《机械设计基础》期末复习试卷(有答案).doc

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复习题《机械设计基础》

一、选择题

1、原动件的自由度为（B）。

A．0B．1C．2D．3

2、在机构中，原动件的数目（B）机构的自由度时，该机构具有确定的运动。

A．大于B．等于C．小于D．大于或等于

3、对于铰链四杆机构，当满足最短杆和最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和的条件时，若取（C）为机架，将得到曲柄摇杆机构。

A．最短杆B．与最短杆相对的构件C．最长杆D．与最短杆相邻的构件

4、已知一铰链四杆机构ABCD，AB=25mm，BC=35mm，CD=50mm，AD=30mm，且AD为机架，BC为AD的对边。

那么，此机构为（C）。

A．双曲柄机构B．曲柄摇杆机构C．双摇杆机构D．固定桁架

5、设计凸轮机构时，凸轮的轮廓曲线形状取决于从动件的（A）。

A．运动规律B．运动形式C．结构形状D．结构尺寸

6、在凸轮机构中，当从动件按等加速、等减速运动规律时，机构将（B）。

A．产生刚性冲击B．产生柔性冲击

C．既无刚性冲击也无柔性冲击D．既有刚性冲击也有柔性冲击

7、螺纹的公称直径是（A）。

A．大径B．中径C．小径D．分度圆直径

8、螺纹连接预紧的目的是（ABCD）。

A．增强联接的可靠性B．增强联接的密封性

C．防止联接自行松脱D．提高疲劳强度

9、键的长度选择主要是根据（A）

A．传递转矩的大小B．轮毂的宽度

C．传递功率的大小C．轴的直径

10、V带传动主要依靠（A）传递运动和动力。

A．带与带轮接触面的摩擦力B．带的紧边拉力

C．带的初拉力D．带的松边拉力

11、当中心距增加时，小带轮的包角（A）。

A．增大B．不变C．减小D．不一定

12、带传动的中心距过大将会引起的不良后果是（A）。

A．带会产生抖动B．带易磨损C．带易疲劳断裂D．包角减小

13、链传动属于（C）。

A．具有中间弹性体的啮合传动B．具有中间柔性件的啮合传动

C．具有中间挠性件的啮合传动D．具有中间挠性件的啮合传动

14、多排链排数一般不超过3或4排，主要是为了（B）。

A．安装方便B．使各排受力均匀C．不使轴向过宽D．减轻链的重量

15、与其他机械传动（如链传动、摩擦传动）相比，齿轮传动具有的优点是（ABC）。

A．传递功率大，效率高B．寿命长，工作平稳

C．传递运动准确可靠D．可以作轴间距较大的传动

16、渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（AC）。

A．m1=m2=mB．z1=z2=zC．a1=a2=a

17、为了齿轮能进入啮合，它们必须相同的是（B）。

A．直径B．基圆齿距C．齿宽D．齿数

18、为了便于加工，规定（AD）上的模数和压力角为标准值。

A．端面B．中间平面C．法向D．轴向

19、在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数，则传动效率（A）。

A．提高B．降低C．不变

20、蜗杆常用材料为（A），涡轮常用材料为（A）。

A．合金钢，青铜B．青铜，合金钢C．碳钢，合金钢D．碳钢，合金钢

21、（B）是滑动轴承中最重要的零件，它与轴颈直接接触，其工作表面既是承载表面又是摩擦表面。

A．轴承座B．轴瓦C．油沟D．密封圈

22、滚动轴承的主要实效形式为（ABC）。

A．磨损B．疲劳点蚀C．塑性变形D．润滑不够

23、下面不属于轴承外圈的轴向固定方法的是（A）。

A．轴肩固定B．机座孔的台肩固定

C．孔用弹性挡圈和孔内凸肩固定D．轴承端盖固定

24、弹簧在机器中所起到的主要作用是（ABCD）。

A．缓和冲击和吸收震动B．控制机构的运动C．储存和输出能量D．测量力的大小

25、渐开线标准齿轮的根切现象发生在（C）。

A．模数较大时B．模数较小C．齿数较少时D．齿数较多时

26、在下列四种型号的滚动轴承中，必须成对使用（B）。

A．深沟球轴承B．圆锥滚子轴承C．推力球轴承D．圆柱滚子轴承

27、在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、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．弹性套柱销联轴器

28、对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是（D）。

A．拉力B．扭矩C．压力D．拉力和扭矩

二、填空题

1、就功能而与，一台机器包括原动部分、传动部分、执行部分和控制部分四个基本部分组成。

2、机械零件的主要实效形式有断裂实效、变形实效、表面实效和破坏正常工作条件引起的实效等。

3、按摩擦表面间的润滑状态不同，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。

4、磨损过程可分为跑合磨损、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段。

5、在铰链四杆机构中，运动副全部都是转动副。

6、凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成。

7、按用途不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。

按螺旋线的旋向，螺纹可分成左旋螺纹和右旋螺纹。

8、螺栓的实效形式主要有：

螺栓杆拉断、螺纹的压溃和剪断和滑扣现象。

9、按传动带横截面形状，带传动可分为平带传动、V带传动、多楔带传动圆带传动等。

10、链传动是由主动链轮、从动链轮和环形链条组成的。

11、按用途不同，链条可分为传动链、起重链和牵引链三种。

12、齿轮的实效形式主要有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨粒磨损和齿面塑性变形等。

13、在蜗杆传动中，蜗杆通常为主动件，涡轮为从动件。

14、滚动轴承一般由轴承座、轴瓦、润滑装置和密封装置组成。

15、联轴器可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。

16.两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。

17.满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为曲柄摇杆机构，取最短杆为机架时，为双曲柄机构。

18.在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为匀速运动时，将出现刚性冲击。

19.直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节线处的接触应力为计算依据，其载荷由一对对齿轮承担。

20.为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数m和压力角必须分别相等。

21.两齿数不等的一对齿轮传动，其弯曲应力.相等等；两轮硬度不等，其许用弯曲应力不相等等。

22.V带传动的主要失效形式是打滑和疲劳断裂。

23.在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率Pc和小轮转速n1选取的。

24.链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸越大，链传动的运动不均匀性增大。

25.工作时只受弯矩不承受转矩的轴称为心轴。

三、判断题

1、两个以上的构件在一处用低副相连接就构成复合铰链（错，高副相连构成复合铰链）

2、平面连杆机构是由平面低副组成的四杆机构（正确）

3、根据铰链四杆机构各杆件的长度，即可判断其类型（错，判断类型还与机架的选择有关）

4、凸轮机构为高副机构，容易磨损，所以常用于传力不大的场合（正确）

5、螺纹联接的预紧力越大，联接的可靠性就越高（错，预紧力过大会产生滑扣现象）

6、带传动中的弹性滑动是不可避免的（正确）

7、为了避免发生齿轮折断，可采用减小齿根圆角半径、消除该处的加工刀痕等方法来降低齿根的应力集中（错，增大齿根圆角半径）

8、为减轻齿面的磨损及防止胶合，蜗杆一般多用青铜制造，因此造价较高（涡轮采用青铜制造）

9、滑动轴承具有承载能力大、抗冲击性好、工作平稳、回转精度高、噪声低等优点，其缺点主要是启动摩擦阻力大（正确）

10、滚动轴承的公称接触角越大，轴承承受径向载荷的能力就越大（错，公称接触角越大，承受轴向载荷的能力就越大）

11、在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。

（X）

12、在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。

（X）

13、在平键联接中，平键的两侧面是工作面。

（V）

14、斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。

（X）

15、带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。

（X）

16、转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。

（X）

17、向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。

（X）

18、圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。

（V）

四、简答题

1、简述齿轮传动的主要实效形式并阐明解决齿轮实效的措施。

答：

齿轮传动的实效形式主要有：

轮齿折断，齿面点蚀，齿面胶合，齿面磨粒磨损，齿面塑性变形。

预防齿轮实效的措施有：

可采取增大齿根圆半径，消除该处的加工刀痕，对齿轮进行喷丸、碾压等冷作处理来提高齿面硬度；可采取提高齿面硬度和润滑油粘度、降低表面粗糙度、合理选择变位系数等方式来预防齿轮实效。

2、常见的螺纹有哪些？

简述各种类型螺纹的特点和应用。

答：

按照用途不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。

螺纹主要用于联接和传递动力之用。

3、带传动有哪些主要类型？

各有什么特点？

答：

根据工作原理，带传动可分为摩擦带传动和啮合传动；根据传动带截面形状，带传动可分为平带传动、V带传动、多楔带传动、圆带传动。

4、试述齿廓啮合基本定律。

答：

所谓齿廓啮合基本定律是指：

作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。

5、试述螺纹联接防松的方法。

答：

螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。

摩擦防松有：

弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母。

机械防松有：

开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝。

破坏螺纹副防松有：

冲点法、端焊法、黏结法。

6、试分析影响带传动承载能力的因素？

答：

初拉力Fo?

包角a?

摩擦系数f?

带的单位长度质量q?

速度v

五、计算题

1、图1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝l60N／mm2，联接件接合面间摩擦系数f＝0.20，防滑系数Ks＝1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F＝?

（M20的螺栓d1＝17.294mm）（10分）

题1图

解：

螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为F0

则由平衡条件

可得

    螺栓危险截面的强度条件为

于是得  （4分）

2、如图2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率P=10kW，转速n1＝970r／min，蜗杆传动参数z1＝2；z2＝60；直径系数q＝8；总效率η＝0．8，m＝8，右旋蜗杆，试计算：

（1）电梯上升时，标出电机转向；

（2）标出蜗杆所受各力的方向；

（3）计算蜗轮所受各力大小。

 解：

（1）电机转向箭头向上；

（2）蜗杆受各力方向如图； 

（3）蜗轮所受各力大小为：

Fr2＝Ft2·tanα＝9845tan20°＝3583N        

3、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承（如图所示），已知两个轴承受到的径向载荷分别为Fr1＝1650N和Fr2=3500N。

外加轴向力Fae＝1020N。

（1）若派生轴向力Fd＝0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。

Fd1＝0.7Fr1＝0.7×1650=1155N 

方向向右

Fd2＝0.7Fr2＝0.7×3500=2450N 

   方向向左

   Fd1十Fae＝1155十1020＝2175＜Fd2

故轴承1为压紧端，轴承2为放松端。

   Fa1＝Fd2-Fae=2450-1020N=1430  

Fa2＝Fd2＝2450N   

《机械设计基础》复习资料

一.选择题

1.若两构件组成低副，则其接触形式为（　　A　）。

A．面接触； B．点或线接触； C．点或面接触； D．线或面接触。

2.四杆长度不等的双曲柄机构，若主动曲柄作连续匀速转动，则从动曲柄将作（A）。

A．周期变速转动；B．间歇转动；

C．匀速转动；D．往复摆动。

3.杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是（D）。

A．曲柄摇杆机构；B．双曲柄机构；

C．双摇杆机构；　　　　　D．双曲柄机构或双摇杆机构。

4.铰链四杆机构的死点位置发生在（A）

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。

5.当对心曲柄滑块机构的曲柄为原动件时，机构有无急回特性和死点？

（C）

A．有急回特性、有死点；B．有急回特性、无死点；

C．无急回特性、无死点；D．无急回特性、有死点；

6.图示凸轮机构的推程运动角是多少？

（AB、CD为以O为圆心的圆弧）（C）

A．160°；B．130°；C．120°；D．110°。

7.在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是（　D　　）。

A．直动滚子从动件盘形凸轮机构 B．摆动滚子从动件盘形凸轮机构

C．直动平底从动件盘形凸轮机构 D．摆动从动件圆柱凸轮机构

8.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，且以最短杆为机架，则机构有（B）。

A、一个曲柄，B、两个曲柄，C、无曲柄，D、可能有一个也可能有两个。

9.图（a）为（B）；图（b）为（D）。

（a）（b）

A.曲柄滑块机构B.导杆机构

C.摇块机构D.定块机构

10.凸轮机构从动件运动规律为等速运动规律时，机构受力

（2）。

①无冲击 ②有刚性冲击

③有柔性冲击 ④不确定冲击

11.图示为凸轮机构在推程中从动件的位移线图，其从动件的运动规律为（C）。

这种运动规律0、e两点（E）。

A.等速运动

B.等加速、等减速运动

C.简谐运动

D.引起刚性冲击

E.引起柔性冲击

F.能避免冲击

12.如图所示齿轮与轴通过过盈配合相连接，若按右图设计比左图合理，理由是__3__.

（1）连接强度高

（2）节约材料（3）装拆方便（4）刚性较好

13.在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是（　4　　）

（1）三角形螺纹

（2）梯形螺纹（3）锯齿形螺纹（4）矩形螺纹

14.在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是（　1　　）

（1）三角形螺纹

（2）梯形螺纹（3）锯齿形螺纹（4）矩形螺纹

15.螺纹连接防松的根本问题在于（　3　　）

（1）增加螺纹连接的轴向力

（2）增加螺纹连接的横向力（3）防止螺纹副的相对转动

（4）增加螺纹连接的刚度

16.在螺纹连接中最常用的螺纹牙型是（　3　　）

（1）矩形螺纹

（2）梯形螺纹（3）三角螺纹（4）锯齿形螺纹

17.三角形螺纹的牙型角α=（　2　　）

（1）30°

（2）60°（3）0°

18.设计键连接的几项主要内容是:

a）按轮毂长度选择键的长度b）按使用要求选择键的主要类型

c）按轴的直径选择键的剖面尺寸d）对连接进行必要的强度校核。

在具体设计时，一般顺序是（　2　）

（1）b→a→c→d

（2）b→c→a→d（3）a→c→b→d（4）c→d→b→a

19.键的长度主要是根据（　2　　）来选择.

（1）传递转矩的大小

（2）轮毂的长度（3）轴的直径

20.能够构成紧键连接的两种键是（　4　　）

（1）楔键和半圆键

（2）平键和切向键（3）半圆键和切向键（4）楔键和切向键

21.楔键连接的主要缺点是（　4　　）

（1）键的斜面加工困难

（2）键安装时易损坏（3）键装入键槽后，在轮毂中产生初应力

（4）轴和轴上的零件对中性差

22.平键连接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔（　4　　）

（1）90°

（2）120°（3）135°（4）180°

23.半圆键连接的主要优点是（　3　　）

（1）对轴的强度削弱较轻

（2）键槽的应力集中较小（3）工艺性好、安装方便

24.设计时键的截面尺寸通常是根据（　4　　）从标准中选取

（1）键传递的转矩

（2）轴的转速（3）轮毂的长度（4）轴的直径

25.普通平键的工作面是（　3　　）

（1）顶面

（2）底面（3）侧面（4）端面

26.V带传动中，带轮的基准直径是右图上的（　2　　）

（1）

（2）（3）（4）

27.带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带（　3　　）

（1）强度高

（2）尺寸小（3）有楔形增压作用（4）没有接头

28.带传动中，为主动轮圆周速度，为从动轮圆周速度，这些速度之间存在的关系是（　2　　）

（1）

（2）（3）

29.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（　4　　）

（1）带的材料不符合虎克定律

（2）带容易变形和磨损

（2）带在带轮上打滑（4）带的弹性滑动

30.带传动工作时产生弹性滑动是因为（　　2　）

（1）带的预紧力不够

（2）带的紧边和松边拉力不等

（2）带绕过带轮时有离心力（4）带和带轮间摩擦力不够

31.带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（　1　　）处。

（1）进入主动轮

（2）进入从动轮（3）退出主动轮（4）退出从动轮

32.V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（　2　　）

（1）使结构紧凑

（2）限制弯曲应力（3）保证带和带轮接触面间有足够摩擦力

（4）限制小带轮上的包角

33.带传动的主要失效形式之一是带的（　3　　）

（1）松弛

（2）颤动（3）疲劳破坏（4）弹性滑动

34.在V带传动中，小轮包角一般应大于或等于（　3　　）

（1）90°

（2）100°（3）120°（4）150°

35.在带传动中用（　1　　）的方法可以使小带轮包角加大。

（1）增大小带轮直径

（2）减小小带轮直径

（3）增大大带轮直径 （4）减小中心距

36.对于渐开线圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算，一般以（　3　　）处的接触应力作为计算应力.

（1）齿顶

（2）齿根（3）节点

37.对于制造精度较低的齿轮传动，齿根弯曲疲劳强度通常按全部载荷作用于（　2　　）来计算。

（1）齿根

（2）齿顶（3）节圆

38.开式齿轮传动中轮齿的主要失效形式是（　3　　）

（1）点蚀和弯曲疲劳折断

（2）胶合和齿面塑性变形（3）弯曲疲劳折断和磨粒磨损

39.有一对传递动力的渐开线闭式直齿圆柱齿轮传动，现设计主、从动轮均为软齿面钢制齿轮，精度等级为7级。

如欲在中心距和传动比不变的条件下提高其接触强度，在下列各措施中最有效的是（　2　　）

（1）增大模数（相应减少齿数）

（2）提高主、从动轮的齿面硬度

（3）提高加工精度的等级（4）增大齿根圆角半径

40.在下列参数中，影响渐开线圆柱齿轮齿形系数的参数为（　1　　）

（1）齿数

（2）模数（3）齿宽系数

41.一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是（　1