机械设计基础试题含答案.docx
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机械设计基础试题含答案
机械设计基础试卷1
一、选择题:
本大题共15个小题,每小题3分,共45分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目的要求,把所选择项前的字母填在题后的括号内。
1.下列铰链四杆机构中,能实现急回运动的是
A.双摇杆机构B.曲柄摇杆机构
C.双曲柄机构D.对心曲柄滑块机构【】
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≥1【】
5.塑性材料制成的零件进行静强度计算时,其极限应力为
A.σBB.σsC.σ0D.σ-1【】
6.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【】
7.普通平键联接在选定尺寸后,主要是验算其
A.挤压强度B.剪切强度
C.弯曲强度D.耐磨性【】
8.一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1,b1>b2,其接触应力的大小是
A.σH1<σH2B.σH1>σH2
C.σH1=σH2D.可能相等,也可能不等【】
9.实际齿数相同时,直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为
A.直齿圆柱齿轮的最大B.斜齿圆柱齿轮的最大
C.直齿圆锥齿轮的最大D.三者数值相同【】
10.在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为:
A.减小齿面滑动速度υsB.减少蜗杆头数Z1
C.增加蜗杆头数Z1D.增大蜗杆直径系数q【】
11.带传动中,弹性滑动
A.在张紧力足够时可以避免
B.在传递功率较小时可以避免
C.在小带轮包角足够大时可以避免
D.是不可避免【】
12.带传动作减速传动时,带的最大应力σmax等于
A.σ1+σb1+σcB.σ1+σb2+σc
C.σ2+σb1+σcD.σ2+σb2+σc【】
13.转轴的变曲应力为
A.对称循环变应力B.脉动循环变应力
C.非对称循环变应力D.静应力【】
14.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%【】
15.在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指
A.弹簧外径与簧丝直径之比值
B.弹簧内径与簧丝直径之比值
C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值
D.弹簧中径与簧丝直径之比值【】
二、填空题:
本大题共10个小题,每空1分,共20分。
把答案填在题中横线上。
16.槽轮机构的主要参数是和。
17.机械速度的波动可分为和两类。
18.轴向尺寸较大的回转件,应进行平衡,平衡时要选择个回转平面。
19.当一对齿轮的材料、齿数比一定时,影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是
和。
20.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
对轮齿承担。
21.蜗杆传动作接触强度计算时,铝铁青铜ZCuAl10Fe3制作的蜗轮,承载能力取决于抗
能力;锡青铜ZCuSn10P1制作的蜗轮,承载能力取决于抗能力。
22.若带传动的初拉力一定,增大和都可提高带传动的极限摩擦力。
23.滚子链传动中,链的链速是常数,而其链速是变化的。
24.轴如按受载性质区分,主要受的轴为心轴,主要受的轴为传动轴。
25.非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时,为了防止过度磨损,必须使;而为了防止过热必须使。
三、分析题:
本大题2个小题,共15分
26.(本题满分5分)
图1所示链铰四杆机构中,各构件的长度为a=250mm,b=650mm,C=450mm,d=550mm。
试问:
该机构是哪种铰链四杆机构,并说明理由。
图1
27.(本题满分10分)
图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动,I轴为输入轴,已知小齿轮1的转向n1和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。
为使中间轴II所受的轴向力可抵消一部分,试确定斜齿轮3的轮齿旋向,并在图上标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3的方向。
(垂直纸面的力,向纸内画稍,向纸外画⊙)
图2
四、计算题;本大题共5个小题,共48分。
28.(本题满分6分)
计算图3所示机构的自由度(若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时,应具体指出)。
图3
29.(本题满分12分)
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h*a=1,径向间隙系数C*=0.25,分度圆压力角a=20°.试求出:
(1)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)若实际安装中心距a=164mm时,计算啮合角a,及小齿轮的节圆半径r1
30.(本题满分10分)
已知图4所示轮系中各齿轮的齿数为:
Z1=20,Z2=30,Z3=80,Z4=25,Z5=50。
求轮系的传动比i15。
图4
31.(本题满分10分)
图5表示两平板用2个M20的普通螺栓联接,承受横向载荷F=6000N,若取接合面间的摩擦系数=0.2,可靠性系数KS=1.2,螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2,螺栓的小径d1=17.294mm。
试校核螺栓的强度。
图5
32.(本题满分10分)
一对70000AC型角接触球轴承背对背反安装在图6所示轴系中,轴承1的径向载荷R1=2000N,轴承2的径向载荷R2=4000N,轴上作用的轴向外载荷FA=800N,轴承附加轴向力S的计算式为S=0.68R。
求轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2。
图6
五、作图题:
本大题只有1个小题,满分10分
33.已知一对心直动尖顶移动从动件盘形凸轮机构如图7所示,凸轮为以B点为中心的圆盘,A点为其回转中心。
试用作图法画出:
(1)凸轮的基圆和基圆半径r0;
(2)凸轮机构的从动件尖顶在图示位置C点与凸轮接触时,从动件的位移S;
(3)从动件尖顶在图示C点和D点接触时压力角α。
图7
六、结构改错题:
本大题只有1个小题,满分12分
34.在图8上直接改正轴系结构的错误。
(齿轮传动油润滑,滚动轴承脂润滑,轴端安装V带轮)
机械设计基础试题参考答案及评分标准
一、选择题:
每小题3分,共45分。
1.B2.A3.D4.D5.B6.B7.A8.C9.A10.C11.D12.A13.A14.C15.D
二、填空题:
每空1分,共20分。
16.槽数z拨盘圆销数K17.周期性非周期性
18.动两19.分度圆直径d1(或中心距a)齿宽b
20.节点一21.胶合点蚀
22.包角摩擦系数23.平均瞬时
24.弯矩扭矩25.
三、分析题:
共15分
26.(本题满分5分)最短杆与最长杆长度之和(250+650)小于其余两杆长度之和(450+550),满足存在曲柄的必要条件,且最短杆为连架杆。
……………(3分)
故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。
……………(2分)
27.(本题满分10分)
答案参见第27题答案图
斜齿轮3、4的轮齿旋向……………(2分)
Ft2、Fa2、Ft3、Fa3的方向……………(8分)
第27题答案图
四、计算题:
共48分。
28.(本题满分6分)
解……………(4分)
E、F处之一为虚约束……………(2分)
29.(本题满分12分)
解
(1)小齿轮齿数
模数……………(2分)
分度圆半径……………(2分)
基圆半径……………(2分)
分度圆齿厚……………(2分)
(2)
节圆半径
=41.00mm
(或)……………(2分)
30.(本题满分10分)
解该轮系为混合轮系。
由齿轮1、2、3和转臂H组成行星轮系,齿轮3固定,。
则
得
由题图知……………(6分)
由题图轮4、5组成定轴轮系,则
……………(2分)
……………(2分)
31.(本题满分10分)
解一个螺栓的横向工作载荷……………(1分)
预紧力……………(4分)
强度校核N/mm2
强度满足……………(4分)
32.(本题满分10分)
解
S1、S2方向见第32题答案图
轴承1“压紧”,A1=FA+S2=3520N……………(5分)
轴承2“放松”,A2=S2=2720N……………(5分)
第32题答案图
五、作图题:
本题满分10分。
33.答案见第33题答案图。
基圆和基圆半径r0……………(3分)
从动件在C点接触时位移s……………(3分)
在C点和D点接触时压力角α……………(4分)
第33题答案图
六、结构改错题:
本题满分12分
34.答案见第34题答案图
第34题答案图
①应画出键;②去掉套筒,画出定位轴肩;
③画出密封件;④轴承改为面对面正安装;
⑤缩短装齿轮的轴段长度;⑥键长应短于轮毂长度;
⑦左右两轴承内侧加档油环;⑧左右两轴承盖与箱体间加垫片。
每改正1处错误……………(2分)
(改正6处错误得满分)
机械设计基础试卷2
一、选择题:
本题共16个小题,每小题3分,共48分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
把所选项前的字母填在题后的括号内。
1.在曲柄摇杆机构中,为提高机构的传力性能,应该
A.增大传动角γB.减小传动角γ
C.增大压力角αD.减小极位夹角θ
2.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.齿轮较少时D.齿数较多时
3.斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数mt的关系式,应该是
A.mn=mtsinβB.mn=mt/cosβ
C.mn=mtcosβD.mn=mtcosα
4.调节周期性速度波动的方法是在机械中加一个飞轮,其作用是使
A.机械运转速度的波动可以消除
B.机械运转速度的波动可以减小
C.机械运转的平均角速度ωm可以减小
D.机械运转的平均角速度ωm可以增大
5.动平衡的条件是,回转件中各个质量产生的
A.离心力的合力等于零
B.离心力的合力和合力偶矩均等于零
C.离心力的合力偶矩等于零
D.离心力的合力和合力偶矩均不等于零
6.仅受预紧力Fˊ作用的紧螺栓联接,其螺栓的计算应力σca=1.3Fˊ/,将拉应力增大30%的原因是考虑
A.安装时可能产生的偏心载荷
B.载荷可能有波动
C.拉伸和扭转的复合作用
D.螺栓材料的机械性能不稳定
7.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式钢制齿轮传动,通常的主要失效形式为
A.轮齿疲劳折断B.齿面疲劳点蚀
C.齿面胶合D.齿面塑性变形
8.齿轮传动中,轮齿的齿面疲劳点蚀,通常首先发生在
A.齿顶部分B.靠近节线的齿顶部分
C.齿根部分D.靠近节线的齿根部分
9.标准斜齿圆柱齿轮传动中,查取齿形系数YF数
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