机械设计基础试题及答案

1机械设计基础复习试题一一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（A）A.机构B.构件C.零件D.部件2.机构具有确定相对运动的条件是(A)A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目3.在下列平面四杆机构中，无急回性质的机构是（C）。A.曲柄摇杆机构B.摆动导杆机构C.对心曲柄滑块机构D.偏心曲柄滑块机构4.滚子推杆盘形凸轮机构设计中，为避免凸轮实际轮廓曲线失真，正确的方法是（D）A.增大滚子半径B.增加从动件长度C.减小基圆半径D.增大基圆半径25.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（B）A．减小凸轮基圆半径B．增大凸轮基圆半径C．增大滚子半径D．增大从动件长度6.在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为（C）A.扭切应力B.拉应力C.扭切应力和拉应力D.扭切应力或拉应力7.普通平键传递扭矩是靠键的（C）A．顶面B．底面C．侧面D．端面8.带传动中，υ1为主动轮圆周速度，υ2为从动轮圆周速度，υ为带速，这些速度之间存在的关系是（B）A.υ1=υ2=υB.υ1υυ2C.υ1υυ2D.υ1=υυ29.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（A）A.带存在弹性滑动B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的材料不符合虎克定律10.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，z1=18，z2=43，实际中心距a＇=62mm，下面说法正确的是（C）A.节圆小于分度圆B.节圆与分度圆重合C.节圆大于分度圆D.分度圆的大小取决于中心距11.在安装标准直齿圆柱齿轮时，若实际中心距大于标准中心距，则将使(C)A.重合度变大B.定角速比无法保证C.啮合角变大D.分度圆压力角变小12．齿轮传动中的齿面接触应力变化特征可简化为（A）A.脉动循环变应力B.对称循环变应力C.不变化的静应力D.无规律变应力13．齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（B）A．齿根部分B．靠近节线处的齿根部分C．齿顶部分D．靠近节线处的齿顶部分14.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为(B)A.周转轮系B.定轴轮系3C.行星轮系D.混合轮系15.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是(D)A.凸缘联轴器B.齿式联轴器；C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器。16.转轴工作时承受(A)A.转矩和弯矩B.弯矩C.转矩D.摩擦力矩17．既可以单独作成轴瓦，也可以作成轴承衬的材料是（B）A．锡基轴承合金B．铸锡青铜C．铅基轴承合金D．耐磨铸铁18.一般转速的滚动轴承计算准则是(C)A.进行静强度计算B.进行极限转速计算C.进行疲劳寿命计算D.进行热平衡计算19、滚动轴承的基本额定动载荷是指（C）A．滚动轴承能承受的最大载荷B．滚动轴承能承受的最小载荷C．滚动轴承在基本额定寿命L10＝106转时所能承受的载荷D．一批滚动轴承能承受的平均载荷。20．在机械中安装飞轮，可以（A）A.减小周期性速度波动B.消除周期性速度波动C.减小非周期性速度波动D.消除非周期性速度波动二、填空题(本大题共10小题，每小题1分,共10分)请在每小题的空格上填上正确答案。错填、不填均无分。21.平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为__高副__。22.四杆机构中是否存在死点位置，决定于从动件是否与连杆____共线____。23.理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是____相同__的。24.为了使棘轮转角能作无级调节，可采用摩擦式棘轮机构。25.根据工作原理分类，螺栓联接采用开口销与六角开槽螺母防松是属于__机械防松。426.普通螺栓联接所受预紧力为F′，在受工作拉力F时，剩余预紧力为F″，则螺栓受的总拉力F0为F+F''。27.一对渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是使实际啮合线长度()齿轮的法向齿距。28.渐开线形状与基圆圆半径有关，此圆半径越大，渐开线越趋于平直。29.型号为6307的滚动轴承，其内径d=____35___mm。30.若机械主轴的最大角速度为ωmax、最小角速度为ωmin,则其速度不均匀系数δ＝minmaxminmax)(2。三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)31.已知在某二级直齿锥齿轮——斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如题31图所示。为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，试确定1轮的转动方向。并将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。题31图31.轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向，答对一个给1分5题31图32.题32图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径为D，其传递的扭矩为T，若使用M16的普通螺栓（其螺纹小径为d1），联轴器接合面的摩擦系数为μ，可靠性系数为K，螺栓材料的许用应力为[σ]，试分析需要螺栓的个数z的表达式。题32图32.（1）受力分析设每个螺栓受的工作载荷为F，所需螺栓个数为Z则：KTDFZ2ZDKTF2…………（2分）（2）应力分析212184dZDkTdF…………（2分）故：218dDKTZ…………（2分）四、计算题(本大题共4小题,每小题6分，共24分)33.计算图示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。题33图33．解：（1）Ｅ、Ｇ为虚约束…………………………………………（1分）6（2）n=４，PL=５，PH=1………………………………………（2分）F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1=1…………………………（3分）34.已知一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，其模数m=3mm，齿数z1=18，z2=54，齿顶高系数1h*a，顶隙系数c*=0.25，压力角α=20°。试求这对齿轮传动的标准中心距a、传动比i12及小齿轮的分度圆直径d1、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1。34.318541212zzi……………………………（1分）mmzzma108)5418(23)(221………………………（2分）d1=mz1=3×18=54mm……………………………（1分）da1=d1+2ha*m=54+6=60mm……………………………（1分）df2=m(z1—2ha*—2c*)=3×(18—2×1—2×0.25)=46.5mm…………（1分）35.如题35图所示轮系中，已知各轮的齿数为：z1=20，z2=40，2z=50，z3=30，z4=30，3z=20，试求此轮系的传动比i1H。35.（1）轮系的划分行星轮系：3'—3、2'、4、H…………………（1分）定轴轮系：1、2…………………（1分）（2）计算传动比对于3'—3、2'、4、H组成的行星轮系，有''''32434242ZZZZnnnniHHH……………①…………………（1分）对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有7122112zznni…………②…………………（1分）N4=0'22nn……………③…………………（1分）联立解①、②、③式，得5111HHnni…………………（1分）负号说明齿轮1转向与系杆H转向相反。36.某锥齿轮减速器主动轴选用外圈窄边相对安装的30206轴承支承，已知轴上的轴向外载荷FA=560N，方向如图所示，两轴承的径向载荷分别为FrI=1500N，FrII=3500N，内部轴向力为Fs=Fr/2Y，Y=1.6，判别系数e=0.37（当Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fre时，X=0.4，Y=1.6）。试画出内部轴向力FSI、FSII的方向，并计算轴承当量动载荷PI、PII。题36图36（1）内部轴向力…………（2分）NYFFrs4696.1215002NYFFrs10946.1235002（2）轴向力…………（2分）FSⅡ+FA=1094+560=1654NFSⅠ轴承Ⅰ被压紧FaⅠ=FSⅡ+FA=1654N轴承Ⅱ被放松FaⅡ=FSⅡ=1094N（3）当量动载荷…………（2分）FaⅠ/FrⅠ=1654/1500eXⅠ=0.4YⅠ=1.6PⅠ=XⅠFrⅠ+YⅠFaⅠ=0.4×1500+1.6×1654=2646.4NFaⅡ/FrⅡ=1094/3500eXⅡ=1YⅡ=0PⅡ=XⅡFYⅡ=1×3500=3500N8五、设计题(本大题共2小题，每小题7分。共14分)37．题37图所示偏置直动尖端从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一个圆，圆心为O1，凸轮的转动中心为O。（1）在图上作出基圆rb、偏距圆e。（2）利用反转法原理，求凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移s、机构的压力角α，在图上标注出来。（不必作文字说明，但必须保留作图线。）题37图37.（1）正确作出基圆rb、偏距圆e。…………………（2分）（2）正确标出凸轮从图示位置转过90°后，从动件的位移s、机构的压力角α…………………（4分）938.如题38图所示轴系结构，按示例①，编号指出其他错误(不少于7处)。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。示例：①—缺少调整垫片题38图38.(1)缺少调整垫片；(2)轮毂键槽结构不对；(3)与齿轮处键槽的位置不在同一角度上；(4)键槽处没有局部剖；(5)端盖孔与轴径间无间隙；(6)多一个键；(7)齿轮左侧轴向定位不可靠；(8)齿轮右侧无轴向定位；(9)轴承安装方向不对；(10)轴承外圈定位超高；(11)轴与轴承端盖相碰。（注：答对一个1分，答对7个或7个以上给7分）1、45号钢的含炭量大约为0.45%2、现代机械加工的发展趋势是自动化3、EDM的中文含义是电火花加工4、CNC的中文含义是computernumericalcontrol5、夹具实现的功能是装夹,定位,保证精度,提高加工效率6、轴承按照摩擦方式可以分为：滚动摩擦.滑动摩擦7、常用的热处理方法有：淬火,回火,正火,调质,退火8、电机的输出功率与频率成正比。9、常用的焊接方式有CO2,氩弧焊,激光焊接等。