机械设计基础习题

1机械设计基础习题一、填空题（22222222分）1.由M个构件组成的复合铰链应包含____________个转动副。2.周转轮系中，行星轮系有________个活动中心轮，其自由度为____________。3.滚动轴承的基本结构是由__________、__________、__________和保持架组成。4.滚动轴承中，代号为6116轴承表示轴承的内径为____________mm。5.可做为机构传力性能的标志。6.机构具有确定运动的条件是。（2分）7.曲柄摇杆机构出现死点的条件是。（2分）8.铰链四杆机构有三种基本形式：、、。9.根据轴的承载情况不同，可分为、和三类。10.按照运动副特性，通常把运动副分为和低副两类，两构件通过接触组成的运动副称为低副。11.金属材料的刚度是指，金属材料回火的目的是。12.机构具有确定运动的条件是。（2分）13.按照运动副特性，通常把运动副分为和高副两类，两构件通过接触组成的运动副称为高副。14.铰链四杆机构可分为三种基本形式：、和。15.金属材料的强度是指，金属材料淬火的目的是。16.根据轴的承载情况不同，可分为、和三类。17.滚动轴承一般由外圈、内圈、和所组成。18.曲柄摇杆机构出现死点的条件是。（2分）19.轮齿的主要破坏形式有、、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形。20.某滚动轴承基本代号是32206，该轴承内径是mm。21.常用的间歇运动机构有、、。22.蜗杆传动由蜗杆、和机架组成，用于传递空间间的运动和动力。23.根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动可分为、和三大类。24.闭式蜗杆传动的主要失效形式是轮齿齿面的、和。25.在机床变速装置中将定轴轮系和行星轮系组合在一起使用，这种齿为。26.铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于机架位置和各构件之间的关系。27.曲柄滑块机构可将主动曲柄的连续转动，变换为从动滑块的往复。28.铰链四杆机构的三种基本形式为、、。29.按凸轮的形状情况凸轮可分为、和三大类。30.常用的间歇运动有不完全齿轮机构、凸轮间歇机构、槽轮机构和。31.零件在轴上的固定形式包括和。32.构件在外力的作用下抵抗破坏的能力称为构件的。33.杆件在外力的作用下产生的变形有轴向拉伸与压缩、、、。234.零件是的基本单元，构件是的基本单元。35.机构具有唯一确定运动的条件。36.在平面四杆机构中，和为反映机构传力性能的重要指标。37.齿距P与π的比值P/π称为。38.间歇运动机构主要有、、等。39.按轴在工作中承受载荷的特点，轴分为、、。40.零件在轴上的固定形式包括和。41.6205轴承是____________轴承，轴承内径为____________mm。二、选择题（12121212分）1、渐开线齿轮实现连续传动时,其重合度()（A）ε0（B）ε=0（C）ε1（D）ε=12、平面四杆机构中，从动件具有急回特性的条件是行程速比系数K()(A)1(B)1(C)=0(D)03、对于差动轮系，下列哪个说法是正确的（）（A）属于定轴轮系（B）有一个中心轮固定不动（C）自由度等于一（D）自由度等于二4、选择滚动轴承，主要承受径向载荷时常用()轴承。（A）深沟球（B）调心球（C）角接触球（D）圆锥滚子5、自行车后轴所承受的载荷是（）。(A)不受载荷(B)只受弯矩(C)只受转矩（D）既有转矩又有弯矩6、下列哪种机构能够方便地实现间歇运动（）。（A）曲柄摇杆机构（B）齿轮机构（C）螺旋机构（D）槽轮机构7、自行车前轴所承受的载荷是（）。(A)不受载荷(B)只受弯矩(C)只受转矩（D）既有转矩又有弯矩8、渐开线标准直齿圆拄齿轮不发生根切的最少齿数是。(A)10(B)11(C)14(D)179、下面不是渐开线标准斜齿轮正确啮合的条件。(A)分度圆相切(B)压力角相等(C)模数相等(D)螺旋角大小相等，方向相反10、平面连杆机构中,当传动角较大时,则()（A）可以满足机构的自锁要求（B）机构的传动性能较差（C）机构的传动性能较好（D）机构的效率较低11、平面四杆机构中，从动件具有急回特性的条件是行程速比系数K()(A)1(B)1(C)=0(D)0312、对于差动轮系，下列哪个说法是正确的（）（A）属于定轴轮系（B）有一个中心轮固定不动（C）自由度等于一（D）自由度等于二13、蜗杆传动的传动比121221ddzznni===（）A、对B、不对C、不确定14、蜗杆传动正确啮合条件中，蜗杆导程角与蜗轮分度圆柱螺旋角关系为（）A、大小相等且方向相同B、大小相等且方向相反C、都可以15各构件尺寸如图所示，则此机构为（）A、曲柄摇杆机构B、双摇杆机构C、条件不足不能确定16、在平面四杆机构中，压力角与传动角的关系为（）A、压力角增大则传动角减小B、压力角增大则传动角也增大C、压力角始终与传动角相等17、只承受弯短，而不传递转矩的轴称为（）A、传动轴B、转轴C、心轴18、滚动轴承62312中轴承的内径为（）A、12cmB、60cmC、23cm19、以下各项哪个不是直齿圆柱齿轮正确啮合的条件（）A、模数相等B、分度圆压力角相等C、旋向相反20、渐开线标准直齿圆柱齿轮范成法加工时不发生根切的最少齿数为（）A、14B、17C、2621、以下哪个机构具有急回运动特性（）A、对心曲柄滑块机构B、偏置曲柄滑块机构C、双摇杆机构22、行星轮系的自由度为（）A、0B、1C、223、机构具有确定相对运动的条件是（）。（A）F≥0；（B）N≥4；（C）W1；（D）F=W。注：F-自由度数，N-活动构件数，W-主动构件数424、曲柄连杆机构中以（）为主动件时，会出现死点。（A）曲柄；（B）连杆；（C）摇杆；（D）上述都不对。25、为了保证带的传动能力，应验算小带轮的包角α1，并使α1。（A）120°；（B）120°；（C）150°；（D）150°。26、按初估轴直径公式d≥C3nP计算出的直径，通常作为阶梯轴的（）的尺寸。（A）最大处直径；（B）轴中间段直径；（C）最小处直径；（D）危险截面处直径；27、为了提高轴的刚度，应采取的措施（A）以合金钢代替碳素钢；（B）以球墨铸铁代替碳素钢；（C）提高轴的表面质量；（D）加大轴径。28、螺纹联接防松的根本问题在于。(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29、蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限度内可采用(A)较小的蜗杆直径系数(B)较大的蜗杆分度圆上螺旋升角(C)较小的模数(D)较少的蜗杆头数三、计算题（50505050分）1、已知轮系如图所示,Z1=60，Z2=40，Z3=Z4=20，若n1和n4均为120r/min，但转向相反（如图中箭头所示），求nH的大小和方向。（11分）2、计算图示机构的自由度。（4分）53、已知一对正常齿标准直齿圆柱齿轮的中心距a=100mm，大小齿轮齿数分别为Z1=20，Z2=30。试确定这对齿轮的模数和分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。（注：α=20°，ha*=1,C*=0.25）（10分）4、在图示刚架的点B作用一水平FFFF，刚架重量略去不计。求支座A、D的反力FFFFA和FFFFD。（13分）5、图示阶梯形钢杆，材料的弹性模量GPa200=E，试求杆横截面上的最大正应力和杆的总伸长。（12分）6、图示为一行星轮系（中心轮3固定不动）。已知各轮齿数Z1=27，Z2=17,Z3=61,已知n1=6000r/min，试求传动比i1H和行星架H的转速nH。（11分）67、计算图示机构的自由度。（4分）8、一对外啮合正常齿制标准直齿圆拄齿轮M=3mm，Z1=19，Z2=41，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、中心距、齿距和基圆直径。（10分）9、计算自由度（如有复合铰链、虚约束、局部自由度，请在图中指出）（6X2=12分）10、图示由铜和钢两种材料组成的等直杆，铜和钢的弹性模量分别为GPa1001=E和GPa2102=E。杆的总伸长为mm126.0Δ=l，求载荷F和杆横截面上的应力。（12分）711、下图是连杆机构的运动简图（1）计算该机构的自由度；(2）问该机构是否存在曲柄12、某厂生产的普通圆柱蜗杆传动减速器，已知模数m=5mm，蜗杆分度圆直径d1=90mm，蜗杆头数Z1=1，蜗轮齿数Z2=62，试计算蜗杆蜗轮的d2、a、q。13、牛头刨床导杆机构中，已知中心矩LAB=300mm,刨头行程LDD1=360mm,行程速度变化系数K=2，求曲柄长LBC和导杆长LAD。14、在图示轮系中，已知1n=1440r/min各轮齿数18631===zzz，27z2=，2454==zz,817=z，试求5n的大小并说明转向。832'1O123'O3O44O215、在图示轮系中，各轮齿数为z1=10，z2=40，z2'=15，z3=30，z3'=20，z4=40。试求传动比i14，并确定轴O1和轴O4的转向是相同还是相反？(14分)16、（1）试述铰链四杆机构曲柄存在的条件（2）根据图中所注尺寸判断是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构，写出判断过程。(10分)17、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a＝150mm，传动比i12=4,小齿轮齿数Z1=20。试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数Z2、分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2。（15分）四、作图题（16分）1、图示圆轴上作用有四个外力偶矩mkN11e⋅=M，mkN6.02e⋅=M，mkN2.04e3e⋅==MM。（7分）(1)试画出该轴的扭矩图；(2)若1eM与2eM的作用位置互换，再画出该轴的扭矩图，并分析扭矩图有何变化？92、作图法设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆长度l3=80mm，摆角ψ=450，摇杆的行程速度变化系数K=1.4，并且曲柄和摇杆的旋转中心在同一水平线上。（比例尺取1：1并保留作图过程）。（9分）3、如图所示，一个简支粱在C点受到一个集中载荷F的作用，试先求出约束反力FA和FB，然后绘出其剪力图和弯矩图。（7分）4、用作图法设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构,已知凸轮逆时针方向等角速度回转,从动件最大行程h=16mm,基圆半径rb=20mm,推程运动角δt=180°(等速运动),远休止角δs=60°,回程运动角δh=90°(等速运动),近休止角δs’=30°,取比例尺1:1,作出从动件位移线图和凸轮轮廓,保留作图线。（9分）七、设计题（15分）设计一偏置尖顶移动从动件盘形凸轮机构。已知从动件的运动规律，曲线如图所示，凸轮的基圆、回转方向及从动件的初始位置如图所示，在图中的基圆圆周上已给出了十二个等分点。[说明]作图过程可不作文字说明，但必须保留作图线。