合集：机械设计基础期末考试试题+答案解析

机械设计试题[1]

一、单项选择题

1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( ) A. 零件

B.机构

C.构件

D.部件

2.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为( )

A.转动副 B.移动

副 C.球面副 D.螺旋副

3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( )

A.分度圆 B.齿顶圆 C.齿根圆 D.基圆 4.机构具有确定相对运动的条件是( ) 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 5.一般转速的滚动轴承计算准则为( )

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 6.柴油机曲轴中部的轴承应采用( )

A.整体式滑动轴承 B.部分式滑动轴承

C.深沟球轴承 D.圆锥滚子轴承 7.螺纹联接的自锁条件为( )

A.螺纹升角≤当量摩擦角 B.螺纹升角>摩擦角 C.螺纹升角≥摩擦角 D.螺纹升角≥当量摩擦角

8.机械运转不均匀系数是用来描述机械运转不均匀程度的重要参数，其表达式为( A.{ EMBED Equation.2 |???max??min B.

C. D.

9.铰链四杆机构的死点位置发生在( )

A.从动件与连杆共线位置 B.从动件与机架共线位置 C.主动件与连杆共线位置 D.主动件与机架共线位置 10.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用( ) A.深沟球轴承 B.推力球轴承 C.圆柱滚子轴承 D.圆锥滚子轴承

) 11.作单向运转的转轴，其弯曲应力的变化特征是( )

A.对称循环 B.脉动循环 C.恒定不变 D.非对称循环

12.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用( ) A.圆型带传动 B.同步带传动

C.V型带传动 D.平型带传动

13.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取( )

A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆

14.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用( ) A.螺栓联接 B.双头螺柱联接

C.螺钉联接 D.紧定螺钉联接

15.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动( ) A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击

C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击 16.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数YFS值有关的参数是( ) A.工作齿宽b B.模数m C.齿数z D.压力角α

17.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( )

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 18.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是( )

A.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=β B.ma1=mt2, αa1=αt2,γ=β C.mt1=ma2, αt1=αa2,γ=-β D.ma1=ma2, αa1=αt2,γ=-β （注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）

19.下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是( ) 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 20.带传动的主要失效形式是带的( )

A.疲劳拉断和打滑 B.磨损和胶合

C.胶合和打滑 D.磨损和疲劳点蚀

二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)

21.在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的运动状况和________。 22.对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目为________。 23.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为________。 24.在内啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向________。

25.普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据________按标准选择。

26.链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力的，所以应属于________传动。 27.在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σH1_____σH2。

28.蜗杆传动的效率包括三部分，其中起主要作用的是________的摩擦损耗效率。 29.滑动轴承的转速越高，所选用的润滑油粘度越________。

30.联轴器型号是根据计算转矩、转速和________从标准中选取的。 三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)

31.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。

32.试分析只受预紧力F′作用的单个螺栓联接的应力情况，写出其强度计算公式，并指出公式中每个参数的物理意义。

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。

34.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i12=3,小齿轮的齿数z1=18。试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径、齿顶圆直径。 35.在图示传动装置中，已知各轮齿数为：z1=20, z2=40, z3=20, z4=30, z5=80，运动从Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ及转动方向。

36.某轴用一对圆锥滚子轴承支承，外圈窄边相对安装，已知两轴承所承受的径向载荷分别为FrⅠ=9000N,FrⅡ=5000N，其内部轴向力分别为FSⅠ=2430N,FSⅡ=1350N,传动件作用于轴上的轴向力FA=1000N,判断系数e=0.32,当Fa/Fr≤e时，X=1,Y=0,当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.88。试分别计算出轴承的当量动载荷。

五、设计题(本大题共2小题，每小题7分，共14分)

37.图示为一偏置式直动尖底从动件盘形凸轮机构。已知从动件尖底与凸轮廓线在B0点接触时为初始位置。试用作图法在图上标出： (1)当凸轮从初始位置转过=90°时，从动件走过的位移S1；

(2)当从动件尖底与凸轮廓线在B2点接触时，凸轮转过的相应角度。 说明：(1)不必作文字说明，但必须保留作图线； (2)S1和只需在图上标出，不必度量出数值。

38.图示为用一对圆锥滚子轴承外圆窄外圈窄边相对安装的轴系结构。试按例①所示，指出图中的其它结构错误(不少于7处)。

(注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。)

机械设计基础试题参考答案

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1.A 2.B 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.C 9.A 10.C 11.A 12.C 13.B 14.B 15.A 16.C 17.B 18.B 19.D 20.A 二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 21.受力情况 22.2 23.两者相等 24.相同 25.轴径 26.啮合 27.等于(或=) 28.轮齿啮合时 29.大 30.轴径

三、分析题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)

31.蜗轩转动方向如图所示 蜗杆为右旋

Ft2与蜗轮分度圆相切，指向左端 Ft1与蜗杆分度圆相切，指向右端 Fa1与蜗杆轴线平行，指向右 Fa2与蜗轮轴线平行，指向左

32.螺栓受到拉应力σ和扭转剪应力τ的作用 σ= ≤［σ］ σ—拉应力， d1—螺栓最小直径，

19.仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的____模数____，___齿数_____选择刀具刀号。

20.一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____4000N _______，径向力为____1455.9N ___。

21.滚动轴承代号“6215”的含义是____深沟球轴承 直径系列2 内径75mm ___。 22.一般来说，__滚子轴承_____更能承受冲击，__球轴承___-更适合于较高的转速下工作。

(A)滚子轴承 (B) 球轴承

23.额定动载荷是指_额定寿命106寿转，L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷__________

24.转轴是指_既承受弯矩也承受扭矩 _传动轴是指____只承受扭矩___ 25.一个阶梯轴由__轴头____，_____轴颈____，_____轴身_______三部分组成。 二，简要回答：

1. 计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。

1 具有确定运动

2. 作下列机构图示位置的压力角。

3. 图示尖顶对心移动从动杆盘状凸轮机构。

（1）作出图示位置压力角； （2）求该凸轮基圆半径rb=?

(3) 求从动杆升程 h=?

4,简述带传动为什么限制带速V在5——25米/秒范围内？ 速度大离心力过大 绕转的圈数多寿命低 三，计算题：

1， 一队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。

答：m=5 d1=100 d2=220 da1=100+10=110 da2=220+10=230

df1=100-12.5=87.5 df2=220-12.5=207.5 p=3.14*5=15.7 s=e=7.85

2．图示轮系，已知：Z1=20，Z2=40，Z3=80，Z4=Z5=30，Z6=90。求i16=?

答：n3=n4

(n4/n6)=(z6/z4)=3 nH=n6

(n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4 i16=-7 、填空（60分）

1.图示机构中有____1___虚约束。

2.图示机构要有确定运动，需要有__1__原动件。

3.平面四杆机构无急回特性时_极位夹角θ=0_，行程速比 系数 K=1 （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=1

4.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___110mm≤d≤190mm ____。

(A) ＜110mm (B)110mm≤d≤190mm (C)≥190mm 5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，___不存在____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_实际轮廓线上的最小__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__凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向__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__沿周向固定并传递扭矩_____。

（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______两侧面的挤压力_。

（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___ b-c-a-d ____。

(A)b-a-c-d (B)b-c-a-d (C)a-c-b-d (D)c-d-b-a 11.平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应_安装一对平键___。

（A） 把键长增大到1.5倍 （B）把键宽增大到1.5倍 （C）把键

高增大到1.5倍 （D）安装一对平键

12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的___升角和牙型角____有关。

（A） 升角 （B）线数 （C）螺距和牙型角 （D）升角和牙型角 13.螺纹联接是一种____可拆联接___。

（A）可拆联接 （B）不可拆联接 （C）具有防松装置的为不可拆联接，

否则为可拆联接 （D）具有自锁性能的为不可拆联接，否则可拆 14.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是：松螺纹联接的螺纹部分不承受_____扭转 __的作用。

（A） 拉伸 （B）扭转 （C）剪切 （D）弯曲

15.被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为____拉断 ___。

（A） 剪切与挤压破坏 （B）拉断 （C）拉扭断裂

16.刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接，螺栓中心的圆直径D=200mm ,轴传递扭矩T=180N.m,则作用在每个螺栓上的力为___450____。 (A)1800 (B)240 (C)450 (D)540

17.三角带传动和平型带传动相比较，其主要优点是___传动效率高____。 A) 在传递相同功率时，尺寸较小 B) 传动效率高 C) 带的寿命长 D) 带的价格便宜 18.标准三角带型号的选定，取决于___传递的功率____。

（A） 传递的功率 （B）带的线速度 （C）带的圆周力 （D）

高速轴上的扭矩

19.工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而_增大_。

（A） 降低 （B）增大 （C）不变

20.带传动的中心距与小带轮的直径一致时，若增大传动比，则小带轮上的包角__减小____。

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