机械设计5套模拟

《机械设计基础》试题一一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的（

）。2、三角形螺纹的牙型角α＝（

），适用于（

），而梯形螺纹的牙型角α＝（

），适用于（

）。3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为（

）防松、（

）防松和（

）防松。4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有（

）、（

）和（

），最大应力发生在（

）。5、链传动设计时，链条节数应选（

）数(奇数、偶数)。链轮齿数应选（

）数；速度较高时，链节距应选（

）些。

6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（

）设计，按（

）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（

）设计，按（

）校核。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力（

），材料的许用接触应力（

），工作中产生

的齿根弯曲应力（

），材料的许用弯曲应力（

）。8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η、（

）效率和（

）效率。其中啮合效率η=（

），影响蜗杆传动总效率的主要因素是（

）

效率。9、轴按受载荷的性质不同，分为（

）、（

）、（

）。10、滚动轴承接触角越大，承受（

）载荷的能力也越大。二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、循环特性r=－1的变应力是（

）应力。A．对称循环变

B、脉动循环变

C．非对称循环变

D．静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是(

)。A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm

B．减小Cb．增大CmC．增大Cb和Cm

D．减小Cb和Cm3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是(

)。

A．避免螺栓受附加弯曲应力作用

B．便于安装

C．为安置防松装置4、选取V带型号，主要取决于（

）。

A．带的线速度

B．带的紧边拉力

C．带的有效拉力

D．带传递的功率和小带轮转速5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y的主要几何参数是（

）。A．齿轮的模数

B．齿轮的压力角

C．齿轮的齿数

D．齿轮的顶隙系数6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φ

A．0.852

B．O.88

C．0.8

D．0.9077、同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的（

）而不能提高轴的（

）。

A．强度

B．刚度

8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用（

）。A．深沟球轴承

B．圆锥滚子轴承

C．角接触球轴承

9、滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的（

）。

A．磨损

B．发热

C．胶合

D．塑性变形10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于（

）。A、30mm,

B、24mm,

C、36mm,

D、40mm三、计算题(38分)1、(15分)有一受预紧力F0和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力F0＝1000N，螺栓的刚度Cb与连接件的刚度Cm相等，轴向工作载荷F=1000N，试计算该螺栓所受的总拉力F2＝?剩余预紧力F1＝?在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少?

2、(13分)如图3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数m＝8mm，蜗杆头数z1＝1，蜗杆分度圆直径d1＝80mm，蜗轮齿数z2＝40，卷筒直径D＝200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数fV＝0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于6％，问：

(1)欲使重物W上升1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。

(2)若重物W＝5000N，手摇手柄时施加的力F＝100N，手柄转臂的长度L应是多少?

3、(10分)某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承，如图3-3所示。己知作用于轴承上的径向载荷Fr1＝1000N，Fr2＝2060N，作用于轴上的轴向载荷FA=880N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd＝0.68Fr,试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。

四、分析题(20分)1.(10分)如图4-1为圆柱齿轮—蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。

(1)在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向。

(2)为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向。(3)在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。

2、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。

（一）答案与评分标准一、填空题(每空1分共31分)1、50%。2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久。

4、松紧边拉力产生的拉应力、离心拉应力、弯曲应力,带绕进小带轮处。5、偶、奇、小。6、接触强度、弯曲强度、弯曲强度、接触强度。7、相同、不同、不同、不同。8、啮合效率、轴承效率η2、搅油效率η3，啮合效率。9、转轴、心轴、传动轴。10、轴向。二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、A。2、B。3、A。4、D。5、C。6、D。7、A、B。8、B。9、B。10、B。三、计算题(38分)1.(15分)2、(13分)

[解]

(1)i=z2/z1＝40设重物上升1m，手柄应转x转，则(5分)手柄的转动方向ω示于图中(3分)(2)

(总效率2分,L3分)3、(10分)

[解]

7208C轴承的α＝150，内部轴向力Fd＝0.4Fr,

Fd1＝0．4Fr1＝0.4×1000=400N

(2分)方向如解所示向左

Fd2＝0.4Fr2＝0.4×2060=824N

(2分)

方向如图所示向右

Fd2十FA＝824十880＝1704＞Fd1故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

Fa1＝Fd2十FA=1704N

(3分)Fa2＝Fd2＝824N

(3分)

四、分析题(20分)1.(10分)(1)在图中啮合处齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向如图(2分)。(2)蜗杆3轮齿的螺旋线方向，蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向如图(2分)。(3)蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。(6分)

2、(10分)[解]

画出的正确结构图如图。①固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。②轴承盖与轴之间应有间隙。③轴承内环和套简装不上，也拆不下来。④轴承安装方向不对。⑤轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。⑥与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。⑦轴承内圈拆不下来。每指出1个错误得1分,满分5分；每改正1个错误得1分,满分5分。

《机械设计基础》试题二一、填空题（25分）[每空1分]1、

滚动轴承轴系一端固定一端游动的固定方式常用在

或

情况下。2、dn值大的滚动轴承应采用

润滑，而dn值小的滚动轴承可采用

润滑。3、滑动轴承保证液体动压润滑的条件有

。

4、混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核

、

、

值。5、列举两种刚性联轴器的名称，并说明是否具有补偿轴向。径向或角向位移的能力：

，

。6、轴按所受载荷性质分类，只承受弯矩的称

轴；只承受扭矩称轴；承受弯矩和扭矩称轴。7、直齿圆锥齿轮的当量齿数Ｚｖ＝；标准模数和压力角在

；受力分析和强度计算用

直径。8、带传动的主要失效形式为

和

。9、带工作是截面上产生的应力有

，

，

。10、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是

等的，大小齿轮的弯曲应力是

等的。二、选择题（11分）[每空1分]1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为

。

A.Ф30H7/k6

B.Ф30H7

C.Ф30k62、下列滚动轴承密封装置，其中是属于接触式密封，而是属于非接触式密封。Ａ.毡圈密封Ｂ.甩油环Ｃ.密封环Ｄ.缝隙密封3、在情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。Ａ.重载Ｂ.高速Ｃ.工作温度Ｄ.高承受变载或冲击振动载荷4、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称。Ａ.液体摩擦Ｂ.半液体摩擦Ｃ.混合摩擦Ｄ.边界摩擦5、半圆键联接当采用双键时两键应布置。Ａ.在周向相隔９０o

Ｂ.在周向相隔１２０oＣ.在周向相隔１８０oＤ.在轴向沿同一直线6、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应。Ａ.增加螺栓刚度。Ｂ.降低螺栓刚度。Ｃ.降低被联接件刚度。7、弹簧Ａ的刚度为Ｋ１，弹簧Ｂ的刚度为Ｋ２，两弹簧并联的刚度为。Ａ.Ｋ１Ｂ.Ｋ２Ｃ.Ｋ１＋Ｋ２

Ｄ.Ｋ１Ｋ２／（Ｋ１＋Ｋ２）8、强度等级为６.8级的螺栓材料σｓ＝ＭＰａ。Ａ.６００Ｂ.８００Ｃ.６８０Ｄ.４８０9、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取。Ａ.任意值Ｂ.等于链节长度的偶数倍

Ｃ.等于链节长度的奇数倍10、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大？Ａ.大轮Ｂ.小轮Ｃ.主动论Ｄ.从动轮

三、计算题（34分）1、（14分）图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知m=8mm，d1=80mm，z1=1，i=40，卷筒的直径D=250mm，试计算：（1）欲使重物上升1m，应转动蜗杆的转数；（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力F=100N，手柄转臂的长度l的最小值(不计轴承效率)。

2、（10分）一普通V带传动传递功率为P=7.5kW，带速??=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2

3、（10分）图示为一刚性凸缘联轴器，材料为Q215钢，传递的最大转矩为1400N.m（静载荷）。已知轴的材料为45钢，工作时有轻微冲击。试根据图示和表为该联轴器选择平键，确定键的尺寸，并校核其强度（）。

四、分析题（30分）[每题10分]1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。

2、立式搅拌机由电动机远距离传动如图，连续工作，搅拌机转速n=30r/min，电动机转速nd=1440r/min，功率P=5.5kW。试设计传动方案，画出传动简图，分配各级传动比。各种传动的单级传动比常用值见下表。（10分）各种传动的单级传动比常用值传动类型传动比传动类型传动比平带传动≤5圆柱齿轮传动≤5V带传动≤6圆锥齿轮传动≤3链传动≤6蜗杆传动8~40

（二）答案与评分标准一、填空题（25分）[每空1分]1、跨距较大

或

工作温度较高

。2、

油

，

润滑脂

。3、

①．相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；②．被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油大口进小口出；3润滑油必须有一定的粘度供油要充分

。

4、

P

、

V

、

PV

。5、①套筒式联轴器（无补偿能力）、②凸缘式联轴器（无补偿能力）。6、

心

轴；传动轴；转轴。7、z/cosδ；齿轮大端；平均分度圆。8、打滑和疲劳破坏。9、拉应力

，

弯曲应力

，离心应力

。10、相

等的，

不

等的。二、选择题（11分）[每空1分]1、

C

。2、AC，BD3、B4、D5、D6、B7、C

8、D9、B10、B三、计算题（34分）1、解：（1）重物上升1m时，卷筒转动圈数：N2=1000/πD=1000÷(250x3.14)=1.27蜗杆转动圈数为：N1=iN2=40x1.27=50.96(圈)

（4分）

（2）蜗杆直径系数q=d1/m=80÷8=10导程角：γ=arctan=arctan=7.125o

当量摩擦角：v=arctanfv=arctan=10.204o：因为：γ〈v所以蜗杆传动满足自锁条件

（4分）（3）蜗杆传动的啮合效率：

:

则：

（6分）2、

解:

（2分）

（2分）

=

（2分）==750N

（2分）

所以=2x750=1500N

（2分）

3、解:由轴径φ55查下表,选取键b=16,h=10,键长L=90键的工作长度l=L-b=90-16=74mm键与联轴器的接触长度k=0.5h=0.5x10=5mm由〉[]=100可见联接挤压强度不够，考虑到相差较大，所以应采用双键，相隔180布置，双键的工作长度l=1.5x74=111mm见的标记为:键16x90四、分析题（30分）[每题10分]1、1.无垫片；2无间隙、无密封3键太长4无定位轴肩5无轴肩6套筒高于内圈高度7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；8无定位；9无垫片10采用反装。

指出1处（0.5分）改正1处（0.5分）2、（10分）总传动比:i=n/nD=1440/30=48

（2分）方案：电动机

带传动(i=3)

蜗杆传动(i=16)

（4分）

画出方案图（4分）3、传动力分析如图所示为一蜗杆-圆柱斜齿轮-直齿圆锥齿轮三级传动。已知蜗杆为主动，且按图示方向转动。试在图中绘出：（1）各轮传向。（2.5分）（2）使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。（2分）（3）各啮合点处所受诸分力、、的方向。（5.5分）《机械设计基础》试题三一、填空题(每空1分共24分)1.螺纹的公称直径是指螺纹的

径，螺纹的升角是指螺纹

径处的升角。螺旋的自锁条件为

。2、三角形螺纹的牙型角α＝

，适用于

，而梯形螺纹的牙型角α＝

，适用于

。3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为

防松、

防松和

防松。4、选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据

查标准来确定的,普通平键的工作面是

。5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使

，从而使带的有效拉力值减小。6、链传动瞬时传动比是

，其平均传动比是

。7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力

，材料的许用接触应力

，工作中产生的齿根弯曲应力

，材料的许用弯曲应力

。8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取

处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核

，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核

。10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为

挠性联轴器和

挠性联轴器两大类。二、单项选择题(每选项1分,共10分)1.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用

。

A螺栓联接；

B双头螺柱联接；

C螺钉联接。2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则

。A.当量摩擦系数越小，自锁性能越好；B．当量摩擦系数越小，自锁性能越差；C.当量摩擦系数越大，自锁性能越差；D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好；3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键

布置。(1分)

A

在同—直线上;

B相隔900;C．相隔1200；

D相隔18004、普通平键联接强度校核的内容主要是

。A.校核键侧面的挤压强度;B.校核键的剪切强度；C.AB两者均需校核；D．校核磨损。5、选取V带型号，主要取决于

。A．带的线速度

B．带的紧边拉力

C．带的有效拉力

D．带传递的功率和小带轮转速6、为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数z1一定时,．应该限制

。

A．小链轮的转速n1；

B.传动的功率P；

C.传递的圆周力。7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以

。A．提高轮齿的弯曲强度；

B.提高轮齿的接触强度；C.提高轮齿的静强度；

D．改善传动的平稳性。8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用

。A．深沟球轴承

B．圆锥滚子轴承

C．角接触球轴承

9、温度升高时，润滑油的粘度

。A.随之升高；

B.保持不变；C．随之降低；

D.可能升高也可能降低。10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于

。A、30mm,

B、24mm,

C、36mm,

D、40mm三、计算题(38分)1、(15分)图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝l60N／mm2，联接件接合面间摩擦系数f＝0.20，防滑系数Ks＝1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F＝?(M20的螺栓d1＝17.294mm)(10分)图3-12、(13分)如图3-2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率P=10kW，转速n1＝970r／min，蜗杆传动参数z1＝2；z2＝60；直径系数q＝8；总效率η＝0．8，m＝8，右旋蜗杆，试计算：〔14分)

(1)电梯上升时，标出电机转向；

(2)标出蜗杆所受各力的方向；

(3)计算蜗轮所受各力大小。

3、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示)，已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr1＝1650N和Fr2=3500N。外加轴向力Fae＝1020N。

(1)若派生轴向力Fd＝0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。

四、分析题(20分)1.(10分)如图4-1传动系统，要求轴Ⅱ、Ⅲ上的轴向力抵消一部分，试确定：

1)蜗轮6的转向；

2)斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向；

3)分别画出蜗杆5，蜗轮6啮合点的受力方向。

2、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。

图4-2

《机械设计》练习试题（三）答案与评分标准一、填空题(每空1分共24分)1、大,中,。2、600、联接、300、传动。3、摩擦、机械、永久。

4、轴径d、侧面。5、包角α。6、变量、常数。7、相同、不同、不同、不同。8、节点。9、p、pv。10、无弹性元件,有弹性元件。二、单项选择题(每选项1分,共10分)1、B。2、D。3、D。4、A。5、D。6、A。7、D。8、B。9、C。10、B。三、计算题(40分)1.(13分)螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为F0则由平衡条件可得

(4分)螺栓危险截面的强度条件为于是得

(4分)

(5分)

2、(13分)

[解]

(1)电机转向箭头向上；(1分)

(2)蜗杆受各力方向如图

(3分)

(3分)

(3分)

Fr2＝Ft2·tanα＝9845tan20°＝3583N

(3分)3、(14分)

[解]

Fd1＝0.7Fr1＝0.7×1650=1155N

(2分)方向向右Fd2＝0.7Fr2＝0.7×3500=2450N

(2分)

方向向左

Fd1十Fae＝1155十1020＝2175＜Fd2故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

Fa1＝Fd2-Fae=2450-1020N=1430

(2分)Fa2＝Fd2＝2450N

(2分)

(3分)

(3分)四、分析题(26分)1.(12分)(1)蜗轮6的转向为逆时针方向；(2分)(2)齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；(4分)(3)蜗杆5啮合点受力方向如图(a)；蜗轮6啮合点受力方向如图(b)。(6分)

2、(14分)[解]

画出的正确结构图如图。①轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移1～2mm；⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2mm，轴颈右端面缩进去；⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2／3左右；⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。⑨轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。每指出一处错误1分,说明原因1分,指出五个错误算满分10分；画出正确图形4分。

《机械设计基础》试题四判断题（正确的在题后括号内填“T”，错误的填“F”，每小题1分，共15分）1、在铰链四杆机构中，通过取不同构件作为机架，则可以分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。（F）杆长和条件2、在转动副和移动幅中都存在复合铰链。（F）只有转动副中有3、槽轮机构的运动系数不会等于零或1。（T）0和1之间4、一只直齿轮和一只斜齿轮，只要满足两者的模数和压力角相等就可以正确啮合。（F）5、渐开线上个点的压力角不同，其中基圆上的压力角为0。（T）6、硬齿面齿轮只可能产生轮齿折断，不会产生齿面点蚀。（F）7、带速越高，产生的离心应力越大，因此应将带传动布置在多级传动的低速级。（F）带传动要考虑载荷8、平键连接结构简单、装拆容易、对中性好，但不能够同时承受径向力和轴向力。（T）9、设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮的尺宽略大于大齿轮的尺宽，主要是为了提高小齿轮的强度。（F）10、滚动轴承内座圈与轴颈的配合，通常采用基孔制。（T）11、万向联轴器既能用于两轴线有较大位移的场合，也能用于有较大径向位移的场合。（T）12、螺纹联接中，有时在一个螺栓上拧上两个螺母，目的是为了增加受载螺纹的圈数，有利于提高螺栓的强度。（F）提高螺母强度。13、实际的轴多做成阶梯形，主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用。（F）14、在多根三角带传动中，当一根带失效时，应将所有带更换。（T）15、链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的，但链传动的平均传动比恒定不变（T）选择题（每小题2分，共20分）下面哪种情况下，存在死点D。A、双曲柄机构；B、对心曲柄滑块机构，曲柄主动；C、曲柄摇杆机构，曲柄主动；D、曲柄摇杆机构，摇杆主动。最适合凸轮高速运转的从动件运动规律是C。 A、等速运动；B、等加速运动与等减速运动；C、简谐运动；D、摆线运动。带传动采用张紧轮的目的是A。A、减轻带的弹性滑动；B、提高带的寿命；C、改变带的运动方向；D、调节带的初拉力。下列零件的失效形式中，A不属于强度问题。A、滑动轴承的轴瓦发生胶合；B、齿轮的齿面发生疲劳点蚀；C、平键联接中的侧面挤压；D、滚动轴承滚道的塑性变形。齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在D。A、靠近齿顶处；B、靠近齿根处；C、靠近节线的齿顶处；D、靠近节线的齿根部分。一对相啮合的圆柱齿轮，其接触应力的大小是C。A、；B、；C、；D、可能相等，也可能不相等。受不变载荷作用的心轴，轴表面某固定点的弯曲应力是C。A、静应力；B、脉动循环变应力；C、对称脉动循环变应力；D、非对称脉动循环变应力。8.链传动中，链节数取偶数，链轮齿数取奇数，最好互为质数，其原因是A。 A、链条与链轮轮齿磨损均匀；B、工作平稳；C、避免采用过渡链节；D、具有抗冲击力。9、被连接的两轴有较大的位移，且要求两轴的转速相等，则此时应选用B。A、单万向联轴器；B、双万向联轴器C、弹性柱销联轴器D、十字滑块联轴器10、在润滑良好的工作条件下，提高蜗杆传动效率最有效的措施是C。A、增大蜗杆直径B、增大模数C、增大蜗杆头数D、增加蜗杆齿数机构方案分析题（25分）1.（10分）计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。（a）（b）答案：(a)自由度为2，具有确定的运动(b)自由度为0，不具有确定的运动2.（8分）如下图所示两个传动方案，试简述哪个方案更合理?并简述其理由。解析：方案（b）合理。因为链传动产生多边形效应，使链速忽快忽慢，传动不平稳，即瞬时传动比随时发生变化，不可避免振动、冲击和噪声，故链传动应置于低速级。3.（7分）设计一机构系统，设计要求满足：（1）按图示机构组合框图设计；（2）输出机构为曲柄滑块机构(输出件为滑块)（3）使滑块在工作行程为近似匀速运动（比单纯的曲柄滑块机构速度曲线渴望有所改善）（4）原动件为曲柄，且作匀速转动，而输出件有急回特性。解析：计算分析题（20分）1.（10分）在图示的轮系中，已知各轮齿数为：Z1=Z2’=20，Z5=Z6=Z7=30，Z2=Z3=40，试求：（1）该机构的自由度。（2）传动比解析：自由度为1.2.（10分）在一对外啮合的渐开线直齿圆柱齿轮传动中，已知：Z1=12，Z2=28，m=5mm，。要求小齿轮刚好无根切，试问在无侧隙啮合条件下：（1）实际中心距时，应采取何种类型的齿轮传动，变为系数各是多少？（2）实际中心距时，应采取何种类型的齿轮传动，变为系数各是多少？（15分）如图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。1）小圆柱齿轮主动时，画出蜗轮的旋转方向及其各分力方向。2）从轴承和轴受力情况分析，这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理？为什么？3）按图示方案设计完成后，如果误将蜗杆减速器放在高速级，而负载功率及转速均不变，分析可能会出现什么问题？11—电动机2、4—联轴器3—斜齿圆柱齿轮减速器5—蜗杆减速器解析：1、蜗轮顺时针旋转2、斜齿轮和蜗轮的旋向不合理，这种设计使得大齿轮和蜗杆收到的轴向力相通，导致轴承收到较大的轴向力。3、蜗轮蜗杆放在高速级时，蜗杆的转速将与原来小齿轮的转速相等，即速度V达到一个很高的程度，将会使蜗杆产生胶合而失效。问答题（25分）摩擦性带传动中，打滑与弹性滑动有何区别？弹性滑动是如何产生的？解析：弹性滑动是由于带传动在工作时，带轮两边拉力不同而导致两边带的伸长变形不同，这使得带与带轮不能同步传动，而带与带轮轮缘之间发生局部相对滑动，这种由于带的弹性形变引起的局部带在带轮上的局部接触湖面上产生的微量相对滑动称为弹性滑动，弹性滑动是带传动中不可避免的现象。而打滑是由于工作载荷过大使带传动传递的有效圆周力超过了最大值而引起的带沿着整个带轮的滑动，打滑是可以避免的。在选择蜗杆幅材料时，通常蜗杆与蜗轮应采用什么材料，为什么？解析：对蜗轮而言，高速重载时一般采用青铜，而低速一般载荷时采用铸铁或者灰铸铁；而蜗杆一般采用碳素钢或合金钢。这是由于蜗杆副一般作为减速机构，工作环境比较恶劣，要求蜗轮蜗杆材料具有足够的强度、耐磨性以及良好的抗胶合能力。轴的计算当量弯矩公式中，应力校正系数a的含义是什么？如何取值？解析：a指的是轴所收到的转矩折合成弯矩的折合系数，它的取值根据轴所受循环盈利的特征不同而取值，当轴受静应力时取0.3，脉动循环应力时a取0.6，受对称循环应力时取1，当轴收到的应力循环内省未知时一般取0.6计算。影响蜗杆传动的效率的主要因素有哪些？导程角γ的大小对效率有何影响？解析：主要与蜗杆头数以及导程角有关，导程角越大效率越高。链传动的中心距为什么不宜过大也不易过小？解析：在一定链速下，中心距过小，单位时间内链绕过链轮的次数增多，加速磨损；同时也使小链轮的包角减小，齿轮的受力增大，承载能力下降。中心距过大，链条的松边下垂两量增大，容易引起链条的上下震动。计算题（15分）起重卷筒与大齿轮用8个普通螺栓联接在一起，已知卷筒直径D=400mm，，螺栓分布圆直径D0=500mm，接合面件摩擦系数f=0.12，可靠性系数Ks=1.2，起重刚索拉力为Q=50000N，螺栓材料的许用拉伸应力[σ]=100Mpa。试设计该螺栓组的螺栓直径。解析：计算旋转力矩T：计算所需要的预紧力：由得：将已知数代入上式得：确定螺栓的直径：结构设计题（15分）指出下面结构图上的至少10处错误。解析：（1）轴端与轴承盖之间应有间隙（2）安装轴承的轴段不应有键（3）轴承安装反方向了（4）轴环直径太大，不便轴承拆卸（5）齿轮与轴周向固定应有键（6）轴段分界面应该收进齿轮孔内（7）不能有轴环，应考虑齿轮的装拆（8）轴承盖与轴之间应有间隙，此轴段直径应小一些，便于轴承拆装（9）轴承盖中安装垫圈应为梯形（10）不应顶住轴承盖，应有轴肩定位（11）轴上零件应轴向固定（12）轮毂上键槽视图线条不对。《机械设计基础》试题五一．选择题（每小题2分，共20分）1、当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角总是出现在C。A、连杆与曲柄成一条线时；B、连杆与机架成一条线时；C、曲柄与机架成一条线时；D、曲柄、连杆与机架成一条线时。2、在尖端推杆盘型凸轮机构中，若将原来的推杆分别换成：a）滚子推杆；b）平底推杆。则推杆的运动规律：A。A、a）与原推杆的运动规律相同；B、b）与原推杆的运动规律相同；C、a）b）与原推杆运动规律均相同；D、a）b）与原推杆运动规律均不相同。3、与齿轮传动和链传动相比，带传动的主要优点是A。A、工作平稳，无噪音；B、传动的重量轻；C、摩擦损失小，效率高；D、寿命较长。4、闭式蜗杆传动失效的主要形式是C。A、齿面塑性变形；B、磨损；C、胶合；D、点蚀。5、齿轮传动中，若中心距及其他条件不变，当B，则齿根弯曲强度增大。A、减小模数，增多齿数时；B、增大模数，减少齿数时；C、增多齿数，两齿轮均负变位时；D、增大传动比。6、为提高螺栓联接的疲劳强度，应A。A、减小螺栓刚度，增大被联接件刚度；B、同时减小螺栓与被联接件刚度；C、增大螺栓刚度，减小被联接件刚度；D、同时增大螺栓与被联接件刚度。7、普通平键联接的承载能力，通常取决于D。A、键、轮毂、轴三者中最弱者的挤压强度；B、键的抗剪强度； C、轮毂的挤压强度；D、键工作表面的挤压强度。8、非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是B。A、点蚀；B、胶合；C、磨损；D、塑性变形。9、联轴器和离合器的主要作用是B。 A．缓冲、减振；B．传递运动和转矩；C．防止机器发生过载；D．补偿两轴的不同心或热膨胀。10、设计时若将圆柱螺旋弹簧的工作圈数n减少数圈，而其他参数不变，则此时弹簧的刚度KB。A、减小；B、增大C、不变D、不确定。二．填空题（每空1分，共13分）1、在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中，等加速等减速运动规律有刚性冲击，余弦加速运动规律有柔性冲击。2、对于闭式软齿面齿轮传动，主要按轮齿弯曲强度进行设计，按接触疲劳强度进行校核，此时，影响齿轮强度的最主要的几何参数是模数。3、限制带在小轮上的包角α1≥120o的目的是防治出现打滑。4、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳、承载能力强，可用于高速重载的场合。5、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等6、已知蜗杆传动的有关参数d1=40mm、Z1=2、q=10、d2=204，则该蜗杆传动的传动比应为25.57、一对作无齿侧间隙啮合传动的直齿圆柱齿轮，当其中心距大于其标准中心距时，其啮合角a’>分度圆压力角a。8、在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得曲柄转动导杆机构。9、对蜗杆传动进行变位的主要目的，一是为了凑中心距，二是为了凑传动比。三.机构方案分析题（25分）1.（10分）在图示机构中试分析该机构的自由度数，并判断该机构运动是否确定；若有复合铰链、局部自由度以及虚约束则在图上明确表示（打箭头的为原动件）。（b）解析：（a），，，，EF、AD处虚约束，凸轮有局部自由度。（b）n=5，，F=1，对称虚约束。2.（10分）找出下图螺纹联接结构图中的错误，并用文字说明其错误的原因。（a）（b）解析：（a）主要错误有：1）螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装；2）普通螺栓联接的被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被联接件孔与螺栓杆之间无间隙；3）被联接件表面没有加工，应做出沉头座并刮平，以保证螺栓头及螺母支撑面平整且垂直4）于螺栓轴线，避免拧紧螺母时螺栓产生附加弯曲应力。5)一般联接，不应采用扁螺母；6)弹簧垫圈尺寸不对，缺口方向也不对；7)螺栓长度不标准8）螺栓中螺纹部分短了。（b）双头螺栓联接主要错误：1）双头螺栓的光杆部分不能拧进被联接件的螺纹孔内，M12不能标注在光杆部分；2）锥孔角度应为120°，而且应从螺纹孔的小径（粗实线处）画锥孔角的两边3）若上边被联接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没有加工。4）弹簧垫圈厚度尺寸不对。3.（5分）现欲设计一机构系统，改该机构系统的输入运动为连续转动，输出运动为间隙转动（可间歇转动一周）。现已确定包含原动件AB的曲柄摇杆机构ABCD为该系统的一部分（注意CD为摇杆），完成该系统的构型设计，画出系统简图（示意图）。解析：结构示意图：四．机构计算分析题（17分）1.(10分)在图示的轮系中，已知各轮齿数：Z1=1，Z2=40，Z3=72，Z4=114，蜗杆左旋，旋向如图所示。求：轮系的传动比。输出杆H的转向。解析：（1）对定轴轮系对周转轮系：2.（7分）已知在某二