机械设计试题

机械设计基础试题（一 )

一.填空题（20分，每小题2分））

1.铰链四杆机构共有三种基本形式，分别是（）机构，（）机构和（）机构。 2.减小滚子半径，滚子从动件盘状凸轮实际轮廓线外凸部分曲率 半径将（）；若增大基圆半径，则凸轮机构的压力角将（）。 3.标准渐开线齿轮传动在标准安装时，啮合角等于（） 压力角。

4.用范成法加工齿轮，当刀具齿顶线超过啮合线的极限点时， 将发生（）现象。

5.（）螺纹和（）螺纹常用于传动，（）螺纹常用于联接。

6.在受横向力的螺栓联接中，当用普通螺栓联接时，靠（）来传递载荷；当用铰制孔螺栓联接时，靠（）来传递载荷。

7.在键联接中，平键的工作面是（）， 楔键的工作面是（）。

8.在蜗杆传动中，中间平面是指（ ）。

9.影响带传动工作能力的因（）， （），（）。

10.按载荷分类，轴可以分为（）轴，（）和（轴。

二. 判断题（10分）（正确的写T，错误的写F）

1.速度瞬心是两刚体上瞬时相对位移为零的重合点。（）

2.在曲柄摇杆机构中，摇杆的极限位置出现在曲柄与连杆共线处。（） 3.渐开线的形状取决于基圆的大小。（） 4.行星轮系的自由度为2。（）

5.受轴向工作载荷的紧螺栓联接中，螺栓所受总载荷是预紧力和轴向工作载荷的总和。（） 6.当齿轮的材料、传动比及齿宽系数一定时，齿面接触强度仅与直径有关。（） 7.由于弹性滑动的存在，主动带轮的圆周速度大于从动带轮

的圆周速度。（）

8.当链条节数为奇数时，链条需用过渡链节，这将产生附加弯矩。（）

9.润滑油的粘度随着温度的升高而升高。（）

10.滑动轴承轴瓦的油沟应开在承载区内，这样润滑油进入轴承时，立即起到润滑作用。（） 三.

简答题：（24分，每小题6分）

1.液体摩擦滑动轴承的计算应限制什么？为什么？ 2.释下列滚动轴承代号的意义： 30210P/6x 6203/P2

7210B

3.进行齿轮传动的设计时，小齿轮的齿数z1是按什么原则选择的？ 4.V带传动中，弹性滑动与打滑有何区别？

四、计算和作图题（46分）

1.求图示轮系的传动比i14,已知z1=z2’=30，z2=z3=25，zH=105，z4=25。（10分） 2.计算以下机构的自由度，在图中指出何处为复合铰链、局部自由度和虚约束。（10分） 3.如图所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。已知输出轴上的锥齿轮z4的转向n4。（10分）

(1).为使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆传动的螺旋线方向（将蜗轮的螺旋线方向标于图中）和蜗杆的转向n1；

(2).标出啮合点A处蜗杆和蜗轮上各作用力的方向。

4.（1）滚动轴承的寿命计算公式中各符号的意义和单位是什么？（2）若转速为n(r/min)，以小时数表示的轴承寿命计算公式是什么？（3）转速一定的6207轴承载荷由P增加至2P，寿命Lh下降为多少？（4）P一定的6207轴承，当转速n增加至2n时，寿命Lh为多少？（10分）

5（1）图示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以C为中心的圆盘，试求轮廓上D点与尖顶接触时的压力角。（6分） （2）图示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。已知AB为凸轮的推程廓线，试在图上标注推程运动角dt。

一、判断题（请在后面的括号中，正确的填√，错误的填×）（20分）

（）1.凸轮机构的压力角越大，越不易发生自锁。

（）2.只要铰链四杆机构符合杆长条件，就一定存在曲柄。

（）3.V带传动比平带传动承载能力高，这是因为V带与带轮的材料组合具有较大的摩擦系数。

（）4.一对互相啮合的圆柱齿轮，在齿根弯曲强度计算中，它们的弯曲应力是相同的。 （）5.一对齿轮传动，只要大小齿轮齿面接触许用应力相等，则它们齿面接触强度相同。 （）6.自行车车轮前轴是转动心轴。

（）7.设计链传动时，链条的型号是通过抗拉强度公式计算而确定的 （）8.公称接触角为a= 0 的深沟球轴承，只能承受纯径向载荷。 （）9.齿轮的齿根圆以内的齿廓肯定不是渐开线.

（）10.闭式软齿面齿轮传动最容易发生的失效形式是轮齿的折断。 二、选择题（20分）

1. 平键联接选取键的公称尺寸b×h的依据是_____. ①轮毂长度; ②键的长度; ③传递的转矩; ④轴的直径.

2. 设计V带传动时，对每种型号都推荐了相应的最小直径dmin，其目的在于___ ①稳定弹性滑动量; ②限制弯曲应力 ; ③建立规定的预紧力.

3. 链传动设计在选择参数时，限制主动链轮的齿数z1不宜过少，目的是_____. ①减轻磨损; ②减轻胶合; ③降低传动的不均匀性和动载荷. 4. 影响一对齿轮接触强度的主要参数是_____； 影响一对齿轮弯曲强度的主要参数是_____. ①中心距; ②模数; ③齿宽; ④齿数.

5. 阿基米德蜗杆传动中，规定_____上的参数为标准值. ①法平面; ②轴面; ③端面；④中间平面.

6. 滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中_____的轴承所能达到的寿命 ① 90%; ② 95% ; ③ 99%; ④ 50%.

7. 滚动轴承公称接触角α越大，其承受轴向负荷的能力越；球轴承的极限转速比滚子轴承

的极限转速要。

①大；②小；③高；④低。

8. 螺纹联接放松的根本问题在于。

①增加螺纹联接的轴向力；②增加螺纹联接的横向力； ③防止螺纹副的相对转动；④增加螺纹联接的刚度. 9. 螺旋副的自锁条件是_____ ① ; ②; ③不会发生自锁. 10．蜗杆传动的传动比i为 （1）（2）（3） 三、填空题（20分）

1. 机构具有确定运动的条件是，且 . 2. 曲柄摇杆机构的死点位置出现在；

有急回运动的四杆机构有， .（至少写两种）

3. 凸轮机构的基圆半径越大，其压力角就愈，这样它的传力性能愈 .

4. 一渐开线标准直齿轮分度圆半径为30mm ，齿数z=20 , 压力角α=20 , 则其模数m为 ，基圆半径为，齿顶圆半径为，齿距为。

5. 渐开线齿轮传动的特性有，， .

6. 凸轮机构从动件常用的运动规律有，，及等几种. 7. 螺纹联接的四种基本类型有，，， .

8. 链条的主要参数是，链节数最好取为 .

9. 轴的功用是，

根据承受载荷的不同轴可分为、、 .

10．6307轴承表示轴承内径为（）mm，外径（）系列，（）类型轴承。 四、简答题（10分）

1滑动轴承动压润滑形成的必要条件是什么？ 2. 带传动中，弹性滑动与打滑有何区别？

五、分析计算题（40分）

1.计算以下机构的自由度，在图中指出何处为复合铰链、局部自由度和虚约束（10分）。

2.求图示轮系的传动比i14，已知z1=z2’=30，z2=z3=25，zH=105，z4=25。（10分）

3．图示为一斜齿圆柱齿轮－蜗杆传动。小斜齿轮由电动机驱动，已知蜗轮为右旋，转向如图所示，试在图上标出：（1）蜗杆的螺旋线方向及转向。（2）大斜齿轮的螺旋线方向（要求大斜齿轮所产生的轴向力能与蜗杆的轴向力相互抵消一部分）。（3）小斜齿轮的螺旋线方向及转向。（4）画出蜗杆和大斜齿轮上在啮合点处所受各力的方向。（10分）

4. 指出下图结构中的错误5处，并提出改正措施（在图上修改，并用文字说明）。（10分）

一、判断题（请在后面的括号中，正确的填√，错误的填×） （20分）

1. 如果机构的自由度F＝2，则机构无确定性运动。 （ ） 2. 作相对运动的三个构件的三个瞬心不一定在一条直线上。 （ ） 3. 在凸轮机构中，其压力角越小，效率越高。 （ ） 4. 渐开线的形状取决于基圆的大小。 （ ） 5. 行星轮系的自由度为2。 （ ）

6. 受轴向力的紧螺栓联接中，螺栓所受总载荷是预紧力与轴向力的和。 （ ） 7. 在蜗杆蜗轮机构中，传动比

。 （ ）

8. 由于弹性滑动，主动带轮的圆周速度大于从动带轮的圆周速度。 （ ） 9. 当链条节数为奇数时，链条需用过渡链节，这将产生附加弯矩。 （ ） 10.滑动轴承轴瓦的油沟应该开在承载区，以便于进油和润滑。 （ ）

二、选择题（20分）

1. 平面机构中若引入一个高副将带入 个约束，而引入一个低副将 带入 个个约束。 ① 1；② 2；③ 3。

2. 减小滚子半径，滚子从动件盘形凸轮实际轮廓线外凸部分的曲率半径将 ；若增大基圆半径，则凸轮机构的压力角将 。

① 变大；② 变小；③ 不变。

3. 标准渐开线齿轮传动在标准安装时，分度圆将 节圆；啮合角 将 分度圆压力角。 ① 大于；② 小于；③ 等于。

4. 螺纹常用于双向传动； 螺纹常用于联接。 ① 三角形；② 锯齿形；③ 梯形。

5. 在键联接中，平键的工作面是 ；楔键的工作面是 。 ①上面；② 下面；③ 上、下两面；④ 两侧面。

6. 一铰链四杆机构满足杆长条件，当以最短杆为机架时，该机构为 机构，当以最长杆为机架时，又为 机构。

① 曲柄摇杆机构；② 双摇杆机构； ③ 双曲柄机构。

7. V带传动的中心距和小带轮的基准直径一定时，若增大传动比，则小带轮的包角 ，V带传动的工作能力将 。

① 增大；②减小；③ 不变。

8. 滚动轴承公称接触角α越大，其承受轴向负荷的能力越 ；球轴承的极限转速比滚子轴承的极限转速要 。

① 大；② 小；③ 高；④ 低。

9. 蜗杆的直径系数q 越大，则蜗杆的刚度越 ，蜗杆传动的效率 越 。

① 大；② 小；③ 高；④ 低。

10.在周转轮系中，轴线位置变动的齿轮称为 ，轴线位置固定的齿轮称为 。 ①太阳轮；② 行星轮。

三、填空题（20分）

1、某正常齿制标准直齿轮的模数为10mm、齿数是21，则其分度圆齿距________,分度圆直径_______； 2、机构的压力角_______ ，传动角_______ ，则机构的传力性能越好；

3、渐开线齿廓啮合的特点有_________，___________；

4、斜齿轮在__________上具有渐开线齿形，而在__________上具有标准模数与标准压力角； 5、齿轮的齿面疲劳点蚀主要发生在___________________，齿面 越高，抗点蚀能力越强； 6、带传动的弹性滑动是由于__________引起的，而打滑是由于_________引起的； 7、平键联接的公称尺寸b×h的选择依据是________________； 8、轴上零件周向固定的常用方法有_________和__________；

9、代号为7207AC的滚动轴承是代表________________轴承，内径为__________mm， 10、链传动的___________速比是不变的，而__________速比是变化的。

四、简答题（10分）

1．斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？

2. 非液体摩擦滑动轴承的计算应限制什么？为什么？

五、分析计算题（30分）

1计算以下机构的自由度，在图中指出何处为复合铰链、局部自由度和虚约束（10分）

2. 图示为受轴向载荷的普通螺栓联接的受力变形图，试在图中标明工作载荷F，预紧力F0，残余预紧力F1，和螺栓所受的总拉力F2。并写出

的关系式。

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