機械設計基礎試題及答案2

1、機械設計基礎一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內。1.在如圖所示的齒輪凸輪軸系中，軸4稱為( )A零件B.機構C.構件D.部件2.若組成運動副的兩構件間的相對運動是移動，則稱這種運動副為( )A.轉動副 B.移動副 C.球面副 D.螺旋副3.漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于( )A.分度圓 B.齒頂圓 C.齒根圓 D.基圓4.機構具有確定相對運動的條件是( )A.機構的自由度數(shù)目等于主動件數(shù)目 B.機構的自由度數(shù)目大于主動件數(shù)目C.機構的自由度數(shù)目小于主動件數(shù)目 D.機構的自由度數(shù)目大于

2、等于主動件數(shù)目5.一般轉速的滾動軸承計算準則為( )A.進行靜強度計算 B.進行極限轉速計算 C.進行疲勞壽命計算 D.進行熱平衡計算6.柴油機曲軸中部的軸承應采用( )A.整體式滑動軸承 B. 剖分式滑動軸承 C.深溝球軸承 D.圓錐滾子軸承7.螺紋聯(lián)接的自鎖條件為( )A.螺紋升角當量摩擦角 B.螺紋升角>摩擦角 C.螺紋升角摩擦角 D.螺紋升角當量摩擦角 8.機械運轉不均勻系數(shù)是用來描述機械運轉不均勻程度的重要參數(shù)，其表達式為( )A. B. C. D. 9.鉸鏈四桿機構的死點位置發(fā)生在( )A.從動件與連桿共線位置 B.從動件與機架共線位置C.主動件與連桿共線位置 D.主動件與機

3、架共線位置10.當軸的轉速較低，且只承受較大的徑向載荷時，宜選用( )A.深溝球軸承 B.推力球軸承 C.圓柱滾子軸承 D.圓錐滾子軸承11.作單向運轉的轉軸，其彎曲應力的變化特征是( )A.對稱循環(huán) B.脈動循環(huán) C.恒定不變 D.非對稱循環(huán)12.在一般機械傳動中，若需要采用帶傳動時，應優(yōu)先選用( )A.圓型帶傳動 B.同步帶傳動 C.V型帶傳動 D.平型帶傳動13.鉸鏈四桿機構中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則為了獲得曲柄搖桿機構，其機架應取( )A.最短桿 B.最短桿的相鄰桿 C.最短桿的相對桿 D.任何一桿14.若被聯(lián)接件之一厚度較大、材料較軟、強度較低、需要經(jīng)常裝拆

4、時，宜采用( )A.螺栓聯(lián)接 B.雙頭螺柱聯(lián)接 C.螺釘聯(lián)接 D.緊定螺釘聯(lián)接15.在凸輪機構的從動件選用等速運動規(guī)律時，其從動件的運動( )A.將產(chǎn)生剛性沖擊 B.將產(chǎn)生柔性沖擊 C.沒有沖擊 D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊16.與標準直齒圓柱齒輪的復合齒輪形系數(shù)YFS值有關的參數(shù)是( )A.工作齒寬b B.模數(shù)m C.齒數(shù)z D.壓力角17.齒輪傳動中，輪齒齒面的疲勞點蝕經(jīng)常發(fā)生在( )A.齒根部分 B.靠近節(jié)線處的齒根部分 C.齒頂部分 D.靠近節(jié)線處的齒頂部分18.普通圓柱蝸桿傳動的正確嚙合條件是( ) （注：下標t表示端面，a表示軸向，1表示蝸桿、2表示蝸輪）A.mt1=ma2, t1

5、=a2,= B.ma1=mt2, a1=t2,= C.mt1=ma2, t1=a2,=- D.ma1=ma2, a1=t2,=- 19.下列聯(lián)軸器中，能補償兩軸的相對位移并可緩沖、吸振的是( )A.凸緣聯(lián)軸器 B.齒式聯(lián)軸器 C.萬向聯(lián)軸器 D.彈性柱銷聯(lián)軸器20.帶傳動的主要失效形式是帶的( )A.疲勞拉斷和打滑 B.磨損和膠合 C.膠合和打滑 D.磨損和疲勞點蝕二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)21.在機構中采用虛約束的目的是為了改善機構的運動狀況和_。22.對于動不平衡的回轉件，需加平衡質量的最少數(shù)目為_。23.擺動導桿機構的極位夾角與導桿擺角的關系為_。24.在內嚙合

6、槽輪機構中，主動撥盤與從動槽輪的轉向_。25.普通平鍵的剖面尺寸(b×h)，一般應根據(jù)_按標準選擇。26.鏈傳動是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力的，所以應屬于_傳動。27.在一對齒輪嚙合時，其大小齒輪接觸應力值的關系是H1_H2。28.蝸桿傳動的效率包括三部分，其中起主要作用的是_的摩擦損耗效率。29.滑動軸承的轉速越高，所選用的潤滑油粘度越_。30.聯(lián)軸器型號是根據(jù)計算轉矩、轉速和_從標準中選取的。三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)31.已知在一級蝸桿傳動中，蝸桿為主動輪，蝸輪的螺旋線方向和轉動方向如圖所示。試將蝸桿、蝸輪的軸向力、圓周力、蝸桿的螺旋線方向

7、和轉動方向標在圖中。32.試分析只受預緊力F作用的單個螺栓聯(lián)接的應力情況，寫出其強度計算公式，并指出公式中每個參數(shù)的物理意義。四、計算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)33.計算圖示機構的自由度，若含有復合鉸鏈，局部自由度和虛約束請明確指出。34.已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動的標準中心距a=108mm,傳動比i12=3,小齒輪的齒數(shù)z1=18。試確定大齒輪的齒數(shù)z2、齒輪的模數(shù)m和兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑。35.在圖示傳動裝置中，已知各輪齒數(shù)為：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80，運動從軸輸入，軸輸出，n=1000r/min,轉動方向如圖所示。

8、試求輸出軸的轉速n及轉動方向。36.某軸用一對圓錐滾子軸承支承，外圈窄邊相對安裝，已知兩軸承所承受的徑向載荷分別為Fr=9000N,Fr=5000N，其內部軸向力分別為FS=2430N,FS=1350N,傳動件作用于軸上的軸向力FA=1000N,判斷系數(shù)e=0.32,當Fa/Fre時，X=1,Y=0,當Fa/Fr>e時，X=0.4，Y=1.88。試分別計算出軸承的當量動載荷。五、設計題(本大題共2小題，每小題7分，共14分)37.圖示為一偏置式直動尖底從動件盤形凸輪機構。已知從動件尖底與凸輪廓線在B0點接觸時為初始位置。試用作圖法在圖上標出：(1)當凸輪從初始位置轉過=90°時

9、，從動件走過的位移S1；(2)當從動件尖底與凸輪廓線在B2點接觸時，凸輪轉過的相應角度。說明：(1)不必作文字說明，但必須保留作圖線； (2)S1和只需在圖上標出，不必度量出數(shù)值。38.圖示為用一對圓錐滾子軸承外圓窄外圈窄邊相對安裝的軸系結構。試按例所示，指出圖中的其它結構錯誤(不少于7處)。(注：潤滑方式、倒角和圓角忽略不計。)機械設計基礎試題一參考答案一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)1.A 2.B 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.C 9.A 10.C11.A 12.C 13.B 14.B 15.A 16.C 17.B 18.B 19.D 20.A二、填空

10、題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)21.受力情況 22.2 23.兩者相等 24.相同 25.軸徑26.嚙合 27.等于 28.輪齒嚙合時 29.大 30.軸徑三、分析題(本大題共2小題，每小題6分，共12分)31.蝸軒轉動方向如圖所示 蝸桿為右旋 Ft2與蝸輪分度圓相切，指向左端 Ft1與蝸桿分度圓相切，指向右端 Fa1與蝸桿軸線平行，指向右 Fa2與蝸輪軸線平行，指向左32.螺栓受到拉應力和扭轉剪應力的作用 = 拉應力，d1螺栓最小直徑，許用拉應力。四、計算題(本大題共4小題，每小題6分，共24分)33.(1)F處為復合鉸鏈，H處(或I處)為虛約束，應除去 (2)計算自由度： n

11、=6, PL=8, PA=1 F=3n-2P1PH=3×6-2×8-1 =134.i12=3 Z2=i12Z1=3×18=54 a=(z1+z2) m= =3mm d1=mz1=3×18=54mm d2=mz2=3×54=162mm da1=d1+2ha*m=54+6=60mm da2=d2+2ha*m=162+6=168nn35.這是一個混合輪系：齒輪3、4、5和系桿H組成一個行星輪系；齒輪1、2組成一個定軸輪系。 對于3、4、5、H組成的行星輪系，有 i 將n5=0代入上式得 即 =1+4=5 (1) 對于1、2齒輪組成的定軸輪系，有 i

12、即=-2(2) 聯(lián)立解(1)、(2)式，并考慮到n=n1, n2=nH,n3=n得 將n=1000r/min代入，得n=-2500r/min 負號說明n轉向與n轉向相反。36.軸向力：FS+FA=2430+1000=3430N>S 軸承被放松 Fa=FS=2430N 軸承被壓緊 Fa=FS=3430N 當量動載荷 Fa/Fr=2430/9000=0.27<e X=1 Y=0 P=XFr=9000N Fa/Fr=3430/5000=0.686>e X=0.4 Y=1.88 P=XFY+YFa=0.4×5000+1.88×3430=12672.6N五、設計題(

13、本大題共2小題，每小題7分，共14分)37.如圖所示，正確作出偏距圓，按-方向轉90°，在圖上正確標出S1 過B2點作偏距圓切線，正確標出2角38. (1)缺少調整墊片； (2)輪轂鍵槽結構不對； (3)與齒輪處鍵槽的位置不在同一角度上； (4)鍵槽處沒有局部剖； (5)端蓋孔與軸徑間無間隙； (6)多一個鍵； (7)齒輪左側軸向定位不可靠； (8)齒輪右側無軸向定位； (9)軸承安裝方向不對； (10)軸承外圈定位超高； (11)軸與軸承端蓋相碰。13.1 試指出圖中結構不合理的地方，并予以改正。11109876543211、此處應有墊片；2、軸肩太高；3、鍵太長；4、安裝齒輪處的軸的直徑應小于齒輪寬度；5、套筒直徑太大，超過軸承內圈高度；6、軸承端蓋此處的直徑太大；7、此處應有密封圈；8、軸承左端沒有定位9、此處軸太長，軸的端面與軸端擋圈應相隔2-3mm；10、聯(lián)軸器結構不合理，；11、兩個鍵的位置應布置在同一方向，而且軸的畫法有誤10987654321題16-81圖 1、鍵的位置和尺寸不合適；2、軸承端蓋此處的直徑太大；3、此處應有密封圈；4、此處應有螺釘聯(lián)接（把軸承端蓋和機架聯(lián)接起來）；5、此處應有墊片；6、套筒直徑太大，超過軸承內圈高度