机械设计基础试题含答案精编版.docx

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机械设计基础试题含答案精编版

二、填空题

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。

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

26．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

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。

故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。

27．

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⊙）

27．答案参见第27题答案图斜齿轮3、4的轮齿旋向Ft2、Fa2、Ft3、Fa3的方向

四、计算题

28．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

解E、F处之一为虚约束

29．一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

解

（1）小齿轮齿数

模数

分度圆半径

基圆半径

分度圆齿厚

（2）

节圆半径

=41.00mm

（或

）

30.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。

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

由题图轮4、5组成定轴轮系，则

五、作图题

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。

答案见第33题答案图。

基圆和基圆半径r0

从动件在C点接触时位移s在C点和D点接触时压力角α

六、结构改错题

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）

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。

机械设计基础试卷2

一、选择题。

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γC．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/cosβC．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数值时，应按

A．法面模数mnB.齿宽b

C.实际齿数ZD.当量齿数xU

10.普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是

A．d1=ma1qB.d1=mnq

C.d1=ma1z1D.d1=mnz1

11.带传动在工作时产生弹性滑动，是由于

A．包角α太小B.初拉力F0太小

C．紧边与松边拉力不等D.传动过载

1.A2.C3.C4.B5.B6.C7.B8.D9.D10.A11.C

二、填空题

17．在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是和。

18．在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越，所设计的机构越紧凑，但是压力角，使机构的工作情况变坏。

19．渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮和必须分别相等。

20．斜齿圆柱齿轮的标准模数是。

直齿圆锥齿轮的标准模数是。

21．平键的截面尺寸应按从键的标准中查取，键的长度L可参照从标准中选取。

必要时应进行强度校核。

22．对一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将轮齿看作，并假定全部载荷作用于。

24．普通V带传动的设计准则是，保证带以及具有一定的。

24．按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为滑动轴承和滑动轴承两种主要类型。

17．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和18．小增大

19.模数压力角20．法面模数mn大端模数m21．轴径d轮毂长度

22.悬臂梁齿顶23．不打滑疲劳寿命24.非液体摩擦液体摩擦

三、分析题

25．图1所示蜗杆传动——斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。

试分析：

（1）为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；

（2）在图1的主视图上，画出蜗轮2的圆周力Ft2、径向力Fr2和斜齿轮3的圆周力Ft3、径向力Fr3的方向：

在左视图上画出蜗轮2的轴向力Fa2和斜齿轮3的轴向力Fa3方向。

答案见第25题答案图。

（1）蜗轮2、齿轮3、齿轮4的旋向

（2）Fa2、Fa3的方向

（3）Fr2、Ft2、Fr3、Ft3的方向

27．一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力角

°,齿顶高系数

=1,径向间隙系数C*=0.25，标准中心距a=140mm。

试求出：

齿轮的模数m；两个齿轮的分度圆半径r1、r2;基圆半径rb1、rb2;齿顶圆半径ra1、ra2。

解

模数

分度圆半径

基圆半径

齿顶圆半径

28．已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：

Z1=20，Z2=40，

=20,Z3=80。

试求轮系的传动比i1H。

解

i1H=9

六、结构改错题

32．在图6上直接改正轴系结构的错语。

（轴端安装联轴器）

①应画出垫片；②应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短；

③应画出键；④应降低轴肩高度，便于拆卸轴承；

⑤画出轴径变化，减小轴承装配长度；⑥画出密封件；

⑦画出联轴器定位轴肩；⑧键长应改为短于轮毂长度；

机械设计基础试卷3

一、选择题（共30分、每小题2分）

2、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（ C  ）。

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

4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（  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

5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案

（A）为好。

A．带传动齿轮传动链传动

B．链传动齿轮传动带传动

C．带传动链传动齿轮传动

D．链传动带传动齿轮传动

6．螺纹联接防松的根本问题在于（ C   ）。

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

7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A）。

A．螺栓联接B.双头螺柱联接

C．螺钉联接D.紧定螺钉联接

8．齿面硬度HB≤350HBS的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（  B）。

A．齿面磨损B．齿面点蚀

C．齿面胶合D.轮齿折断

9.不完全液体润滑滑动轴承，验算

是为了防止轴承（B）。

A.过度磨损B.过热产生胶合

C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀

10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（A）。

A．两端固定B．两端游动

C．一端固定一端游动D．A，B，C均可以

12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（ B）。

A、转动心轴B、转轴C、传动轴D、固定心轴

13、普通平键的主要失效是（   A ）。

A．工作面被压溃或键被剪断B．工作面产生胶合破坏

C.工作面产生过度磨损D．键被弯曲折断

14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（   D ）。

　　A、带不是绝对挠性体B、带与带轮间的摩擦系数偏低

　　C、带绕过带轮时产生离心力D、带的紧边与松边拉力不等

二、标准件

3、根据下面所给出的轴承代号，指出下面轴承相应的类型、尺寸系列、内径、公差等级和游隙组别。

（1）6308/C3

（2）7214B（3）30213/P4

6308/C3—表示内径为40mm，03尺寸系列的深沟球轴承，0级公差，3组游隙。

7214B—表示内径为70mm，02尺寸系列的角接触球轴承接触角为40，0级公差，0组游隙。

30213/P4—表示内径为65mm，02尺寸系列的圆锥滚子轴承，4级公差，0组游隙。

四、分析题

图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。

已知：

Ⅰ轴为输入轴，转向如图所示。

（1）在下图中标出各轮转向。

为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。

（2）在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力

、轴向力

和径向力

的方向。

六、结构题

下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。

齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。

要求：

1、左、右两边轴承端盖均无调整垫片2、左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3、键过长4、齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度1－2mm

5、套筒高度高过右边轴承内圈的高度

6、右边轴承端盖与轴要留有间歇7、右边轴承端盖与轴间要有密封圈

7、和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9、两端的轴承要设有挡油环10、联轴器没有周向定位。

《机械设计基础》试题七答案

一、填空

1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。

2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：

盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。

3、V带传动的张紧可采用的方式主要有：

调整中心距和张紧轮装置。

4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为范成法和仿形法。

5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为双曲柄机构。

6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。

7、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为__拉断。

二、单项选择题

（）1、一对齿轮啮合时,两齿轮的c始终相切

（A）分度圆（B）基圆（C）节圆（D）齿根圆

（）2、一般来说，a更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。

（A）滚子轴承（B）球轴承（C）向心轴承（D）推力轴承

（）3、四杆机构处于死点时，其传动角γ为A。

（A）0°（B）90°（C）γ>90°（D）0°<γ<90°

（）4、一个齿轮上的圆有b。

（A）齿顶圆和齿根圆（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆

（C）齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆（D）分度圆，基圆和齿根

（）7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用。

（A）带传动（B）一对齿轮传动（C）轮系传动（D）螺纹传动

（）9、螺纹的a被称为公称直径。

（A）大径（B）小径（C）中径（D）半径

（）10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为D。

（A）齿轮线（B）齿廓线（C）渐开线（D）共轭齿廓

（B）11、在摩擦带传动中是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避免的。

（A）带的打滑（B）带的弹性滑动（C）带的老化（D）带的磨损

13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是B。

（A）转动副（B）高副（C）移动副（D）可能是高副也可能是低副

14、最常用的传动螺纹类型是c。

（A）普通螺纹（B）矩形螺纹（C）梯形螺纹（D）锯齿形螺纹

16、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不同，则两杆的c不同。

（A）轴向正应力σ（B）轴向线应变ε（C）轴向伸长△l（D）横向线应变

20、使渐开线齿廓得以广泛应用的主要原因之一是（A）。

（A）中心距可分性（B）齿轮啮合重合度大于1（C）啮合角为一定值（D）啮合线过两齿轮基圆公切线

21、V带传动属于__B__。

（A）电传动（B）摩擦传动（C）液压传动（D）啮合传动

23、普通V带按截面尺寸由小到大分为__D__七种。

（A）GFCDEBA（B）EBCBAZY（C）ABCDEFG（D）YZABCDE

24、闭式传动软齿面齿轮的主要失效形式是b。

（A）齿面胶合（B）齿面点蚀（C）齿根折断（D）齿面磨损

25、一对啮合传动齿轮的材料应（A）。

（A）小齿轮材料力学性能略好（B）相同（C）大、小齿轮材料不同（D）大齿轮材料力学性能略好

27、凸轮机构的从动件作等加速等减速运动规律，对机构造成b。

（A）刚性冲击（B）柔性冲击（C）无冲击（D）内冲击

29、齿轮正变位可以d。

（A）提高齿轮传动的重合度（B）提高从动齿轮转速（C）改变齿廓形状（D）提高其承载能力

30、一对齿轮连续传动的条件是（B）。

（A）模数相等（B）重合度大于1（C）压力角相等（D）传动比恒定

31、在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将（B）。

（A）转动变为往复移动（B）连续转动变为往复摆动（C）往复移动变为转动（D）往复摆动变为连续转动

32、组成凸轮机构的基本构件有A。

（A）3个（B）2个（C）5个（D）4个

33、如图所示该机构是A。

（A）平底移动从动件盘形凸轮机构

（B）曲柄滑块机构

（C）滚子直动从动件盘形凸轮机构

（D）偏心轮机构

（E）34、如图所示凸轮机构的推程运动角是A。

（A）120°

（B）110°

（C）70°

（D）40°

35、理论上，标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是c。

（A）Zmin＝14（B）Zmin＝24（C）Zmin＝17（D）Zmin＝21

36、确定平行轴定轴轮系传动比符号的方法为c。

（A）只可用（－1）m确定（B）只可用画箭头方法确定（C）既可用（－1）m确定也可用画箭头方法确定（D）用画箭头方法确定

（B）37、凸轮机构中从动件的推程采用等速运动规律时，在（）会发生刚性冲击。

（A）推程的全过程（B）推程开始瞬时（C）远休止时（D）推程的中点

（）38、一圆轴用低碳钢材料制作，若抗扭强度不够，则c对于提高其强度较为有效。

（A）改用合金钢材料（B）改用铸铁（C）增加圆轴直径，且改用空心圆截面（D）减小轴的长度

（39、7.12如图所示凸轮机构中，c从动件的摩擦损失小且传力性能好。

（A）图a

（B）图b

（C）图c

40、带传动采用张紧轮的目的是___A_

（A）调整带的张紧力（B）提高带的寿命（C）减轻带的弹性滑动（D）提高带的承载能力

2、滚动轴承代号“6215”的含义是深沟球轴承，直径系列2，内径75mm。

四、综合题（共40分）

1、图示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2（右），当a轴旋转100圈时，b轴转4.5圈，求Z4=？

（8分）

i16=（20*25*z4）/（18*25*2）=100/4.5  z4=40