机械设计基础试题及答案.docx

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机械设计基础试题及答案

机械设计基础复习试题一

、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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写

在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（A）

单缸四沖稈内魅机

大齿舵2—哉缸体3_曲柄斗一连抨活塞

E—进咒阀7—捋凭阀匕一推杆g_凸轮询一呼齿轮

题I图

A.机构

B.

构件

C.零件

D.

部件

2.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

3.在下列平面四杆机构中，无急回性质的机构是（C）

A.曲柄摇杆机构B.摆动导杆机构

C.对心曲柄滑块机构D.偏心曲柄滑块机构

4.滚子推杆盘形凸轮机构设计中，为避免凸轮实际轮廓曲线失真，正确的方法是

（D）

A.增大滚子半径B.增加从动件长度

C.减小基圆半径D.增大基圆半径

5.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（B）

A.减小凸轮基圆半径B•增大凸轮基圆半径

C.增大滚子半径D.增大从动件长度

6.在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为（C）

A.扭切应力B.拉应力

C.扭切应力和拉应力D.扭切应力或拉应力

7.普通平键传递扭矩是靠键的（C）

A.顶面B.底面

C•侧面D.端面

8.带传动中，u为主动轮圆周速度，u为从动轮圆周速度，u为带速，这些速度之间存在的关系是（B）

A.u=u=uB.u>u>u

C.n2>

9.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（A）

A.带存在弹性滑动B.带容易变形和磨损

C.带在带轮上打滑D.带的材料不符合虎克定律

10.—对渐开线标准直齿圆柱齿轮，m=2mm,zi=18,Z2=43,实际中心距az=62mm，下面说法正确的是（C）

A.节圆小于分度圆B.节圆与分度圆重合

C.节圆大于分度圆D.分度圆的大小取决于中心距

11.在安装标准直齿圆柱齿轮时，若实际中心距大于标准中心距，则将使（C）

A.重合度变大B.定角速比无法保证

C.啮合角变大D.分度圆压力角变小

12.齿轮传动中的齿面接触应力变化特征可简化为（A）

A.脉动循环变应力B.对称循环变应力

C.不变化的静应力D.无规律变应力

13.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（B）

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

14.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为（B）

A.周转轮系B.定轴轮系

C.行星轮系

D.混合轮系

15.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴相对位移以及可缓和冲击、吸收振

动的是（D）

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

16.转轴工作时承受（A）

A.转矩和弯矩

B.弯矩

C.转矩

D.摩擦力矩

17.既可以单独作成轴瓦，也可以作成轴承衬的材料是（B）

A.锡基轴承合金B.铸锡青铜

C.铅基轴承合金D.耐磨铸铁

18.—般转速的滚动轴承计算准则是（C）

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

19.滚动轴承的基本额定动载荷是指（C）

A.滚动轴承能承受的最大载荷

B.滚动轴承能承受的最小载荷

C.滚动轴承在基本额定寿命Le=106转时所能承受的载荷

D.—批滚动轴承能承受的平均载荷。

20.在机械中安装飞轮，可以（A）

A.减小周期性速度波动B.消除周期性速度波动

C.减小非周期性速度波动D.消除非周期性速度波动

二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格上填上正确答案。

错填、不填均无分。

21.平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。

22.四杆机构中是否存在死点位置，决定于从动件是否与连杆一_共线_

23.理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮

机构，其从动件的运动规律是相同的

24.为了使棘轮转角能作无级调节，可采用摩擦—式棘轮机构。

25.

机械

根据工作原理分类，螺栓联接采用开口销与六角开槽螺母防松是属于防松。

26.普通螺栓联接所受预紧力为F',在受工作拉力F时，剩余预紧力为F〃，则

螺栓受的总拉力Fo为F+F"。

27.一对渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是使实际啮合线长度（_）齿轮的法向齿距。

28.渐开线形状与基圆圆半径有关，此圆半径越大，渐开线越趋于平直。

29.型号为6307的滚动轴承，其内径d=35_mm

30.若机械主轴的最大角速度为3max、最小角速度为3min,则其速度不均匀系数

2（以max•匚,min）

■「max，min

三、分析题（本大题共2小题，每小题6分，共12分）

31.已知在某二级直齿锥齿轮斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺

旋线方向如题31图所示。

为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试确定1轮的转动方向。

并将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。

31.轴向力Fa1、

一个给1分

）%3

4>

\

勿

1

题31图

Fa2、

Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向，答对

It勺

■—

、r-a

0/

0

HT

ir

题31图

32.题32图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径为D,其传递的扭矩为T,若使用M16的普通螺栓（其螺纹小径为di），联轴器接合面的摩擦系数为卩，可靠性系数为K,螺栓材料的许用应力为［c］，试分析需要螺栓的个数z的表达式。

32.

（1）受力分析

设每个螺栓受的工作载荷为

,D

贝U：

」ZFKT2

（2）应力分析

题32图

F，所需螺栓个数为Z

2KT

….（2分）

F

AZD

F8kT

竺一^ZD©2

4

（2分）

故:

8KT

（2分）

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

题33图

33.解：

（1）E、G为虚约束

1分）

（2）n=4,Pl=5,PH=1

（2分）

F=3n-2P

l-PH=3X6-2X8-1=1

（3分）

34.已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，其模数m=3mm,齿数zi=18,

Z2=54，齿顶高系数h；=1，顶隙系数c=0.25，压力角a=20°。

试求这对齿轮传动的标准中心距；、传动比ii2及小齿轮的分度圆直径di、齿顶圆直径d；i、齿根圆直径dfi。

（i分）

3亿二耳3

Zii8

a=罗（乙z2）=^（i854）=i08mm（2分）

di=mzi=3X18=54mm（1分）

dai=di+2ham=54+6=60mm（1分）

df2=m（zi—2h；—2c*）=3X（18—2X1—2X0.25）=46.5mm（1分）

35.如题35图所示轮系中，已知各轮的齿数为：

zi=20，Z2=40，Z2=50，Z3=30,

Z4=30，Z3=20，试求此轮系的传动比iiH

题笳图

35.

（1）轮系的划分

行星轮系：

3—3、2'、4、H（1分）

定轴轮系：

1、2（1分）

（2）计算传动比

对于3—3、2'、4、H组成的行星轮系，有

'2'4

比’nH

Z3Z4

（1分）

对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有

Z2，

…②

（A

i12一一

Z1

（1分）

N4=0

山二门2

.…③

（A

…③

（1分）

联立解①、

②、③式，得

1

（A

i1H—

nH

5

（1分）

负号说明齿轮1转向与系杆H转向相反。

36.某锥齿轮减速器主动轴选用外圈窄边相对安装的30206轴承支承，已知轴上

的轴向外载荷Fa=560N,方向如图所示，两轴承的径向载荷分别为Fri=1500N,

Frii=3500N，内部轴向力为Fs=Fr/2Y,Y=1.6，判别系数e=0.37（当Fa/Fre时，X=0.4,Y=1.6）。

试画出内部轴向力Fsi、Fsii的方向，并计算轴承当量动载荷Pi、Pii。

36

（1）内部轴向力

（2分）

Fr-1500

2Y21.6

-469N

Fr|]3500

2Y21.6

=1094N

（2）轴向力（2分）

Fsd+Fa=1094+560=1654N>Fsi

轴承I被压紧Fai=Fsn+Fa=1654N

轴承n被放松Fan=Fsn=1094N

（3）当量动载荷（2分）

Fai/Fri=1654/1500>e

Xi=0.4Yi=1.6

Pi=XiFr"YiFai=0.4X1500+1.6X1654=2646.4N

Fan/Frn=1094/3500

Xn=1Yn=0

Pn=XnFYn=1X3500=3500N

五、设计题（本大题共2小题，每小题7分。

共14分）

Oi,凸轮

37•题37图所示偏置直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，圆心为

的转动中心为O。

（1）在图上作出基圆rb、偏距圆e。

（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90。

后，从动件的位移s、机构的压力

角a，在图上标注出来。

（不必作文字说明，但必须保留作图线。

）

题37图

37.

（1）正确作出基圆rb、偏距圆e。

（2分）

（2）正确标出凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移s、机构的压力角a

（4分）

38.如题38图所示轴系结构，按示例①，编号指出其他错误（不少于7处）。

（注:

不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角）。

示例：

①一缺少调整垫片

题38图

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。

（注：

答对一个1分，答对7个或7个以上给7分）

答梱图