机械设计基础试题共十套含答案

FRFA2LLFr1Fr2第一套一、填空题（25分，1分/空）1．两构件之间为接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入个约束。2．如图所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，为机构；以CD杆为机架时，为机构；以AD杆为机架时，为机构。3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中，、运动规律有柔性冲击。4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。5．普通平键的工作面是，工作时靠传递转矩；其剖面尺寸按选取，其长度根据决定。6．螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有，和改变联接性质三类。7．轴按照承载情况可分为、和。自行车的前轴是，自行车的中轴是。二、问答题（16分，4分/题）1．加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置？为什么？2．一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙3．在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级？带传动正常运行的条件是什么？4．移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施？三、计算题（49分）1．某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分）2．图示轮系中，已知各轮齿数为：z1=z2′=z3′=15，z2=25，z3=z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）3．一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系，轴上径向载荷FR=3000N，FA=500N，尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷Pr1、Pr2。（30205轴承：派生轴向力FS=Fr/(2Y)，e=0.35，当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr≥e时，X=0.4，Y=1.7）（18分）Fr2FRFA2LLFr1Fr2计算题第2题图计算题第3题图四、结构改错（10分）指出下图设计中的错误，并改正。（注：改正10处以上者满分，对尺寸比例无严格要求，齿轮油润滑，轴承脂润滑，考虑固定可靠、装拆方便、调整容易、润滑及加工工艺合理等，标上编号，用文字说明）答案：一、填空题（25分，1分/空）1．面；22．双曲柄机构；双摇杆机构；曲柄摇杆机构3．等加速等减速；简谐运动4．分度线；分度圆；分度线；节圆；相等；不等（小齿轮高）5．两侧面；挤压；轴径；轮毂长度6．三角形螺纹；摩擦防松；机械防松7．转轴；心轴；传动轴；心轴；转轴二、简答题（16分，4分/题）5．不能。根据机构死点的概念，因此时传动角为0°，驱动力有效分力为0，机构无法运动。加大驱动力后，传动角仍为0°，驱动力有效分力仍为0。6．（1）齿侧间隙增加；（2）节圆直径变大；（3）啮合角变大；（4）顶隙变大7．因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小的特点。正常运行的条件是带和带轮间不发生打滑，带在一定限度内不发生疲劳损坏。8．修改从动件的运动规律，增大基圆半径。Fr2FRFA2LLFr1Fr2Fs1Fs2三、计算题（49分）3．解：mn=2.5mmz1=15z2=38αn=20°小齿轮改为斜齿轮后不会根切。2．解：齿条速度方向向下3．根据静力学平衡方程求得Fr1=1000N，Fr2=2000N，轴向派生力Fs1，Fs2方向如图，故轴承１处为松端，轴承２处为紧端。Fa1=294N，Fa2=294+500=794N四、构改错（10分）CosZZman221946.070238155.2221aZZmCosn8.184.148.181733minCosCosZZvmin115ZZ200215151560303025'4'3'2154325115ZZZZZZZZnni'51515min/5.2200500nrinnsmsmmmZnrv/01.0/5.102204605.222602'5'5'5'5NYFFrs2947.121000211NYFFrs5887.12200022221794500294sAsFFFeFFra294.0100029411eFFra397.0200079422NFPrr100011NFYFXParr21507947.120004.0222⑥⑦②④⑤⑧⑩①③⑨①联轴器上应为通孔②联轴器无轴向定位③键槽位置错误④动静件之间应有间隙⑤轴承盖处应设密封装置⑥应有调整垫片⑦轴承内圈定位过高⑧与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度⑨轴段过长，不利于轴承安装，应设计为阶梯轴⑩轴承内圈无定位第二套一、填空题1．一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700；(1)当取c杆为机架时，它为何种具体类型？___________；（2）当取d杆为机架时，则为___________。2.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___________，压力角愈___________，机构传动性能愈好。3.螺纹联接是指___________________。螺旋传动是指_________________。4.螺纹的公称直径是指它的_______，螺纹“M12X1.5”的含义为__________________。5．某调整螺纹，用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转____圈。6.国标规定，三角带有___________七种类型，代号‘B2240’表示_______________________。7.带传动的主动轮直径d1=180mm，转速n1=940r/min，从动轮的直径为d2=710转速n2=233r/min,则其弹性滑动系数ε为_______________________。8.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm，齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为________。9.齿轮传动的标准安装是指__________________________。10.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数___________，齿轮传动也越__________。11.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的________，________选择刀具刀号。12.一主动直齿轮的转矩为100Nm,其分度圆直径为50mm，则其传递的圆周力为_______，径向力为_______。13.滚动轴承代号“6215”的含义是__________________________________。14.额定动载荷是指__________________________15.转轴是指______________________，传动轴是指___________________16.一个阶梯轴由______，_________，______________三部分组成。二、选择题1.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，___________死点位置。（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为2.为保证四杆机构良好的机械性能，___________不应小于最小许用值。（A）压力角（B）传动角（C）极位夹角3.__________决定了从动杆的运动规律。（A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状4.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有___________。(A)压紧力(B)轴向力(C)摩擦力5.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_______________________。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_______________________。(A)螺栓联接(B)双头螺栓联接(C)螺钉联接(D)三角形细牙螺纹(E)三角形粗牙螺纹(F)矩形螺纹6.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过_______根。(A)4(B)6(C)2(D)107.一对齿轮啮合时,两齿轮的________始终相切。(A)分度圆(B)基圆(C)节圆(D)齿根圆8.一般来说，_______更能承受冲击，_____-更适合于较高的转速下工作。(A)滚子轴承(B)球轴承三、计算题：1、一对外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20，Z2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。2、计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定运动，（绘有箭头的构件为原动件）。第2题第3题3、图示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2（右），当a轴旋转100圈时，b轴转4.5圈，求Z4=？4、设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm，行程速比系数K=1.3。一、填空题：1．双曲柄机构曲柄摇杆机构2．大小3．利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动4．外径细牙螺纹外径12mm，螺距1.55.26.YZABCDEB型基准长度2240mm7.0.0228．789．分度圆与节圆重合10．越多平稳11．模数齿数12．4000N1455.9N13．深沟球轴承直径系列2内径75mm14．额定寿命106寿转，L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷15．既承受弯矩也承受扭矩只承受扭矩16．轴头轴颈轴身二、选择题1．B；2．B；3．B；4．C；5．B、D；6．D；7．C；8．A、B三、计算题1．m=5d1=100d2=220da1=100+10=110da2=220+10=230df1=100-12.5=87.5df2=220-12.5=207.5p=3.14*5=15.7s=e=7.852．P=3*6-2*8-1=1具有确定运动3．i16=(20*25*z4)/(18*25*2)=100/4.5z4=40第三套一、选择题1.图示机构中有_______虚约束。（A）1个（B）2个（C）3个（D）没有2.图示机构要有确定运动，需要有_______原动件。（A）1个（B）2个（C）3个（D）没有3.平面四杆机构无急回特性时_______，行程速比系数_______（A）压力角α=0（B）传动角β=0（C）极位夹角θ=0（D）k＞1（E）k＜1（F）k=14.在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d杆长度为_______。(A)＜110mm(B)110mm≤d≤190mm(C)≥190mm5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_______死点位置；（A）曲柄与连杆共线时为（B）摇杆与连杆共线时（C）不存在6.凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到_______半径。（A）理论轮廓线上的最大（B）实际轮廓线上的最大C）实际轮廓线上的最小（D）理论轮廓线上的最小7.凸轮机构中的压力角是指_______间的夹角。（A）凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向（B）凸轮上接触点的法线与该点线速度（C）轮上接触点的切线与从动件的运动方向8.紧键联接主要是使轴与轮毂之间_______。（A）沿轴向固定并传递轴向力（B）沿轴向可作相对滑动并具有作用（C）沿周向固定并传递扭矩（D）安装及拆卸方便9.普通平键联接传递动力是靠_______。（A）两侧面的摩擦力（B）两侧面的挤压力（C）上下面的挤压力（D）上下面的摩擦力10.设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度b按要求选择键类型c按内径选择键的剖面尺寸d进行必要强度校核具体设计时一般顺序为_______。(A)b-a-c-d(B)b-c-a-d(C)a-c-b-d(D)c-d-b-a11.平键联接能传递的最大