機械設(shè)計基礎(chǔ)試題

1、一 .填空1.一平面鉸鏈四桿機構(gòu)的各桿長度分別為a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 當(dāng)取c 桿為 機架時，它為何種具體類型？雙曲柄機構(gòu)；（2）當(dāng)取d桿為機架時，則為曲柄搖桿機構(gòu)。平面四桿機構(gòu)無急回特性時極位夾角=0 ，行程速比系數(shù)_ K=1_平面連桿機構(gòu)當(dāng)行程速比K>1時，機構(gòu)就具有急回特性。在雙曲柄機構(gòu)中，已知三桿長度為 a=80mm,b=150mm,c=120mm,則d 桿長度為 110mmd190mm 2.曲柄搖桿機構(gòu)中，搖桿為主動件時， 曲柄與連桿共線時為死點位置，曲柄為主動件時，_不存在_死點位置；在曲柄搖桿機構(gòu)中，如果將最短桿 桿作為機架，則與

2、機架相連的兩桿都可以作整周回轉(zhuǎn) 運動，即得到雙曲柄機構(gòu)。3.曲柄搖桿機構(gòu)產(chǎn)生“死點”位置的條件是，搖桿為主動件，曲柄為從動件。 曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄為主動件，則傳動角是_連桿與搖桿之間所夾銳角_3.為保證四桿機構(gòu)良好的機械性能,傳動角不應(yīng)小于最小許用值。4.凸輪輪廓曲線決定了從動桿的運動規(guī)律。5. 以凸輪的理論輪廓曲線的最小半徑所做的圓稱為凸輪的_基圓_。 凸輪機構(gòu)中，凸輪基圓半徑愈大, 壓力角愈小，機構(gòu)傳動性能愈好。 凸輪機構(gòu)中，基圓半徑是指凸輪轉(zhuǎn)動中心到實際輪廓線上的最小半徑。 凸輪機構(gòu)中的壓力角是指凸輪上接觸點的法線與從動件的運動方向間的夾角。 凸輪機構(gòu)中的壓力角是指_凸輪上接觸點的法線

3、與該點的線速度方向_間的夾角。 凸輪機構(gòu)能使從動桿按照 凸輪輪廓曲線，實現(xiàn)各種復(fù)雜的運動。 6. 鍵20X70GB109579的含義是_ A型平鍵 寬度b=20mm，長度L=70mm _。  鍵B18*50 的含義是_ B 型 長度50mm _。 普通平鍵的三種形式為_   A  B  C。 鍵聯(lián)接的主要用途是：周向固定，鍵“12X50”的含義是傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。緊鍵聯(lián)接與松鍵連聯(lián)接的主要區(qū)別在于：前者安裝后，鍵與鍵槽之間就存在有摩擦力。緊鍵聯(lián)接主要用途是使軸與輪轂之間沿周向固定并傳遞扭矩。 普通平鍵聯(lián)接傳遞動力是靠兩側(cè)面的擠壓力 平鍵

4、聯(lián)接能傳遞的最大扭矩為T，現(xiàn)要傳遞的扭矩為1.5T，則應(yīng)安裝一對平鍵。 7.鏈“B18X80”的含義是_ b=1B型鍵寬長度L=80mm度8mm _。 設(shè)計鍵聯(lián)接的幾項主要內(nèi)容是：a按輪轂長度選擇鍵的長度 b按要求選擇鍵類型 c按內(nèi)徑選擇鍵的剖面尺寸 d進行必要強度校核 具體設(shè)計時一般順序為b-c-a-d。 8.螺紋聯(lián)接是指利用螺紋零件把需要固定在一起的零件固連起來。它是一種可拆聯(lián)接。 螺旋傳動是指利用螺紋零件實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動。 9.在國家標準中，規(guī)定普通螺紋的牙型角為600，螺紋的公稱直徑是指它的外徑，螺紋“M12X1.5左”的含義是左旋細牙螺紋公稱直徑12 。M16*2

5、的含義是_細牙螺紋外徑16螺距2普通螺紋聯(lián)接中的松螺紋和緊螺紋聯(lián)接的主要區(qū)別是：松螺紋聯(lián)接的螺紋部分不承受 扭轉(zhuǎn) 的作用。 10.采用螺紋聯(lián)接時，若被聯(lián)接件總厚度較大，切材料較軟，在需要經(jīng)常裝卸的情況下，宜采用雙頭螺栓聯(lián)接 。用于薄壁零件聯(lián)接的螺紋，宜采用 三角形細牙螺紋。擰緊螺母時的功率主要與螺紋的升角和牙型角有關(guān)。11.某調(diào)整螺紋，采用雙頭粗牙螺紋，螺距為3mm，為使螺母相對螺桿沿軸向移動12mm， 則螺桿應(yīng)轉(zhuǎn)_2_圈。被聯(lián)接件受橫向外力時，如采用普通螺紋聯(lián)接，則螺栓可能失效的形式為_拉斷_。 12.國標規(guī)定，三角帶有Y Z A B C D E七種類型，傳遞能力最大的為_ Y&#

6、160;  型。最小的為_A型，代號B2240表示 B型基準長度2240mm 。三角帶的鍥角是_400 。標準三角帶型號的選定，取決于傳遞的功率。工作條件與型號一定的三角帶，其壽命隨小帶輪直徑的增大而增大。三角帶傳動和平型帶傳動相比較，其主要優(yōu)點是傳動效率高 一定型號的三角帶傳動，若小帶輪直徑一定，增大其傳動比，則帶饒過大帶輪上的彎曲應(yīng)力減小。 為使三角帶傳動中各根帶受載均勻，帶的根數(shù)不宜超過_10_根三角帶橫截面為等腰梯形,夾角為40度,在設(shè)計三角帶輪時，輪槽夾角一般確定為小于40度在具體設(shè)計三角帶傳動時，a：確定帶輪直徑D1，D2，b：選用帶的型號，

7、c：確定帶的長度L，d：確定帶的根數(shù)Z，e：選定初步中心距a0，f：計算實際中心距a，g： 計算作用在軸上的壓力F。以上各項目進行的順序為b-a-e-c-f-d-g 。 13.帶傳動的主動輪直徑d1 =180mm，轉(zhuǎn)速n1 =940r/min，從動輪的直徑為d2 =710轉(zhuǎn)速 n2=233r/min,則其彈性滑動系數(shù)為0.022。 帶傳動的中心距與小帶輪的直徑一致時，若增大傳動比，則小帶輪上的包角減小。   帶在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于帶的緊邊與松邊拉力不等。 帶傳動主要是依靠 帶和兩輪接觸面之間的摩擦力 來傳遞與動和動力，帶的傳動中的有效圓周Ft _與負載無關(guān)

8、_。帶傳動中，當(dāng)中心距a過大，常會引起帶的_抖動_，而中心距a過小，又會加速帶的_老化（失效）_。15.一對齒輪嚙合時,兩齒輪的節(jié)圓始終相切。一對齒輪要正確嚙合，它們的模數(shù)必須相等，一個齒輪上的圓有齒頂圓，分度圓，基圓和齒根圓。一標準直準圓柱齒輪的周節(jié)P=15.7mm,齒頂圓的直徑為d=400mm,則該齒輪的齒數(shù)為_78_。17.齒輪傳動的標準安裝是指分度圓與節(jié)圓重合。18.齒輪傳動的重合度越大，表示同時參與嚙合的輪齒對數(shù)越多，齒輪傳動也越平穩(wěn)。19.仿形法加工齒輪，根據(jù)被加工齒輪的_模數(shù)_，_齒數(shù)_選擇刀具刀號。20.一主動直齒輪的轉(zhuǎn)矩為100Nm,其分度圓直徑為50mm，則其傳遞的圓周力為

9、4000N，徑向力為1455.9N 。21.滾動軸承代號“6215”的含義是深溝球軸承 直徑系列2 內(nèi)徑75mm 。滾動軸承“6312”的含義是_深溝球軸承 直徑系列3內(nèi)徑6022.一般來說，滾子軸承更能承受沖擊，球軸承更適合于較高的轉(zhuǎn)速下工作。 23.額定動載荷是指額定壽命106壽轉(zhuǎn)，L=1(106轉(zhuǎn))時軸承所能承受的最大載荷24.轉(zhuǎn)軸是指既承受彎矩也承受扭矩,傳動軸是指只承受扭矩25.一個階梯軸由軸頭， 軸頸，軸身三部分組成。 1 機構(gòu)具有確定運動的條件是：原動件數(shù)等于自由度數(shù)。2. 在曲柄滑塊機構(gòu)中，當(dāng)取滑塊為原動件時，_有兩個_死點位置。3. 一個漸開線圓柱齒輪上有兩個可見圓，_齒頂圓

10、、齒根圓 和兩個不可見圓：_分度圓、基圓_。 漸開線齒廓基圓上的壓力角等于零，漸開線齒廓形狀取決于_基圓_直徑大小， 漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動，其正確嚙合條件為_模數(shù)和壓力角相等 一漸開線標準直齒圓柱齒輪，跨6個齒與跨7個齒所測的公法線長度分別為42.14mmy與49.52mm ，則該齒輪模數(shù)為_ m=5_。1一漸開線標準直齒圓柱齒輪的齒距為15.7毫米，齒根圓直徑為367.5mm，則該齒輪的齒數(shù)為_76，由于漸開線齒輪的傳動比等于_基圓半徑的反比_，所以即使兩輪的安裝中心距略有偏差，也不影響兩輪的傳動比。 由漸開線的形成可知,離基圓越遠的點,相應(yīng)的壓力角_大，我國規(guī)定標準壓力角為_200。

11、5. 用齒條型刀具范成加工漸開線直齒圓柱齒輪，當(dāng)_ Z<17_時，將發(fā)生根切現(xiàn)象。6. 標準平鍵聯(lián)接的承載能力，通常取決于_輪轂的擠壓強度_。7對于齒面硬度HB350的閉式齒輪傳動，設(shè)計時一般_先按接觸強度條件計算_。8. 阿基米德圓柱蝸桿的_軸面_模數(shù)，應(yīng)符合標準數(shù)值。 10. 通常情況下，避免滾子從動件凸輪機構(gòu)運動失真的合理措施是_減小滾子半徑_。2 在軸的初步計算中，軸的直徑是按_扭轉(zhuǎn)強度_來初步確定的。14工作條件與型號一定的三角帶，其壽命隨小帶輪直徑的增大而_增大_。22仿形法加工齒輪，根據(jù)被加工齒輪的_ Z_ m _選擇刀號。24滾動軸承的額定動載荷是指_ L=1(106轉(zhuǎn))

12、時承受的載荷_。2在正常條件下，滾動軸承的主要失效形式是_滾動體與滾道的工作表面產(chǎn)生疲勞點蝕。1.機器或機構(gòu)各部分之間應(yīng)具有_確定_運動。機器工作時，都能完成有用的_機械功 或?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)換_能量。4. 常用的間歇運動機構(gòu)有_棘輪和槽輪機構(gòu)_。9.斜齒圓柱齒輪的配對條件是_法面模數(shù)和壓力角相等，螺旋角大小相等，方向相反。12. 軸上安裝零件有確定的位置，所以要對軸上的零件進行_周向_固定和_軸向_固定。1. 運動副是指能使兩構(gòu)件之間既能保持_直接接觸_接觸，而又能產(chǎn)生一定的形式相對運動的_聯(lián)接_。8. 牛頭刨床的工作臺進給機構(gòu)用的是_棘輪機構(gòu)_。10. 分度圓上的壓力角等于200，摸數(shù)取的是_標準值

13、_，齒厚和齒槽寬_相等的齒輪，稱為標準齒輪。8A、B、C 三種類型的普通平鍵b、h、h相同,則工作中受擠壓面積最大的應(yīng)屬_ B 型。23當(dāng)兩軸距離較遠，且要求傳動比準確，宜采用_輪系傳動_。25.閉式硬齒面齒輪傳動的強度設(shè)計，首先按_齒根彎曲疲勞強度_條件計算出_模數(shù)_。19.閉式軟齒面齒輪傳動的強度設(shè)計，首先按_齒面接觸疲勞 強度條件計算，校核齒根彎曲疲勞強度。20.輪系通常分為_定軸輪系和行星輪系_兩種。1.機器或機構(gòu)構(gòu)件之間，具有確定的相對運動。機構(gòu)具有確定運動的條件是：原動件數(shù)等于機構(gòu)的自由度數(shù).5.雙圓銷外嚙合槽輪機構(gòu)，槽輪有6條槽，要使槽輪轉(zhuǎn)兩圈，曲柄盤應(yīng)轉(zhuǎn) 12 圈7.模數(shù)是齒輪

14、的主要參數(shù)，是齒輪各部分幾何尺寸計算的依據(jù)，齒形的大小和強度與它成正比。8.標準外嚙合斜齒輪傳動的正確嚙合條件是：兩齒輪的法面模數(shù)和法面都相等，齒輪的 螺旋角相等而旋向相反 。9.規(guī)定蝸桿頭數(shù)與螺旋升角的正切之比，稱為蝸桿特性系數(shù)。10.在工作中同時承受彎矩和扭矩 兩種作用，本身又轉(zhuǎn)動的軸，叫轉(zhuǎn)軸16.剛性凸緣聯(lián)軸器用四只鉸制孔螺栓聯(lián)接，螺栓中心的圓直徑D=200mm ,軸傳遞扭矩T=180N.m,則作用在每個螺栓上的力為450。 10.一調(diào)整螺旋，采用雙線粗牙螺紋，螺距為3毫米，為使螺母相對螺桿沿軸線移動2毫米，則螺桿應(yīng)轉(zhuǎn)1/3 圈19.閉式軟齒面齒輪

15、傳動的強度設(shè)計，首先按齒面接觸疲勞強度條件計算，校核齒根彎曲疲勞強度。20.輪系通常分為定軸輪系和行星輪系兩種。8.    牛頭刨床的工作臺進給機構(gòu)用的是_棘輪機構(gòu)_。18汽車下部，由發(fā)動機、變速器、通過萬向聯(lián)軸器帶動后輪差速器的軸，是_傳動軸。1.兩軸在空間交錯900的傳動，如已知傳遞載荷及傳動比都較大，則宜選用_蝸輪蝸桿傳動_。24當(dāng)兩軸距離較遠，且要求傳動比準確，宜采用_輪系傳動_。1.機器或機構(gòu)各部分之間應(yīng)具有_確定_運動。機器工作時，都能完成有用的_機械功或?qū)崿F(xiàn) 能量轉(zhuǎn)換。9.斜齒圓柱齒輪的配對條件是_法面模數(shù)和壓力角相等，螺旋角大小相等，方向

16、相反。10.國家標準中，普通平鍵的主要尺寸6Xh按_軸徑_選取。11.對于安裝有斜齒圓柱齒輪的傳動軸，最好選用_角接觸3、7（6） _滾動軸承支承此軸；對于安裝直齒圓柱齒輪的傳動軸，最好選用_向心6、N _滾動軸承支承此軸。12. 軸上安裝零件有確定的位置，所以要對軸上的零件進行_周向_固定和_軸向_固定。1  機構(gòu)具有確定運動的條件是：_原動件數(shù)等于自由度數(shù)_。2  在軸的初步計算中，軸的直徑是按_扭轉(zhuǎn)強度_來初步確定的。23       滾動軸承“6312”的含義是_深溝球軸承 直徑系列3內(nèi)徑60_。

17、24       滾動軸承的額定動載荷是指_ L=1(106轉(zhuǎn))時承受的載荷_。1.圖示機構(gòu)中有_1個 _虛約束。2. 圖示機構(gòu)要有確定運動，需要有_1_原動件。二.判斷1，運動副是聯(lián)接，聯(lián)接也是運動副。（錯）2，曲柄的極位夾角越大，機構(gòu)的急回特性也越顯著。（對）3，在實際生產(chǎn)中，機構(gòu)的“死點”位置對工作都是不利的，處處都要考慮克服。（錯）4，分度圓上壓力角的變化，對齒廓的形狀有影響。（對）5，速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不論對齒輪傳動還是蝸桿傳動都成立。（錯）6  機構(gòu)都是可動的。（對）7  通過離合器

18、聯(lián)接的兩軸可在工作中隨時分離。（對）8  在平面連桿機構(gòu)中，連桿與曲柄是同時存在的，即有連桿就有曲柄。(錯)9  凸輪轉(zhuǎn)速的高低，影響從動桿的運動規(guī)律。(錯)10  外嚙合槽輪機構(gòu)，槽輪是從動件，而內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)，槽輪是主動件。(錯)11  在任意圓周上，相鄰兩輪齒同側(cè)漸開線間的距離，稱為該圓上的齒距。(對)12  同一模數(shù)和同一壓力角，但不同齒數(shù)的兩個齒輪，可以使用一把齒輪刀具進行加工。(對)13  只有軸頭上才有鍵槽。(對)14（錯）根據(jù)曲柄存在的條件已判定鉸接四桿機構(gòu)中存在曲柄，則此機構(gòu)是不會成為雙搖桿機構(gòu)的。15（錯）三角形螺

19、紋具有較好的自鎖性能。螺紋之間的摩擦力及支承面之間的摩擦力都能阻止螺母的松脫。所以就是在振動及交變載荷作用下，也不需要防松。16（錯）m，d，ha c都是標準值的齒輪是標準齒輪。17（對）漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動，由于安裝不準確，產(chǎn)生了中心距誤差，但其傳動比的大小仍保持不變。18機器是由機構(gòu)組合而成的，機構(gòu)的組合一定就是機器。（錯）19.曲柄滑塊機構(gòu)滑塊為主動時，有死點位置。（ 對）20.擺動導(dǎo)桿機構(gòu)有急回特性。（對）  21凸輪機構(gòu)中，凸輪最大壓力角出現(xiàn)于凸輪輪廓坡度較陡的地方。（對）22普通平鍵聯(lián)接是依靠鍵的上下兩平面間的摩擦力來傳遞扭矩的。（錯）23帶傳動中彈性滑動

20、現(xiàn)象是不可避免的。（對）24工作中轉(zhuǎn)動的軸稱為轉(zhuǎn)軸。（錯）簡要回答1 螺紋聯(lián)接的自鎖條件是什么？在螺紋導(dǎo)程角，摩擦系數(shù)相同情況下，試比較三角形、梯形、矩形螺紋的自鎖性與效率。答:升角小于等于當(dāng)量摩擦角 三角螺紋自鎖最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自鎖最好，梯形次之，三角螺紋最差。2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮的因素有哪些？答:軸上零件的軸向、周向定位，裝拆，加工工藝3.簡述帶傳動中，為何限制帶速在525m/s范圍內(nèi)？答:離心力大 轉(zhuǎn)數(shù)多4.  在選擇大小齒輪材料及熱處理方法時，所要考慮的“配對”問題指的是什么？為什么要這樣考慮？答:大小齒輪材料及熱處理硬度差50左右，由于小齒輪轉(zhuǎn)數(shù)多，更

21、快失效5  擺動導(dǎo)桿機構(gòu)有無急回特性？答:有急回特性 極位夾角不等于零6  機構(gòu)的“死點”位置在什么情況下需要克服？在什么情況下應(yīng)當(dāng)利用？ 答: 運動時克服，固定夾緊時利用 7  在什么情況下凸輪機構(gòu)的從動桿才能得到運動的停歇？ 答:向徑、高度無變化8  怎樣計算直齒圓柱齒傳動的圓周力、徑向力？ 答: Ft1=2T1/d1    Fr1=Ft1tg2009.       滾動軸承在一般轉(zhuǎn)速下的主要失效形式是什么？答：  疲勞點蝕10.  

22、;     常用螺紋的種類有哪些？各用于什么場合？ 答:  三角螺紋用于聯(lián)接，梯形、鋸齒、矩形螺紋用于傳動11.       為什么常將軸設(shè)計為階梯軸？答：考慮軸上零件軸向定位、裝拆12.       在進行滾動軸承的組合設(shè)計時應(yīng)考慮哪些問題？ 答:  軸承軸向、周向定位，裝拆，潤滑密封等13 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮的因素有哪些？答:軸上零件的軸向、周向定位，裝拆，加工工藝 14 在螺旋升角，摩擦系數(shù)相同的情況下，試比

23、較三角形，梯形，矩形螺紋的自鎖性和效率（簡述理由）答: 由于牙型角三角螺紋自鎖最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自鎖最好，梯形次之，三角螺紋最差。15 為什么要限制標準齒輪的最少齒數(shù)？ 答：范成法加工齒輪齒數(shù)少于17發(fā)生根切16 在選擇大小齒輪材料及熱處理方法時，應(yīng)考慮一個什么問題，為什么？、 答：配對材料大齒輪硬度大小齒輪硬度50左右 因為小齒輪受載次數(shù)多，齒根薄 三，計算題：1. 有一對標準直齒圓柱齒輪，m=2mm，=200，Z=25，Z2=50，求（1）如果n1=960r/min，n2=？ （2）中心距a=？ （3）齒距p=？ n2=480 a=75 p=6.284.已知輪系中各齒輪的齒

24、數(shù)分別為Z1=20、Z2=18、 Z3=56。求傳動比i1H。 答：(n1-nH)/(n3-nH)=-Z3/Z11， 一對標準直齒圓柱齒輪傳動，已知兩齒輪齒數(shù)分別為40和80，并且測得小齒輪的齒頂圓直徑為420mm，求兩齒輪的主要幾何尺寸。m=420/(40+2)=10 d1=400 d2= 800 da2=800+20=820 df1=400-2*1.25m=375 df2=800-2*1.25m=775 a=10/2(40+80)=600 p=3.14*m=311已知一對正確安裝的標準漸開線正常齒輪的=200，m=4mm，傳動比i12=3，中心距a=144mm。試求兩齒輪的齒數(shù)、分度圓半徑

25、、齒頂圓半徑、齒根圓半徑。 144=4/2(Z1+iZ1) Z1=18 Z2=3*18=54 d1=4*18 =72 d2=4*54 =216 da1=72+2*4=80 ra1=(72+2*4)/2=40 da2=216+2*4=224 ra2=(216+2*4)/2=112 df1=72-2*1,25*4=62 rf1=(72-2*1,25*4)/2=31 df2=216-2*1,25*4=206 rf2=(216-2*1,25*4)/2=103 2圖示輪系，已知Z1=20、 Z1'=24、 Z2=30、Z2'=Z3 = Z4=25、Z5=74，且已知nH1=100轉(zhuǎn)/分。

26、 求nH2。n2-nH1)/(n5-nH1)=-Z1Z5/Z2Z1' n5=0 n2/nH1=1+Z1Z5/Z2Z1' nH1=100 求出n2=305.6 (n2-nH2)/(n4-nH2)=-Z4/Z2' n2/nH2=1+Z4/Z2' 305.6/nH2=1+25/25 nH2=152.8.2，圖示輪系，已知各輪齒數(shù)Z1=Z2'=41，Z2=Z3=39,求手柄H與輪1的傳動比i1H。 (n1-nH)/(0-nH)=z2 z3/z1 z2' (- n1/nH)+1=z2 z3/z1 z2' i1H=1-(39*39/41*41)=0.

27、0952. Z1=15，Z2=25，Z3=20，Z4=60。n1 =200r/min（順時針）n4=50r/min（順時針）試求H的轉(zhuǎn)速。 (200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20 nH=75 3,齒輪軸由一對7206軸承支承，F(xiàn)r1=5200N，F(xiàn)r2=3800N，F(xiàn)x=2200N，方向如圖所示，試求兩軸承的當(dāng)量動載荷。 S1=Fr1/2Y=5200/2*0.4ctg140=1620 S2=Fr2/2Y=3800/2*0.4ctg140=1184 S1+Fx>S2 1620+2200>1184 Fa2=S2=1184 Fa1= S1+Fx=3820 Fa1/Fr1=3800/5200=0.73>e=0.37 Fa2/Fr2=1184/3800=0.31<e=0.3