《机械设计基础》试卷及答案 共3套

《机械设计基础》试卷一(适用于：专业)班级：姓名：学号：_____________题目一二三四五六总分得分一、填空题（每空2分，共30分）1.两构件通过点或线接触组成的运动副称为。2.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，为机构，取最短杆为机架时，为机构。3.在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现冲击。4.直齿圆柱齿轮进行接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由承担。5.为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数和必须分别相等。6.两齿数不等的一对齿轮传动，其应力相等。等；两轮硬度不等，其应力不相等等。7.V带传动的主要失效形式是和。8.在设计V带传动时，V和选取的。9.链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越，链传动的运动不均匀性。10.工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为。二、单项选择题（每小题2分，共10分）1.渐开线标准齿轮的根切现象发生在（）A.模数较大时B.模数较小时C.齿数较少时D.齿数较多时2.在下列四种型号的滚动轴承中，（）必须成对使用。A.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承C.推力球轴承D.圆柱滚子轴承3.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是（）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4.在铰链四杆机构中，机构的传动角和压力角的关系是（）A.压力角与传动角之和等于90°B.压力角与传动角之和等于45°C.压力角与传动角之和等于60°D.压力角与传动角之和等于0°5.对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（）A.拉力B.扭矩C.压力D.拉力和扭矩三、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。每小题2分，共20分）1.在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。2.在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。3.在平键联接中，平键的两侧面是工作面。

4.斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。5.带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。6.转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。7.向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。8.圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。9.摩擦型带传动是依靠带与带轮接触面之间的摩擦力来传递运动和功率的。10.在一般机械传动中，若需要带传动时，应优先选用V型带传动。四、问答题（每小题5分，共15分）1.试述齿廓啮合基本定律。2.试述螺纹联接防松的方法。3.试分析影响带传动承载能力的因素？五、分析判断题（第1小题10分，第1小题15分，共25分）1.在铰链四杆机构中以知Lab=150mm,Lbc=350mm，Lcd=320mm，Lad=400mm,判断该机构的类型，并给出判断依据。2.某传动装置中的一对外齿合渐开线的标准直齿圆柱齿轮（正常齿）。大齿轮已损坏，小齿轮的齿数Z1=23，齿顶圆直径da1=75mm两轮中心距a=138mm,计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。《机械设计基础》试卷一答案一、填空题（每空2分，共30分）1.两构件通过点或线接触组成的运动副称为_高副。2.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，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。3.在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。4.直齿圆柱齿轮进行接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对对齿轮承担。5.为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数和必须分别相等。6.两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力相等。等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。7.V带传动的主要失效形式是打滑和疲劳断裂。8.在设计V带传动时，V计算功率Pc和小轮转速n1选取的。9.链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性增大。10.工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。二、单项选择题（每小题2分，共10分）DBDAA三、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。每小题2分，共20分）X

X

V

X

X

X

X

V

VV四、问答题（每小题5分，共15分）1.所谓齿廓啮合基本定律是指：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。2.螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。3.初拉力Fo,小带轮包角a1,当量摩擦系数fV越大，带动传动能力越强。五、分析判断题（第1小题10分，第1小题15分，共25分）1.解：此四杆机构的四杆满足杆长和条件Lab＋Lad《

Lbc＋Lcd且由题已知机构以最短杆的邻边为机架，故此机构为曲柄摇杆机构2.解：大齿轮主要尺寸：D=mz=201，Da=m(z+2)=207传动比i=z2/z1=2.9《机械设计基础》试卷二(适用于：专业)班级：姓名：学号：_____________题目一二三四五六总分得分一、单项选择题(每小题2分，共20分)1.连杆机构在运动过程中只要存在()角，该机构就具有急回作用。A.压力角B.极位夹角C.传动角D.摆角2.平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则()A.机构的传力性能较好B.机构的传力性能较差C.可以满足机构的自锁要求D.机构的效率较低3.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是()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4.渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为()A.ε<0B.ε=0C.ε<1D.ε≥15.下列四种螺纹中，自锁性能最好的是(

)A.粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹C.梯形螺纹

D.锯齿形螺纹

6.传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的，这种轮系称为（

）

A.行星轮系

B.差动轮系

C.定轴轮系

D.转化轮系

7.在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现(

)冲击。A.刚性

B.柔性

C.刚性和柔性D.以上都不是8.小带轮直径d1应大于或等于规定的最小直径dmin，若d1过小，则带的(

)将过大而导致带的寿命降低。

A.弯曲应力

B.离心应力

C.紧边拉应力D.松边拉应力

9.带传动过程中，带承受变应力。最大应力发生在(

)的接触处。

A.紧边与大轮

B.松边与大轮

C.紧边与小轮

D.松边与小轮

10．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为(

)

A.10%

B.80%

C.90%D.99%二、填空题(每空2分，共20分)1.两构件通过或接触组成的运动副称为高副。平面高副引入个约束。2.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：。3.在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，运动规律有刚性冲击；、运动规律有柔性冲击。4.代号为72308的滚动轴承，其内径为。5.轴如按受载性质区分，主要受弯矩的轴为，主要受扭矩的轴为。三、简答题（每小题5分，共20分）1.简述凸轮机构中压力角和基圆半径的关系？2.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？

3.根据渐开线的形成过程，简述渐开线的主要特性？

4.螺纹连接为什么要防松？有哪几类防松方法？

四、计算题(每小题20分，共40分)1．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=160mm，传动比i12=3,大齿轮齿数Z2=60，齿顶高系数ha*=1,径向间隙系数C*=0.25，分度圆压力角a=20°。试求出：齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r1；基圆半径rb1；分度圆上的齿厚S。2.起重吊钩的上端用螺母固定，若吊钩螺栓部分的内径d=55mm，材料的许用应力[]=80MPa，试校核螺栓部分的强度。《机械设计基础》试卷二答案一、单项选择题(每小题2分，共20分)BADDBCAACC二、填空题(每空2分，共20分)1.点、线、12.模数和压力角分别相等3.等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律4.40mm5.心轴、传动轴三、简答题（每小题5分，共20分）1.简述凸轮机构中压力角和基圆半径的关系？答：压力角越小，则基圆半径越大，整个机构的尺寸也越大，致使结构不紧凑；故在不超过需用压力角的条件下，将压力角取大些，以减少基圆半径值。

2.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？

答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动，是一种传

动失效的表现，应当避免。

弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力，

出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。

3.根据渐开线的形成过程，简述渐开线的主要特性？答：1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长；

2)渐开线上任一点的法线必与基圆相切；

3)渐开线的形状决定于基圆的大小；

4)渐开线上各点的压力角不相等；

5）基圆以内无渐开线。

4.螺纹连接为什么要防松？有哪几类防松方法？

答：在静载荷作用下且工作温度变化不大时，螺纹连接不会自动松脱。但是在冲击、振动和

变载荷作用下，或当温度变化很大时，螺纹副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现

象多次重复就会使连接松脱，影响连接的正常工作，甚至会发生严重事故。因此，设计时必须采取防松。

四、计算题(每小题20分，共40分)2.解：1.求轴力N=G,2.建立强度条件σmax=N/A≤[σ]=σS/n,《机械设计基础》试卷三(适用于：专业)班级：姓名：学号：_____________题目一二三四五六总分得分一、单项选择题（每题2分，共40分）1．V带传动中，小带轮直径的选择取决于（

）。A、传动比

B、带的线速度

C、带的型号

D、带传递的功率2．齿轮抗弯强度计算中的齿形系数反映了（

）对轮齿抗弯强度的影响。A、齿廓的形状

B、轮齿的大小

C、齿面的硬度

D、齿轮的材料3．带传动中，带和带轮（

）打滑。A、沿大轮先发生

B、沿小轮先发生

C、沿两轮同时发生

D、有时沿小轮先发生4．对称循环变应力的循环特性为（

）。A、1

B、-1

C、0

D、其它值5．对于联接用螺纹、主要要求联接可靠，自锁性好，故常选用（

）。A、升角小、单线三角形螺纹

B、升角大、双线三角形螺纹C、升角小、单线梯形螺纹

D、升角大、双线梯形螺纹6．工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（

）。A、转动心轴

B、转轴

C、传动轴

D、固定心轴7．链传动设计中，当转速高、载荷大、中心距小、传动比大时，宜选用（

）。A、大节距单排链

B、大节距多排链C、小节距单排链

D、小节距多排链8．链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（

）。A、链传动只用来传递较小功率

B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力

D、链的质量大，离心力大9．两带轮直径一定时，减小中心距将引起（

）。A、带的弹性滑动加剧

B、带传动效率降低C、带工作噪声增大

D、小带轮上的包角减小10．螺纹联接防松的根本问题在于（

）。A、增加螺纹联接的轴向力B、增加螺纹联接的横向力

C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度11．普通平键联接的主要用途是使轴与轴毂之间（

）。A、沿轴向固定并传递轴向力

B、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C、沿周向固定并传递转矩

D、安装与拆卸方便12．如果为了使混合摩擦滑动轴承不产生过度磨损，应该限制（

）。A、轴承的pv值

B、轴承的平均压强pC、滑动速度v

D、轴承的宽度B13．下面四种叙述中，（

）是正确的。A、变应力只能由变载荷产生

B、静载荷不能产生变应力C、变应力是由静载荷产生

D、变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生14．一对圆柱齿轮传动，小齿轮分度圆直径=50mm，齿宽=55mm，大齿轮分度圆直径=90mm，齿宽=50mm，则齿宽系数=（

）。A、1.1

B、5/9

C、1

D、1.315．在齿轮传动中，齿面点蚀通常发生在（

）。A、靠近齿顶处B、靠近齿根处C、靠近节线的齿顶部分D、靠近节线的齿根部分16．在进行滚动轴承组合设计时，对支撑跨距很长，工作温度变化很大的轴，为适应轴有较大的伸缩变形，应考虑（

）。A、将一端轴承设计成游动的

B、采用内部间隙可调整的轴承C、采用内部间隙不可调整的轴承

D、轴颈与轴承内圈采用很松的配合17．在进行轴的疲劳强度校核计算时，对于一般转轴，轴的弯曲应力按（

）考虑。A、脉动循环变应力

B、静应力C、非对称循环变应力D、对称循环变应力18．在润滑良好的条件下，普通圆柱蜗杆传动的当量摩擦因数随齿面相对滑动速度的增大而（

）。A、减小B、增大

C、不变

D、不定19．在下列轴承中，（

）只能承受径向载荷。A、角接触球轴承

B、深沟球轴承

C、圆柱滚子轴承

D、推力球轴承20．直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（

）。A、提高了轮齿的弯曲强度

B、提高了齿面的接触强度C、降低了轮齿的弯曲强度

D、降低了齿面的接触强度二、判断题（每题2分，共30分）1．带传动的小轮包角越大，承载能力越大。2．带传动往往放在高速级，这是因为它可以传递较大的转矩。3．构件是机械的基本制造单元。4．滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同轴承运转寿命的平均寿命。5．合金钢具有较高的机械性能，因此采用合金钢可提高轴的刚度。6．链传动中，当主动链轮匀速运转时，链速是变化的。7．零件的疲劳极限与其所用材料的疲劳极限是一样的。8．平键联接的一个优点是轴与轮毂的对中性好。9．设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。10．受轴向载荷的普通螺栓联接，适当增大预紧力能提高螺栓的抗疲劳强度。11．限制混合摩擦滑动轴承的pv值就是限制轴承的温升。12．一对圆柱齿轮啮合时，大、小齿轮在啮合处的接触应力是相等的。13．一对直齿圆柱齿轮，如果齿面接触强度已足够，而齿根弯曲强度稍不足时，则可以保持中心距不变，适当增加齿数，减小模数。14．在齿轮传动中，主动轮所受圆周力的方向与其回转方向相反，而从动轮所受圆周力的方向与其回转方向相同。15．轴的设计中，一般应避免轴截面形状的突然变化，宜采用较大的过渡圆角，也可以改用内圆角、凹切圆角。三、简答题（每题6分，共18分）1．链传动设计中如何选择小链轮齿数？过大或过小对传动有何影响？2．在带传动中，何谓弹性滑动和打滑现象，说明它们产生的原因以及对带传动的影响。3．轴瓦要具备一些什么性能？四、分析计算题（12分）图示蜗杆传动，蜗杆为主动件。已知m=2.5mm，=45mm，传动比i=50，蜗轮齿数=50。要求：1．在图上蜗杆与蜗轮啮合处画出作用力的方向；2．在图上画出蜗轮的转向和螺旋线的方向；3．计算出蜗杆的导程角g、传动的中心距a。

《机械设计基础》试卷三答案一、单项选择题（每题2分，共