机械设计基础试题及答案_机械设计基础下册试题

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机械设计基础试题

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为(D)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(B)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(D)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)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 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.maxmin

B.maxmin2

C.maxmin

D.maxmin

mmaxmin9.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m C.齿数z

D.压力角α

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, αt1=αa2,γ=β

B.ma1=mt2, αa1=αt2,γ=β

C.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=-β

D.ma1=ma2, αa1=αt2,γ=-β

（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(b×h)，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________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σH1_____σH2。

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.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Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ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FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其内部轴向力分别为FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,传动件作用于轴上的轴向力FA=1000N,判断系数e=0.32,当Fa/Fr≤e时，X=1,Y=0,当Fa/Fr>e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1=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2。说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线；

(2)S1和2只需在图上标出，不必度量出数值。

38.图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。试按例①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.C 6.B

7.A

8.C

9.A

10.C 11.A

12.C

13.B

14.B

15.A 16.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 22.2 23.两者相等 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12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σ和扭转剪应力τ的作用

σ= 1.3F ≤［σ］ 2d14

σ—拉应力，d1—螺栓最小直径，［σ］—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

=3×6-2×8-1

=1 34.∵i12=z2=3 z∴Z2=i12Z1=3×18=54 m

∵a=(z1+z2)∴m= 2a2108 =3mm z1z218

d1=mz1=3×18=54mm

d2=mz2=3×54=162mm

da1=d1+2ha*m=54+6=60mm

da2=d2+2ha*m=162+6=168nn 35.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

n3nHz5804

n5nHz320nnH

将n5=0代入上式得 34

nHH

i35

即 n3=1+4=5

……………(1)nHn1z2402 n2z120

对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有

i12 即n1=-2…………(2)n2nII5 nI联立解(1)、(2)式，并考虑到nⅠ=n1, n2=nH,n3=nⅡ得

将nⅠ=1000r/min代入，得nⅡ=-2500r/min

负号说明nⅡ转向与nⅠ转向相反。36.轴向力：FSⅠ+FA=2430+1000=3430N>SⅡ

轴承Ⅰ被放松

FaⅠ=FSⅠ=2430N

轴承Ⅱ被压紧

FaⅡ=FSⅡ=3430N

当量动载荷

FaⅠ/FrⅠ=2430/9000=0.27

XⅠ=1

YⅠ=0

PⅠ=XⅠFrⅠ=9000N

FaⅡ/FrⅡ=3430/5000=0.686>e

XⅡ=0.4

YⅡ=1.88

PⅡ=XⅡFYⅡ+YⅡFaⅡ=0.4×5000+1.88×3430=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-ω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；

(10)轴承外圈定位超高；

(11)轴与轴承端盖相碰。

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；

(10)轴承外圈定位超高；

(11)轴与轴承端盖相碰。

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