机械设计基础试卷集合---常州大学.doc

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概念题

二个标准直齿轮，Z1=22,Z2=98,小轮的齿顶圆直径da1=144mm,大轮的全齿高h=11.25mm,问这二个齿轮是否可以正确啮合？

普通平键的剖面尺寸按什么确定？

带传动时，为什么带轮直径不能太小？

同一根轴的两端支承，虽然承受载荷不等，但常采用一对相同型号的滚动轴承，为什么？

把回转运动改变为直线运动，可以采用哪些机构?

优质碳素钢与普通碳素钢的主要区别在哪里？

按齿面接触疲劳强度设计计算齿轮传动时，若两齿轮材料的许用接触应力[]H1≠[]H2，应以哪个为准？

链传动设计时，链条的型号是通过什么确定的？

一根转轴承受一径向静载荷时，此转轴产生的弯曲应力是怎样变化的？

滚动轴承的额定寿命是指一批同规格的轴承在规定的试验条件下运转，其中多少轴承发生破坏时所达到的寿命（运转转数或工作小时数）？

螺栓的强度计算是以螺纹的哪里的直径来计算的？

为了提高轴的刚度，一般采用的措施是什么？

机构具有确定运动的条件是什么？

按照受载情况，轴可以怎样分类？

带传动的全面滑动称为，而由于带的弹性变形和拉力差而引起的滑动称为。

相同尺寸的球轴承与滚子轴承相比，哪种承载能力较大？

哪种而极限转速高？

渐开线上各点的曲率半径是变化的还是/固定的？

《机械设计基础》试题

一、选择题

1.机构具有确定运动的条件是原动构件数机构的活动度（自由度）数。

①多于②等于③少于

2.凸轮机构在从动杆运动规律不变情况下，若缩小凸轮基园半径，则压力角。

①减小②不变③增大

3.在铰链四杆机构中，有可能出现死点的机构是机构。

①双曲柄②双摇杆③曲柄摇杆

4.一标准直齿圆柱齿轮传动，如果安装时中心距A＞，其传动比i。

①增大②不变③减小

5.蜗杆传动效率较低，为了提高其效率，在一定的限度内可以采用较大的。

①模数②蜗杆螺旋线升角③蜗杆直径系数④蜗杆头数

6.当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接需要经常拆装时，适宜采用联接。

①螺栓②螺钉③双头螺柱

7.带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是。

①带的预拉力不够②带的紧边和松边拉力不等③带和轮之间的摩擦力不够

8.有A、B两对齿轮传动，A对齿轮的齿宽系数比B对齿轮大，其它条件相同，则其齿向载荷分布不均的程度。

①A对小②B对小③A、B对相同

9.凸缘联轴器和弹性圈柱销联轴器的型号是按确定的。

①许用应力②许算转矩③许用功率

10.一根转轴采用一对滚动轴承支承，其承受载荷为径向力和较大的轴向力，并且有冲击、振动较大。

因此宜选择。

①深沟球轴承②角接触球轴承③圆锥滚子轴承

二、填空题

1.两构件通过或接触组成的运动副称为高副；通过接触组成的运动副称为低副。

2.齿轮在轴上的周向固定，通常是采用联接，其截面尺寸是根据查取标准而确定的。

3.一对标准斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是。

4..软齿面的闭式齿轮传动的设计准则是。

5.带传动工作时，带中的应力有、和，其中最大应力发生在处。

6.蜗杆传动可以具有自锁作用，其含义是，实现自锁的条件是。

7.转轴的设计步骤一般是先按粗略计算dmin，然后进行，

最后选择危险截面按校核计算。

8.滑动轴承润滑作用是减少，提高，轴瓦的油槽应该开在载荷的部位。

9.61313轴承，其类型是轴承，系列，内径mm，级精度。

三、计算题

（1）今测得一标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da=208mm，齿根圆直径df=172mm，齿数Z=24，试求该齿轮的模数m及齿顶高系数ha。

（2）图示的四杆机构，已知：

lAB=72mm，lBC=46mmlCD=96mm，lAD=120mm请问：

1）是否有曲柄存在，如果有：

请指示是哪件。

2）当分别取AB、BC、AD杆为固定件时，各将得到哪种机构?

（本题6分）

（4）图示螺栓联接中采用4个M20的螺栓，其许用应力[]=160MPa，接合面间摩擦系数f=0.15，试求该联接允许的载荷R（注：

螺纹直径d=20mm，dl=17.29mm，d2=18.37mm）

（5）下图所示为一齿轮轴部件图，有10个结构错误，请在错误的地方用圆圈和号数标出，并逐条写出错误的内容分析应如何改正。

（6）计算下列机构的自由度（凡有复合铰链、虚约束、局部自由度指出）。

（每小题2分）

说明：

CDEF和EFGH均为平行四边形

机械设计基础试题2

一、单项选择题

二、1．计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大到原来的

倍。

A．1.1B．1.3C．1.5D．1.7

2．若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。

A．螺距和牙形角B．升角和头数C.导程和牙形角D．螺距和升角

3．圆柱齿轮传动中，当齿轮直径不变，而减小齿轮的模数时，可以。

A．提高齿轮的弯曲强度B．提高齿面的接触强度

C．改善齿轮传动的平稳性D．减少齿轮的塑性变形

4．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般。

A．按接触强度设计齿轮尺寸，再验算弯曲强度

B．只需按接触强度设计

C．按弯曲强度设计齿轮尺寸，再验算接触强度

D．只需按弯曲强度设计

5．蜗杆传动的正确啮合条件中，应除去。

A．mal=mt2B.=C.1=D.螺旋方向相同

6．在蜗杆传动中，引进特性系数q的目的是为了。

A．便于蜗杆尺寸参数的计算

B．容易实现蜗杆传动中心距的标准化

C．提高蜗杆传动的效率

D．减少蜗轮滚刀的数量，有利于刀具的标准化

7．在减速蜗杆传动中，用来计算传动比i是错误的。

A.B.C.D.

8．带传动主要是依靠来传递运动和功率的。

A．带与带轮接触面之间的正压力B．带的紧边拉力

C.带与带轮接触面之间的摩擦力D．带的初拉力

9．带传动工作时，设小带轮主动，则带内拉应力的最大值应发生在带。

A．进入大带轮处B．离开大带轮处

C.进入小带轮处D．离开小带轮处

10．链传动中作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是由于。

A．这种传动只用来传递小功率B．链速较高，在传递相同功率时，圆周力小

C．链的质量大，离心力也大D．啮合传动，无需很大的初拉力

11．在一定转速时，要减小链条传动的运动不均匀性和动载荷，应。

A．增大链条节距和链轮齿数B．增大链条节距，减小链轮齿数

C．减小链条节距，增大链轮齿数D．减小链条节距和链轮齿数

12．增大轴在剖面过渡处的圆角半径，其优点是。

A.使零件的轴向定位比较可靠B.使轴的加工方便

C．使零件的轴向固定比较可靠D.降低应力集中，提高轴的疲劳强度

13．工作时既传递扭矩又承受弯矩的轴，称为。

A．心轴B.转轴C.传动轴D.柔性轴

14．计算滑动轴承的最小油膜厚度hmin，其目的是。

A．验算轴承是否获得液体摩擦B.计算轴承内部的摩擦力

C．计算轴承的耗油量D.计算轴承的发热量

15．在情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。

A．重载B.高速

C．工作温度高D.承受变载荷或振动冲击载荷

二、计算题

计算图1所示机构的自由度，并判断机构是否具有确定的相对运动。

图中标有箭头的构件为原运动件。

图1

三、叙述、判断题

（1）试阐述铰链四杆机构的曲柄存在条件；

（2）根据图2中所注尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构，并说明为什么。

图2

四、计算、绘图题

1．图3所示为一偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮为一以C为中心的圆盘，圆盘半径R=30mm，偏心距e=10mm，从动件偏距E=10mm，转向如图所示。

试用图解法求出（按1:

1的比例作图求解）（12分）

（1）凸轮的基圆半径rb和从动件的升程h；

（2）凸轮机构的推程角、回程角、远休止角和近休止角；

（3）凸轮从从动件运动的起始位置（A点）转过60°到B点接触时，凸轮机构的压力角α。

图3图4

2．计算图4所示轮系的传动比i1H。

已知各轮的齿数为z1=24，Z2=52，。

3．对于图5所示的啮合传动，试画出主动轮与从动转在啮合点处所受到的各个作用力（Ft、Fr和Fa）的方向，图中标有箭头的为主动轮。

（在答题纸上另外作图表示）

图5

4．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6所示），已知两轴承受到的径向载荷分别为Fr1=1500N和Fr2=3090N，外加轴向力A=980N，若内部轴向力F1’=0.7Fr1，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷Fa1和Fa2。

（在答题纸上另外作图表示）

图6

机械设计基础试卷3

一、选择题：

在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。

1．下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是【】

A．双摇杆机构B.曲柄摇杆机构

C．双曲柄机构D.对心曲柄滑块机构

2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则【】

A．机构的传力性能较好B.机构的传力性能较差

C．可以满足机构的自锁要求D.机构的效率较低

3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是：

【】

A.压力角不变B.啮合角不变

C．节圆半径不变D.基圆半径不变

4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为【】

A．ε<0B.ε=0C.ε<1D.ε≥1

5.铸铁材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为【】

A．σBB.σsC.σ0D.σ－1

6.下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】

A．粗牙普通螺纹B.细牙普通螺纹

C．梯形螺纹D.锯齿形螺纹

7．普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其

A．挤压强度B.剪切强度

C．弯曲强度D.耐磨性

8．一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1，b1>b2,其接触应力的大小是【】

A．σH1<σH2B.σH1>σH2

C.σH1=σH2D.可能相等，也可能不等

9．为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用的螺纹联接类型应是【】

A．螺栓联接B.双头螺柱联接

C．螺钉联接D.紧定螺钉联接

10．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为：

【】

A．减小齿面滑动速度υsB.减少蜗杆头数Z1

C．增加蜗杆头数Z1D.增大蜗杆直径系数q

11.带传动中，弹性滑动【】

A．在张紧力足够时可以避免

B．在传递功率较小时可以避免

C．在小带轮包角足够大时可以避免

D．是不可避免

12．带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于【】

A.σ1+σb1+σcB.σ1+σb2+σc

C.σ2+σb1+σcD.σ2+σb2+σc

13.转轴的变曲应力为【】

A．对称循环变应力B.脉动循环变应力

C．非对称循环变应力D.静应力

14．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为

A．10%B.80%C.90%D.99%

15．非液体摩擦滑动轴承，验算压强p≤[p]的目的在于避免轴承产生

A．过度磨损B.点蚀C.胶合D.压溃

二、填空题：

1．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是

和。

2．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取处的接触应力为计算依据，其载荷由

对轮齿承担。

3．若带传动的初拉力一定，增大和都可提高带传动的极限摩擦力。

4．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。

三、分析题：

本大题2个小题，共15分

1．图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a=250mm，b=650mm，C=450mm，d=550mm。

试问：

该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。

图1

2．图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n1和齿轮1、2的轮齿旋向如图所示。

为使中间轴II所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3的轮齿旋向，并在图上标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3的方向。

（垂直纸面的力，向纸内画，向纸外画⊙

Ⅰ

Ⅲ

Ⅱ

图2

四、计算分析题；

1．计算图3所示机构的自由度（若图中含有复合铰链、局部自由度和虚约束等情况时，应具体指出）。

图3

2．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知标准中心距a=160mm，传动比i12=3,大齿轮齿数Z2=60，齿顶高系数h*a=1,径向间隙系数C*=0.25，分度圆压力角a=20°.试求出：

（1）齿轮的模数m,小齿轮1的分度圆半径r1；基圆半径rb1；分度圆上的齿厚S。

（2）若实际安装中心距a=164mm时，计算啮合角a，及小齿轮的节圆半径r1

3.已知图4所示轮系中各齿轮的齿数为：

Z1=20，Z2=30，Z3=80，Z4=25，Z5=50。

求轮系的传动比i15。

图4

4．图5表示两平板用2个M20的普通螺栓联接，承受横向载荷F=6000N，若取接合面间的摩擦系数ƒ=0.2，可靠性系数C=1.2，螺栓材料的的许用应力[σ]=120N/mm2,螺栓的小径d1=17.294mm。

试校核螺栓的强度。

图5

5．一对70000AC型角接触球轴承背对背反安装在图所示轴系中，轴承1的径向载荷R1=2000N，轴承2的径向载荷R2=4000N，轴上作用的轴向外载荷FA=800N，轴承附加轴向力F1’的计算式为F1’=0.68R。

求轴承1和轴承2的轴向载荷Fa1和Fa2。

6．在图8上直接改正轴系结构的错误。

（齿轮传动油润滑，滚动轴承脂润滑，轴端安装V带轮）

机械设计基础试题4

一、填空题

1.机构要能够动，自由度必须；机构具有确定运动的条件是。

2.凸轮机构从动件常用的运动规律有，其中会引起刚性冲击，会引起柔性冲击。

3.斜齿圆柱齿轮是以面模数为标准模数，其正确啮合条件是。

4.渐开线上各点的压力角等；离基圆越远，则压力角越；渐开线齿轮的标准压力角是指圆上的压力角。

5.链传动和带传动比较，链传动能保证的平均传动比，传递功率，作用在轴和轴承上的较小。

6.心轴在工作中只受作用而不传递。

7.轴肩或轴环是一种常用的方法，它具有结构简单，可靠和能承受较大的。

8.整体式向心滑动轴承主要由和所组成。

9.滚动轴承具有阻力小，起动力矩，效率性等特点。

10.滚动轴承基本代号中，自右起第一、二位数字表示轴承的，其计算方法是数字。

二、选择题

1.普通平键联接常发生的失效形式是。

①工作面压溃②键剪断③①+②

2.标准直齿圆柱齿轮的全齿高等于9mm，则模数等于。

①2mm②4mm③3mm

3.一对标准直齿圆柱齿轮，如果安装时中心距a＞a0＝时，传动比值。

①增大②减小③不变

4.三角螺纹的自锁性较，常用。

①大、传动②小、传动③大、联接

5.滑动轴承的轴与轴承之间的接触属。

①低副②高副

6.从经济性考虑在同时满足使用要求时，就应优先选用。

①圆柱滚子轴承②圆锥滚子轴承③深沟球轴承

7.选择键的标准截面尺寸的根据是。

①传递的力矩②键的材料③轴的直径

8.在轮系中加入惰轮可改变轮系的。

①传动比②转向③①+②

9.为了齿轮能进入啮合，它们必须相同的是。

①直径②宽度③齿数④基圆齿距

10.限制蜗杆直径系数q，是为了。

①保证蜗杆有足够的刚度

②提高蜗杆传动的效率

③减少加工蜗轮刀具的数目，便于刀具标准化。

三、按要求进行分析讨论，完成下列各题

1.分析图示结构设计是否合理，请将错误之处编上序号、并用文字说明错误所在及改正措施。

2.试判定下图中蜗杆及蜗轮的螺旋方向及其转向、分别标出3个分力的指向（蜗杆为主动）并求出3个分力的大小。

（1）小题

（2）小题

四、计算题

1.计算下列（如右图所示）机构的自由度（凡有复合铰链、虚约束、局部自由度请指出）

说明：

CDEF和EFGH均为平行四边形。

2.已知一对正常齿渐开线标准斜齿轮的a=250mm，Z1=23，Z2ˋ=98，mn=4mm，试计算其螺旋角，端面模数、端面压力角。

当量齿数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。

3.在图示机构中，已知Z1=Z2=41，Z2‘=Z3=39，求手柄H与齿轮1的传动比iH1。

4.如图示，斜齿轮轴采用一对正装向心推力球轴承7309AC型，已知内部轴向力FS=0.7Fr，轴上所受载荷为Fr=4800N，Fa=250N，方向如图，该轴转速n=1800r/min，预期寿命Lh=8000h，工作平稳，试确定所选轴承是否合适。

另经查表7309AC的C=48100N，e=0.7，当＞e时，X=0.41，Y=0.85，当＜e时，X=1，Y=0，fF=1.1,fT=1.0。

复习卷5

一、概念