机械设计基础考试题库及答案.docx
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机械设计基础考试题库及答案
《机械设计基础》考试题库
一、名词解释
1.机械:
2.机器:
3.机构:
4.构件:
5.零件:
6.标准件:
7.自由构件的自由度数:
8.约束:
9.运动副:
10.低副:
11.高副:
23.机构具有确定运动的条件:
24.死点位置:
25.急回性质:
26.间歇运动机构:
27.节点:
28.节圆:
29.分度圆:
30.正确啮合条件:
31.连续传动的条件:
32.根切现象:
33.变位齿轮:
34.蜗杆传动的主平面:
35.轮系:
36.定轴轮系:
37.周转轮系:
38.螺纹公称直径:
螺纹大径。
39.心轴:
40.传动轴:
41.转轴:
二、填空题
1.机械是(机器)和(机构)的总称。
2.机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为(自由度)。
3.平面机构的自由度计算公式为:
(F=3n-2PL-PH)。
4.已知一对啮合齿轮的转速分别为n1、n2,直径为D1、D2,齿数为z1、z2,则其传动比i=(n1/n2)=(D2/D1)=(z2/z1)。
5.铰链四杆机构的杆长为a=60mm,b=200mm,c=100mm,d=90mm。
若以杆C为机架,则此四杆机构为(双摇杆机构)。
6.在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。
7.在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为(连架杆),其中作整周转动的杆称为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆),而不与机架相连的杆称为(连杆)。
8.平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。
9.平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。
10.平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指(工作)与(回程)时间之比为(1.25),平均速比为(1:
1.25)。
11.凸轮机构的基圆是指(凸轮上最小半径)作的圆。
12.凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。
13.带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。
14.带传动工作时的最大应力出现在(紧边开始进入小带轮)处,其值为:
σmax=σ1+σb1+σc。
15.普通V带的断面型号分为(Y、Z、A、B、C、D、E)七种,其中断面尺寸最小的是(Y)型。
16.为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足(接触公法连心线交于一定点)。
17.渐开线的形状取决于(基)圆。
18.一对齿轮的正确啮合条件为:
(m1=m2)与(
1=
2)。
19.一对齿轮连续传动的条件为:
(重合度
)。
20.齿轮轮齿的失效形式有(齿面点蚀)、(胶合)、(磨损)、(塑性变形)和(轮齿折断)。
21.一对斜齿轮的正确啮合条件为:
(m1=m2)、(
1=
2)与(β1=-β2)。
22.蜗杆传动是由(蜗杆、蜗轮)和(机架)组成。
23.通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为(中间平面)。
24.常用的轴系支承方式有(向心)支承和(推力)支承。
25.轴承6308,其代号表示的意义为(6:
深沟球轴承、3:
直径代号,08:
内径为Φ40)。
26.润滑剂有(润滑油)、(润滑脂)和(气体润滑剂)三类。
27.列举出两种固定式刚性联轴器(套筒联轴器)、(凸缘联轴器)。
28.轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是(心轴)。
29.普通三角螺纹的牙形角为(60)度。
30.常用联接螺纹的旋向为(右)旋。
31.普通螺栓的公称直径为螺纹(大)径。
32.在常用的螺纹牙型中(矩形)形螺纹传动效率最高,(三角)形螺纹自锁性最好。
33.减速器常用在(原动机)与(工作机)之间,以降低传速或增大转距。
34.两级圆柱齿轮减速器有(展开式)、(同轴式)与(分流式)三种配置齿轮的形式。
35.轴承可分为(滚动轴承)与(滑动轴承)两大类。
36.轴承支承结构的基本形式有(双固式)、(双游式)与(固游式)三种。
37.轮系可分为(平面轮系)与(空间轮系)两类。
38.平面连杆机构基本形式有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)与(双摇杆机构)三种。
39.凸轮机构按凸轮的形状可分为(盘形凸轮)、(圆柱凸轮)与(移动凸轮)三种。
40.凸轮机构按从动件的形式可分为(尖顶)、(滚子)与(平底)三种。
41.变位齿轮有(正变位)与(负变位)两种;变位传动有(等移距变位)与(不等移距变位)两种。
42.按接触情况,运动副可分为(高副)与(低副)。
43.轴上与轴承配合部分称为(轴颈);与零件轮毂配合部分称为(轴头);轴肩与轴线的位置关系为(垂直)。
44.螺纹的作用可分为(连接螺纹)和(传动螺纹)两类。
45.轮系可分为(定轴轮系)与(周转轮系)两类。
46.常用步进运动机构有(主动连续、从动步进)与(主动步进、从动连续)两种。
47.构件是机械的(运动)单元;零件是机械的(制造)单元。
48.V带的结构形式有(单楔带)与(多楔带)两种。
三、判断题
1.一个固定铰链支座,可约束构件的两个自由度。
×
2.一个高副可约束构件的两个自由度。
×
3.在计算机构自由度时,可不考虑虚约束。
×
4.销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。
√
5.两个构件之间为面接触形成的运动副,称为低副。
√
6.局部自由度是与机构运动无关的自由度。
√
7.虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。
√
8.在四杆机构中,曲柄是最短的连架杆。
×
9.压力角越大对传动越有利。
×
10.在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。
×
11.偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。
√
12.曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。
√
13.减速传动的传动比i<1。
×
14.Y型V带所能传递的功率最大。
×
15.在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越大。
×
16.带传动一般用于传动的高速级。
×
17.带传动的小轮包角越大,承载能力越大。
√
18.选择带轮直径时,直径越小越好。
×
19.渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。
×
20.基圆直径越大渐开线越平直。
√
21.设计蜗杆传动时,为了提高传动效率,可以增加蜗杆的头数。
√
22.在润滑良好的闭式齿轮传动中,齿面疲劳点蚀失效不会发生。
×
23.只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。
√
24.螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。
√
25.挤压就是压缩。
×
26.受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。
×
27.仅传递扭矩的轴是转轴。
√
28.低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。
√
29.代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。
×
30.对载荷小,而工作平稳的轴可选用球轴承。
√
31.用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。
×
32.用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。
√
33.凸缘联轴器属于固定式刚性联轴器。
√
34.花键联接只能传递较小的扭矩。
×
四、简答题:
1.机器与机构的主要区别是什么?
2.构件与零件的主要区别是什么?
3.何谓标准件?
它最重要的特点是什么?
试列举出五种标准件。
4.蜗杆传动的正确啮合条件是什么?
5.铰链四杆机构的基本形式有哪几种?
各有何特点?
6.什么是机架、连架杆、连杆?
最短的连架杆是否一定是曲柄?
7.连杆机构的压力角是确定值还是变化值?
它对机构的传力性能有何影响?
8.如何判断四杆机构是否有急回性质?
极位夹角θ与急回性质有何关系?
9.槽轮机构有何特点?
10.为了避免带的打滑,将带轮上与带接触的表面加工的粗糙些以增大摩擦力,这样处理是否正确,为什么?
11.何谓带传动的弹性滑动和打滑?
能否避免?
12.在设计带传动时为什么要限制带速v、小带轮直径d1和带轮包角α?
13.一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么?
14.一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么?
15.斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮比较,啮合和传动特点是什么?
16.为什么斜齿轮以法面参数为标准值?
17.齿轮为什么会发生根切现象?
18.怎样避免根切现象的发生?
19.试列举出三种实现间歇运动的机构。
20.试列举出三种将转动变成直动的机构。
21.蜗杆与蜗轮的正确啮合条件是什么?
22.螺杆螺纹的牙型有哪几种?
各有什么特点?
23.有何区别?
各用于何种工作场合?
24.标准直齿圆柱齿轮的主要参数有哪些?
25.能实现将转动变为直动的有哪几种机构?
26.何谓定轴轮系,何谓周转轮系?
27.齿轮系分为哪两种基本类型?
它们的主要区别是什么?
28.齿轮系的功用有哪些?
29.花键联接与平键联接相比有哪些优缺点?
30.销的基本类型及其功用如何?
31.为什么大多数螺纹联接必须防松?
防松措施有哪些?
32.联轴器与离合器的主要功能是什么?
两者功能的主要区别是什么?
33.自行车的中轴和后轴是什么类型的轴,为什么?
34.在多级齿轮减速器中,高速轴的直径总比低速轴的直径小,为什么?
35.轴上传动零件常见的轴系支承方式有哪些?
36.选择轴承类型时要考虑哪些因素?
37.齿轮传动设计准则是什么?
(试述齿轮传动的计算程序)
38.蜗杆传动有哪些特点?
39.选择轴承时应考虑哪些因素?
40.齿轮传动有何特点?
41.(摩擦)带传动有何特点?
42.机器有哪些类型?
43.机器有哪些特征?
机构与机器的区别何在?
44.轴有哪几种类型(按载荷情况分)?
举例说明各有何特点?
五、单项选择题:
1.(B)是构成机械的最小单元,也是制造机械时的最小单元。
A.机器;B.零件;C.构件;D.机构。
2.两个构件之间以线或点接触形成的运动副,称为(B)。
A.低副;B.高副;C.移动副;D.转动副。
3.一端为固定铰支座,另一端为活动铰支座的梁,称为(B)。
A.双支梁;B.外伸梁;C.悬臂梁。
4.一端为固定端,另一端为自由的梁,称为(C)。
A.双支梁;B.外伸梁;C.悬臂梁。
5.一般飞轮应布置在转速(B)的轴上。
A.较低;B.较高;C.适中。
6.在下列平面四杆机构中,有急回性质的机构是(C)。
A.双曲柄机构;B.对心曲柄滑块机构;C.摆动导杆机构;D.转动导杆机构。
7.在下列平面四杆机构中,(C)存在死点位置。
A.双曲柄机构;B.对心曲柄滑块机构;C.曲柄摇杆机构;D.转动导杆机构。
8.曲柄摇杆机构的压力角是(A)。
A.连杆推力与运动方向之间所夹的锐角;B.连杆与从动摇杆之间所夹锐角;
C.机构极位夹角的余角;D.曲柄与机架共线时,连杆与从动摇杆之间所夹锐角。
9.带传动是借助带和带轮间的(B)来传递动力和运动的。
A.啮合;B.磨擦;C.粘接。
10.图示铰链四杆机构是(B)。
A.曲柄摇杆机构;B.双曲柄机构;C.双摇杆机构。
11.能实现间歇运动的机构是(C)。
A.曲柄摇杆机构;B.双摇杆机构;C.槽轮机构;D.齿轮机构。
12.曲柄摇杆机构的死点发生在(C)位置。
A.主动杆与摇杆共线;B.主动杆与机架共线;C.从动杆与连杆共线;D.从动杆与机架共线。
13.在带传动中(减速传动),带的应力最大值发生在带(C)。
A.进入大带轮处;B.离开大带轮处;C.进入小带轮处;D.离开小带轮处。
14.为了使带与轮槽更好的接触,轮槽楔角应(A)V带截面的楔角。
A.小于;B.大于;C.等于。
15.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是(D)。
A.两齿轮的模数和齿距分别相等;B.两齿轮的齿侧间隙为零;
C.两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等;D.两齿轮的模数和压力角分别相等。
16.在普通圆柱蜗杆传动中,若其他条件不变而增加蜗杆头数,将使(A)。
A.传动效率提高;B.蜗杆强度提高;C.传动中心距增大;D.蜗杆圆周速度提高。
17.自行车车轮的前轴属于(C)轴。
A.传动轴;B.转轴;C.固定心轴;D.转动心轴。
18.自行车的中轴属于(A)轴。
A.传动轴;B.转轴;C.固定心轴;D.转动心轴。
19.自行车的后轴属于(A)轴。
A.传动轴;B.转轴;C.固定心轴;D.转动心轴。
20.渐开线的形状取决于(B)直径。
A.节圆;B.基圆;C.分度圆;D.齿顶圆。
21.(A)是齿轮最主要的参数。
A.模数;B.压力角;C.分度圆;D.齿数。
22.国家标准规定,标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=(D)。
A.35°;B.30°;C.25°;D.20°。
23.圆锥齿轮传动适用于(A)传动。
A.相交轴;B.平行轴;C.交错轴。
24.蜗杆传动适用于(C)传动。
A.相交轴;B.平行轴;C.交错轴。
25.传动比大而且准确的传动是(D)。
A.带传动;B.链传动;C.齿轮传动;D.蜗杆传动。
26.不能用于传动的螺纹为(A)螺纹。
A.三角形;B.矩形;C.梯形;D.锯齿形。
27.定轴轮系的总传动比等于各级传动比(B)。
A.之和;B.连乘积;C.之差;D.平方和。
32.(D)的周转轮系,称为行星轮系。
A.单自由度;B.无自由度;C.双自由度;D.三自由度。
28.减速器的传动比i=(A)。
A.>1;B.<1;C.=1。
29.普通螺纹的公称直径是(C)。
A.螺纹的中径;B.螺纹的小径;C.螺纹的大径。
30.30000型轴承是代表(D)。
A.调心球轴承;B.深沟球轴承;C.圆柱滚子轴承;D.圆锥滚子轴承。
31.推力球轴承的类型代号为(C)。
A.10000;B.30000;C.50000;D.60000。
32.在各种类型轴承中,(D)不能承受轴向载荷。
A.调心球轴承;B.深沟球轴承;C.圆锥滚子轴承;D.圆柱滚子轴承。
33.凸缘联轴器是一种(A)联轴器。
A.固定式刚性联轴器;B.可移式刚性联轴器;C.弹性联轴器;D.金属弹簧式弹性联轴器。
34.自行车飞轮的内部结构是属于(B)。
A.链传动;B.超越离合器;C.安全离合器;D.弹性联轴器。
35.转轴承受(A)。
A.扭矩;B.弯矩;C.扭矩和弯矩。
36.对于高负荷、重要的转轴,应选用(D)材料。
A.Q235;B.45钢;C.20钢;D.40Cr。
37.在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座,其目的是(B)。
A.易拧紧;B.避免偏心载荷;C.增大接触面;D.外观好。
38.圆锥销的锥度是(B)。
A.1:
60;B.1:
50;C.1:
40;D.60:
1。
五、计算题
1、计算下图机构的自由度,并判断机构的运动是否确定。
(1)
(2)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×6-2×8-1
=1
(运动确定)
(3)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×5-2×7-0
=1
(运动确定)
(4)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×6-2×8-1
=1
(运动确定)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×7-2×10-0
=1
(运动确定)
(5)
(6)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×9-2×12-2
=1
(运动确定)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×10-2×14-0
=2
(运动确定)
(7)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×3-2×3-2
=1
(运动确定)
(8)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×5-2×7-0
=1
(运动确定)
(9)
(10)
(11)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×4-2×5-1
=1
(运动确定)
(12)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×3-2×3-2
=1
(运动确定)
(13)
(14)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×7-2×10-0
=1
(运动确定)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×3-2×4-0
=1
(运动确定)
(15)
(16)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×4-2×4-2
=2
(运动确定)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×7-2×10-0
=1
(运动确定)
(17)
(18)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×5-2×7-0
=1
(运动确定)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×9-2×12-0
=3
(运动确定)
液压缸为动力源
(19)
(20)
解:
F=3n-2PL-PH
=3×9-2×12-2
=1
(运动确定)
2.齿轮几何尺寸计算
(1)已知一对传动标准正常直齿圆柱齿轮(
=20º,ha*=1)的中心距为240mm,传动比为3,模数为2mm,求两齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高与齿根高。
参考试题:
已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动,中心距a=200mm,传动比i=3,压力角
=20°,h
=1,c*=0.25,m=5mm。
试求两轮的齿数、分度圆、齿顶圆和基圆的直径,齿厚和齿槽宽。
(已知cos
≈0.94)(14分)
解:
1由i=Z2/Z1可知Z2=iZ1(1分)
由中心距a=m(Z1+Z2)/2=2mZ1(1分)
则
齿轮1齿数Z1=20(1分)
齿轮2齿数Z2=60(1分)
2齿轮1分度圆直径d1=mz1=100(1分)
齿轮2分度圆直径d2=mz2=300(1分)
3齿轮1齿顶圆直径da1=m(z1+2h
)=110(2分)
齿轮2齿顶圆直径da2=m(z1+2h
)=310(2分)
4齿轮1基圆直径db1=d1cos20°=94.0(1分)
齿轮2基圆直径db2=d2cos20°=281.9(1分)
5齿厚和齿槽s=e=πm/2=7.9(2分)
(2)一对啮合的标准直齿圆柱齿轮(
=20º,ha*=1)。
已知Z1=30,Z2=90,m=5mm.试求这对齿轮的分度圆直径,齿顶圆直径,齿根圆直径,传动比和中心距。
解:
1齿轮1分度圆直径d1=mz1=5×30=150(1分)
齿轮2分度圆直径d2=mz2=5×90=450(1分)
2齿轮1齿顶圆直径da1=m(z1+2h
)
=5×(30+2×1)=160(2分)
齿轮2齿顶圆直径da2=m(z1+2h
)
=5×(90+2×1)=460(2分)3齿轮1齿根圆直径df=m(z1-2h
-2c*)
=5×(30-2×1-2×0.25)
=137.5(2分)
齿轮2齿根圆直径df=m(z2-2h
-2c*)
=5×(90-2×1-2×0.25)
=437.5(2分)
4传动比i=Z2/Z1=90/30=3(1分)
5中心距a=m(Z1+Z2)/2=5×(30+90/2)=300(1分)
3、轮系传动比计算
(1)如图所示轮系中,已知z1=20、,z2=36、z2’=18、z3=68、z3’=17、z5=40。
试求传动比i15,并标示各齿轮运转方向。
(10分)
解:
(方向标在图上)(4分)
(2)如图所示轮系,已知Z1=34、Z2=17、Z2’=30、Z3=Z4=15、Z3’=45,试求i14,并确定各轮的回转方向。
解:
(方向标在图上)(2分)
(3)下图为一卷扬机的传动系统,末端是蜗杆传动。
其中Z1=18,Z2=36,Z3=20,Z4=40,,Z5=2,Z6=50,若n1=1000r/min,鼓轮直径D=200mm,试求蜗轮的转速及重物G的移动速度。
重物提起时,试确定n1的旋转方向。
参考试题:
下图为一卷扬机的传动系统,末端是蜗杆传动。
其中Z1=30,Z2=50,Z3=20,Z4=60,Z5=1,Z6=100,若n1=3000r/min,鼓轮直径D=100mm,试求蜗轮的转速及重物G的移动速度。
重物提起时,试确定n1的旋转方向。
(15分)
解:
=500
n6=6r/min(方向标在图上)
(4)如图所示轮系,已知Z1=240.Z2=20.Z3=25.Z4=40.Z5=75.Z6=20.Z7=40.Z8=2.Z9=80.n1=800r/min.试求n9,并确定各轮的回转方向。
参考试题:
如图所示轮系,已知Z1=300.Z2=30.Z3=25.Z4=40.Z5=75.Z6=20.Z7=60.Z8=2.Z9=100.n1=450r/min.试求n9,并确定各轮的回转方向。
(15分)
解:
=45
n9=10r/min(方向标在图上)
(5)如图所示轮系,已知Z1=120Z2=20Z3=25Z4=40Z5=75Z6=Z7=Z8=20Z9=1Z10=96n1=960r/min.试求n10,并确定各轮的回转方向.
解
方向如图
六、改错题
1、下图中的1、2、3、4、5处是否合理?
为什么?
应如何改进?
(用图表达)
解:
可以用以下图表达或后续文字描述
1处不合理(1分):
轴肩直径大于轴承内圈外径,不利于拆卸(1分),在此设计阶梯(1分)
2处不合理(1分):
与齿轮配合处轴头宽度超过轮毂宽度,不利于定位(1分),缩短(1分);
3处不合理(1分):
轴套外径大于轴承内圈外径,不利于拆卸(1分),在此设计阶梯轴套(1分)
4处不合理(1分):
轴承内圈配合处不能有螺纹,易损坏轴承(1分),在此设计退刀槽(1分)
5处不合理(1分):
没有倒角,不利于螺母装配(1分),与螺母装配处要有倒角.(1分)
2、下图轴的结构设计是否合理?
为什么?
应如何改进?
(用图表达)
解:
可以用以下图表达或后续文字描述
1处不合理(1分):
轴肩直径大于轴承内圈外径,不利于拆卸(1分),在此设计阶梯(1分)
2处不合理(1分):
齿轮无法装配(1分),设计成阶梯(1分);
3处不合理(1分):
轴套外径大于轴承内圈外径,不利于拆卸(1分),在此设计阶梯轴套(1分)
4处不合理(1分):
联轴器没有轴向定位(1分),设计轴肩定位(1分)
5处不合理(1分):
联轴器没有轴向固定(1分),设计轴端档圈1分)
七、实践题
举一平面连杆机构应用实例,并画出简图和计算自由度。
八、分析与计算
1.分
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