《機械設(shè)計基礎(chǔ)》試題及答案

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)一填空題：1 .凸輪主要由（凸輪），（從動件）和（機架）三個基本構(gòu)件組成。2 .凸輪機構(gòu)從動件的形式有由（尖頂）從動件，（滾子）從動件和（平底）從動件。3 .按凸輪的形狀可分為（盤型）凸輪、（移動）凸輪、（圓柱）凸輪、（曲面）常用的間歇運動機構(gòu)有（棘輪）機構(gòu)，（槽輪）機構(gòu)，（凸輪間歇）機構(gòu)和（不完全齒）機構(gòu)等幾種。5螺紋的旋向有（左旋）和（右旋）;牙形有（三角形）.（梯形）.（矩形）.（鋸齒形）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（法面壓力角）都相等，齒輪的（螺旋）相等（旋向）_相反7 已知一平面鉸鏈四桿機構(gòu)的各桿長度分別為a=150,b=500,c=300

2、,d=400，當(dāng)取c桿為機架時，它為（曲柄搖桿）機構(gòu)；當(dāng)取d桿為機架時，則為（雙搖桿）機構(gòu)。8 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。9 曲柄搖桿機構(gòu)產(chǎn)生“死點”位置的條件是：當(dāng)為（曲柄）主動件（曲柄與機架）共線時。13 螺紋聯(lián)接的基本類型有（螺栓聯(lián)接）、（雙頭螺柱聯(lián)接）、（螺釘聯(lián)接）、（緊定螺釘聯(lián)接）四種。14 輪系按其軸相對機架是固定還是運動的可分為（定軸）輪系和（周轉(zhuǎn)）輪系。15 滾動軸承代號為62305/P5；各部分的含義是：“6”表示（溝球軸承）；“23”表示（寬度系數(shù)）；“05”表示（內(nèi)徑代號）；P5表示（精度公差等級）。16. 螺紋的公稱直徑是指它的（大徑

3、），螺紋“M12X1.5左”的含義是（左旋細牙螺紋公稱直徑12）。17. 螺紋的公稱直徑是指它的（大徑）。M16*2的含義是（細牙螺紋外徑16螺距2）。18. 滾動軸承代號“6215”的含義是_（"6"_表示是普通深溝球軸承，2_是寬度系列5是內(nèi)徑代號）.20. 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。21. 凸輪機構(gòu)中的壓力角是指_輪上接觸點的切線與從動件的運動速度方向間的夾角。22. 在曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)曲柄等速轉(zhuǎn)動時，搖桿往復(fù)擺動的平均速度不同的運動特性稱為_急回特性。23. 為保證四桿機構(gòu)良好的機械性能，_

4、傳動角不應(yīng)小于最小許值采用螺紋聯(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。25. 帶傳動的主動輪直徑d1=180mm轉(zhuǎn)速n1=940rpm,從動輪直徑d2=710mm轉(zhuǎn)速n2=233rpm,則彈性滑動系數(shù)為&=-0.022。26. 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。27. 仿形法加工齒輪，根據(jù)被加工齒輪的_模數(shù)，齒輪選擇刀號。國標規(guī)定：三角帶有_YZABCDE種類型傳遞能力最大的為_丫_型。最小的為_E_型。代號A1000表示_A型帶基準長度1000mm。30. A、B、C三種

5、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。31. 機構(gòu)的最小運動單元稱為構(gòu)件，機器的最小制造單元稱為零件。32. 螺紋聯(lián)接的基本類型主要有螺栓聯(lián)接，螺釘聯(lián)接，雙頭螺柱聯(lián)接，緊定螺釘聯(lián)接。33. 鏈“B18X80”的含義是B_型鍵寬度_b=18mm長度L=80m。二判斷題：（每題1分，共20分）運動副是聯(lián)接，聯(lián)接也是運動副。錯2. 四桿機構(gòu)中，曲柄的極位夾角B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。對局部自由度是不影響其它構(gòu)件運動的個別構(gòu)件的獨立運動，因此對機構(gòu)的

6、自由度也沒有影響。錯機構(gòu)運動簡圖只表示構(gòu)件和運動副，所以作圖的時候不考慮構(gòu)件的尺寸和形狀。錯4. 鉸鏈四桿機構(gòu)中最短的構(gòu)件一定是曲柄。錯&通過離合器聯(lián)接的兩軸可在工作中隨時分離。錯9凸輪轉(zhuǎn)速的高低，影響從動桿的運動規(guī)律。錯槽輪機構(gòu)的主動件一定是拔盤。錯I 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。對12 螺釘聯(lián)接用需要經(jīng)常拆卸的場合。錯13漸開線園柱齒輪齒廓曲線上各點的壓力角都相等，且等于20°。錯14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15齒輪傳動時，重合度越大，傳動時就會平穩(wěn)。錯16閉

7、式軟齒面齒輪傳動，應(yīng)先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，再按彎曲疲勞強度校核齒根的彎曲強度。對17蝸桿的旋向不會影響蝸輪的傳動方向。錯18當(dāng)軸上有多處鍵槽時，應(yīng)使各鍵槽位于軸的同一母線上。對19滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。對20工作中轉(zhuǎn)動的軸稱為轉(zhuǎn)軸。錯三選擇題：（每題1.5分，共35分）1 .對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當(dāng)滿足桿長之和的條件時，若?。–）為機架，將得到雙曲柄機構(gòu)。A.最長桿B與最短桿相鄰的構(gòu)件C.最短桿D.與最短桿相對的構(gòu)件.2 凸輪機構(gòu)從動桿的運動規(guī)律，是由凸輪的（D）所決定的。A.壓力角B.滾子C.形狀D.輪廓曲線對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當(dāng)滿足桿長之和的條件時，若?。˙）為機

8、架，一定會得到曲柄搖桿機構(gòu)。A.最長桿B.與最短桿相鄰的構(gòu)件C.最短桿D.與最短桿相對的構(gòu)件4為保證平面四桿機構(gòu)良好的傳力性能，（B）不應(yīng)小于最小許用值。壓力角B.傳動角C.極位夾角D.嚙合角5 .平面四桿機構(gòu)無急回特性時，行程速比系數(shù)（C）。A.大于1B.小于1C.等于16 .機器與機構(gòu)的區(qū)別在于（C）。A.是否由各種零件經(jīng)裝配而成的組合體B.它們各部分之間是否有確定的相對運動C.在工作時是否能完成有效的機械功或能量轉(zhuǎn)化6. 曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄為主動件，則傳動角是（D）。A搖桿兩個極限位置之間的夾角B連桿與搖桿之間所夾銳角C連桿與曲柄之間所夾銳角搖桿與機架之間所夾銳角8. 圖示機構(gòu)中有（A

9、）虛約束。A1個B2個C3個D沒有9. 在雙曲柄機構(gòu)中，已知三桿長度為a=80,b=150c=120,則d桿長度為（C）。Ad<110Bd<190C11010. 下列凸輪機構(gòu)中，圖_B畫的壓力角是正確的。11.凸輪機構(gòu)從動桿的運動規(guī)律，是由凸輪（B）所決定的。A轉(zhuǎn)速B輪廓曲線C形狀12圖示機構(gòu)要有確定運動，需要有（A）原動件。A1個B2個C3個D沒有13. 采用螺紋聯(lián)接時，若被聯(lián)接件總厚度較大，且材料較軟，在需要經(jīng)常裝卸的情況下，宜采用（BA螺栓聯(lián)接B雙頭螺栓聯(lián)接C螺釘聯(lián)接1. 帶傳動中V帶是以_c_作為公稱長度的。A. 外周長度B.內(nèi)周長度C.基準長度D.14. 常用螺紋的線數(shù)有

10、單線雙線三線三種，其中用于聯(lián)接和用于傳動的各有_AA. 一種和兩種B.一種和三種C.兩種和兩種D.兩種和三種對于鉸鏈四桿機構(gòu)，當(dāng)滿足桿長之和的條件時，若取_C為機架，將得到雙曲柄機構(gòu)。A. 最長桿B.與最短桿相鄰的構(gòu)件C.最短桿D.與最短桿相對的構(gòu)件標準三角帶型號的選定，取決于_A。A. 傳遞的功率B.帶的線速度C.帶的圓周力D.高速軸上的扭矩滾動軸承的主要失效形式是(A)A. 疲勞點蝕和磨損B. 磨損和塑性變形C. 疲勞點蝕和塑性變形D.15. 螺栓的強度計算是以螺紋的_A_來計算的。A.小徑B.中徑C.大徑D.16. V帶傳動工作時，與帶輪輪槽接觸是_C_。A.帶的底面B.帶的頂面C.帶的

11、兩側(cè)面D.17. 在不完全液體潤滑徑向滑動軸承的設(shè)計中，限制pv值的主要目的是防止軸承_A_A.過度磨損B.塑性變形C.疲勞破壞D.溫升過高鍵的長度尺寸確定的方法是_C_確定。A.按輪轂長度B.按輪轂長度和標準系列C.經(jīng)強度校核后再按標準系列D.22. 對正常齒制標準漸開線直齒圓柱齒輪，當(dāng)用齒條刀具加工時，不發(fā)生根切的最小齒數(shù)，Zmin=_B_。平鍵、花鍵、導(dǎo)向鍵和半圓鍵的聯(lián)接都屬于_B_。A.緊鍵聯(lián)接B.松鍵聯(lián)接C.不可拆聯(lián)接D.23. 載荷不大，多支點支承的軸系，宜選用_A_A.深溝球軸承B.調(diào)心球軸承C.角接觸球軸承D.圓柱滾子軸承汽車下部，由發(fā)動機、變速器、通過萬向聯(lián)軸器帶動后輪差速器

12、的軸，是_C。A.心軸B.轉(zhuǎn)軸C.傳動軸D.24. 普通平鍵聯(lián)接傳遞動力是靠_B。A. 兩側(cè)面的摩擦力B. 兩側(cè)面的擠壓力C. 上下面的擠壓力D. 上下面的摩擦力在下列四種型號的滾動軸承中，只能承受徑向載荷的是_B_。下列四種螺紋中，傳動性能最好的是(D).A. 粗牙普通螺紋B. 細牙普通螺紋C. 梯形螺紋D. 鋸齒形螺紋普通平鍵有三種型式,其中_C_平鍵多用在軸的端部。A.圓頭B.平頭C.單圓頭D.25. 能滿足超越要求的機構(gòu)是_B_A. 外嚙合棘輪機構(gòu)B. 內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu)C. 外嚙合槽輪機構(gòu)D. 內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)下列四種螺紋中，自鎖性能最好的是_A_。A.粗牙普通螺紋B. 細牙普通螺紋C.

13、梯形螺紋D. 鋸齒形螺紋在V帶傳動設(shè)計中，若V帶帶速過大，則帶的_B_將過大，而導(dǎo)致帶的壽命降低。A.拉應(yīng)力B.離心拉應(yīng)力C.彎曲應(yīng)力D.三.判斷輪系按結(jié)構(gòu)形式可分為定軸輪系、行星輪系和復(fù)合輪系三大類。（錯）1. 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）凸輪轉(zhuǎn)速的高低，影響從動件的運動規(guī)律。（錯）2. V帶型號共有七種，其中丫型的截面面積最大，F(xiàn)型的截面面積最小。（錯）普通平鍵聯(lián)接是依靠鍵的上下兩面的摩擦力來傳遞扭距的。（錯）3. 機構(gòu)中的主動件和被動件都是構(gòu)件。（對）錐齒輪傳動中，齒面的軸向分力是指向小端。（錯）4. 至少有一個齒輪和它的幾何軸線繞另一個齒輪旋轉(zhuǎn)的輪系被

14、稱為復(fù)合輪系。（錯）三.判斷1. 平底式從動件對于較復(fù)雜輪廓曲線的凸輪，也能準確地獲得所需的運動規(guī)律。（錯）一端固定、一端游動支承結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但工作穩(wěn)定性好，適用于工作溫度變化較大的長軸。（錯）2. 軸系的兩端固定支承使結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，易于調(diào)整，故適用于工作溫度變化不大的短軸。（對）非液體摩擦滑動軸承，驗算壓強pWp的目的在于避免軸承產(chǎn)生點蝕。（錯）3. 運動副的作用，是用來限制或約束構(gòu)件的自由運動的。（對）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）4. 平鍵的三個尺寸都是按軸的直徑在標準中選定的。（對）斜齒輪傳動的平穩(wěn)性和同時參與嚙合的齒數(shù)都比直齒輪高，所有斜

15、齒輪多用于高速傳動。（對）9一對齒輪嚙合時,兩齒輪的（A）始終相切。A分度圓B基圓C節(jié)圓D齒根圓10一般來說，（A）更能承受沖擊，（B）更適合于較高的轉(zhuǎn)速下工作。A滾子軸承B球軸承11高速重載齒輪傳動中，當(dāng)散熱條件不良時，齒輪的主要失效形式是（D）。12.13.14.15.16.17.A輪齒疲勞折斷B齒面點蝕CD齒面膠合齒面塑性變形斜齒制圓柱齒輪法面模數(shù)與端面模數(shù)的關(guān)系是mn=mtsin:bmn=mtcos:漸開線齒輪實現(xiàn)連續(xù)傳動的條件是重合度£為（£<1£=0F列傳動中，當(dāng)其精度相當(dāng)?shù)那闆r下，傳動最平穩(wěn)的是A齒輪傳動B帶傳動時，最大應(yīng)力發(fā)生在小帶輪的松邊C

16、小帶輪的緊邊齒面磨損m二mtcos：凸輪傳動C帶傳動大帶輪的松邊大帶輪的緊邊鍵聯(lián)接的主要用途是使輪與輪轂之間A沿軸向固定并傳遞軸向力C沿周向固定并傳遞扭矩決定漸開線齒廓形狀的基本參數(shù)是（A模數(shù)B模數(shù)和齒數(shù)18.下面四個標準圓柱齒輪中,漸開線形狀相同是沿軸向可作相對滑動并具有導(dǎo)向性安裝拆卸方便模數(shù)、齒數(shù)和壓力角A.B）;能用同一把滾刀加工的是(A.D)°Am1=4mm,乙=25Cm3=3mm,Za=602=4mm,Z2=502=4mm,Z2=504=2.5mmZ4=4019. 斜齒圓柱齒輪，螺旋角取的越大，則傳動的平穩(wěn)性（A）°A越高B越低C沒有影響20.帶傳動主要是依靠（B

17、）來傳遞運動和功率的,A帶和兩輪之間的正壓力B帶和兩輪接觸面之間的摩擦力C帶的緊邊拉力D帶的初拉力22.帶在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于（C）。A帶不是絕對撓性件B帶與帶輪間的摩擦系數(shù)偏低C帶的緊邊與松邊拉力不等D帶繞過帶輪產(chǎn)生離心力四.簡答題：（每題5分，共10分）1、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2、簡述“二力平衡公理”和“作用力與反作用力公理”的區(qū)別。答:一對平衡力是作用于同一物體的兩個力，大小相同，方向相反，作用在同一直線上。一對作用力與反作用力的受力物體必定是兩個，大小相同，方向相反，作用在同一直線上。3、為什么要限制齒輪的

18、最少齒數(shù)？答：防止加工過程中切根（范成法加工齒輪齒數(shù)低于17發(fā)生根切）.4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮的因素有哪些？答：軸的毛坯種類、軸上的載荷大小和分布情況、軸上零件的布置及固定方式、軸承種類及位置、軸的加工和裝配工藝性等方面。（軸上零件的軸向、周向定位，裝拆，加工工藝）5、常用螺紋的種類有哪些？各用于什么場合答：常用螺紋的種類有普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋，前兩種主要用于聯(lián)接，后三種主要用于傳動。6、四桿機構(gòu)曲柄存在的條件是什么？答：1.連架桿與機架中必有一桿為四桿機構(gòu)中的最短桿；2.最短桿與最長桿桿長之和應(yīng)小于或等于其余兩桿之和（通常稱此為桿長和條件）。7、齒輪的失效形式有

19、哪些？采取什么措施可減緩失效發(fā)生？齒輪強度設(shè)計準則是如何確定的？答：齒輪的失效形式有五種1:輪齒折斷。減緩措施：增大齒根的圓角半徑、提高齒面加工精度增大軸及支承的剛度。2:齒面點蝕。改進措施：提高齒面硬度、降低表面粗糙度增大潤滑油粘度。3:齒面磨損。改進措施：采用閉式傳動、降低齒面粗糙度保持良好的潤滑。4:齒面膠合。改善措施：提高齒面硬度、降抵齒面粗糙度、選用抗膠合性能較好的齒輪副材料、采用抗膠合潤滑油、減少模數(shù)、降低齒高。5:塑性變形。改善措施：提高齒面硬度、采用粘度高的潤滑油。齒輪強度設(shè)計準則的確定是根椐齒輪傳動的工作方式齒輪的材料、硬度、失效形式來定的。7. 一般來說，帶傳動的打滑多發(fā)生

20、在大帶輪上還是小帶輪上？答：小帶輪，因為它接觸面積小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11.螺紋聯(lián)接的自鎖條件是什么？在公稱直徑，螺旋升角，摩擦系數(shù)相同的情況下，試比較三角形螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋的自鎖性（簡述理由）。答：螺旋升角小于當(dāng)量摩擦角；由于當(dāng)量摩擦角的關(guān)系，三角螺紋自鎖最好，矩形最差5.為什么常將軸設(shè)計為階梯軸？答:考慮軸上零件軸向定位、裝拆五.計算題：（每題10分，共20分）1.已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動的標準中心距a=150mm傳動比i12=4,小齒輪齒數(shù)乙二20。試確定這對齒輪的模數(shù)m和大齒輪的齒數(shù)乙、分度圓直徑d2、齒頂圓直徑da2

21、、齒根圓直徑df2。解答：Z2=iZ1=4X20=80ha=ha*mm=2a/(z1+z2)=2x150/100=3mmm=2a/(z1+z2)=2x150/100=3mmhf=(ha*+c*)md2=mZ2=240mmd2=mZ2=240mm齒距p=nm=3.14*3=9.42mmda2=d2+2ha*m=240+2x3=246mmdf2=d2-2(ha*+c*)m=240-2df2=d2-2(ha*+c*)m=240-2X1.25x3=232.5mm2.圖示輪系中，已知Z1旋），Z4=30，Z5=60，求齒條6線速度的大小和方向。2.圖示輪系中，已知Z1旋），Z4=30，Z5=60，求齒條

22、6線速度的大小和方向。=15，Z5=20Z2=25，Z2=15，Z30，Z3=15，Z2（右（m=4m）若n1=500r/min，轉(zhuǎn)向如圖中箭頭所示，解：i15=z2z3z4z5/z1z2'3'4'=25x30x30x60/15x15x15x2=200mm所以，n5=n1/200=500/200=2.5r/minn5'n5=2.5r/mind5'=mz5'=4x20=80mmv6=v5'=n5'nd5'/60=25x3.14x80/60=10.5mm/s方向向右3、圖示輪系，已知Zi=30,Z2=20,乙'=30,

23、'Z3=74，且已知ni=100轉(zhuǎn)/分。試求mn3=0,(n1-nh)/(n3-nh)=-z2z3'/z1z2'.N1/nh=2.64,nh=37.88一對外嚙合齒輪標準直齒圓柱掛齒輪傳動，測得其中心距為160mm兩齒輪的齒數(shù)分別為乙=20,乙=44，求兩齒輪的主要幾何尺寸。解：m=5，d仁100，d2=220，da仁100+10=110da2=220+10=230df1=100-12.5=87.5df2=220-12.5=207.5p=3.14*5=15.7s=e=7.854. Z1=15，乙=25,Za=20，乙=60。n1=200r/min（順時針）n4=50r/min（順時針）試求H的轉(zhuǎn)速。解：i14AH=n1-nH/n4-nH=-(z2z4/z1z3)(200-nH)/(50-nH)=-25*60/15*20=-5nH=75r/min有一對使用日久磨損嚴重的標準齒輪需要修復(fù)。按磨損情況，擬將小齒輪報廢，修復(fù)大齒輪，修復(fù)后的大齒輪的齒頂圓要減小8mm已知z1=24,z2=96,m=4