机械设计基础试题(含答案)

1二、填空题16．槽轮机构的主要参数是和。17．机械速度的波动可分为和两类。18．轴向尺寸较大的回转件，应进行平衡，平衡时要选择个回转平面。19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是和。20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取处的接触应力为计算依据，其载荷由对轮齿承担。21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe3制作的蜗轮，承载能力取决于抗能力；锡青铜ZCuSn10P1制作的蜗轮，承载能力取决于抗能力。22．若带传动的初拉力一定，增大和都可提高带传动的极限摩擦力。23．滚子链传动中，链的链速是常数，而其链速是变化的。24．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使；而为了防止过热必须使。16．槽数z拨盘圆销数K17.周期性非周期性18．动两19.分度圆直径d1（或中心距a）齿宽b20.节点一21.胶合点蚀22．包角1摩擦系数23.平均瞬时24．弯矩扭矩25.pppp三、分析题26．图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a=250mm,b=650mm,C=450mm,d=550mm。试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。图1最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的必要条件，且最短杆为连架杆。故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。27．图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n1和齿2轮1、2的轮齿旋向如图所示。为使中间轴II所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图上标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3的方向。（垂直纸面的力，向纸内画稍，向纸外画⊙）27．答案参见第27题答案图斜齿轮3、4的轮齿旋向Ft2、Fa2、Ft3、Fa3的方向四、计算题28．计算图3所示机构的自由度（若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出）。图3解E、F处之一为虚约束29．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=160mm，传动比i12=3,大齿轮齿数Z2=60，齿顶高系数h*a=1,径向间隙系数C*=0.25，分度圆压力角a=20°.试求出：（1）齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r1;基圆半径rb1;分度圆上的齿厚S。（2）若实际安装中心距a=164mm时，计算啮合角a，及小齿轮的节圆半径r1解（1）小齿轮齿数2036021izz模数mmzzam4602016022213分度圆半径mmmzr40220421基圆半径mmrrb59.3720cos40cos11分度圆齿厚mmms28.62414.32（2）9168.020cos160coscosaa54.23节圆半径54.23cos/59.37cos/11brr=41.00mm（或mmiar00.413116411）30.已知图4所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=30，Z3=80，Z4=25，Z5=50。求轮系的传动比i15。解该轮系为混合轮系。由齿轮1、2、3和转臂H组成行星轮系，齿轮3固定，03。则42080133113zziHHH得511HHi由题图知51144HHii由题图轮4、5组成定轴轮系，则22550455445zzi1025451415iii4五、作图题33．已知一对心直动尖顶移动从动件盘形凸轮机构如图7所示，凸轮为以B点为中心的圆盘，A点为其回转中心。试用作图法画出：（1）凸轮的基圆和基圆半径r0;（2）凸轮机构的从动件尖顶在图示位置C点与凸轮接触时，从动件的位移S；（3）从动件尖顶在图示C点和D点接触时压力角α。答案见第33题答案图。基圆和基圆半径r0从动件在C点接触时位移s在C点和D点接触时压力角α六、结构改错题34．在图8上直接改正轴系结构的错误。（齿轮传动油润滑，滚动轴承脂润滑，轴端安装V带轮）5①应画出键；②去掉套筒，画出定位轴肩；③画出密封件；④轴承改为面对面正安装；⑤缩短装齿轮的轴段长度；⑥键长应短于轮毂长度；⑦左右两轴承内侧加档油环；⑧左右两轴承盖与箱体间加垫片。机械设计基础试卷2一、选择题。1．在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该A．增大传动角γB.减小传动角γC．增大压力角αD.减小极位夹角θ2．渐开线标准齿轮的根切现象，发生在A．模数较大时B.模数较小时C．齿轮较少时D.齿数较多时3．斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数mt的关系式，应该是A．mn=mtsinβB.mn=mt/cosβC．mn=mtcosβD.mn=mtcosα4．调节周期性速度波动的方法是在机械中加一个飞轮，其作用是使A．机械运转速度的波动可以消除B．机械运转速度的波动可以减小C．机械运转的平均角速度ωm可以减小D．机械运转的平均角速度ωm可以增大5．动平衡的条件是，回转件中各个质量产生的A．离心力的合力等于零B．离心力的合力和合力偶矩均等于零C．离心力的合力偶矩等于零D.离心力的合力和合力偶矩均不等于零6．仅受预紧力Fˊ作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力σca=1.3Fˊ/214d,将拉应力增大30%的原因是考虑A．安装时可能产生的偏心载荷B．载荷可能有波动C．拉伸和扭转的复合作用D．螺栓材料的机械性能不稳定7．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为A．轮齿疲劳折断B.齿面疲劳点蚀6C．齿面胶合D.齿面塑性变形8．齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在A．齿顶部分B.靠近节线的齿顶部分C．齿根部分D.靠近节线的齿根部分9．标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数YF数值时，应按A．法面模数mnB.齿宽bC.实际齿数ZD.当量齿数xU10.普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是A．d1=ma1qB.d1=mnqC.d1=ma1z1D.d1=mnz111.带传动在工作时产生弹性滑动，是由于A．包角α太小B.初拉力F0太小C．紧边与松边拉力不等D.传动过载1.A2.C3.C4.B5.B6.C7.B8.D9.D10.A11.C二、填空题17．在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是和。18．在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越，所设计的机构越紧凑，但是压力角，使机构的工作情况变坏。19．渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮和必须分别相等。20．斜齿圆柱齿轮的标准模数是。直齿圆锥齿轮的标准模数是。21．平键的截面尺寸应按从键的标准中查取，键的长度L可参照从标准中选取。必要时应进行强度校核。22．对一般精度的直齿圆柱齿轮传动作弯曲强度计算时，将轮齿看作，并假定全部载荷作用于。24．普通V带传动的设计准则是，保证带以及具有一定的。24．按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为滑动轴承和滑动轴承两种主要类型。17．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和18．小增大19.模数压力角20．法面模数mn大端模数m21．轴径d轮毂长度22.悬臂梁齿顶23．不打滑疲劳寿命24.非液体摩擦液体摩擦三、分析题25．图1所示蜗杆传动——斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置，蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向如图中n1所示，蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。试分析：（1）为使中间轴I所受的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向；7（2）在图1的主视图上，画出蜗轮2的圆周力Ft2、径向力Fr2和斜齿轮3的圆周力Ft3、径向力Fr3的方向：在左视图上画出蜗轮2的轴向力Fa2和斜齿轮3的轴向力Fa3方向。答案见第25题答案图。（1）蜗轮2、齿轮3、齿轮4的旋向（2）Fa2、Fa3的方向（3）Fr2、Ft2、Fr3、Ft3的方向27．一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力角°,齿顶高系数*ah=1,径向间隙系数C*=0.25，标准中心距a=140mm。试求出：齿轮的模数m；两个齿轮的分度圆半径r1、r2;基圆半径rb1、rb2;齿顶圆半径ra1、ra2。解),(221zzma模数mmzzam440301402221分度圆半径mmmzr6023042118mmmzr802404222基圆半径mmrrb382.5620cos60cos11mmrrb175.7520cos80cos22齿顶圆半径mmmhrraa644160*11mmmhrraa844180*2228．已知图3所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=40，2z=20,Z3=80。试求轮系的传动比i1H。解1213231zzzzHH8202080401HH81HHi1H=9六、结构改错题32．在图6上直接改正轴系结构的错语。（轴端安装联轴器）①应画出垫片；②应画出定位轴套，并将装齿轮的轴段长度缩短；③应画出键；④应降低轴肩高度，便于拆卸轴承；⑤画出轴径变化，减小轴承装配长度；⑥画出密封件；⑦画出联轴器定位轴肩；⑧键长应改为短于轮毂长度；9图6机械设计基础试卷3一、选择题（共30分、每小题2分）2、直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（C）。A、提高了轮齿的弯曲强度B、提高了齿面的接触强度C、降低了轮齿的弯曲强度D、降低了齿面的接触强度4、带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（C）。A．进入大带轮处B．离开大带轮处C.进入小带轮处D．离开小带轮处5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（A）为好。A．带传动齿轮传动链传动B．链传动齿轮传动带传动C．带传动链传动齿轮传动D．链传动带传动齿轮传动6．螺纹联接防松的根本问题在于（C）。10A、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7．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是（A）。A．螺栓联接B.双头螺柱联接C．螺钉联接D.紧定螺钉联接8．齿面硬度HB≤350HBS的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（B）。A．齿面磨损B．齿面点蚀C．齿面胶合D.轮齿折断9.不完全液体润滑滑动轴承，验算][pvpv是为了防止轴承（B）。A.过度磨损B.过热产生胶合C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀10、对于温度变化不大的短轴，考虑结构简单，轴承部件的轴向固定方式宜采用（A）。A．两端固定B．两端游动C．一端固定一端游动D．A，B，C均可以12、工作时承受弯矩并传递转矩的轴称为（B）。A、转动心轴B、转轴C、传动轴D、固定心轴13、普通平键的主要失效是（A）。A．工作面被压溃或键被剪断B．工作面产生胶合破坏C.工作面产生过度磨损D．键被弯曲折断14、带传动产生弹性滑动的原因是由于（D）。A、带不是绝对挠性体B、带与带轮间的摩擦系数偏低C、带绕过带轮时产生离心力D、带的紧边与松边拉力不等二、标准件3、根据下面所给出的轴承代号，指出下面轴承相应的类型、尺寸系列、内径、公差等级和游隙组别。（1）6308/C3（2）7214B（3）30213/P46308/C3—表示内径为40mm，03尺寸系列的深沟球轴承，0级公差，3组游隙。7214B—表示内径为70mm，02尺寸系列的角接触球轴承接触角为40，0级公差，0组游隙。30213/P4—表示内径为65mm，02尺寸系列的圆锥滚子轴承，4级公差，0组游隙。四、分析题图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：Ⅰ轴为输入轴，转向11如图所示。（1）在下图中标出各轮转向。为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。（2）在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力tF、轴向力