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.球面副 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.进行极限转速计算C.进行疲劳寿命计算 D.进行热平衡计算

2、6.柴油机曲轴中部的轴承应采用( )A.整体式滑动轴承 B.部分式滑动轴承C.深沟球轴承 D.圆锥滚子轴承7.螺纹联接的自锁条件为( )A.螺纹升角当量摩擦角 B.螺纹升角摩擦角 C.螺纹升角摩擦角 D.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. B. C. D. 9.铰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.从动件与机架共线位置C.主动件与连杆共线位置 D.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.圆锥滚子轴承11.作单向

3、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C.V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.将产生刚性

4、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b B.模数mC.齿数z D.压力角17.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( )A.mt1=ma2, t1=a2,= B.ma1=mt2, a1=t2,= C.mt1=ma2, t1=a2,=- D.ma1=ma2, a1=t2,=- （注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）19.下列联轴器中，能补偿两轴的相

5、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(bh)，一般应根据_按标准选择。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_

6、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H1_H2。28.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，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

7、.计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，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i12=3,小齿轮的齿数z1=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：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80，运动从轴输入，轴输出，n=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴的转速n及转动方向。36.某轴用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Fr=9000N,Fr=5000N，其内部轴向力分别为FS=243

8、0N,FS=1350N,传动件作用于轴上的轴向力FA=1000N,判断系数e=0.32,当Fa/Fre时，X=1,Y=0,当Fa/Fre时，X=0.4，Y=1.88。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B0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=90时，从动件走过的位移S1；(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度。说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线； (2)S1和只需在图上标出，不必度量出数值。38.图示为用一对圆

9、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一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1.A 2.B 3.D 4.A 5.C6.B 7.A 8.C 9.A 10.C11.A 12.C 13.B 14.B 15.A16.C 17.B 18.B 19.D 20.A二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)21.受力情况22.223.两者相等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(本大题共2小题，每小题6分，共1

10、2分)31.蜗轩转动方向如图所示 蜗杆为右旋 Ft2与蜗轮分度圆相切，指向左端 Ft1与蜗杆分度圆相切，指向右端 Fa1与蜗杆轴线平行，指向右 Fa2与蜗轮轴线平行，指向左32.螺栓受到拉应力和扭转剪应力的作用 = 拉应力， d1螺栓最小直径， 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处为复合铰链 H处(或I处)为虚约束，应除去 (2)计算自由度 n=6, PL=8, PA=1 F=3n-2P1=PH =36-28-1 =134.i12=3 Z2=i12Z1=318=54 a=(z1+z2) m= =3mm d1=mz1=318=54mm d2=mz2=35

11、4=162mm da1=d1+2ha*m=54+6=60mm da2=d2+2ha*m=162+6=168nn35.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1、2组成一个定轴轮系。 对于3、4、5、H组成的行星轮系，有 i 将n5=0代入上式得 即 =1+4=5 (1) 对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有 i 即=-2(2) 联立解(1)、(2)式，并考虑到n=n1, n2=nH,n3=n得 将n=1000r/min代入，得n=-2500r/min 负号说明n转向与n转向相反。36.轴向力：FS+FA=2430+1000=3430NS 轴承被放松 Fa=FS=2430N 轴

12、承被压紧 Fa=FS=3430N 当量动载荷 Fa/Fr=2430/9000=0.27e X=0.4 Y=1.88 P=XFY+YFa=0.45000+1.883430=12672.6N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-方向转90，在图上正确标出S1 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； (1

13、0)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

14、可能失效的形式为_拉断 。二、单项选择题（每个选项0.5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) 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，其传动角为A 。（A）0 （B）90 （C）90 （D）0S2 1620+22001184 Fa2=S2=1184 Fa1= S1+Fx=3820 Fa1/Fr1=3800/5200=0.73e=0.37 Fa2/Fr2=1184/3800=0.31

15、e=0.37 P1=0.4*5200+0.4ctg140*3820=8208 P2=Fr2=3800一、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. 凸轮机构基圆半径越_大_，压力角越_小_，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

16、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1.5T，则应_安装一对平键_。 （A）把键长增大到1.5倍，（B）把键高增大到1.5倍 （C）把键宽增大到1.5倍 （D）安装一对平键8. 螺纹的公称直径是指它的_外径_，螺纹“M12X1.5左”的含义是_左旋细牙螺纹公称直径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_扭转_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毫米，则螺杆应转_1/3_圈，11.国标规定，三角带有_ Y Z A

17、 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_带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（B） 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_变小_，15.渐开线齿廓形状取决于_基圆_直径大小，16.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是_模数相等，压力角相等_，17.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿数目_多_，齿轮传动越_平稳_，18.一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿距为15.7毫米，齿根圆直径为367.5mm，则该齿轮的齿数为_76_，19.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_。20.轮系通常分为_定轴轮系_和_行星轮系_两种。二、简要回答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rb； （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