机械设计基础期末考试试题 答案解析.docx

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机械设计基础期末考试试题答案解析

机械设计基础期末考试试题答案解析

　　试题一一.填空

　　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？

____双曲柄机构_______；当取d杆为机架时，则为_____曲柄摇杆机构______。

　　2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，____曲柄与连杆共线时为_____死点位置。

不存在　　曲柄与连杆共线时为摇杆与连杆共线时为3.为保证四杆机构良好的机械性能，______传动角_____不应小于最小许用值。

　　压力角传动角极位夹角4.____凸轮轮廓曲线_______决定了从动杆的运动规律。

　　凸轮转速凸轮轮廓曲线凸轮形状

　　5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈_____大______，　　压力角愈_____小___，机构传动性能愈好。

　　6.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____摩擦力_______。

　　（A）压紧力　　（B）轴向力（C）摩擦力

　　7.链“B18X80”的含义是___B型键宽度b=18mm，长度L=80mm_______。

8.螺纹联接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来___。

　　螺旋传动是指__利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动________。

9.螺纹的公称直径是指它的____外径___，螺纹“”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距____。

　　10.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_________双头螺栓联接______________。

用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_________三角形细牙螺纹______________。

　　（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

　　11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm。

　　则螺杆应转____2_____圈。

　　12.国标规定，三角带有_YZABCDE七种类型，代号‘B2240’表示_B型基准长度2240mm_____。

　　13.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_______________。

14.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过___10____根。

（A）4　　（B）6（C）2（D）10

　　15.一对齿轮啮合时,两齿轮的_____节圆___始终相切。

（A）分度圆（B）基圆　　（C）节圆　　（D）齿根圆

　　16.一标准直齿圆柱的齿距为，齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为_____78___。

　　17.齿轮传动的标准安装是指______分度圆与节圆重合____________。

18.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数___越多____，齿轮传动也越_____平稳_____。

　　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_______。

　　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__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。

　　作出图示位置压力角；　　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=5d1=100d2=220da1=100+10=110da2=220+10=230df1==　　df2==p=*5=s=e=　　

　　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　　

　　一、填空

　　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　　压力角α=0　　传动角β=0　　极位夹角θ=0　　k＞1

　　k＜1　　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）≥190mm5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，___不存在____死点位置；

　　曲柄与连杆共线时为摇杆与连杆共线时不存

　　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。

　　理论轮廓线上的最大实际轮廓线上的最大实际

　　轮廓线上的最小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。

　　凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向凸轮上接触点的法线与该点线速度

　　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_____。

　　沿轴向固定并传递轴向力沿轴向可作相对滑动并具有

　　作用沿周向固定并传递扭矩安装及拆卸方便9.普通平键联接传递动力是靠______两侧面的挤压力_。

　　两侧面的摩擦力两侧面的挤压力上下面的挤压力

　　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-a11.平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为，则应_安装一对平键___。

　　把键长增大到倍把键宽增大到倍把键

　　高增大到倍安装一对平键

　　12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的___升角和牙型角____有关。

　　升角线数螺距和牙型角升角和牙型角

　　13.螺纹联接是一种____可拆联接___。

　　可拆联接不可拆联接具有防松装置的为不可拆联接。

　　否则为可拆联接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。

　　拉伸扭转剪切弯曲

　　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___。

　　剪切与挤压破坏拉断拉扭断裂

　　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=,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____。

　　传递的功率带的线速度带的圆周力

　　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_。

　　降低增大不变

　　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____。

　　减小增大不变

　　21.一定型号的三角带传动，若小带轮直径一定，增大其传动比，则带饶过大带轮上的弯曲应力___减小____。

　　减小增大不变

　　22.带在工作时产生弹性滑动，是于___带的紧边与松边拉力不等____。

　　带不是绝对挠性件带与带轮间的摩擦系数偏低带的紧边与松边拉力不等带绕过带轮产生离心力

　　23.带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710，转速n2=233r/min,则滑动系数ε为____﹪___。

　　﹪﹪﹪﹪

　　24.在具体设计三角带传动时，a：

确定带轮直径D1，D2，b：

选用带的型号，c：

确定带的长度L，d：

确定带的根数Z，e：

选定初步中心距a0，f：

计算实际中心距a，g：

计算作用在轴上的压力F。

以上各项目进行的顺序为__b-a-e-c-f-d-g。

a-b-c-e-f-d-g（B）a-b-d-e-c-f-g（C）b-a-e-c-f-d-g（D）b-a-e-f-c-d-g

　　25.一对齿轮要正确啮合，它们的____模数___必须相等，直径宽度模数齿数

　　26.一个齿轮上的圆有___齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆____。

　　齿顶圆和齿根圆，齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆　　齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆

　　27.一标准直准圆柱齿轮的周节P=,齿顶圆的直径为d=400mm,则

　　该齿轮的齿数为__78_____。

　　82788076二、计算及绘图

　　1.计算图示机构的自度，并判定其是否具有确定运动，。

　　1具有确定运动

　　2.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=。

　　3.图示的轮系中，各齿轮均为标准齿轮，且其模数均相等，若已知各齿轮的齿数分别为：

Z1=20、Z2=48、　　Z2'=20。

试求齿数Z3及传动比i1H。

　　z2-z1=z3-z2'z3=z2-z1+z2'=48-20+20=48　　（n1-nH）/（n3-nH）=z2z3/z1z2

　　n3=0

　　i1H=1-48*48/20*20=-　　

　　4.图示轮系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、Z3'=2，当a轴旋转100圈时，b轴转圈，求Z4=？

i16=（20*25*z4）/（18*25*2）=100/z4=40

　　试题三一.填空

　　1.机器或机构构件之间，具有确定的相对运动。

　　2.在曲柄摇杆机构中，如果将最短杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作整周回转运动，即得到双曲柄机构。

　　3.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为主动件，曲柄为从动件。

　　4.凸轮机构能使从动杆按照凸轮轮廓曲线，实现各种复杂的运动。

5.双圆销外啮合槽轮机构，槽轮有6条槽，要使槽轮转两圈，曲柄盘应转12圈。

　　6.三角带表面上印有B2240，它表示该三角带是B，基准长度长度为2240mm。

　　7.模数是齿轮的主要参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的依据，齿形的大小和强度与它成正比。

　　8.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：

两齿轮的法面模数和螺旋角都相等，齿轮的角相等而旋向相反。

　　9.规定蜗杆头数与螺旋升角的之比，称为蜗杆特性系数正切。

10.在工作中同时承受弯矩和扭矩两种作用，本身又转动的轴，叫转轴。

二.判断

　　1，运动副是联接，联接也是运动副。

　　2，曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性也越显著。

　　3，在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。

　　4，分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。

　　5，速比公式i12=n1/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。

　　三.简答

　　1.什么叫标准齿轮？

　　压力角200模数为标准值，分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮2.为什么要限制齿轮的最少齿数？

范成法加工齿轮齿数低于17发生根切

　　3.两轴相互平行的情况下采用什么类型的齿轮传动，并叙述其优点。

直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮5.举例说明急回特性在生产中有什么意义？

例牛头刨床空程速度快提高生产率　　四.计算

　　1.有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200，Z=25，Z2=50，求如果

　　n1=960r/min，n2=？

中心距a=？

齿距p=？

答：

n2=480a=75p=　　

　　2.Z1=15，Z2=25，Z3=20，Z4=60。

n1=200r/minn4=50r/min试求H的转速。

答：

（200-nH）/（50-nH）=-25*60/15*20　　nH=75

　　3.计算此机构的自度。

答：

3*5-2*7=1

　　4.齿轮轴一对7206轴承支承，Fr1=5200N，Fr2=3800N，Fx=2200N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷。

答：

S1=Fr1/2Y=5200/2*=1620　　S2=Fr2/2Y=3800/2*=1184　　S1+Fx>S2　　1620+2200>1184　　Fa2=S2=1184　　Fa1=S1+Fx=3820

　　Fa1/Fr1=3800/5200=>e=

　　Fa2/Fr2=1184/3800=1____时，机构就具有急回特性。

4.　　曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为___主动_______，曲柄为_____从动_____。

5.　　凸轮机构能使从动杆按照___凸轮廓线__________实现各种复杂的运动。

　　6.　　键20X70GB1095—79的含义是___A型平键宽度b=20mm，长度L=70mm__________。

7.　　三角带C2800的含义是____C型公称长度2800__________。

8.　　牛头刨床的工作台进给机构用的是_____棘轮机构____________机构。

9.　　于渐开线齿轮的传动比等于___基圆半径的反比______，所以即使两轮的安装中心距略有偏差，也不影响两轮的传动比。

10.分度圆上的压力角等于_____200____，摸数取的是___标准值___值，齿厚和齿槽宽____相等________的齿轮，称为标准齿轮。

二、判断

　　1．机构都是可动的。

对

　　2．通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。

对

　　3．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。

错4．凸轮转速的高低，影响从动杆的运动规律。

错

　　5．外啮合槽轮机构，槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构，槽轮是主动件。

错6．在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的齿距。

对7．同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用一把齿轮刀具进行加工。

对8．只有轴头上才有键槽。

对

　　三．回答

　　1．摆动导杆机构有无急回特性？

有急回特性极位夹角不等于零

　　2．机构的“死点”位置在什么情况下需要克服？

在什么情况下应当利用？

运动时克服，固定夹紧时利用

　　试题一一.填空

　　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？

____双曲柄机构_______；当取d杆为机架时，则为_____曲柄摇杆机构______。

　　2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，____曲柄与连杆共线时为_____死点位置。

不存在　　曲柄与连杆共线时为摇杆与连杆共线时为3.为保证四杆机构良好的机械性能，______传动角_____不应小于最小许用值。

　　压力角传动角极位夹角4.____凸轮轮廓曲线_______决定了从动杆的运动规律。

　　凸轮转速凸轮轮廓曲线凸轮形状

　　5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈_____大______，　　压力角愈_____小___，机构传动性能愈好。

　　6.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____摩擦力_______。

　　（A）压紧力　　（B）轴向力（C）摩擦力

　　7.链“B18X80”的含义是___B型键宽度b=18mm，长度L=80mm_______。

8.螺纹联接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来___。

　　螺旋传动是指__利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动________。

9.螺纹的公称直径是指它的____外径___，螺纹“”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距____。

　　10.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_________双头螺栓联接______________。

用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_________三角形细牙螺纹______________。

　　（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

　　11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm。

　　则螺杆应转____2_____圈。

　　12.国标规定，三角带有_YZABCDE七种类型，代号‘B2240’表示_B型基准长度2240mm_____。

　　13.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_______________。

14.为使三角带传动中各根带受载均匀，带的根数不宜超过___10____根。

（A）4　　（B）6（C）2（D）10

　　15.一对齿轮啮合时,两齿轮的_____节圆___始终相切。

（A）分度圆（B）基圆　　（C）节圆　　（D）齿根圆

　　16.一标准直齿圆柱的齿距为，齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为_____78___。

　　17.齿轮传动的标准安装是指______分度圆与节圆重合____________。

18.齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数___越多____，齿轮传动也越_____平稳_____。

　　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_______。

　　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__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。

　　作出图示位置压力角；　　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=5d1=100d2=220da1=100+10=110da2=220+10=230df1==　　df2==p=*5=s=e=　　

　　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