非机械专业《机械设计基础》试题及答案

一、填空题两构件通过 点 或_线 接触组成的运动副称为高副.机构要能够动，其自由度必需 大于零 。满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为_曲柄摇杆机构 机构,取最短杆为机架时，为 双曲柄 机构。在凸轮机构当从动件的运动规律等速简谐〔正弦加速度运动 运动将消灭 刚柔性〔无 冲击。4V带传动的主要失效形式是_打滑 和 发生疲乏损坏 .直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，节点 处的接触应力为计算依据，其载荷由 一 对齿轮担当。斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数的关系为 mn=mt＊cosβ (写出关系式〕.工作时既受弯矩又传递转矩的轴称为 转 轴。传动轴只传递转矩而不承受弯矩，心轴只承受弯矩而不传递转矩，转轴既传递转矩又承受弯矩对于闭式软齿面齿轮传动，主要按齿面接触强度进展设计,而按齿根弯曲强度进展校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是d.模数相等、压力角相等和螺旋角相等方向相反.9。凸轮机构中，从动件的运动规律取决于_凸轮轮廓 的外形。10带轮的基准直径越小，带所产生的弯曲应力越 大 。11。两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为 运动副 。12。斜齿圆柱齿轮以 法向 模数为标准模数。法向模数=端面模数*螺旋角的余弦13。依据工作原理分类，螺栓联接承受对顶螺母防松是属于_摩擦 防松。盘形凸轮的基圆半径越 大 ,则该凸轮机构的传动角越大，机械效率越 高 。一般螺栓联接在工作时主要承受拉力,它的主要失效形式是螺纹局部的 压溃 或_剪断 。16。带传动中，小带轮直径越 小 ,弯曲应力越大，弯曲应力是引起带 疲乏破坏 的主要因素.17。磨粒磨损和弯曲疲乏折断是_开式 齿轮传动的主要失效形式。18.在铰链四杆机构中假设最短杆与最长杆长度和 小于或等于 其它两杆长度之和，则最短杆相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。19。型号为6307的滚动轴承，其内径d=_35 mm，公差等级为 零级 。二、选择题在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应当 .极位角表示极位特性，压力角，其余角为传动角，传动角越大，传力特性越强A．增大传动角 B．削减传动角 C．增大压力角 D．削减极位夹角2．在铰链四杆机构中，机构的传动角和压力角的关系是 。A．=180— B．=90+ C．=90— D．=链条的节数宜承受 。奇数 B．偶数 C．5的倍数 D．3的倍数带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 。1包角1

太小 ．初拉力FB0B

太小 C．紧边与松边拉力不等 对于一般螺栓联接，在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是 .压力 B．扭矩 C．拉力 D．拉力和扭矩6．渐开线标准齿轮的根切现象发生在 .A．齿数较少时 B．模数较小时 C．模数较大时 D．齿数较多时7．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有转变，其角速度比仍保持原值不变的缘由是 。A．压力角不变B．啮合角不变 C．节圆半径不变 D．基圆半径不变8．在以下四种型号的滚动轴承中, 必需成对使用。A．深沟球轴承 B．圆柱滚子轴承 C．推力球轴承 D．圆锥滚子轴承在计算轴的弯矩时常用当量弯矩M M2(T)2,式中在不变的转矩作用下可近e似取为 。对不变的转矩,=0.3；当转矩脉动变化时，=0。6；对频繁正反转的轴=1；A．0 B．0。3 C．0.6 D．1以下四种联轴器,能补偿两轴相对位移，且可缓和冲击、吸取振动的是 。A．凸缘联轴器 B．齿式联轴器 C．万向联轴器 D．弹性套柱销联轴器11。题1图为卷扬机传动示意图，图中序号3所示局部属于〔 )动力局部C。掌握局部

传动局部D。工作局部12.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为〔 )A.1C。m

B.m-1D。m+l13。无急回特性的平面四杆机构,其极位夹角为(极位角越大极位特性越强 〕A。0C.≥0

B.=0D。〉014。凸轮机构的主要优点是〔 〕A.实现任意预期的从动件运动规律C.适合于高速场合

B。承载力量大D.凸轮轮廓加工简洁15。在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，假设消灭运动失真现象，则应( 〕A.减小凸轮基圆半径C.减小平底宽度

B。增大凸轮基圆半径D.增大平底宽度16。棘轮机构中承受了止回棘爪主要是为了( 〕防止棘轮反转C。保证棘轮每次转过一样的角度

对棘轮进展双向定位D。驱动棘轮转动17.与一样公称尺寸的三角形粗牙螺纹相比，细牙螺纹( )A。自锁性好，螺杆强度低C.自锁性差,螺杆强度高

B.自锁性好，螺杆强度高D。自锁性差，螺杆强度低1 18。一般V带传动中，假设主动轮圆周速度为v，从动轮圆周速度为v，带的线速度为v,则1 v1=v=v2C.v1>v=v2

B。v>v>v1 D。v1=v〉v1 19。常用来传递空间两穿插轴运动的齿轮机构是〔 )A。直齿圆柱齿轮C。斜齿圆锥齿轮

直齿圆锥齿轮D.蜗轮蜗杆20.选择齿轮精度的主要依据是齿轮的〔 )圆周速度C。传递功率

转速D.传递扭矩21。对齿轮轮齿材料性能的根本要求是〔 )A.齿面要软，齿芯要韧C.齿面要软，齿芯要脆22.开式蜗杆传动的主要失效形式是( A。轮齿折断和齿面胶合C.齿面点蚀和齿面磨损

B。齿面要硬，齿芯要脆D.齿面要硬,齿芯要韧B。齿面磨损和轮齿折断D。齿面胶合和齿面点蚀23。在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为〔 〕周转轮系C。行星轮系

定轴轮系D.混合轮系24。型号为7315的滚动轴承，其内径是〔 〕3圆锥滚子轴承5推力球轴承6深沟球轴承7角接触球轴承+宽度系列代号(可省略〕+直径系列代号+内径写列代号〔5的倍数〕+内部构造代号A。15mmC.75mm

B.60mmD.90mm25。当机构中主动件数目〔 〕机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动.A。小于C。大于

B.等于D。大于或等于26.一对标准齿轮啮合传动时,其啮合角〔 〕其分度圆压力角。A.大于C。小于

B。等于D.可能等于也可能大于27。带传动中紧边拉力为F1,松边拉力为F，则马上打滑时F

和F的关系为〔 〕.A.F

/F=eμα

2B.F/F

1 2〉eμα1 2 2 1C.F2/F1=eμα D。F2/F1〈eμα28既能承受径向力又能承受较大轴向力的滚动轴承构造代号为〔 )。A.51000 B.N0000C.30000 D。60000三、推断题在铰链四杆机构中,。X在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。XV5．在蜗杆传动中，由于蜗轮的工作次数较少,因此承受强度较低的有色金属材料带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。X转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。V推力调心球轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷.X〔单列球轴承仅承受单向轴向荷载，双列球轴承可承受双向轴向荷载)四杆机构的传动角是指从动揺杆的受力方向与受力点的速度方向之间所夹的锐角 .〔X )σ

=σ+σ

+σ〔 V〕

max 1

b2 c螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶〔或内螺纹牙底〕相重合的假想圆柱体的直径。〔V 〕21312的材料和热处理硬度不一样Z1<Z，2它们的齿面接触应力σ=σ。( V )H1 H2四、问答题五、分析计算题1．在铰链四杆机构中，lAB=30mm,lBC=70mm，lCD=67mm，lAD=80mm，试推断该机构的类型，并说明理由。(6分〕曲柄摇杆机构由于30+80≦70+67，且最短边的邻边作机架题五、1图233图所示机构的自由度，假设含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。50个,7个,所以自由度=3＊5—2*7=1，其中e、f处为虚约束，d处仅仅是滑动副。计算图示机构的自由度,如有复合铰链、局部自由度和虚约束,必需编号明确指出。有虚约束，两处都有复合铰链，活动构件=7,低副=10，高副=0，自由度=3＊7-2*10=1,由一个自由度有一个主动力,所以机构有确定的运动。如题37图所示，设计一摇摆导杆机构。机架l =50mm，行程速比系数K=2，用图解ACAB法求曲柄的长度l 。AB〔注:写出简洁的作图步骤，并保存作图线〕5。图示机构中，L =72mm,L =50mm,L =96mm,L

=120mm问:AB BC CD AD此机构中,当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？假设存在，指出是哪一构件？〔必需依据计算结果说明理由〕当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构?50+120=170大于72+96=168，所以机构没有整转副，所以无论那个机构作为机架都只能得到双摇杆机构。6,并绘出蜗杆传动中蜗杆的三个分力方向〔12分〕逆时针t1t2a27。在一对斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为主动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力F 方向t1t2a2a1、F312的螺旋线方向，轴向力Fa1、F

及圆周力F

的方向，两轮转向.12顺时针旋转,2右弦,2〔2图中1轴向2轴向力水平向左〔1图中〕8。图示一斜齿轮一蜗杆传动装置(转向如图。〔1)3受力，用分力表示于啮合点A；〔2〕4转动方向〔标明在图上。逆时针e9p=16N/mm2，D=160mm,8个螺栓进展联接。eQ依据密封性要求，对于压力容器可取剩余预紧力Qr

=1。8Q〔工作载荷)。另外，螺栓材料s的屈服强度为=306，安全系数可取3。试计算其缸盖联接螺栓的直径d 。(此题15分〕1. 轴向工作荷载fe=p*a/z=1.6＊160*160/8=5120n;s2. 残余预紧力：fr=1。8*fe=1。8＊5120=9216，则总的轴向荷载为:fa=fe+fr=5120+9216=14336n；3. 螺栓材料的屈服强度为=3063，则【】=

除以s=306/3=102mpa;s s ss4. 故螺栓小径为：d≧√4*1.3fa/3。14/【】=15.25；s5. 查表，取m20，则螺栓分布圆直径为DO=D+2E+2B=160+2*〔20+〔3-6〕)+2B=?1035

=50,z

=30，z=20，i试求此轮系的传动比 。i1H

1 2 2 3 4 311。在图示轮系中,z1=40、z2=20、n1=120r/min，求使系杆转速nH=03的转速n3的大小和方向。p12。图示单个铰制孔螺栓联接，两被联接件的材料及厚度一样，该联接承受横向载荷为Ft=5000N,光杆局部直径为d0=9mm,h1=8mm<h2，螺杆的许用切应力［τ］＝100MPa，较弱受压面的许用挤压应力［σ]＝150MPa，试校核该螺栓联接的强度。p13．一对角接触球轴承反安装〔宽边相对安装。：径向力FrI=6750N，FrII=5700N，外部轴向力FA=3000N，方向如下图，试求两轴承的当量动载荷PI、PII，并推断哪个轴承寿命短些.Fs=0。7Fr，e=0.68，X=0.41、Y=0。87〔15分〕题五、5图。一工程机械的传动装置中，依据工作条件拟在某传动轴上安装一对型号为7307AC的36图所示.两轴承的径向载荷F=1000N,F=2060N，外加轴向载rl r2F=880N,内部轴向力为F=0。68Fe=0.68F／F≤e时，X=1，Y=0；当A S r a rF/F>e时，X=0.41,Y=0。87。试画出内部轴向力F 、F 的方向，并计算轴承的当量动载a r S1 S21 荷P、P1 。A某轴系部件用一对角接触球轴承支承.斜齿圆柱齿轮上的轴向力F＝1200N，方A向如下图，轴承内部轴向力F ＝2800N、F ＝2400N〔1〕试画出F

的方向，S1 S2 S1 S21的轴向载荷Fa1；(2〕FA1的轴向载荷Fa1。.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑,指出该设计的错误.要求：在图中用序号标注设计错误处；在图下方的空白处标注序号，按序号列出错误，并提出修改建议；不必在图中直接改正。看保藏的幻灯片“轴的作业”端盖与轴接触且无密封，应有肯定的空隙且装有密封；套筒与轴承接触时超过轴承内圈高度,使轴承装卸不便利，应低于轴承内圈高度;套筒顶不住齿轮，应使轴肩适当向齿轮内部,使套筒只是顶在齿轮上;精加工面过长，且装卸轴承不便利，应当给轴分级；联轴器的键和齿轮的键位置不对，两者的键应当在同一条直线上；轴肩过超群过轴承内圈高度,无法拆卸轴承，应适当降低高度,使其在轴承内圈内；题六图1738图所示轴系构造,按例如①，编号指出其他错误〔不少于7处。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角