C.表面点蚀D.共振E.塑性变形2.提高螺栓连接疲劳强度的措施包括（）。A.减小螺栓刚度B.增大被连接件刚度C.减小应力集中D.采用普通螺母E.增大预紧力3.齿轮传动中，影响齿面接触疲劳强度的主要几何参数有（）。A.模数mB.齿数zC.齿宽bD.压力角αE.分度圆直径d4.下列联轴器中，属于刚性联轴器的有（）。A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.套筒联轴器E.弹性柱销联轴器5.轴的强度计算方法主要有（）。A.按扭转强度计算B.按弯曲强度计算C.按弯扭合成强度计算D.按疲劳强度安全系数校核计算E.按刚度计算三、填空题（每空1分，共15分）1.机械零件设计计算准则主要包括强度准则、刚度准则、______准则和可靠性准则等。2.带传动的主要失效形式是______和带的疲劳断裂。3.根据齿轮传动的工作条件，可分为闭式传动和______传动。4.蜗杆传动中，规定______的参数为标准值。5.滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和______代号构成。6.根据承受载荷的方向，滚动轴承主要分为向心轴承、推力轴承和______轴承。7.键连接的主要类型有平键连接、半圆键连接、楔键连接和______连接。8.螺纹连接的基本类型有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和______连接。9.链传动中，链节数最好取______数。10.在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为______。11.凸轮机构从动件的常用运动规律有等速运动规律、等加速等减速运动规律和______运动规律。12.弹簧的主要功能有缓冲吸振、控制运动、储存能量和______。13.滑动轴承的润滑状态主要有边界润滑、混合润滑和______润滑。14.轴的常用材料主要是碳素钢和______。15.联轴器和离合器都是用来连接两轴并传递运动和转矩的装置，区别在于联轴器在机器运转过程中______分离。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述带传动中弹性滑动和打滑的本质区别。2.什么是齿轮的根切现象？标准齿轮不产生根切的最少齿数是多少（压力角为20°，齿顶高系数为1）？3.说明滚动轴承基本额定动载荷C的含义。4.简述螺纹连接预紧的目的是什么。五、分析计算题（每题10分，共30分）1.图示为某减速器输出轴结构简图，轴上装有齿轮和联轴器。已知齿轮所受圆周力=5000N，径向力=1820N，轴向力=800N，齿轮分度圆直径d=(1)画出轴的受力简图。(2)计算垂直平面（XY平面）内轴承A、B的支反力。(3)计算水平平面（XZ平面）内轴承A、B的支反力。2.某单级直齿圆柱齿轮减速器，传递功率P=10kW，输入轴转速=1450r/min，传动比i=4，单向运转，载荷平稳，电动机驱动。小齿轮材料为40Cr调质，大齿轮材料为45钢调质。试按齿面接触疲劳强度初步计算小齿轮的分度圆直径。（提示：可取载荷系数K=1.3，齿宽系数=1.0，接触疲劳许用应力3.某设备中用一对角接触球轴承支承一根轴（两端固定支承）。已知轴承1、2所受径向载荷分别为=2000N，=1500N，轴向外载荷=800N（方向指向轴承1），轴径d=50mm，转速n=1480r/min，有中等冲击，预期寿命=5000h。试选择轴承型号。（提示：初选7210C轴承，查手册得其基本额定动载荷C=38.5kN机械设计基础考试题库参考答案一、单项选择题1.D2.C3.C4.C5.C6.A7.B8.C9.B10.C二、多项选择题1.ABCE2.ABC3.CE4.AD5.ACD三、填空题1.耐磨性2.打滑3.开式4.蜗杆轴向5.后置6.向心推力（或角接触）7.切向键8.紧定螺钉9.偶10.连架杆11.简谐（或余弦加速度）12.测量力13.流体动压14.合金钢15.不能（或不可以）四、简答题1.弹性滑动是由于带的弹性变形引起的带与带轮之间的微量相对滑动，是带传动的固有特性，不可避免。打滑是由于过载引起的带在带轮上的全面滑动，是失效形式，可以且应该避免。2.用范成法加工齿轮时，若刀具齿顶线（或齿顶圆）超过被加工齿轮的啮合极限点，则刀具将把轮齿根部已加工出的渐开线齿廓切去一部分，这种现象称为根切。标准直齿圆柱齿轮（α=,=3.基本额定动载荷C是指滚动轴承的基本额定寿命恰好为转时，轴承所能承受的恒定载荷值。对于向心轴承，指的是纯径向载荷；对于推力轴承，指的是纯轴向载荷。4.预紧的目的在于：①增强连接的可靠性和紧密性，防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移；②提高螺栓的疲劳强度；③对于承受横向载荷的普通螺栓连接，预紧力在被连接件间产生的摩擦力来平衡外载荷。五、分析计算题1.(1)受力简图（略，需画出轴的空间受力，包括,,(2)垂直平面（XY平面）支反力计算：由∑=0：×L由∑=0：+−(3)水平平面（XZ平面）支反力计算：由∑=0：×L由∑=0：−+−=2.计算步骤：(1)计算小齿轮转矩：=(2)确定需用接触应力：取较小值[(3)代入设计公式：≥====故，按齿面接触疲劳强度初步计算的小齿轮分度圆直径应不小于50.53mm。3.计算步骤：(1)初选轴承：7210C。(2)计算派生轴向力：需先确定e。假设、未知，先估算。通常先计算/查e。取总轴向力估算对象为轴承1，但需迭代。简化计算，已知指向轴承1，则轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”。对于角接触球轴承，派生轴向力=e，但e未知。常用近似：对于α=的角接触球轴承，可取e≈0.4∼则=e=e=0.43(3)计算轴承的轴向载荷：因为+所以轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”。故：==(4)计算当量动载荷P：对于轴承1：/=需查取径向系数X、轴向系数Y。假设查得=0.44=对于轴承2：/则=1=(5)计算轴承寿命，取P==